水资源系统分析第一讲

1、第1讲 水资源规划概述 课程内容1、什么是水资源规划 2、水资源规划基本内容与步骤 3、漫谈现代水资源规划的发展4、本课程的基本要求1、什么是水资源规划？什么是水资源规划？包括那些工作主要内容？什么是水利规划？包括那些工作主要内容？二者有何关系？1、什么是水资源规划？不同国家和地区的学者对水资源规划定义的差别，主要集中在如何确定水资源规划的范围。 1、什么是水资源规划？观点1，认为水资源规划是水利规划的重要组成部分；观点2，认为水资源规划的内容上就相当于水利规划。 1、什么是水资源规划？观点1：l现代意义下的水资源规划是水利规划的重要组成部分，主要是对流域或区域水利综合规划中关于水资源多种功能

2、的协调、为适应各类用水需要的水量科学分配、水的供需分析及解决途径、水质的防治规划等方面的总体安排。 1、什么是水资源规划？观点1：l水利规划是指为防治水旱灾害、合理开发利用水土资源而制定的总体安排，内容包括：确定研究范围，确定规划方针、任务和目标，研究防治水害的对策，综合评价流域水资源的分配和供需平衡对策，拟定全局部署及部分重要的枢纽工程的布局，综合评价规划方案实施后对经济、社会和环境可能的影响，提出为实施这些目标需采用的重要措施及程序等。 1、什么是水资源规划？观点1：l而水资源规划则主要指在统一的方针、任务和目标的指导下，通过对水资源的时空分布的再调整，协调防洪抗旱、开源节流、供需平衡以及

3、发电、通航、水土保持、景观和生态环境保护等专业方面的关系，评价方案实施后对经济、社会和环境的潜在影响。 1、什么是水资源规划？观点2：l水资源规划的内容基本上就相当于中国的水利综合规划的内容，包括对水的控制、利用和保护的各个方面的总体安排。例如：1、什么是水资源规划？观点2：l台湾中国工程师手册中关于“水资源规划”的定义指出：“以水之控制及利用为主要对象之活动，统称水资源事业，它包括水害防治、增加水源和用水”，而对这些内容的总体安排，即水资源规划 。1、什么是水资源规划？观点2：l美国古德曼（A.S.Goodman）也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

4、互协调的前提下做出的总体安排。 1、什么是水资源规划？产生这种认识上的差别的原因是什么？在世界上有些国家，水利和水资源接近。在世界上有些国家，水利和水资源接近。Water resources = 水利；在中国，水利一词长期存在并形水利；在中国，水利一词长期存在并形成一些固定概念。成一些固定概念。在我国，一般水利包括治水、用水各个方面，涉及水在我国，一般水利包括治水、用水各个方面，涉及水利，能源，交通，农业等部门。水资源多是指为水利利，能源，交通，农业等部门。水资源多是指为水利工作的前期论证和后期管理，偏重于工作的前期论证和后期管理，偏重于“软件软件”。水资源学在中国属水利科学中综合性分支学科，

5、与水水资源学在中国属水利科学中综合性分支学科，与水利史、水利经济学等并列。利史、水利经济学等并列。1、什么是水资源规划？国外没有形成如中国所特有的水利行业的综合概念，而在近几十年来水资源问题发展并越来越突出后，逐渐又赋予水资源了许多涉及与水有关各方面的内涵，从而出现十分接近中国的水利行业的水资源行业。在这个层次上，国外的水资源规划就等同于中国的水利规划。 1、什么是水资源规划？水资源规划的研究对象包括什么?水循环系统人类社会系统生态环境系统1、什么是水资源规划？水资源规划的基本特点有哪些?复杂巨系统，包含多个子系统多目标多层次时效性动态性2、水资源规划基本内容与步骤 水资源规划的目标和任务主要

6、有哪些？ 获得经济效益；调整地区的分配；促进充分就业；推动和支持经济增长；取得某种无形的或不好量度的目标，诸如保护自然环境，巩固国防等等；其他目的。总的来讲，可以概括为保障经济社会的可持续发展。2、水资源规划基本内容与步骤 水资源规划的基本工作内容有哪些？1、水资源规划的问题识别 2、水资源规划方案集的拟定3、水资源规划方案集的运算 4、水资源规划方案的影响评价 5、水资源规划方案的评价与选择 6、水资源规划的方案落实2、水资源规划基本内容与步骤 水资源规划的基本工作步骤是什么？(1)问题剖析阶段(包括问题的目标选择阶段) (2) 规划或管理模型制定阶段 (3) 系统模型的优化计算阶段 (4)

7、 影响评价 (5) 规划方案评价 (6) 工程实施阶段 (7) 运行阶段 (8) 系统规划和运行策略阶段 2、水资源规划基本内容与步骤 3、漫谈现代水资源规划的发展（1）水资源规划的历史3、漫谈现代水资源规划的发展水资源规划的历史与人类文明同步，在人类文明产生的同时，就出现了水资源规划。据历史资料显示，古埃及在公元前3500年，就有了水资源规划活动。流量的测定是水资源规划中最为基础的一步，17世纪到18世纪，开始发展出专门研究水资源科学和技术的团体，他们最主要的一个目标就是为水资源规划提供科学依据。3、漫谈现代水资源规划的发展18世纪数学领域的蓬勃发展对水文水资源有着重要意义，其中柏努利(Be

8、rnoulli)方程和欧拉（Euler）方程的出现，为系统描述水的运动提供了基本方程。虽然人类进行水资源规划活动可以追溯到很久以前，但人们在理论指导下有理论地进行水资源规划，是开始于20世纪30年代。在美国，开始研究地表水与地下水源，考虑工程措施、调水及水处理问题，评价工程实施的经济效益等，系统完成了最早的水资源规划的全部内容。 3、漫谈现代水资源规划的发展随着水资源涉及面越来越广，问题的复杂性越来越大，从上世纪6070年代起，水资源规划进入系统分析时代，以水资源系统分析为基础理论的现代水资源规划理论与方法开始形成，目前仍在发展之中。表2-1总结了人类历史长河中，水资源规划的历史进程中比较有意

9、义且占有重要地位的事件。 时间（年）时间（年）事件事件公公元元前前4000在埃及和美索不达米亚出现了在埃及和美索不达米亚出现了4000项灌溉工程项灌溉工程3200第一个有史料记载的水资源规划工程出现第一个有史料记载的水资源规划工程出现3000尼罗河修建第一座水坝尼罗河修建第一座水坝2750印度河中南亚的一条河流附近出现第一次供水和排水工程印度河中南亚的一条河流附近出现第一次供水和排水工程2200中国的水利工程中国的水利工程1950修建连接尼罗河和红河的运河修建连接尼罗河和红河的运河1750巴比伦出现第一部的水法巴比伦出现第一部的水法1700在开罗出现深达在开罗出现深达99米的水井米的水井105

10、0非洲出现水表非洲出现水表714亚美尼亚的坎儿井被破坏亚美尼亚的坎儿井被破坏700出现水的地下隧道出现水的地下隧道624总结有关的降雨理论总结有关的降雨理论312罗马出现了高架渠罗马出现了高架渠100亚里士多德著述有关气象学的书亚里士多德著述有关气象学的书表表2-1 水资源利用及水资源规划的历史重要事件水资源利用及水资源规划的历史重要事件 时间（年）时间（年）事件事件公公元元后后12科学家希罗得到测量截面流量的方法科学家希罗得到测量截面流量的方法1430在中国和朝鲜出现测量雨量的仪器在中国和朝鲜出现测量雨量的仪器1460总结出水的连续性总结出水的连续性1610出现下泻量的测量方法出现下泻量的测

11、量方法1630出现降雨和蒸发的测量方法出现降雨和蒸发的测量方法1680出现河流流量的测量方法出现河流流量的测量方法1750伯努利方程和出现压力计伯努利方程和出现压力计1775现代水表出现现代水表出现1802美国出现垦殖工程美国出现垦殖工程1807第一份水资源规划报告第一份水资源规划报告加勒廷报告出现加勒廷报告出现1871第一个有过滤功能的供水工程第一个有过滤功能的供水工程1882第一次出现利用水力发电第一次出现利用水力发电1877保护和管理沙漠的相关法案保护和管理沙漠的相关法案1879美国成立地质勘探局美国成立地质勘探局1891气象局成立气象局成立1902颁布开垦法颁布开垦法1913-1922

12、迈阿密城提出防洪规划迈阿密城提出防洪规划1922美国成立地球物理协会美国成立地球物理协会1932在水文曲线中规定谢尔曼单位在水文曲线中规定谢尔曼单位1933美国成立田纳西流域管理局美国成立田纳西流域管理局1935美国成立规划协会美国成立规划协会1941出现降雨频率分析出现降雨频率分析1950成立水资源开发库克委员会成立水资源开发库克委员会1958颁布供水法案颁布供水法案1959就水资源问题成立克尔委员会就水资源问题成立克尔委员会1972颁布控制水污染法案颁布控制水污染法案1974颁布安全饮水法案颁布安全饮水法案 1980中国开展第一次全国水资源评价中国开展第一次全国水资源评价 2001中国开展

13、第一次全国水资源综合规划中国开展第一次全国水资源综合规划3、漫谈现代水资源规划的发展（2）我国的水资源开发利用及水资源规划发展3、漫谈现代水资源规划的发展我国劳动人民对水资源的开发利用就已经有了很多创造与成就，尤其在灌溉规划和水运规划方面更是显著。 早在公元前的周朝，农田灌溉就已经是一个有系统的群众性工程。在当时的田野中就已经分布了由不同等级渠道所构成的灌溉网，起到了农业增产的作用。直到现在，仍有一些灌渠依旧被使用着。都江堰，郑国渠、芍陂、灵渠等都是世界闻名的水利工程 3、漫谈现代水资源规划的发展历史上知名的人工开凿的航运河道有很多l吴王夫差在公元前186年为战事需要开挖了连接长江和淮河的邗沟

14、，它起自江苏的淮阴，经过几个重要城镇最后汇入长江；l建于公元前340年的鸿沟，将淮河上游和黄河沟通，并将黄河的水引入了当时的大梁，也就是现在的开封；l修于公元前221年前后的灵渠接通了湘、漓二水，从而沟通了长江和珠江两大水系的航道；l最著名的莫过于修于隋朝的南北大运河。 3、漫谈现代水资源规划的发展到了唐、宋时期，农田水利方面则出现了利用坎儿井的灌溉方法。而在航运渠道方面出现了复闸，澳闸等比单闸优越很多的闸门形式。元、明、清等朝代，水资源利用与规划得到了进一步发展和完善。我国开始了与世界的交流，开始学习和应用西方近代的水利科学技术，开始结合我国的原有经验进行现代水资源规划与利用的实践，虽在某些

15、方面有所发展，但规模不大。3、漫谈现代水资源规划的发展新中国后水利事业有了崭新的面貌，开始重新蓬勃发展起来，50余年的水利建设，取得了举世瞩目的成就。l修建加固堤防25万公里l建成大中小型水库8万座l形成了5,600亿立方米供水能力l灌溉面积达8.3亿亩（1949年2.4亿亩）l全国用水量由1949年的约1,000亿m3达到2000年的5732亿m3，农业占72，工业占22，城镇生活占6%，人均综合用水量从不足200m3增加到458m33、漫谈现代水资源规划的发展我国在 20 世纪 80 年代开展全国第一次水资源评价和水资源利用规划工作。从2002年开始，我国将用3年左右的时间在全国范围内开展

16、水资源综合规划编制工作。时至今日，在水资源规划方面，我国处于较为先进的水平。 3、漫谈现代水资源规划的发展如何保证水资源规划方案得到实施？从规划本身来看，它是一个时期较长的综合性治水方略，涉及的内容包括近期规划和远景规划，如不能用法律形式固定下来，纵然有了规划方案，没有任何意义可言。 3、漫谈现代水资源规划的发展（3）水资源规划管理与法律的历史进程3、漫谈现代水资源规划的发展英国在15世纪就开始水的立法，它的第一部水法诞生于1585年。以后又颁布了许多专业性的法律。美国虽然没有颁布全国性的综合水法，但自20世纪以来，先后颁布了一系列法令。 3、漫谈现代水资源规划的发展法国1964年的水法，将全

17、国分为六大流域，建立了六大流域的管理局，作为流域内用户、地方政府、中央政府的代表委员会即“水议会”的执行机构。日本是以专门职能机构管理水资源的典型代表，防洪与河道治理由建设省管理，发电和工业用水由通商产业省负责，灌溉和农业开发由农林水产省负责，水污染防洪由环境厅负责。在这些机构之上，国土厅作为综合协调机构，负责编制全国河川水系综合规划，制定水的中长期供应计划，审议评价各部门的水资源开发计划。 3、漫谈现代水资源规划的发展墨西哥的水资源政策最初起源于1917年的宪法基本宣言：“水是国家所拥有的财产，只有得到有关联邦权力机构的授权才得以使用”。经过了70年的发展，墨西哥逐步形成一套比较完整的法律制

18、度，规定了所有想使用国家水资源的个人、公共团体和私人企业的权利和义务，以及国家的职责范围。 3、漫谈现代水资源规划的发展我国于1988年1月颁布了第一部水法，2002年又颁布了经修订后的水法，进一步明确了水资源开发与利用及其管理的准则。此外，近十余年，我国陆续颁布了一系列与水法配套的专业法规，正逐渐形成完整的水法体系。 3、漫谈现代水资源规划的发展1992年都柏林国际与水环境会议上通过的“会议报告”中，提出对于水资源综合开发和管理中最重要的原则之一，就是要采取总体途径去发展人类社会和经济，保护人类赖以生存的自然生态系统。3、漫谈现代水资源规划的发展（4）水资源规划的发展现状3、漫谈现代水资源规划的发展从应用层面来讲，迫切需要解决那些问题？3、漫谈现代水资源规划的发展从及技术层面来讲，需要应用那些高新技术解决问题？3、漫谈现代水资源规划的发展从理论和系统的层面来讲，需要那些理论与原则的指导？3、漫谈现代水资源规划的发展当前水资源规划领域的研究动态、热点与发展趋势？ 4、本课程的基本要求本课程要求同学在学习中，理解现代水资源规划的基本原则及理念，明确水资源规划的基本过程，掌握水资源规划的主要方法，包括需水预测方法、供需平衡分析、水资源经济分析原理、多目