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摘要:目前中國水資源匱乏的問題已經(jīng)成為了迫在眉睫需要解決的資源環(huán)境問題,為了提高水資源的可持續(xù)利用率,解決目前供需存在的巨大矛盾,必須對水資源進(jìn)行合理的配置,通過國內(nèi)外配置現(xiàn)狀以及存在的問題的分析,對未來發(fā)展的趨勢的研究預(yù)測。文章針對此問題進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:水資源;合理配置;未來發(fā)展
1概述
1.1水資源概述
大部分人對于水資源的概念存在著模糊性,他不僅是滿足人們?nèi)粘I钚枰?,可以利用開發(fā)的天然水源,它也包括存在的自然界里,可以被利用的水,如:大氣水、再生水、大陸水和海水等,同時(shí)也分為液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)。關(guān)于合理配置的水資源,主要具有可持續(xù)利用的特性,其水質(zhì)和水量可以滿足現(xiàn)在日常生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,同時(shí)還可為將來創(chuàng)造可持續(xù)利用、生生不息的水資源。
1.2合理配置
按照國家的規(guī)劃技術(shù)大綱,其中有關(guān)于水資源合理配置的定義,其主要內(nèi)容為:通過對公平性、有效性和可持續(xù)性的原則的遵循,并在特定的區(qū)域范圍或流域內(nèi),按照相關(guān)的資源配置規(guī)則和市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律,采用對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量予以保護(hù)和改善的措施,和對有效供給予以保障,對過度需求進(jìn)行抵制的手段,對可利用的水源進(jìn)行合理、科學(xué)地調(diào)配。合理配置水資源可以對水資源、社會經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展予以保證和促進(jìn),由于水資源開發(fā)利用方式存在著不合理,在地理空間、生產(chǎn)力布局等方面存在著差異性,以及地區(qū)和部門之間存在著競爭,都是生態(tài)環(huán)境問題日益嚴(yán)重。
2相關(guān)理論和技術(shù)應(yīng)用
2.1相關(guān)理論
合理配置以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展的指導(dǎo)思想,即不僅能夠滿足當(dāng)下的資源需求,同時(shí)對后代的發(fā)展提供有力的支持,不造成危害的;為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須對生態(tài)環(huán)境予以保護(hù)和改善,生態(tài)環(huán)境保護(hù)會對水資源泉起到有利的保護(hù)作用,但同時(shí)也會消耗一定的水資源,因此必須從以往的對生態(tài)用水生態(tài)環(huán)境用水不予以重視的情況,向優(yōu)先保證生態(tài)環(huán)境用水轉(zhuǎn)變,從傳統(tǒng)的給水配置模式轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)環(huán)境和國民經(jīng)濟(jì)需求進(jìn)行統(tǒng)一合理配置轉(zhuǎn)變。對水資源開發(fā)利用的分析研究主要采用的有大系統(tǒng)理論、不確定性理論,多目標(biāo)規(guī)劃理論以及動態(tài)規(guī)劃理論。因?yàn)榇搜芯空n題具有不可試驗(yàn)性,同時(shí)具有動態(tài)過程的多變性,因此存在著不少的限制條件。在大系統(tǒng)理論中運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué),復(fù)雜的系統(tǒng)問題進(jìn)行研究,只具有較大的和潛力;在不確定性理論中,通過應(yīng)用模糊優(yōu)化模型的方式,對水資源的最佳分配方案進(jìn)行確定,并通過動態(tài)層次分析法,對水資源的系統(tǒng)分析取得了較好的成果;多目標(biāo)管理模型對,系統(tǒng)態(tài)勢,目標(biāo)間的競爭以及沖突性進(jìn)行了總體的把握和規(guī)劃,對社會水資源,經(jīng)濟(jì)環(huán)境等因素進(jìn)行綜合考慮,并進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化,最終確定最佳的配置方案;動態(tài)規(guī)劃理論運(yùn)用地下水量和地表水的模型,采用線性規(guī)劃和動態(tài)規(guī)劃、模擬技術(shù)等相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)水資源的合理配置。
2.2技術(shù)應(yīng)用
資源的合理配置技術(shù)主要有利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行決策支持的系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)。通過人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)支持的決策系統(tǒng)共同組成智能決策支持系統(tǒng),對非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化的問題進(jìn)行解決;地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理分析和計(jì)算的能力運(yùn)用,有利于水資源管理的定量研究,目前主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲、查詢、獲取、管理等初級階段,其應(yīng)用還有極大的發(fā)展空間。
3存在的問題
3.1對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的忽視
根據(jù)目前的水資源情況分析,水質(zhì)惡化帶來的問題超過了水量匱乏的問題,目前水量問題還可以通過河流水位調(diào)節(jié)來解決,而對水質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化配置的難度較大,因此必須對生態(tài)環(huán)境予以保護(hù)和改善,資源利用實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。
3.2水資源動態(tài)規(guī)劃的忽視
在配置中沒有充分應(yīng)用動態(tài)規(guī)劃原則,可利用的水資源具有動態(tài)變化性,如果進(jìn)行水量分析時(shí),與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展情況沒有進(jìn)行動態(tài)協(xié)調(diào),則確定的可供水量存在偏差,可能對區(qū)域發(fā)展規(guī)模存在著低估的情況,使當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展受到限制。
3.3大系統(tǒng)理論應(yīng)用的忽視
但對水資源的規(guī)劃利對水資源泉系統(tǒng)的自身開發(fā)利用更為重視,沒有運(yùn)用經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、社會研究等方面手段進(jìn)行合理配置,同時(shí)對傳統(tǒng)的方式的有效性未予以重視,造成了對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約,配置規(guī)劃方案與社會、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)不能互相融合,缺乏實(shí)用性。
4模型的實(shí)用性缺乏
通過研究方法制作出來的模型,對于決策者的愿望不能真實(shí)的反映,只利用高新技術(shù)以及數(shù)學(xué)公式,追求模型的結(jié)果,但是卻無法保障其實(shí)用性和可行性。
5發(fā)展趨勢
目前針對水資源合理配置的未來發(fā)展,國內(nèi)外相關(guān)人士都提出了可持續(xù)性發(fā)展的目標(biāo),從經(jīng)濟(jì)、人口、環(huán)境、資源四個(gè)方面的協(xié)調(diào)發(fā)展的層面,對水資源的開發(fā)利用予以提高。面對現(xiàn)在的生態(tài)環(huán)境問題,已對原有的合理配置理論和方法提出了新的要求,在進(jìn)行合理配置時(shí)不僅要對水資源的生態(tài)價(jià)值予以衡量同時(shí)還要對經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行權(quán)衡,將社會、自然、經(jīng)濟(jì)作為復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),進(jìn)行關(guān)注和分析,對其發(fā)展的極限和程度予以科學(xué)的考慮,按照水資源的承載能力和綜合服務(wù)能力,充分發(fā)揮資源的利用率。目前使用的水資源管理決策支持系統(tǒng),在預(yù)測預(yù)報(bào)、空間分析、決策支持等功能方面還缺乏先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用,GIS具有信息化、高度綜合化、計(jì)算機(jī)化等功能可以實(shí)現(xiàn)預(yù)測、分析、管理、評價(jià)等輔助決策功能。隨著此技術(shù)不斷發(fā)展以及應(yīng)用方面的深入,使管理決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)以及人工智能得以更廣泛的應(yīng)用,使水資源系統(tǒng)的動態(tài)、科學(xué)化,隨機(jī)、智能化管理得以實(shí)現(xiàn)。在合理配置管理系統(tǒng)中,多目標(biāo)、大系統(tǒng)、多級優(yōu)化的整體研究集成管理模型是針對非線性、復(fù)雜性高的水資源系統(tǒng)的有效解決方案,比如模型間的通訊可以通過交互技術(shù)予以實(shí)現(xiàn)。另外具有動態(tài)跟蹤和不受線性約束的系統(tǒng)動力學(xué)方法也具有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢,可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況,尋找有效的途徑和機(jī)會對系統(tǒng)進(jìn)行改善,同時(shí)不追求最佳的解決方案,可以在多方案中,通過對相關(guān)參數(shù)的修改,選擇最優(yōu)化的解決方案,對資源、人口、發(fā)展和環(huán)境之間的關(guān)系予以清晰反映,所以此研究方法在未來的合理配置研究中有著較為廣闊的應(yīng)用前景。
6結(jié)語
通過對目前水資源合理配置的現(xiàn)狀以及其中存在的問題,和未來發(fā)展路徑的分析來看,系統(tǒng)模式正從現(xiàn)在單一流域的調(diào)度和水量配置向全流域水量水質(zhì)統(tǒng)一調(diào)度和配置方向轉(zhuǎn)變,從靜態(tài)、集總式式的水循環(huán)和調(diào)控模式象動態(tài)、分布式的模式發(fā)展。
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作者:代大強(qiáng) 黃玲 單位:江西省水利水電建設(shè)有限公司