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关于干旱内陆河流域水资源的研究分析论文
１水资源开发利用存在问题
尽管内陆河流域根据区域经济社会发展做了中长期水资源规划，但对水资源的开发利用缺乏宏观控制，只强调水资源满足工农业发展的需求，而不注重经济发展、产业布局与水资源条件的匹配性；只重视水资源的开发利用，而对水资源的节约、配置与保护重视程度不够；流域水资源管理与区域水资源管理关系没有理顺，流域管理相对薄弱，上下游、左右岸、不同地区部门之间用水矛盾依然突出，存在区域用水计量、水费征收、取水计划及监督管理等工作不够完善，区域之间管理力度不一等问题；由于水资源的有偿使用和经济杠杆对资源的合理配置在管方面没有充分发挥，流域内涉及的取水许可与水资源有偿使用制度、水功能区制度、水资源论证制度、总量控制和定额管理制度、河道采砂许可制度等还存在一定问题，影响了水资源的高效管理和合理配置。
２内陆河流域水资源管理模式
随着水资源问题的日益突出，结合内陆河流域水资源开发利用研究现状，以改善生态环境、水资源高效管理为目标，在内陆河流域生态－水文－经济综合研究的基础上，探讨基于“三条红线”、生态环境综合治理、地表水与地下水联合调度和流域水资源集成管理的内陆河流域水资源管理模式，提出在未来应加强内陆河流域水资源污染研究、气候变化影响下内陆河流域水资源研究、人类活动影响下内陆河流域水资源研究和内陆河流域水资源管理的法律法规和政策体系研究
２．１基于“三条红线”的内陆河流域水资源管理模式
三条红线是国家为保障水资源可持续利用，在水资源开发利用、用水效率、水功能区限制纳污能力３个方面划定的管理红线，它与一定地区的水资源承载能力相适应，体现了该地区一定时期的生产力发展水平、经济社会发展规模、社会管理水平，是水资源管理必须达到的目标［８］。实行“三条红线”控制的水资源管理模式即是将“三条红线”的主要内容贯穿在水资源综合管理包括管理理念、管理方法、管理手段、管理体制到管理制度的全过程［９］。内陆河流域水资源管理中应严格执行基于水资源开发利用控制红线的水资源管理框架、基于用水效率控制红线的水资源管理框架和基于水功能区限制纳污红线的水资源管理框架。实现内陆河流域水资源开发利用的过程和制度管理与设计，制定流域宏观层面的年度用水计划和微观层面的主体用水计划，根据内陆河流域经济发展规划和不同部门用水目标，确定用水优先次序，形成流域年度供水计划；实现内陆河流域水资源高效利用，落实流域定额管理制度、水资源统计和计量管理制度以及用水效率考核制定设计，促进流域各部门和区域用水和水资源配置的合理分配，将水资源管理落实到生产生活节水的各个环节；实现内陆河流域水资源保护目标，严格控制入河排污总量，落实流域水功能区划管理制度、水功能区监测体系、入河排污物质和量统计、计量及考核制度设计和水生态系统保护与修复工作框架，加强水功能区的监测与监控力度，处理好流域水资源开发与保护的关系，切实保证水体功能的良好发挥。目前，内陆河流域结合国家相关政策，依据流域水行政管理区域，制定了近期、中期和长期的水资源开发利用控制目标、用水效率控制目标和水功能区限制纳污目标，为落实最严格水资源管理制度奠定了坚实基础。在强化“三条红线”水资源管理模式下，应注重加强内陆河流域水资源评价、生态环境需水、水资源合理配置与高效利用、水资源需求与过程控制、流域纳污能力计算以及水资源综合保护等方面的研究工作，从而为落实最严格水资源管理制度提供科学依据。
２．２基于生态环境综合治理的内陆河流域水资源管理模式
鉴于内陆河流域水资源系统特点及生态环境特点，在进行水资源管理时，必须考虑其引起的生态环境效应，确定生态环境综合治理的流域水资源的开发和分配方案，即将水资源作为一个动态系统，考虑其时空分布及内部各种水资源间的相互转化，在维护现有流域水资源系统的宏观稳定态及流域生态环境平衡的基础上确定水资源的开发管理方案，对水资源也要进行统筹安排、系统分配，以获得最大效益，从而实现水资源管理中恢复和维持生态系统健康发展所需要的水量，从根本上转变内陆河流域生态环境日益恶化趋势，促进内陆河流域生态环境良性循环。为了对内陆河流域水资源进行科学管理以保护生态环境，必须分析水资源与生态环境的耦合关系，建立其耦合模型，进行水资源开发方案的生态环境效应评价。评价不同内陆河流域内水资源的开发利用对植被的种类、分布、生长状况影响，分析不同植物的生存域，即植物对水、盐等地质环境因子组合的适应范围，以此来促进内陆河流域水资源与生态系统相互关系研究，为内陆河流域生态环境综合治理提供科学依据，同时由于内陆河流域的水文过程控制着生态过程，对内陆河流域生态系统的稳定性有着直接影响，同时也决定流域生态安全。加速内陆河流域生态环境的恢复和保护，对促进区域经济的发展和人民生活水平的提高，改善内陆河流域自然生态系统的功能具有重要意义。生态需水作为内陆河流域水资源管理的重要部分，在内陆河流域水资源配置中不容忽视。根据内陆河流域生态保护和生态恢复目标，进行流域生态功能分区，确定生态治理重点区，提出生态保护与恢复目标原则，进行内陆河流域生态需水分区，确定不同保护目标下内陆河流域适宜生态需水量及生态需水阈值。而要实现内陆河流域水资源与生态系统之间的协调发展，必须对流域水资源进行合理的配置，协调好内陆河流域上、中下游用水问题，处理好农业用水和生态用水比例，处理好地表水和地下水的关系，确定出不同区域地表水地下水开发利用的适宜比例和布局，通过地表水地下水联合调度，减少水分的无效损耗，合理安排和分配地区之间、部门之间经济用水的关系，统一配置社会经济用水和生态环境用水，实现内陆河流域水资源的高效合理利用，促进社会经济及生态环境的可持续发展］。
２．３地表水与地下水联合调度的流域水资源管理模式
地表水－地下水联合调度是以地表地下水资源利用、调配为对象，在一定区域内为开发地表地下水资源、防治水患、保护生态环境、提高地表地下水资源综合利用效益而制定的总体措施计划与安排。干旱内陆河流域地表水地下水联合调度的水资源管理模式是解决水资源短缺的一个有效途径，是实现水资源持续利用，保护和改善生态环境的一个重要举措，同时有效控制地下水位，进行水资源的合理调配，减少干旱区水资源的时空差异，达到水资源优化配置和高效利用，从而改善干旱生态环境，促进干旱区水、生态和经济的协调发展。通过井渠结合、系统规划联合调配、人工回灌和抽取地下水等调度模式为内陆河流域水资源的优化利用提供有效措施。基于地表水和地下水集成与耦合模型，分布式水文模型、地下水模拟模型、生态水文模型，模拟内陆河流域产流过程，径流特征，识别内陆河流域不同地带地表水与地下水相互转化关系，分析在人类活动影响下内陆河流域地下水变化特征，模拟其转化规律和水资源配置问题，进行内陆河流域水循环系统模拟与验证，预测未来环境变化条件下内陆河流域水资源演变规律，为内陆河流域水资源联合调度管理提供模型支撑。基于水资源优化配置模型、流域水质模拟模型、水资源模拟模型，提出流域水库供水规则、地表水供水规则、地下水供水规则和外调水规则，模拟在不同目标函数和约束条件下流域水资源在不同部门之间的优化配置，并对不同水质的水量使用问题进行优化，提出内陆河流域多目标水资源规划方案，探索内陆河流域地表水与地下水联合利用潜力，实现内陆河流域水资源的空间分配、时间分配和部门分配，充分体现模拟模型在多水平年、多层次、多用户、多水源、多工程的动态耦合特性。研究基于水－生态－经济耦合的内陆河流域地表水与地下水联合调度管理方法，探讨未来水资源变化的农业适应对策，调节干旱区农业用水和生态用水的矛盾，促进内陆河流域地表水与地下水集成管理与合理配置，满足保护生态环境的要求和各行各业对水资源的需求，实现水资源的供需平衡和水量的科学分配，从而合理制定联合调度目标和开发治理方案，为区域经济发展、生态环境保护和经济结构调整提供建议。
２．４内陆河流域水资源集成管理模式
内陆河流域管理是水、生态、人类活动的综合管理，是基于内陆河流域尺度的水环境和生态系统的整体管理方式，是综合考虑内陆河流域与水有关或由水引起的各种人类活动的科学思维方法。内陆河流域综合管理就是以内陆河流域为管理单元，在政府、企业和公众等共同参与下，应用行政、市场、法律手段，对流域内资源全面实行协调的、有计划的、可持续的管理，促进内陆河流域公共福利最大化。集成水资源管理着重建立以水权、水市场理论为基础的水资源管理体制，运用水权、水价理论调控水资源内部分配效益，通过水资源社会化管理提高水资源外部分配效益，将自然资源稀缺问题转向克服社会资源短缺问题，促进经济、资源、环境协调发展，最终形成公众参与的内陆河流域尺度水文、生态、经济综合的流域集成水资源管理模式。内陆河流域水资源集成管理要合理解决河道外生产、生活、生态用水与河道内生态环境用水、水力发电等用水需求之间的矛盾，需要对水量与水质、水位、水面、流量、流速等水资源全要素进行配置。根据内陆河流域水、农业、生态协调发展的需要，以内陆河流域生态－水文学研究为主线，耦合生命科学、生态经济学和农业发展，依托野外观测试验平台、数字流域，完善内陆河流域生态－水文监测网络与流域信息系统，为构建内陆河流域尺度的人口－水资源－生态－社会经济协调发展的水资源综合管理模式提供强大的基础数据平台，提出基于水－生态－经济耦合的水资源集成管理理论与方法。立足内陆河流域尺度认识水－生态－经济复合系统的本质、运行规律、依存关系及其对全球变化和人类活动的响应，基于水－生态－人类活动影响，采用多尺度的途经和综合分析方法，广泛运用生态水文学和生态经济学解决内陆河流域复杂系统问题［２８］，研究人类活动影响下内陆河流域水环境与生态系统的整体耦合管理模式，为内陆河流域水、生态和经济协调和持续发展提供科学支撑和决策依据。综合考虑内陆河流域人口增长－水资源供给能力变化－生态环境建设－产业结构调整及城镇化发展规模与速度等多种关键要素的前提下，建立内陆河流域水环境与社会经济协调、可持续发展的水资源综合管理模型及决策支持系统，通过模型模拟与验证研究，提出促进内陆河流域水、土、气、生等相关资源合理开发利用和保护方案，实现内陆河流域经济、社会和环境福利最大化的流域可持续发展的优化方略。研究基于复杂耦合生态经济学和生态水文学系统的内陆河流域可持续水资源管理机制，解决生态系统和经济系统的定量耦合关系和机制、生态格局和生态过程的水文学机制等科学问题，探索一个多学科的、管理层参与的内陆河流域管理模型，提出可操作性的水安全、生态安全的决策依据和管理模式，最终形成公众参与的内陆河流域尺度水文、生态、经济综合的流域集成水资源管理。
３结论与建议
总体看来，与水资源开发利用密切相关的自然生态、社会经济和政治文明等环境条件处于不断的变化之中，因此对水资源管理模式的创新和发展可以说是一个永无止境的不断探索、实践、认识和完善的过程。随着水资源问题的日益突出，以改善生态环境、水资源高效管理为目标，实现内陆河流域水资源、环境与经济社会的协调和可持续发展，促进内陆河流域水资源管理模式的不断转变，而内陆河流域水资源优化配置和综合管理的研究领域也在不断扩展，并在理论与方法上逐步得到完善。为了更进一步促进内陆河流域水资源系统的可持续发展，建议应从以下几个方面加强内陆河流域水资源方面的研究。
３．１加强内陆河流域水资源污染研究
随着人类活动的不断增加，改变了内陆河流域原有的水文过程与水循环方式以及地下水补给条件，使得营养物质和污染物排放污染了水源，同时也加剧了对当地的淡水资源的需求。根据内陆河流域水资源污染特点，识别流域水资源污染源，加强内陆河流域水资源综合开发与水环境综合治理协同发展，加强内陆河流域水资源污染过程、主要污染物类型、水资源污染控制途径、污染物质运移机理研究，寻找适合污染物质排放的地质单元体的研究以及修复受污染的地质单元及评价内陆河流域水资源污染研究。进一步加大内陆河流域水功能区纳污能力、入河排污口管理、水功能区达标评估等监督管理体系研究，从根本上扭转内陆河流域水资源污染态势。完善内陆河流域水质监测、监督监管能力和水功能区建设，控制不同水功能区排污量，加强各河段的水质监测，制定和不断调整水功能区划，严格控制入河排污量，保证污染不超标，促进内陆河流域水环境健康可持续发展。
３．２加强气候变化影响下内陆河流域水资源研究
根据内陆河流域水文气象资料，研究流域内水文气象时空变化特征，研究水资源系统演变的长期变化趋势，进一步探讨内陆河流域气候变化对径流的影响及径流对气候变化的响应机制，揭示内陆河流域水文气象时空变化规律。建立气候变化对内陆河流域水资源影响的模拟模型，揭示气候变化对内陆河流域水文水资源的响应机制，定量评估内陆河流域尺度上气候变化对径流量的影响程度及贡献率，模拟预测气候变化情景下内陆河流域水资源变化规律，阐述气候变化下内陆河流域水资源的空间分布格局、配置方式和作用机制，揭示气候变化对水资源影响的驱动机制。进一步加强对全球气候变化影响下内陆河流域水资源循环及其伴生过程、水生态系统演变趋势及其退化机理、水资源变化动态预测的研究，加强气候变化对内陆河流域水质、生态环境影响、水资源脆弱性、敏感性等方面的研究，为逐步建立适应气候变化和可持续发展的水资源管理体制奠定基础。气候变化影响着水文循环的各个环节，会直接或间接影响着水体中营养物质和污染物的物理化学反应及迁移转化规律，研究不同污染物对气候要素变化的响应及其变化机理，确定对气候变化比较敏感性的水质指标，深入开展气候变化对水环境的影响机理研究，为科学评估气候变化影响和研究适应性对策提供科学基础。加强气候变化对内陆河流域干旱和洪涝等水文极值事件的影响研究，为增强人类和自然系统对气候变化的适应能力，减缓气候变化所带来的不利影响提供必要的科学依据。加强气候变化影响下内陆河流域水安全保障体系研究，评估内陆河流域水资源承载力及水资源资产，预测与评价流域水安全动态与态势，建立基于气候变化的内陆河流域水资源安全预警系统，为内陆河流域水资源安全模式选择与政策支撑体系的建立提供决策依据。基于水文过程与气候模型相互关系分析，结合人为因素的影响，深入研究气候模型与水文模型耦合途径，提高两者之间不同时空尺度的转化和模拟精度，寻求适合不同尺度内陆河流域的预测方法，为研究未来气候变化下内陆河流域水资源高效利用、合理配置提供可借鉴模式，更为内陆河流域水资源合理开发利用、经济社会可持续发展和生态环境良性循环以及政府宏观调控与决策提供可借鉴依据。
３．３加强人类活动影响下内陆河流域水资源研究
基于内陆河流域水利工程、引水、土地利用变化等人类活动因素分析，研究人类活动对内陆河流域径流的影响程度，研究土地利用变化对内陆河流域水量、水质及其时空分布的影响程度，分析小型农田水利措施、农业措施等影响下的内陆河流域水资源变化特征以及水文效应，研究人类活动对水资源的开发利用强度，分析人类活动下影响下内陆河流域水资源的空间分布格局、水资源配置方式，探讨人类活动影响下内陆河流域水资源的变异规律。根据内流河流域人类活动的变化特征，建立较为完善的描述人类活动对水资源影响评价指标体系，研究人类活动对水资源影响的定量识别方法，提出人类活动对内陆河流域水资源影响的定量指标和参数，揭示人类活动与水资源相互影响的互馈机制。研究能够定量识别人类活动对水资源影响因子，结合人类活动的定量评价指标体系，评价人类活动对内陆河流域水资源变化的影响程度，探讨在人类活动影响下内陆河流域水资源的变化趋势，从而为人类活动影响下流域水资源管理提供技术支撑。
３．４加强内陆河流域水资源管理的法律法规和政策体系研究
基于内陆河流域地表和地下水资源的资产量以及流域生活、生产和生态需水量进行定量评估，开展内陆河流域水权分配、水价改革和水市场建设等方面的法律法规和政策体系研究，尽快制定内陆河流域水权分配、使用、转让等方面的法律法规，并积极探索和建立流域水资源在各行业和各用水户之间自由交易的市场运作模式、机制及相应的政策支撑体系，进一步完善内陆河流域水权制度建设，为促进内陆河流域水市场的建立、水权的合理流转及规范水市场提供重要的法律和政策依据。加强内陆河流域水资源管理的专门法规研究，进一步明确内陆河流域机构的设置、管理权限、职能分工以及与行政水利管理部门的相互关系，切实强化内陆河流域管理功能。加强内陆河流域水安全政策体系研究，提出内陆河流域水安全运行模式，切实保障内陆河流域水资源的高效配置、合理利用和可持续发展，不断提高内陆河流域水安全水平。进一步加强水资源监控能力和执法监督体系建设，建立和健全渎职法律责任追究制，促使内陆河流域水资源管理逐步走向科学化和法制化的轨道。
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