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张菲泰州市城市水务系统评价及可持续发展战略研究 摘要 水是生命之源，也是社会、经济发展所必需的自然资源。随着全球范围的资源 性缺水和水质性缺水地区不断扩大，水危机已成为2 1 世纪人类关注的焦点。我国 在经济快速发展、城市化迅速推进的过程中，城市水资源短缺、饮用水安全、水灾 害以及水生态环境等问题日益突出。应对水危机、解决水问题，其关键在于做好城 市水务工作。研究城市水务、掌握城市水务发展现状及存在问题、制定科学合理的 发展战略，能够推动城市水务的改革和发展，从而实现保护城市人居环境和水生态 环境、保障城市社会经济可持续发展的目标。本文以此为出发点进行研究，得到的 结果如下： ( 1 ) 运用科学系统论，从城市水务系统内部组成、结构、特征和功能等方 面，对城市水务系统进行了分析。 ( 2 ) 以可持续发展评价指标体系框架为基础，运用主成分分析法、层次分析 法等方法构建了城市水务系统内、外部协调性的评价指标体系，以泰州市城市水务 系统为例进行了实证分析，结果表明该评价指标体系合理。 ( 3 ) 运用系统动力学建立泰州市城市水务系统的仿真模型，通过分析对比决 策调整前后的模拟结果，提出城市水务系统可持续发展战略，并进一步分析了战略 实施的主要支撑条件。 本文取得的成果，对泰州市城市水务系统的建设和管理有重要的指导意义。 关键词：城市水务系统；可持续发展；评价指标体系；层次分析法；系统动力学 i i 扬州人学硕十学位论文 a b a s t r a c t w a t e ri st h es o u r c en o to n l yf o rl i v e s ，b u ta l s of o rt h ed e v e l o p m e n to fs o c i e t ya n d e c o n o m y w i t ht h eg r o w i n go fd r y l a n dw h e r ew e r es h o r to fw a t e r , w a t e rc r i s i sh a sb e c o m e t h eo n et h a tw a sf o c u s do ni nt h e21s tc e n t u r y c h i n a sr a p i de c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n d u r b a n i z a t i o np r o c e s sl e dt ol o t so fi s s u e sh a v ee x p o s e d , s u c ha su r b a nw a t e rs h o r t a g e s ， b a dw a t e rs a f e t ys i t u a t i o n , s e r i o u sw a t e rh a z a r d s ，d e t e r i o r a t i v ea q u a t i ce n v i r o n m e n ta n ds o o n c o p i n gw i t hw a t e rc r i s i sa n ds o l v i n gw a t e rp r o b l e m st h a tt h ek e yi st od ot h ew o r ko f u r b a nw a m r i no r d e rt op r o t e c tt h ew a t e re n v i r o n m e n ta sw e l la st h eu r b a ns o c i o - e c o n o m i co b j e c t i v e so fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t , w es h o u l dt os t u d yo nt h eu r b a nw a t e r w e l l ，p r e d o m i n a t es i t u a t i o n sa n dp r o b l e m so fu r b a nw a t e r , d r a wu pr a t i o n a ld e v e l o p m e n t s t r a t e g ya n dp r o m o n tr e f o r ma n dd e v e l o p m e n to fu r b a nw a t e r t h em a i nr e s u l t so fs t u d y a r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) u s e ds c i e n t i f i cs y s t e mt h e o r yt oa n a l y z ei n t e r n a lc o m p o s i t i o n , s t r u c t u r e ，f e a t u r e s a n df u n c t i o n so ft h eu r b a nw a t e rs y s t e m ( 2 ) b a s e do nf r a m e w o r kf o re v a l u a t i o no fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t , u s e dp r i n c i p a l c o m p o n e n ta n a l y s i sa n dh i e r a r c h i c a la n a l y s i sm e t h o d st os t r u c t u r eu r b a nw a 衙e v a l u a t i o n i n d e xs y s t e m t h e nt a k e nt a i z h o uc i t yw a t e rs y s t e ma sa ne x a m p l e t h er e s u l ts h o w nt h a t t h ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mw a se f f i c a c i o u s ( 3 ) u s e ds y s t e md y n a m i c st h e o r yt og u i d et h ee s t a b l i s h m e n to fu r b a nw a t e rs y s t e m s i m u l a t i o nm o d e l s t h e nt a k e nt a i z h o uc i t yw a t e rs y s t e ma sa l le x a m p l et oa n a l y z ea n d c o m p a r et h es i m u l a t i o nr e s e t sw h i c hw e r eb a s e do nt h ed i f f i r e n tp o l i c i e s i nt h ee n d , d r a wu pt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fu r b a nw a t e rs y s t e m ss t r a t e g ya n dt h em a i n s u p p o r tc o n d i t i o n so f t h es t r a t e g y si m p l e m e n t a t i o n t h er e s u l t so ft h i sp a p e rw e r em e a n i n g f u lf o rt h er e f o r ma n dd e v e l o p m e n to fu r b a n w a t e rs y s t e m si n t a i z h o uc i t y k e yw o r d s ：u r b a nw a t e ra f f a i r s ；s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ；a s s e s s m e n ti n d i c a t o r s y s t e m ；a h p ；s d 张菲泰州市城市水务系统评价及可持续发展战略研究 扬州大学学位论文原创性声明和版权使用授权书 学位论文原创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是在导师指导下独立进行研究工作所取得的研 究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的 研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 签字日期：卅口年歹月哆日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向 国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅。 本人授权扬州大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术 信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会 公众提供信息服务。 学位论文作者签名：导师签名： 冈彬 签字r 期： 卅。年歹月哆日 签字日期：c 。年扩月哆同 ( 本页为学位论文末页。如论文为密件可不授权，但论文原创必须声明。) 张菲泰州市城市水务系统评价及可持续发展战略研究 1 绪论 1 1 问题的提出 水是生命之源，是经济社会发展所必需的自然资源，也可能是危及生命财产安 全与社会安定的致灾因子1 。随着全球范围的资源性缺水和水质性缺水地区不断扩 大，水危机已经成为2 l 世纪人类关注的焦点。近年来，联合国有关组织更是不断强 调城市水问题是世界水问题中的重点。我国在经济快速发展、城市化迅速推进的过 程中，城市水资源短缺、饮用水安全、水灾害、水环境以及水土流失等问题日益突 出。解决城市水问题，做好城市水务工作是核心。 1 1 1 研究背景 城市是一个国家、一个地区政治、经济、文化、科技和交通的中心，是人类 活动高度集中的区域。城市化是区域经济发展到一定程度的必然产物，是人类文明 进步的必然结果，也是一个国家现代化的基本进程和重要标志。根据联合国提供的 统计资料显示，全球正在迅速城市化，其中发展中国家城市化正以前所未有的速度 和规模席卷整个世界。新中国成立至今，我国城市化进程发展速度逐年加快，1 9 8 0 年我国城市化水平仅为1 9 4 ，到2 0 0 0 年底，已激增到3 6 2 ，预计到2 0 2 0 年， 这一数字可能达到5 0 昭1 。城市化的空前繁荣和发展，引起了一系列严重的城市问 题，其中最为突出的是城市人口数量剧增带来的贫困化问题和城市环境、资源承载 力问题。面对既要求生存又要求发展的局面，可持续发展无疑是唯一的选择，只有 实现城市的可持续发展，才会有国家乃至全球的可持续发展。 城市可持续发展的物质基础是水资源，水资源是决定城市可持续发展的最主要 因素。水是生命的摇篮，是城市的生命线，城市的起源离不开水；城市因水而兴， 因水而衰，因江河断流或水源不足而废，城市的生存离不开水；水是人类一切经济 活动的命脉，是城市生活和建设中无可取代的物质基础，城市的发展离不开水；水 是净化城市环境的源泉，优美的水环境、水景观和河湖生态环境能给人以精神的享 受，城市功能的完善离不开水。然而，在人类无休止追求发展的过程中，水环境和 水资源是最为脆弱、最容易受到影响的。2 0 世纪以来，我国城市人口激增，水资 源需求量剧增，水环境加速恶化；进入2 1 世纪，城市中诸多自然因素和人为因素 的复杂变化，形成了城市水资源紧缺、水环境污染和城市洪水灾害频繁等严重水问 题：城市在建设过程中往往要对原有的自然水资源系统进行各种改造，如河湖的 2 扬州人学硕士学位论文 填平、改道和开挖等，改变了原来的水系形态；城市径流往往突涌而至，高速水 流会冲刷河床，易造成水土流失，土壤中的氮分还容易引起水体污染；城市是以 钢筋混凝土和沥青为主构造起人造下垫面，地下水体较少，城区的蒸发减少，加剧 城市热岛效应，影响了城市地区的降水；城市建设改变地表，使城内地表透水性 减小，雨水极少下渗，流经城区的河道得不到地下水补充，削减平日流量，而在降 雨期间，由于没有土壤和植被的缓慢滤流，雨水直接汇入河道，加大洪峰流量，极 易形成洪水；城市用水量大，地表水源无法满足，需要大量超采地下水，形成的 降落漏斗不断加大加深，极易导致地面沉降：城市既是用水的集中地也是污水排 放的集中地，大量的工业和城市生活废水未经处理就随意排放，影响到城市水资源 再生利用和生态环境保护，给水生生物带来致命的危险。 2 0 世纪9 0 年代我国先后发生了淮河全流域污染，黄河断流，长江、嫩江、松 花江三江大水泛滥三大严重的水事件。如今，我国西北干旱缺水、黄河断流、长江 洪灾、一半以上的河流和地下水遭受污染，生态环境严重恶化。水环境的破坏和水 资源的紧缺，严重阻碍了城市的社会经济发展，影响社会稳定，威胁着人民的生命 和财产安全。面对城市化带来的如此严峻的水问题，如何切实改进和解决城市水资 源和水环境问题，促进城市可持续发展，重点还在于做好城市水务工作，拟定具有 现实性、全局性、方向性和创新性的城市水务管理路线、方针、政策的战略和措 施。因而，如何发展城市水务，使之实现自身可持续发展进而促进城市可持续发 展，已成为学者们探讨的热点问题。 1 1 2 研究目的和意义 经过几十年的不懈努力，我国城市水利工作取得很大成绩，基本满足了工业和 城市生活对水的基本需求，尤其在实行城市水务统一管理的改革后，截至2 0 0 2 年 底，全国各地成立水务局及由水利系统实施水务统一管理的单位共计1 0 9 7 个埘。 据我国已实施水务管理的省市实践来看，水务统一理顺了水管理体制，实现了水资 源的统一管理，促进了水资源的优化配置，缓解了水的供求矛盾，增强了产业实 力，加快了水利产业发展步伐，成效显著，为今后城市水务的改革和发展创造了良 好的开端。 随着我国经济快速发展和城市化迅速推进，人口不断密集，城市水利服务需求 持续增长，水利发展面临巨大的压力。城市普遍缺水、饮用水安全形势严峻、水环 境污染r 趋恶化等水问题亟待解决。面对新形势下的新问题，传统的水利已经不能 张菲泰州市城市水务系统评价及可持续发展战略研究 适应城市的发展，对水利工作提出了两个转变的要求：从工程水利向资源水利转 变；从传统水利向现代水利、可持续发展水利转变。而城市水务正是现代水利和资 源水利的重要载体。因此，树立和落实科学发展观，坚持中央水利工作方针和新时 期治水思路，改革城市水务管理体制，制定科学的管理制度，创新运作机制，支撑 城市可持续发展是制定城市水务发展战略的主要目的。 完成城市水务可持续发展战略研究，重点要放在三个方面：( 一) 城市水务系 统的构建。建立城市水务战略首先要对城市水务有具体深入的分析，并准确定位城 市水务在城市发展中充当的角色。城市水务是城市辖区内防洪、水资源、水源、供 水、排水、污水处理及回用等所有涉水事务的统称，它为城市社会、经济、环境三 个系统提供服务，同时也受这三个系统的制约临1 ，因此对于城市水务的研究也要从 系统的角度出发。( - - ) 城市水务现状的分析和评价。对城市水务现状工作的调查 和评价有利于发现存在的问题和取得的成就，可以判断城市水务工作是否朝着正确 的方向发展，以便有针对性的制定发展战略，提高工作效率。( 三) 城市水务系统 仿真模拟。城市水务系统的发展受外部因素的影响，建立仿真模型，分析影响城市 水务系统发展的主要因素，预测城市水务系统在发展中可能受到的影响以及可能出 现的问题，及时调整决策从而更好的指导城市水务系统发展战略的研究与制定。 城市的可持续发展包涵经济发展、社会进步、资源可持续利用、环境保持和改 善等内容，是国家可持续发展的重要部分，直接关系到国家的繁荣昌盛。水资源可 持续利用是城市经济社会发展的战略问题，解决城市水问题直接关系到人民群众的 生活，关系到社会的稳定，关系到城市的可持续发展。城市水务是城市建设与发展 的前提和基础，是现代化城市的重要组成部分，做好城市水务工作，建立城市可持 续发展可靠的防洪安全保证，稳定的水资源供应保障和优美的生态与环境保障，具 有重要的现实意义和深远的历史意义。 1 2 国内外研究进展及发展趋势 1 2 1 城市水务系统研究 城市水务系统是一个复杂的系统，对于其内涵、结构及特征等的研究仍在进一 步的探讨当中。起初人们将水务的研究简单的等同于水资源自然属性的研究，着重 研究水资源的时空分布、运动规律及开发利用技术。之后对水务的研究转移到治水 的方向上，将水务片面的理解为除害兴利的水利工程建设。随着人类进步和社会发 展，特别是现代科学系统论的发展，让人们认识到把城市水务作为一个系统来研究 4 扬州人学硕士学位论文 更为可行，对这一系统的研究不仅要找寻其自身的层次、结构、演化、特点和规 律，而且还要考虑与外部系统的整体性、关联性、等级结构性、动态性、平衡性及 时序性等，即要处理好人与水、社会经济与水、发展与水的关系。 然而，即便是从系统的角度研究，也是从水资源管理开始的。1 9 5 3 年，美国陆 军工程兵团首次用计算机模拟了密苏里河上6 个水库的联合调度。1 9 5 5 年美国哈佛 大学制定了水资源大纲，重点研究现代水资源系统工程的方法论。1 9 5 7 年在加利福 尼亚大学成立了水资源中心。6 0 年代初，美国西部资源会议制定了以水资源为重点 的长期科研规划。这些活动都推动了水资源系统工程的发展。6 0 年代，英、苏、法 等国都开展了水资源系统工程的研究，并建立相应的科研机构，例如美国北大西洋 区域的水资源规划，阿根廷的科罗拉脱河流域规划，苏联的巴古参茨克水电站的施 工设计等，都应用系统分析方法进行了水资源系统的优化工作h 1 。上述实践仅仅局 限于运用系统的理论进行水资源管理，真正应用于城市水务系统的实践尚不多见。 我国自1 9 9 3 年深圳首次提出城市水务，不少学者对其进行了研究与定义，目前 普遍认为：城市水务是城市为城市水资源开发、利用、治理、配置、节约和保护而 进行的防洪、水源规划与建设、输水、供水、用水、排水、防止污染、污水处理回 用以及调水等活动的总称。可以看出城市水务包含的内容繁多，将其视为系统来研 究，有利于理清结构，分析内部和外部联系。林洪孝、彭绪民瞄1 等将城市水务系统 等同于城市水务管理系统，并划分为城市水资源开发利用管理、城市防洪保安全管 理、城市水生态环境治理维护管理三个子系统，认为它是水与自然、水与人、水与 经济社会建设及人类发展的多维开放性复合巨系统。郑震宙阳1 认为城市水务系统主 要是城市水资源系统，指出城市水资源系统结构复杂，层次较多，与系统外的环境 有物质和信息交流，是由自然系统与社会经济系统藕合而成的开放的复杂大系统， 并具有动态性和多目标性等特征。邵益生在2 0 0 5 年首届城市水景观建设与水环境治 理研讨会上指出：城市水系统是指在一定地域内以城市水源为主体，以水资源的开 发利用和保护为过程，并与自然环境和社会经济环境密切相关且随时空变化的动态 过程。这一论述对城市水务系统作了创新性的定义，使城市水务系统不仅仅局限于 水资源系统，而有了更丰富的内涵。许向君口1 等认为城市水务系统是水循环系统， 是自然水循环和社会水循环相互耦合而成的系统，是自然、社会、经济、环境相互 作用、相互依存的复合系统。总之，城市水务系统的定义及系统分析尚没有定论， 仍在不断的分析与探讨中。 张菲泰州市城市水务系统评价及可持续发展战略研究 1 2 2 城市水务系统评价指标体系研究 城市水务系统的多维性、开放性和复杂性等，决定了研究重点的多方向性，那 么对于城市水务系统的评价也是从多个方面展开，没有形成统一的指标体系。总结 前人的研究发现，由于城市水务系统与相关的自然、社会、经济、甚至是政治等系 统联系密切，并且城市水务系统存在的意义就在于确保城市可持续发展，所以城市 水务系统及相关内容的评价指标体系多从可持续发展指标体系演变而来。 经济、社会、资源环境三维内容的融合，产生了可持续发展指标体系。f 1 2 0 世 纪8 0 年代以来，在联合国的倡导下，对可持续发展指标体系与评价方法的研究探讨 从未间断，1 9 9 2 年联合国环境与发展大会后又形成了新的高潮，各国际组织、各国 政府及科研机构都加强了对可持续发展指标体系的研究。其中极具代表性的有： ( 1 ) 1 9 9 5 年，世界银行在检测环境进展中提出的真实储蓄指标，真实储 蓄率与可持续发展之间的联系意味着从宏观经济领域到纯粹的环境领域，存在着许 多可能的切入点来增加可持续性； ( 2 ) 1 9 9 6 年提出的生态足迹模型( e f ) ，可以计量人类对自然造成的影响， 抓住了可持续发展的实质； ( 3 ) 1 9 9 6 年联合国可持续发展委员会在“驱动力一状态一响应 概念模型 ( d s r 模型) 的基础上，提出了一个初步的可持续发展核心指标框架，该指标体系 中包含了1 4 0 多个指标，涉及4 个主要领域：社会、经济、环境和能力建设。这一模 型被普遍应用在各个区域和学科的评价当中，得到不断的修正和补充旧。 水环境指标体系由国际研究机构( e u r o s t a te e aa n do e c d ) 研究制定，并首 先应用在匈牙利，该体系包括2 2 个指标，给出了水资源数量和质量的详细描述以及 水管理决策者的反应嘲。1 9 9 3 年，欧洲委员会与城市环境国际研究所建立城市指标 体系，包括环境、绿地、资源的有效利用、人工环境质量、社会公正和健康等1 0 个方面的指标。我国国家环境保护总局也制定了“九五 期间城市环境综合整治定 量考核指标体系和国家环境保护模范城市考核指标，包括了社会经济、环境质量、 环境建设、环境管理四个方面的指标旧1 。陈绍金n 们在水安全系统评价、预警与调 控研究一书当中，对水安全系统评价指标体系的构建原则、指标筛选、评价指标 体系的结构做了详细阐述，并建立了以水安全度为目标层的评价指标体系，从水利 用可持续度和社会经济发展可持续度两个方面描述资源环境与经济社会的相互作 用。王富世n 妇的城市水务现代化评价研究以“一个中心三个基本点 为基本原 6 扬州大学硕十学位论文 则，制定城市水务现代化评价体系，评价体系包括防洪减灾、水资源配置、水生态 环境和水务管理四个体系1 6 个指标。冯耀龙n 羽等在区域水资源系统可持续发展评 价研究中建立了水资源系统可持续发展评价指标体系，该体系以可持续发展满意 度为目标层，发展度、发展持续度和公平度为准则层，包括水资源、社会经济等方 面的4 9 个指标。 综上，国内外研究者在各自领域和学科对评价指标体系进行了研究，取得了一 定的成果，但普遍存在一个问题，即各评价指标体系涵盖内容详细、复杂，实际应 用当中不易获得资料，而且指标之间存在严重的重叠性，加大了不必要的工作量。 1 2 3 城市水务系统s d 模型研究 系统动力学( s y s t e md y n a m i c s ，简称s d ) 是- l - j 分析研究信息反馈系统的学 科，也是- i - j 认识系统问题和解决系统问题的交叉性、综合性学科。它是系统科学 和管理科学的一个分支，也是门沟通自然科学和社会科学等领域的横向学科n 3 j 。 由于系统动力学在解决实际问题中的优越性，其理论与应用研究遍及多种学科和领 域。1 9 6 8 年，罗马俱乐部采用系统动力学模型，研究世界发展前景问题，并在1 9 7 2 年发表了震惊世界的研究成果增长的极限罗马俱乐部关于人类困境的报 告，从而开始了系统动力学在可持续发展研究当中的应用n 钔。 我国在2 0 世纪8 0 年代初期开始引入系统动力学的理论和方法，在可持续发展研 究领域广泛应用，涉及资源、生态环境、人口等的可持续发展研究。其中对水资源 的研究多集中在水资源承载力、水资源优化配置等方面的应用。吴久红、曾开华n 钔 通过分析水资源承载力系统内影响城市水资源承载力的各层次要素间的反馈关系， 建立城市水资源承载力的系统动力学( s d ) 模型，并以郑州市为例，对城市水资源承载 力系统进行实证分析，提出政策方案的量化、优化和选择方法。李梅等n 叼用系统动 力学方法研究了城市污水回用系统，对西北地区某一城市的污水回用进行了预测和 分析，提出了符合该城市发展的污水回用方案。汪彦博等n 力基于石家庄市水环境现 状，用系统动力学方法模拟分析，得出一个开源节流和治理污染相结合，并考虑区 外调水情况的经济和环境协调发展的综合方案为最佳方案，为石家庄市水环境的可 持续发展提供了科学的决策依据。胡雪媛n 鲫运用系统动力学原理建立呼和浩特市水 资源供需平衡模型，对呼和浩特市水资源系统分别建立了包括人口、经济、畜牧 业、耕地、水资源在内的六个子系统进行因果关系分析；建立系统动力学方程式预 i 贝t j 2 0 2 0 年呼和浩特市水资源在高、中、低不同方案下水资源的供需状况，并进行水 张菲泰州市城市水务系统评价及可持续发展战略研究 7 资源供需平衡分析，得出中方案即稳步增长型方案是合理的水资源供需方案；根据 呼和浩特市水资源现状提出建立呼和浩特市水资源良性循环的途径有建设节水型社 会、防治水污染、合理开发水资源、产业结构用水调整、改善水利工程现状、加大 科技突入、加强法制建设、进行水资源统一规划管理等。为呼和浩特市建立节水型 社会，提供科学参考，最终做到以水资源的可持续利用与管理，支持呼和浩特市社 会、经济、环境的可持续发展。系统动力学在区域经济社会发展规划中的应用研究 较多，但关于城市水务系统发展的系统动力学模型研究尚不多见。 1 2 4 城市水务系统发展战略研究 世界各国都十分重视城市水务问题的研究，其中对于城市水务系统发展战略的 研究多集中在管理体制和运行机制的改革和转变方面。 根据水资源自然条件、人口、水资源开发利用历史、经济社会发展水平与水资 源开发利用程度、水资源需求及水资源管理面临的实际问题，各国都有适应本国国 情的水务管理体制和运行机制。总结国外水行政管理体制及机构设置，可大致分为 四种模式啪 ： ( 1 ) 成立专门水行政主管部门成立专门水行政主管部门或授权一个部门行使 水行政管理职能的国家，普遍对水实施了统一管理，即对各涉水事务的统一管理。 如奥地利、南非、荷兰、沙特阿拉伯、墨西哥、俄罗斯等国。 ( 2 ) 设立水资源委员会国家水资源委员会或水资源理事会一般是一个协调与 指导性的中央机构，有关涉水部门担任成员。如美国、法国、澳大利亚和菲律宾等 国都成立国家水资源理事会，来协调各涉水部门关系，甚至制定相关法律规范。 ( 3 ) 授权特定部门实施水行政管理中央政府授权特定部门实施水行政管理， 受权部门即为水行政主管部门，行使包括水资源、防洪、供水、排水等职能在内的 水管理职能。如德国授权环境自然资源保护和核安全部、丹麦授权环境部、比利时 授权自然保护委员会、芬兰授权农林部、英国授权环境运输与区域部作为水管理机 构。 ( 4 ) 由多个政府部门实施水管理目前还有一部分水资源问题不突出、已经基 本完成大规模水务基础设施建设的国家，实施分部门的水资源管理体制，即由几个 部门分别负责水资源管理的不同方面，但一般都有一个协调机制，其中有一个部门 负责主要的管理工作。这些国家的水资源管理体制也在变革的过程当中，其发展趋 势也是所有涉水事物的统一管理，如同本。 8 扬州人学硕士学位论文 纵观其发展及现状，可以看出发达国家的水务事业大都经历了从分散到集中， 到流域一体化，再到私有化和中央统一管理，最后到市场化的过程，其共同的优势 可概括为：以水资源管理、水安全、污染防治和生态环境保护等方面的法律法规为 保障：实行跨行政区域、以流域为基础的水资源统一管理体制；水务监管体制专 业、系统、透明、有效、水权明确；水价机制以科学合理的全成本覆盖为基础；水 务投融资渠道多样化。 总结国外水务事业取得的优良成果及未来发展趋势，在讨论制定城市水务战略 及技术支撑的问题上，我国可以从中得到许多借鉴： ( 1 ) 由一个政府部门承担所有涉水的行政管理职能，对水利用的完整循环性 进行统一管理如英、美、法三国都建立了集中统一的水务监管体系，依照法律各 司其职，职权划分清晰，减少了监管部门之间的相互扯皮现象。英国虽然实行了私 有化的产权改革，但建立了一套完善的过程监管体系。我国过去“多龙管水的旧 体制，已经不适应经济社会发展的需要，需充分借鉴国际先进的城市水务监管经 验，探索适应我国水务行业现状和发展的监管体制1 。 ( 2 ) 实行流域一体化管理法国依据1 9 6 4 年的水法将全国划分为六大流域 片，并在每一流域片建立流域委员会和流域水务局，实行流域与区域管理相结合的 水管理体制，取得良好的成果。之后，法国在1 9 9 2 年的水法中，进一步肯定并 完善了这一管理模式瞳。在流域的水资源管理和水污染治理上，我国各地方政府以 地方利益为导向，缺乏协调性、整体性，而法国的水资源管理模式实现了跨行政区 域统一管理，减少了地方政府之间的摩擦与冲突。 ( 3 ) 市场化运行是实现水务行业可持续发展的有效途径水务行业市场化有利 于吸引社会资本，使融资渠道多样化，从而达到发展水工业，提高水务行业总体绩 效的作用。许多国家，如美国、以色列、澳大利亚等国家，城市水务管理的市场化 程度比较高，这不仅仅反映在水资源产权的流转方面，供水、用水、排水及水处理 和回用等也多运用市场机制进行管理与运作。对从事水务方面业务的业主多实行委 托经营、特许经营等管理运营模式，对用户实行“使用者负费 、“污染者受 罚 、“谁污染谁治理 等基本管理制度。 ( 4 ) 依法治水发达国家水务相关立法比较完善，且根据不同时期的需要进行 修订，从而为水务行业的改革和发展提供了坚实的法律保障，如英国实行水务行业 私有化改革后，政府修订并颁布了许多法律，如水法、水行业法、环境 张菲泰州市城市水务系统评价及可持续发展战略研究 9 法、竞争法等来保障改革的顺利进行。 据统计，我国继深圳市实行水务管理体制改革以来，截至2 0 0 2 年底，全国各地 成立水务局及由水利系统实施水务统一管理的单位共计1 0 9 7 个瞳3 。据我国已实施水 务管理的省市实践来看，水务统一理顺了水管理体制，实现了水资源的统一管理， 促进了水资源的优化配置，缓解了水的供求矛盾，增强了产业实力，加快了水利产 业发展步伐，成效显著。 首先，供水行业得到了快速发展。至i j 2 0 0 0 年底，全国6 6 7 个设市城市都建有供 水设施，日供水能力达到2 1 8 t l m 3 ，城市供水人口发展到2 0 3 亿，自来水普及率达 至1 1 j 9 6 7 。其次，我国的污水处理事业也得到快速发展，2 0 0 0 年底，全国已有3 1 0 个 城市建立了污水处理设施，年污水处理量1 1 3 6 亿m 3 ，污水处理事件达到3 4 2 。 最后，为规范城市水务工作，国家颁布了中华人民共和国水法、中华人民共 和国水污染防治法、国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通 知、城市节约用水管理规定、城市供水条例、取水许可制度实施办 法等行政法规口，。 此外，大量的研究者还致力于我国城市水务管理模式、体制和运行机制改革的 理论探论中。汪恕诚、吴季松、任广照等诸多专家教授、水利部发展研究中心、中 国水利水电科学研究院均撰文探讨我国的水管理体制和可持续发展水资源战略问 题，但在城市水务的管理与运作问题上尚未获得较一致的观点和成熟的理论。林洪 孝嘲3 在城市水务系统管理模式及运作机制研究提出城市水务可持续发展战略和 措施，指出水权明晰、运作机制符合市场经济规律的水务市场、与水的自然循环规 律相协调的经济社会的用水行为、开放的水务融资市场、节流优先的水资源保护措 施，是城市水务持续发展的主要措施。张湘帆1 在深圳水务集团发展战略和策略 探讨中，对战略选择的必要性和策略的探讨进行论述，重点强调了投资及运行管 理、人才培养，还提出战略实施中可能遇到的问题，有待进一步探讨。郑震宙陋1 的 深圳水务系统投资优化结构就水务投资进行了深入的结构分析，并提出了水务 投资结构优化模型和综合评价体系。水利部国际合作与科技司编著的水利科技发 展战略报告研究中，从工程科技方面入手，研究了水利发展现状、发展趋势及重 大需求，提出了水利科技发展战略、战略重点和若干重大课题，反映了水利科技发 展的最新战略研究成果和前瞻性思考，由于水利工程技术属于城市水务范畴，因此 这份报告对今后城市水务的研究有重要启示。谢京b 3 在城市水务大系统分析与管 l o 扬州人学硕士学位论文 理创新研究中，分别对我国水资源与供水管理、污水处理与排水管理、水务一体 化管理与水价改革进行了总结，并在城市水务建设投资模式的研究和国家推进城市 水务市场化改革的政策分析中，取得创新成果。 国内外研究的成果对城市水务的发展有着促进作用，然而根据我国国情，要缓 解愈来愈复杂的水问题，走城市可持续发展道路，就必须要有科学有效的战略为城 市水务发展指明方向，并有相关的科学和管理技术作为支撑，保障城市水务发展战 略有效实施。 1 2 5 城市水务系统发展趋势 适应我国国情的城市水务发展目标是：根据城市社会经济发展对城市水务的要 求，考虑当地水资源和水环境承载能力，制定防洪、水源、给水、排水、污水处 理、污水回用和生态环境保护等城市水务基础设施的各种建设方案，提出新形势下 投资主体多元化、行业管理标准化、产权关系多样化、产业发展市场化的水务管理 体系改革方案，通过工程和非工程措施系统配套，保障和支持城市社会经济的可持 续发展。 围绕这一目标，今后我国城市水务系统发展趋势重在研究构建具有理论性、全 局性、现实性、方向性和创新性的城市水务可持续发展管理体制、方针、政策和制 度，以及运行机制等管理战略和措施，并通过政府宏观管理与市场经济调节的有机 结合，促进工程水利向资源水利的转型，为城市经济社会建设与发展提供安全的供 水和良好的水生态环境，支撑和保障城市经济社会的可持续发展。 1 3 研究内容与方法 本文的主要内容与方法如下： ( 1 ) 利用系统分析方法分析城市水务系统，从技术角度划分其组成，从内部 环境和外部环境两个角度来综合研究城市水务系统的结构及其控制和管理，分析其 功能和特征，从而构建完整的城市水务系统。 ( 2 ) 参照可持续发展评价指标体系，运用主成分分析法对相关指标进行筛 选，构建城市水务系统评价指标体系；运用层次分析法等科学的评价方法，对系统 进行评价，从而判断其外部( 对社会、经济、环境系统而言) 、内部( 对内部结构 而言) 发展的协调性。以泰州市城区为实例，验证城市水务系统评价指标体系的合 理性。 ( 3 ) 运用系统动力学理论建立城市水务系统仿真模型，找出城市水务系统中 张菲泰州市城市水务系统评价及可持续发展战略研究 l1 的敏感性因素，对决策调整前后系统的变化做仿真模拟并进行分析，从而指导战略 的制定。 ( 4 ) 从宏观角度出发，针对评价结果及s d 模型的模拟结果提出城市水务系统 可持续发展战略，加强城市水务管理改革力度，强化政府对水务统一管理的职能， 保障城市防洪安全、供水安全和水生态环境安全，为城市可持续发展提供保障；进 步提出城市水务系统可持续发展的支撑条件。 扬州人学硕士学位论文 2 城市水务系统分析 城市水务是以工程建设为主的传统工程水利逐步向以资源优化配置和环境生态 平衡为主要目标的资源水利转变的结果晗3 。在世界水危机日益严重的局面之下，与 传统的“水利 相比，城市水务更适宜为城市社会经济可持续发展“保驾护航 。 然而城市水务在我国提出不n - 十年，对其研究还处在不断探索阶段。城市水务涉 及众多复杂因素，既有内部因素也有外部因素，如何从定性和定量两个方面分析、 研究、正确理解城市水务，发展城市水务，是非常复杂的问题。运用科学系统论来 解决这一难题是一种新的思路。 2 1 城市水务 城市水务是城市化地区为水资源开发、利用、治理、配置、节约和保护而进行 的防洪、水源开发、供水、输水、用水、排水、污水处理及回用，以及跨区域调水 等涉水事务的总称啪1 。 城市水务事业是城市公共事业的核心内容之一，是城市安全稳定的保障，也是 城市社会、经济发展的载体，直接关系到社会公共利益，关系到人民群众生活质 量，关系到城市社会、经济的可持续发展。 2 2 城市水务系统的组成分析 由于受人类活动的干预，城市水务系统可以看作是一个人工系统。作为一个人 工系统，相对于高于其结构层次的更大的人工系统- 城市系统而言，它只是构成 这个大系统的一个要素，或作为其某一结构层次的子系统而存在。因而，城市水务 系统存在的意义就在于沟通和协调城市系统中的自然水系统和社会经济系统，它是 将水系统以涉水事务的形式作用于社会经济系统的，而城市系统则是水务系统赖以 存在和发展的外部环境。 城市水务系统本身也具有明显分层结构的特征。结合城市水务包含的内容，从 技术的角度将城市水务系统划分为六个子系统，分别是城市防洪系统、城市供水系 统、城市节水系统、城市排水系统、城市污水防治系统以及城市水生态环境维护系 统陬别。各子系统之间既相互联系，对城市水务系统起着促进和制约作用；各子系 统之间又存在冲突和矛盾，需要城市水务系统这个整体进行综合和协调，保证系统 的整体性和稳定性嘲。每个子系统又可以向下一层继续分解。 张菲泰州市城市水务系统评价及可持续发展战略研究 1 3 2 2 1 城市防洪系统 洪水灾害一直是威胁人类生命财产安全的主要自然灾害之，洪水灾害发生频 率高、灾害范围广、对社会影响大，是古今中外困扰人类生存和发展的一个难题。 我国大中城市约有9 0 濒临江河海洋，都受到一定程度的洪水威胁，2 1 世纪 以来，随着城市化进程加快，城市规模扩大，城市洪水灾害在地区历年灾害损失中 所占的比重越来越大，并且出现新的特点晒1 ：城市防洪安全对经济发展和社会稳 定的影响日趋扩大；城市防洪随着城市由点向线和面的发展，也由局部扩大到城 市群和面的保护：由于城市化水文效应的不断增强，市区内洪涝水的排蓄条件不 断恶化，使得市区防洪、除涝的任务与困难与日俱增；地下交通、仓储、商业、 管线网络等工程设施越来越多，保护这些设施免于被水淹没，防止各种网络系统的 局部破坏，也使得城市防洪的任务同益艰巨；城市之间相互依存的关系越来越密 切，一些城市受灾往往影响周围众多城市的社会经济发展。 已然，防洪减灾工作的重点应由农村转向城市，城市的防洪安全也成为整个社 会、经济持续稳定发展的关键因素，新时期新的防洪任务应当是：根据城市的自然 地理位置以及江河洪水的特性，在流域或水系防洪工程体系的框架下，通过建设必 要的防洪、除涝、排水等水利设施，并采取非工程措施提高城市的防洪标准，改善 和提高城市防洪管理水平，改善河道行洪条件，从而保障城市的正常运行和人民安 居乐业；当发生特大洪水时，应用预案对策，以保证社会稳定、人民生活与生产不 发生大的动荡，使损失控制在最小的范围内瞳1 。 城市防洪是一门新兴的交叉学科，既属于市政工程，又属于水利防洪工程乜1 。 在城市防洪工作中，既要强化工程措施又要重视非工程措施，同时城市防洪能力的 提高要与国民经济发展水平相协调既要满足防洪要求，又要适应城市发展程 度。城市防洪涉及水文气象、防洪、排涝、城市排水、环境等研究领域，是一个影 响因素多、关系复杂的系统。本论文将城市防洪系统作为城市水务系统中的一个子 系统来研究。 ( 1 ) 城市防洪工程措施 城市防洪工程措施是最有效、最直接的防洪措施，可以直接产生经济效益，还 可以作为城市环境建设的一部分，成为城市的一个景点。 城市防洪工程一般从排洪避洪和蓄洪两方面着手。排洪避洪是指通过修建沿 河、湖、海岸提防，整治河道，开辟分洪道，增大河流排洪能力，供洪水、潮水沿 1 4 扬州人学硕士学位论文 安全路线宣泄至城市下游或将其拦截在城市外；蓄洪是指在河流流域的上游，修建 一定的蓄洪水库或蓄洪区，将洪水蓄积在一定蓄洪区或水库中，减小下游洪水的洪 量和洪峰流量豳1 。 通过对防洪工程手段的描述，可以归纳出防洪工程措施主要有：修建调洪水 库、提防工程、整治河道和护岸、防洪闸、开辟分洪水道、山洪和泥石流的拦蓄与 大型排涝泵站等。 ( 2 ) 城市防洪非工程措施 非工程措施是除了工程措施以外的城市防洪的一种重要措施，与工程设施不 同，它主要涉及到法律、法规、行政等方面，着重于洪泛区的管理问题。如在流域 上加强水土保持和城市土地利用管理，建设城市洪水的预报预警系统，建设城市防 洪的生命线等，对于减免洪灾损失具有重要作用。因此，加强防洪设施的管理和维 护也是城市防洪的一个重要环节。 2 2 2 城市供水系统 供水系统是由相互联系的一系列工程设施和输配水管网组成。其任务是寻求 和选择成水水源，确定取水和净水方式，布置和建设各类取水、净水、输配水等工 程设施和管网系统，安全可靠并经济合理的供给城市居民生活、工业生产活动、用 以保障人民生命财产安全和城市财产安全的公共事业等所需用的水，并确保水量充 裕、水质合格、水压足够，同时不仅要满足近期的需要，还需兼顾到今后的发展要 求。 ( 1 ) 城市水源开发 我国城市水资源条件复杂多样，因地而异，受此影响的城市水资源可持续开发 利用模式各不相同。目前，我国主要城市水源开发有六种模式：地表水与地下水兼 用模式、地下水与地表水兼用模式、单一开发地表水模式、单一开发地下水模式、 外调地表水模式和外调地下水模式。但总的采水原则是优先利用当地水资源，而后 利用区外水。 在做好水源开发工作的同时，还要加强水源保护工作。我国在水源保护方面尚 不如发达国家的措施完备，且普遍存在重地表、轻地下，重末段治理、轻源头控制 等问题。在今后的工作中急需提高饮用水源优先保护意识，重视对地下水源的保 护，强化水源地污染源头控制。 ( 2 ) 城市供水优化调度 张菲泰州市城市水务系统评价及可持续发展战略研究 1 5 城市供水系统规划、运行、调度和管理问题是城市水务可持续发展战略的主要 组成部分。在城市供水工作中，应当重视新思想、新理论、新技术的应用与研究， 以满足城市经济不断发展对用水的要求。 ( 3 ) 城市供水工程技术 城市供水是一项复杂的工作，不仅受到现行给水政策的制约，也与现有的管理 水平、技术水平及运行设备密切相关。近年来，我国水厂建设