（环境科学专业论文）庄河市建设生态城市过程中的水资源规划研究.pdf

s t u d yo np l a n n i n go fw a t e rr e s o u r c e si nt h ep r o c e s so fb u i l d i n g e c o l o g i c a lc i t yo fz h u a n g h ec i t y a b s t r a c t t h ec o n s t r u c t i o no fe c o l o g i c a lc i t yi sam e t h o dt h a tc a nm o d e r a t et h ec o n t r a d i c t i o n b e t w e e nt h er a p i dd e v e l o p m e n to fc i t ya n dt h ep r o t e c t i o n so fe c o l o g i c a le n v i r o n m e n t w h e n t h eh u m a ni sc o n s c i o u st h a te c o l o g i c a ld e s t r u c t i o na n de n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o no f c i t yw o r s e n i n c r e a s i n g l y w i t ht h eu r b a ni n d u s t r yh a se x p a n d e dt oac e r t a i nd e g r e e a n di ti sah i s t o r i c a l i n e v i t a b i l i t y u n d e rt h er e s t r i c t i o no fw a t e rr e s o u r c e t h er a t i o n a lp l a n n i n go fw a t e rr e s o u r c ei n t h ec o n s t r u c t i o no fe c o l o g i c a lc i t yi si m p o r t a n tt oe n s u r et h ew a t e rr e s o u r c ei su s e df u l l y b e n i g nc i r c l eo fe c o l o g i c a le n v i r o n m e n ta n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fh u m a ns o c i e t y b a s e do nr e a d i n gal o to fd o m e s t i ca n df o r e i g nr e f e r e n c e sa b o u te c o l o g i c a lc i t ya n d p l a n n i n go fw a t e rr e s o u r c e t h ep a p e ru s e si n d u c t i o na n dq u a l i t a t i v ea n a l y s i st os u m m a r yt h e c o n c e p to fp l a n n i n go fw a t e rr e s o u r c ei nt h ec o n s t r u c t i o no fe c o l o g i c a lc i t y a n dp r i n c i p l eo f p l a n n i n go fw a t e rr e s o u r c ei nt h ec o n s t r u c t i o no fe c o l o g i c a lc i t y b yr e a d i n gt h e e c o l o g i c a l c o u n t y e c o l o g i c a lc i t y e c o l o g i c a lp r o v i n c ec o n s t r u c t i o ni n d e x r e v i s e d p a p e rs u m m a r i e s t h es t a n d a r d so fp l a n n i n go fw a t e rr e s o u r c ei nt h ec o n s t r u c t i o no fe c o l o g i c a lc i t y c o m b i n i n g w i t ht h es p e c i f i cs i t u a t i o no fz h u a n g h e p r o p o s e st h ec h a r a c t e r i s t i c so fp l a n n i n go fw a t e r r e s o u r c e w h e nt h ew a t e rs o u r c ec i t yc o n s t r u c te c o l o g i c a lc i t y p a p e ru s e sq u a n t i t a t i v ea n a l y s i s c o m b i n i n gw i t ht h es p e c i f i cs i t u a t i o na n dc h a r a c t e r i s t i c s o fw a t e rs o u r c ec i t yo fz h u a n g h e e v a l u a t e st h eq u a n t i t ya n dq u a l i t yo fw a t e rr e s o u r c e si n z h u a n g h e a n a l y s e ss u p p l ya n dd e m a n do fw a t e rr e s o u r c e si nz h u a n g h e a n dt h e nc o m et oa c o n c l u s i o nt h a tw a t e rr e s o u r c e si nz h u a n g h ea r er e l a t i v e l yr i c h i tc a nm e e tt h en e e do ft h e i n c r e a s ei np o p u l a t i o na n ds o c i o e c o n o m i cd e v e l o p m e n t sd e m a n da n ds u p p l ye x c e e d s d e m a n d i na d d i t i o n i th a ss o m es u r p l u s e s i nt h ep r o c e s so fb u i l d i n ga ne c o l o g i c a lc i t y z h u a g n h em u s tb es t r i c tw i t hi t s e l fa c c o r d i n gt ot h es t a n d e r so fa d v a n c ep l a n n i n ga n dp l a n n i n g o fw a t e rr e s o u r c ei nt h ec o n s t r u c t i o no fe c o l o g i c a lc i t y w i t hap r e m i s eo fe n s u r i n gt h e e c o l o g i c a lw a t e ri se n o u g h m e e t si t sd e m a n df o rw a t e ra n dt h es o u r c ew a t e rs u p p l yo fd a l i a n a n ds e e kam a x i m u mo fs o c i o e c o n o m i cb e n e f i t s p a p e ru s e s i p a tm o d e la b o u t w a t e rr e s o u r c e s e x p l o r e st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e n p o p u l a t i o n a f f l u e n td e g r e e sa n dt e c h n o l o g yi nt h ep l a n n i n go fw a t e rr e s o u r c e si nz h u a n g h e c o m b i n i n gw i t hc h a r a c t e r i s t i c so fw a t e rs o u r c ec i t y c o n s t r u c t st h ei p a tm o d e la b o u tt h e p r o b l e m so fw a t e rr e s o u r c e si nw a t e rs o u r c ec i t y c a l c u l a t e st h ew a t e re n v i r o n m e n tp r e s s u r e i i g a u g eu n d e rt h et w ok i n d so fa n n u a lg r o w t hr a t eo fg d p i nz h u a n g h ea n ds o u t ho fj i n z h o u a r e a a n dd r a wap l a nt h a tt h ea l l o c a t i o no f r e g i o n a lw a t e r r e s o u r c e so fz h u a n g h e b a s e do nt h ep r o g r a mt h a tp l a n n i n go fc o n s t r u c t i o no fe c o l o g i c a lc i t yi nz h u a n g h e c o m b i n i n gw i t ha c h i e v e m e n t so fe c o l o g i c a lc i t ya n dp l a n n i n go fw a t e rr e s o u r c e s u s e si p a t m o d e la b o u tw a t e rr e s o u r c e s p a p e rs t u d i e st h ep r o b l e m so fp l a n n i n go fw a t e rr e s o u r c e si nt h e p r o c e s so fb u i l d i n ga ne c o l o g i c a lc i t yi nw a t e rs o u r c ec i t y a c c o r d i n gt op r o b l e m so fp l a n n i n g o fw a t e rr e s o u r c e si nz h u a n g h e a n a l y s e st h ec a u s eo ft h ep r o b l e m si nd e t a i l s u m su pt h e r e s u l t so ft h ee a r l yw o r k p a p e rp r o p o s e ss i xm e a s u r e sa b o u tp l a n n i n go rw a t e rr e s o u r ce si n z h u a n g h eu n d e rt h eg o a lo fe c o l o g i c a lc i t yf r o mas t r a t e g i ch e i g h t k e yw o r d s e c o l o g i c a lc i t y p l a n n i n go rw a t e rr e s o u r c e s i p a tm o d e l z h a u n g h e i i i 辽宁师范大学硕士学位论文 1 绪论 人类历史上 沿河而居 以井为市 的人类文明 都是以水为中心的 事实上 人类历史可以写成一部人与水的相互作用和相互关系的历史 但随着城市化进程的不断 加快 水环境承受到越来越大的压力 很多城市成为缺水城市 1 9 7 7 年 联合国世界水 会议的 马德普拉塔行动计划 意味着水资源问题得到世界意义上的重视 水资源短缺 问题会超越石油短缺问题成为未来的世界第一大问题 并可能会成为小范围战争的导火 索 1 9 9 2 年 联合国环境和发展大会更指出水资源是所有地球生命的必须品 是地球上 任何社会经济部门都具有性命攸关的一种有限资源 1 建设生态城市为水资源的可持续发展指出了一条道路 即以生态优先的原则进行水 资源开发利用 在目前的国际水资源形势下 合理开发和保护水资源 实现水资源的可 持续利用 已成为构建和谐社会和落实科学发展观的战略性问题 尤其是水资源的合理 规划 成为了生态城市建设中直接影响国计民生的重要工作 根据中共十六大精神 国家环保总局于2 0 0 8 年1 月发布了 生态县 生态市 生 态省建设指标 修订稿 2 以下简称 生态县 市 省建设指标 其中水资源 规划相关指标就有十项 证明生态城市建设中水资源规划的重要性 从生态城市建设的 角度来看 缺水城市在水资源约束下需要合理规划水资源 类似水源地城市这样的丰水 城市也需要提高忧患意识 保护水源的同时亦须合理规划配置水资源 本文以庄河市为 例 结合其水源地城市的特点 对其进行了水资源评价及供需分析 以期丰富生态城市 有关理论体系 为生态城市建设中水资源合理规划问题的完善提出几点建议 1 1 论文的选题 1 1 1 选题的来由 本论文受到大连市环境科学设计研究院关于 庄河生态市建设规划 项目的资助 论文选题也由该项目而来 主要研究庄河生态市建设规划中的水资源规划 庄河市位于辽东半岛东侧南部 大连市东北部 全境陆域面积4 0 8 5 4 平方公里 地 理位置如图1 1 所示 全市区域内有淡水资源总量1 7 4 5 亿立方米 其中多年平均地表 水径流量为1 6 6 8 亿立方米 大 中 小型水库共有4 4 座 多处于河流的中上游 3 j 市 内几大水库是大连市和庄河市重要的城市开敞空间 也是不可多得的生态资源 碧流河 英那河和转角楼水库是大连市的主要供水水库 朱隈子水库则保证了庄河市区的饮水需 求 饮用水源保护区总面积为1 5 7 5 9 1 平方千米 是大连市和庄河市重要的水环境安全 与水资源供应保障区 庄河市建设生态城市过程中的水资源规划研究 图1 1 庄河市地理位置图 f i g 1 1t h em a po f g e o g r a p h i c a lp o s i t i o no f z h u a n g h e 历史上 庄河地区产业结构长期以传统农业为主 从而使得其独特的城市形态和较 丰富的水资源得以较好的留存 成为了大连市金卅l 以南地区的供水地 近年来 随着城 市化进程的不断加快和大连市城市框架的不断扩张 大连市金州以南地区用水需求逐年 加大 使得庄河市的水生态压力逐年增加 同时 由于受到传统农业耕作方式和先进技 术水平难以引进的影响 庄河市水资源管理正面临着用水结构不合理 工业用水重复率 低 非常规水资源难以利用和庄河地下水普遍受到生活污水下渗和畜禽养殖业的污染等 问题的困扰 因此 在大连整体环境中 重新审视庄河市水源地水资源的规划 积极转 变观念 探索和实践对应的规划思路和方法 挖掘水资源管理的潜力 整合城市发展和 生态资源保护成为庄河市现阶段研究的重要方向之一 按照 生态县 市 省建设指标 标准 结合可持续发展和生态优先的原则 对庄 河市水源地水资源进行合理规划 可以帮助我们更好的认识水源地水资源的重要性 更 合理的利用水源地水资源 将下一步的研究重点转移到水源地水资源的规划中 彻底解 决水源地水资源的节约保护 合理分配以及生态维护问题 辽宁师范大学硕士学位论文 1 2 研究目的及意义 1 2 1 研究目的 近年来 对生态城市的水资源规划问题的研究虽然受到了很多政府以及学者的关 注 一般是针对缺水城市或地区水资源规划的研究 属于事后规划 而水源地地区的水 资源量较多 暂时不存在缺水问题 针对此地区研究一般只限于水安全问题 对于水源 地地区的水资源规划问题的研究较少 本文以庄河市为例对水源地水资源规划问题进行 研究 以期在生态城市的标准下 寻求影响水源地水资源规划的因素 总结水源地水资 源规划特点 探讨合理分配水源地水资源的方法 实现水源地地区水资源的可持续利用 1 2 2 研究意义 国内外对于水资源规划和水源地保护的研究成果比较丰富 但水源地水资源规划方 面的相关研究大多只停留在口号上 可操作性差 本文根据国内外相关文献 结合国家 建设生态城市的具体要求及标准 尝试对水源地的水资源进行定性分析和定量研究 形 成一套具有一定可操作性的具体规划方法 在具体实践中 根据水源地的特殊性 构建 一个关于水源地水资源规划的研究体系 形成具体技术路线 这既是对已有相关研究成 果的消化与整合 又是在实践的基础上对具体问题的具体分析 形成特殊地区的水资源 规划方法 希望能在水资源规划和水源地水资源规划方面有所创新 研究意义主要有以 下两点 1 创新意义 力图结合生态城市建设和水源地特点 通过对相关理论的研究和 实践进行探索 提出水源地水资源规划的具体方法 在生态优先的前提下更好的解决水 源地水资源的合理分配问题 以实现水源地水资源的可持续利用 2 实效意义 紧密围绕庄河市水资源的规划和控制展开调查研究 利用i p a t 模型 使得水源地水资源规划的具体方法得到在实践中的应用 对庄河市在建设生态城 市过程中的水资源规划提出相关建议 1 3 研究对象及研究内容 1 3 1 研究对象 论文选取庄河市为研究对象 缘于庄河市的两个特点 一是庄河市正在努力建设生 态城市 并于2 0 1 1 年刚刚通过辽宁环保厅及大连环保局组织的生态市验收 二是庄河 市拥有较为丰富的水资源 作为大连市的饮用水水源地 不仅要保证本市的各项用水需 求 还须保证大连市的生活用水需求 庄河市建设生态城市过程中的水资源规划研究 1 3 2 研究内容 论文主要分为五个部分 1 为什么要研究此问题 关于水源地城市建设生态城市中的水资源规划概述 此部分论述了本文的选题 研究目的 研究对象 研究方法 研究意义以及技术路线 并简要阐述了生态城市 水源地 水资源规划的国内外研究现状 总结出水源地城市在 生态城市建设中水资源规划的特点 说明研究此问题的创新性和重要性 2 问题的现状是什么 主要对庄河市水资源现状及供需平衡进行了分析研究 在此基础上采用资料整理法 定性研究法和现场调研的方法研究了庄河市水资源规划现 存的问题 本部分的研究为下一步的解决问题提供了现实依据和研究基础 3 研究此问题的方法 利用水资源问题的i p a t 模型 结合水源地水资源规划 的特殊性 创新的将i p a t 模型进行改进 形成了庄河市水环境压力表 并根据庄河市 和大连市g d p 的发展情况对庄河市的水资源配置问题进行预测 4 解决问题的措施 针对庄河市水资源规划面临的现状问题 进行了生态城 市目标下庄河市水资源规划的措施制定 提出了解决现存问题的具体措施和对策 以期 为庄河市在建设生态城市过程中的水资源规划方面提供一些参考 5 结论 总结本论文得出的一些有关生态城市建设中水资源规划的成果 并 指出本文存在的不足及进一步研究的方向 1 4 研究方法和技术路线 1 4 1 研究方法 1 资料归纳法 国家环保总局 辽宁省 大连市以及庄河市各级政府关于生态城市建设和水资源规 划相关材料是本次研究的重要支撑材料 大量有关生态城市建设和水资源规划的国内外 文献是本次研究的基础 庄河市统计年鉴 大连市统计年鉴 大连市水资源公报是本次 研究的数据来源 通过对这些资料的分析 整理 归纳使之成为本文的论证依据 2 定性研究法 在研究生态城市标准下的水源地水资源规划特点时采用定性的方法 分析对其特点 产生影响的各种因素 期间采用了国际上比较流行的德尔菲法 头脑风暴法等方法 3 定量研究法 在研究水环境冲击和人口 富裕度和技术三因素的联系 特别是研究大连 庄河两 市g d p 年增长率和庄河市水环境压力的关系时 采用了i p a t 的水资源问题模型 以定 量的形式对庄河市水资源的分配问题进行了研究 4 一 辽宁师范大学硕士学位论文 1 4 2 技术路线 水资源规划的技术路线 因研究区域的不同 水资源功能侧重点的不同 所属行业 的不同以及规划目标的高低不同而有所差异 但都必须包括确定规划目标 收集整理资 料 现场调研 水资源评价 水资源供需分析 水资源优化配置研究和制定具体措施和 提出具体对策等步骤 概括如图1 2 所示 图1 2 水资源规划技术路线图 f i g 1 2t e c h n o l o g yr o a d m a po f p l a n n i n go f w a t e rr e s o u r c e s 水源地城市水资源规划 研究重点在于怎样合理分配水资源 使得既能保证本地区 各项用水需求 还能向用水区提供原水供应 除了需要对水源地城市的水资源进行数量 评价 质量评价 供需分析以外 还须结合水源地特点和生态城市建设标准 对水源地 水资源进行合理配置 以求在生态稳定的前提下 充分发挥水源地城市的优势 提高用 水效率 保证用水质量 水源地水资源规划的合理配置如下图1 3 所示 庄河市建设生态城市过程中的水资源规划研究 图1 3 水源地城市水资源规划合理配置图 f i g 1 31 1 1 em a po f r e a s o n a b l ea l l o c a t i o no f p l a n n i n go f w a t e rr e s o u r c e si nw a t e rs o u r c ec i t y 一6 辽宁师范大学硕士学位论文 2 生态城市中水资源规划概述 2 1 生态城市概述 2 1 1 生态城市概念 早在古希腊和古埃及时期就已经出现了以环境因素来进行城市建设的思想 4 1 古罗 马建筑师维特鲁 5 在 建筑十书 中就谈到了根据城市的环境因素来决定城市的选址布 局的理念 之后人类也曾在城市建设中提出很多理想模式 其中霍华德 6 的 田园城市 直接催生了现代生态城市的思想 生态城市 是联合国教科文组织于1 9 7 1 年发起的 人与生物圈 m a b 计划 研究过程中提出的概念 它是在市域时空范围内 充分融合了社会 经济 资源和环境 实现市域经济的良性循环和人居环境的持续改善 使该系统内的各个主体之间达到和谐 统一 它明确提出要从生态学的角度来研究城市 要求城市的构成要素 结构和功能等 不同层面同自然环境之间的关联发展 要求治理工业发展带来的环境污染 保护人类赖 以生存的自然环境1 7j 2 1 2 国内外生态城市建设状况 1 国外状况 在美国 生态城市的创建者是伯克利 8 和克利夫兰 9 1 其中伯克利市于2 0 0 0 年编制 了严格的 生态城市建设条例 以期推动伯克利市的总体规划 强调生态城市区划要 特别注重土地利用和基础设施建设 因为它对于开发商 建设单位 环境主义者和适用 技术发明者 尤其是对于政策制定者和立法者都是一种向导 欧盟国家整体对有关生态 城市建设的科学知识 技术水平 政府管理和公众行为都有较高的认知 l0 1 荷兰 1 1 实施 的生态城邦战略包括负责性城市 生活性城市和参与性城市三个方面 很好的整合到城 市可持续发展中 还有丹麦的哥本哈根 及德国的海德堡 1 3 都是欧盟建设生态城市中的 典范 澳大利亚阿德莱德的 影子规划 1 4 1 及怀阿拉市的7 条战叫1 5 也成就了两市的 生态城市地位 日本 1 6 1 不仅在政策方面给予支持 还在实际操作上逐渐形成了以高新技 术支撑生态城市建设的特色 较典型的有大阪市和北九州市 2 国内状况 我国的生态城市建设虽起步较晚 但发展较快 白1 9 8 6 年的宜春市开始 经过我 国各级各地政府的努力 广大人民的支持 建设生态城市的热情在我国各地开花结果 不管是理论研究还是实际建设经验 都迅速发展壮大 截止到2 0 1 2 年1 月1 0 日 全国 已共有先后七个批次5 2 8 个县 区获得国家级生态示范区称号 庄河市建设生态城市过程中的水资源规划研究 面对新的发展形势要求和全国建设生态城市的热潮 在辽宁省和大连市的生态省 生态市建设规划的统一部署和指导下 庄河市市委 市政府于2 0 0 9 做出了建设生态市 的战略部署 把生态市建设作为社会经济发展战略顺利推进的内在要求和有效载体 实 现全市经济社会与人口 资源 环境的协调发展的必要途径和战略举措 并规划到2 0 1 5 年基本达到生态市建设标准 2 0 2 0 年建成山海相依 集约循环 和谐共生的 中等滨海 生态型城市 但是 我国的生态城市建设中还存在着或多或少的问题 一是生态城市建设的有关 法律法规建设还不健全 没有得到足够的重视 二是生态城市建设的监督检测体制还不 完善 极少数地区存在欺骗公众的行为却得不到有效监督 三是生态城市规划的方法还 有待于进一步深入的研究和发展 四是虽然国家环保总局颁布的生态县 市建设规划大 纲有利于生态城市建设规划编制的规范化 但这也促使出现了一些县市不考虑当地具体 的自然 社会 经济条件 直接照搬其他城市的做法 五是有些地区的生态建设只停留 在口号上 实际行动缓慢 六是公众的参与度和参与热情还不够高 宣传工作不到位 所以 我国虽在某些方面上取得了一些成绩 但不能麻痹大意 生态城市的建设还任重 而道远 2 2 水资源规划概述 2 2 1 水资源的概念 水既是一种自然资源 也是生态环境中一种不可缺少的因素 对生物生存起着不可 替代的作用 其具有自然资源和环境资源的双重性 水资源是一个动态的概念 随着时 代进步 其含义也不断深化 由于其内涵复杂 用途广泛 还具有双重性 所以不同时 代不同目的的人就对其定义给出了不同的解释 苏联百科辞典 中水资源的定义为 可供国民经济利用的河水 湖水 运河水 水库水 内海水 海洋水 地下水 土壤水 分 冰水 大气层的水蒸气 1 7 大不列颠百科全书 认为水资源是自然界一切形态 气 态 液态 固态 水的总量 这两个定义只体现了水的物质属性 1 8 联合国教科文组织 和世界气象组织认为 作为资源的水应当是可供利用或有可能被利用 具有足够数量和 可用质量 并可适合某地水需求而长期供应的水源 此定义体现了水资源的资源属性 即强调水资源是一种自然资源 中国大百科全书 水文科学卷中水资源的定义为 水 资源是地球表层可供人类利用的水 包括水量 质量 水域和水能资源 一般指每年 可更新的水量资源 l9 环境学词典 认为 水资源是指一切用于生产和生活的地 表水 地下水和土壤水 是地球上一切生物赖以生存 人类生活和生产不能缺少的基本资源 辽宁师范大学硕士学位论文 可直接应用于灌溉 发电 给水 航运和养殖等方面 2 0 1 这两个定义还不仅体现了水资 源的资源属性 还体现了其社会属性 强调了水资源的环境资源性 2 2 2 水资源规划概念和分类 由水资源的概念可以看出 水资源不仅具有其物质属性 还具有资源属性和社会属 性 对某个地区而言 充分利用好水资源社会属性的同时保护其物质属性和资源属性的 相对稳定 对水资源进行合理的规划和管理 即为水资源规划 水资源规划人类与水作 斗争的产物 是人类在漫长的防洪 抗旱 供水等水利生产实践中形成的 随着社会经 济和科学技术的不断发展而发展 其内容也不断得到充实和提高 a s g o o 血a n 2 1 认为水资源规划就是在开发利用水资源的活动中 对水资源的开发 目标及其功能在相互协调的前提下做出总体安排 我国台湾省出版的 中国工程师手册 认为 水资源规划是对水资源事业的总体安排 水资源事业指以水之控制及利用为主要 对象之活动 包括水害防治 增加水源和用水 2 2 陈家琦 2 3 1 认为水资源规划是指在统一 的方针 任务和目标约束下 对有关水资源的评价 分配和供需平衡分析及对策 以及 方案实施后可能对经济 社会和环境的影响方面而制定的总体安排 左其亭 2 4 等认为水 资源规划是以水资源利用 调配为对象 在一定区域内为开发水资源 防治水患 保护 生态环境 提高水资源综合利用效益而制定的总体措施计划和安排 水资源规划一般分为流域水资源规划 如黄河流域规划 塔里木河流域规划等 跨流域水资源规划 如南水北调 引黄入汾等 地区水资源规划和专门水资源规划 如 三峡工程规划 小浪底工程规划等 本文是针对庄河市进行的水资源规划 属地区水 资源规划范畴 其特点是以行政区为研究对象 不仅要把水资源规划的重点放在本地区 同时又要兼顾更大范围的总体规划 照顾整体利益不受侵害的同时满足本地需求 以庄 河市水资源规划为例 因其特殊的水源地特征 规划不仅要考虑本地的情况 而且要考 虑到整个大连市的总体利益 2 3 生态城市中的水资源规划 2 3 1 生态城市中水资源规划概念 综合生态城市概念和水资源规划概念 提出生态城市中水资源规划的概念为 在生 态城市的标准下 在保证生态环境需水与基本生活用水的前提下 从水资源的两个重要 表征水量和水质入手 对生态城市内水体的水环境质量进行调查评价 对区内水资源及 重点水源地水资源对本区发展的支撑能力进行评估 结合污染排放预测 确定各目标年 的污染消减量 并以总体发展定位 规划目标 生态优先思想 循环经济理论及建立水 庄河市建设生态城市过程中的水资源规划研究 资源可持续利用节水型生态城市的原则为指导 提出污染控制 水资源合理开发与高效 率利用等环境保护对策的总体安排 2 3 2 生态城市中水资源规划原则 在制定生态城市的水资源规划工作中 应当坚持按自然规律办事 首先考虑生态因 素 处理好人与自然 人与水 水与环境和生态 水与社会发展的关系 为此 须在生 态城市规划中体现以下基本原则 1 水土 盐 沙平衡原则 水土平衡原则 农业有关的水问题 即水土资源的匹配效率 要通过水资源规划对 水土资源的匹配率进行调整 在缺水地区进行农业土地开发时 要以水量为重要因素决 定其规模 不仅要避免水资源不足情况下土地过度开发而导致土地的荒漠化 更要防止 水资源的过度开发造成不可逆转的生态环境恶化和破坏水资源的天然恢复力 最终导致 荒漠化的出现 水盐平衡原则 防止盐分在流域内不断积累 对农业灌溉要合理用水 灌排结合 防止因灌溉用水不当 只灌不排 引起地下水位不断上升 产生次生盐碱化 要坚持地 表水和地下水的统一规划利用 加强水盐联调 保持水盐平衡 水沙平衡原则 在多沙河流上要注意因上游河道外引水过多 导致输沙水流动力不 足 使径流情势发生变化 引起下游河道淤积以致萎缩 以及利用水库加强水沙联调 保持库内冲淤平衡的水库调度方式 在水资源规划中应包括上游水土保持措施以增进减 沙效果 使向河道外引水的增淤与水土保持的减沙效益保持协调 2 全面规划 全局统筹 兼顾局部的原则 水资源规划实际上是对水资源本身的一次人为的再分配 因此 只有把水资源看成 一个系统 从整体的高度 全局的观点 来分析 评价水资源系统 才能保证系统整体 最优的目标 一切片面追求某一地区 某一方面作用的规划都是不可取的 从全局出 发 并不是不考虑某些局部要求的特殊性 而应是从全局出发 统筹兼顾各个部门要求 得出综合利益最大化的规划方案 使全局与局部达到辩证统一 3 水量平衡原则 除为适应各类用水要求要做到水的供需平衡以外 还应包括不用行业间用水平衡 例如工业 城镇生活和农业用水间的平衡 水力发电用水和河道外用水的平衡 包括水 量的合理分配和互相照顾 防止近水楼台先得月以致侵犯下游利益 社会和经济发展用 水与环境和生态用水的平衡 社会和经济发展用水一般带来直接的经济利益 可有偿使 用 而环境和生态用水一般只带来间接利益 很难有偿使用 但却涉及长远利益 其重 辽宁师范大学硕士学位论文 要性越来越为人们所认识 由于社会和经济是不断前进的 并在其前进过程中其数量 结构和分布不断进行调整 科学技术水平也不断提高 从而用水效率和供水能力也不断 提高 因此 水量平衡是一种动态平衡 某个阶段的平衡只能是相对的 随时间的进程 需要不断进行调整 5 坚持按社会主义市场经济规律科学治水的原则 要认真研究符合社会主义市场规律的水资源规划 不仅从法律和体制上研究 还要 从市场方面进行研究 利用水价这个经济杠杆 明晰水权 健全水市场 利用好市场这 个无形的手的同时 积极发挥政府在宏观调控方面的作用 合理进行生态城市的水资源 规划 6 坚持因时因地制宜 突出重点的原则 水资源系统不是一个孤立的系统 它不断受到人类活动 社会进步 科技发展等外 部环境要素的作用和影响 因此它是一个动态的 变化的系统 具备较强的适应性 根 据各地不同时期水资源状况和经济社会条件 确定适合某一个生态城市实际的水资源开 发利用模式 充分考虑财力状况 界定各类水务工作的优先次序 确定水务工作的重点 同时 又要留出适当余地 考虑各种可能的新情况的出现 还要有发展的眼光 随时吸 收新的内容和科学技术 发现新出现的问题 及时调整水资源规划方案 以满足不同时 间 不同地点对水资源规划的需要 2 3 3 生态城市水资源规划研究现状 1 国外研究进展 2 0 世纪以前 人类对水资源的开发利用还处于非常初级的阶段 常为某种特定目的 的需要 在河流上兴建数量有限 规模不大的且多数是单一目标的水工程 很少考虑流 域或区域内的水资源规划问题 此时国外的生态城市的概念还未形成 关于生态方面的 水资源规划问题的研究就更加罕见 进入2 0 世纪后 随着水资源开发科学的进步 以及水资源治理和各种功能的开发 一些国家开始考虑大河流域的开发规划问题 较早的有美国于1 9 2 8 年提出的密西西比 河开发治理规划 主要针对密西西比河的防洪问题 美国国会批准了7 0 亿美元的防洪 经费 逐年用于密西西比河的防洪工程 25 1 2 0 世纪4 0 年代以来 美国 原苏联分别进 行了田纳西河 2 6 1 伏尔加河 2 7 1 密苏里河 2 8 1 的流域规划 但在当时的情况下 这些规 划重点多是针对某几项水资源功能如航运 发电 供水的需求 以及为防止洪灾 控制 洪水等要求 或虽以水资源的综合利用为目的 而较少从流域水资源的情况为研究问题 的核心进行考虑 目标多集中于防洪 治涝 灌溉 发电 工业及城镇供水 水运和木 材漂运等问题上 虽然这些水资源规划和水利工程解决了一些社会和经济上的问题 但 庄河市建设生态城市过程中的水资源规划研究 同时由于较少考虑到生态保护和环境保护 造成和遗留了很多至今难以修复的生态破 坏 2 0 世纪5 0 年代至7 0 年代 电子计算机技术发展到一定阶段 并开始应用于水资源 领域后 出现了水资源功能的多目标规划 并进入实质性发展阶段 1 9 5 5 年由美国陆军 工程兵团等单位进行的哈佛水计划 在多目标分析技术上有较大进步 国外一般认为在 水资源规划及管理中应用系统分析及优化模型的研究开始于此 2 们 这个阶段产生了 一批 利用数学模型进行水资源规划合理配置的研究 比较典型的有d e i n i n g e r 30 l y n n 3 1 等 利用线性规划方法进行的研究 s h a f e rj m 3 2 利用水资源系统模拟的流域管理模型 l i t t l ej d ce 3 3 利用马尔科夫过程原理建立了水库调度随机动态模型 z a d e h 和b e l l m a n 的模糊动态规划法等 虽然水资源规划合理规划方法在这个时段达到繁荣 但是此时的 水资源规划的多目标中较少考虑到生态和环境因素 不符合可持续发展的思想和生态城 市的要求 随着可持续发展的概念的提出 9 0 年代起学者们又注意到水资源开发应和社会的宏 观经济发展及能力保持协调 从而使水资源规划理论又前进了一大步 具有代表性的有 w a t k i n s 3 4 j 等提出的伴有风险性和不确定性的可持续水资源规划模型和w a l i d w s a b b a h 3 5 1 利用g i s 研究的巴勒斯坦西部银行水资源可持续利用的水文模型方法 这 些研究构成了生态城市水资源规划的理论基础 2 国内研究进展 我国古代其实已经有了生态城市水资源规划的思想 古代大城市的选址首先考虑的 就是水 隋唐长安城的 八水绕长安 五渠灌都城 水网 3 6 就是古人为我们建设生态城 市提供的一个典范 但2 0 世纪7 0 年代生态城市概念未全面发展之前 我国重视社会经 济发展的同时较少甚至忽略了城市发展中生态需水的要求 水浪费 水污染等问题逐渐 突出 近年来 我国学者也结合生态城市建设和水问题两方面进行了研究 雷彩虹 3 7 1 等根据我国城市水系统规划的现状 提出了确立生态城市水系统规划的思路 马捷 3 8 1 等针对水资源困境进行了生态城市建设路径的有关政策研究 张斌 3 9 提出了生态城市水 资源承载力能力的定义 指出了生态城市水资源承载能力评价的关键点 并构建了生态 城市水资源承载力评价模型 金元欢 4 0 等将n a r s 自然水体景观系统 水环境一体化技 术与城市景观水结合 对生态城市水环境技术系统进行了研究 还有一些学者针对具体 城市对此方面问题进行了研究探讨 文琦 4 1 对水资源约束下的银川市生态城市建设进行 了研究 单宏伟 4 2 等对沈阳生态城市建设中的水生态环境进行了研究 提出了建设沈阳 生态城市的战略方针 徐咏梅 4 3 回顾了奥运水环境建设 针对奥运公园 国家体育场 国家体育馆及奥运村等设施的建设 研究了打造人水和谐的生态城市的方法 孙亚 辽宁师范大学硕士学位论文 根据治理水生态环境建设理念 对武汉市水生态城市建设进行了探索与实践 石建屏m 5 j 等以四川绵阳市为例 进行了生态城市建设规划目标下水环境质量评价及保护对策的研 究 但这些成果并为对生态城市建设中水资源规划进行深入研究 本文将总结前人的相 关研究成果 结合庄河市的生态城市建设中水资源规划的现实问题对这方面问题进行初 步探讨 2 3 4 生态城市中水资源规划的标准 关于生态城市中的水资源规划标准 国际上有很多 不同国家的差异较大 由于本 文研究对象是我国的庄河市 采用我国环保总局的 生态县 市 省建设指标 中对生 态市建设中水资源规划的标准 其他标准在此不再赘述 具体标准见表2 1 表2 1 生态市建设对水环境规划的标准 t a b 2 1t h es t a n d a r d so f p l a n n i n go f w a t e re n v i r o n m e n ti nt h ec o n s t r u c t i o no f e c o l o g i c a lc i t y 其中 单位工业增加值新鲜水耗 亏当磊翥粼 庄河市建设生态城市过程中的水资源规划研究 农业灌溉水有效利用系数 耄差淼 1 0 0 化学需氧量c 涮蝴度 箬器辫勰 集中式饮用水源水质达标率 鱼墼墨裘言橥蒙罴毫裘票警 村镇饮用水卫生合格率 里堡全装筹吴言笋 戳利八u 思鳅 叫 酗倦 送釜墨篓鉴整竺逖量萎銎釜叠 叫 滔 球璃 j 毁理鳋 滩 排海t 秽殛瑷 遗泡技瀑 i 也处理系缆处掣嬲 i i 一 l o r 一处理率城镇建陂卜 4 洒 j 求摊城思 遘 工业用水重复率 兰器 1 0 0 2 3 5 生态城市标准下的的水源地水资源规划特点 生态城市规划范围并非指城市的建成区 更确切地说是城市功能的影响区域 4 6 1 显 然 水源地就是其中之一 随着城市化的进程不断加快 城市用水量逐年增加 为其供 水的水源地地区的水环境随之面临着一系列的问题 所以水源地城市在建设生态城市过 程中对水资源进行合理规划变得尤为重要 首先要研究的问题就是水源地城市在建设生 态城市中水资源规划的特点 1 水资源分配的合理性 由于水源地城市的特殊性 如何合理分配水资源 如 何既能保证本地用水需求又能保证向其他城市的供水量是水源地城市正在面临或将要 面临的一个重要问题 所以 水源地城市的水资源规划必须重视这个问题 在规划过程 中须将这个问题贯穿始终 水源地水资源不仅要满足本地用水 还需供应给缺水城市 保证两地的生态用水和生活用水需求 所以 必须将水源地水资源进行合理规划 合理 分配 以保障供需两地经济社会的稳定发展 2 节水护水的重要性 水是生命的源泉 生态的基础 由于水源地水量和水质 安全直接影响到城市生态水环境安全和城市居民饮用水安全 所以 培养当地居民节约 用水和保护水源的意识是水源地地方政府工作的重中之重 3 事前规划的预见性 水源地水资源的规划的传统理念就是单纯被动的保护水 体 形成 封冻式 被动保护的管理特点 只强调保护水源安全和城市自身的发展 忽 视了水源地水资源的合理规划 激化了当地社会经济发展和水源保护之间的矛盾 水源 地保护区被简单 生硬的划分成几个区域 人为的破坏了当地水环境的整体性 不仅抑 1 4 辽宁师范大学硕士学位论文 制了水源地城市的发展对水源地的保护作用 而且破坏了水源地城市整体的水生态系 统 生态城市的标准对水源地城市的水资源规划提出了更高的要求 相对于缺水城市走 过的 事后规划 治理管理 老路 生态城市标准下的水资源规划具有很强的预见性 在大力发展经济之前就考虑生态安全因素 开发生态经济潜力 提升生态经济的效益 4 生态补偿机制的必要性 城市水源地的 封冻式 被动保护和向外地低条件 甚至无条件的供水限制了水源地城市本地的经济发展 当地政府和居民并未获得向外地 供水所取得的相应报酬 意识不到当地水源的经济价值 不能形成保护水源地的主人翁 意识 同时还无形中降低了当地居民的人均收入 导致了城乡居民的贫富差距拉大 激 化了社会矛盾 阻碍了水源地城市本地的社会经济协调发展 生态城市标准下的水源地 水资源规划要求必须实行生态补偿机制 即水源地为用水区提供水源 用水区则通过缴 纳水费 水源保护税或捐款等形式补偿水源地城市在保护水源过程中做出的牺牲 不同 利益双方在此过程中都切身意识到水源的珍