对于云南省水资源配置的一点看法

对于云南省水资源配置的一点看法

水资源配置是指在流域或特定的区域范围内，遵循高效、公平和可持续的原则，通过各种工程

与非工程措施，考虑市场经济的规律和资源配置准则，通过合理抑制需求、有效增加供水、积极保护

生态环境等手段和措施，对多种可利用的水源在区域间和各用水部门间进行的调配。

（引自《全国水资源综合规划技术细则》）。下面将分成水资源配置的主要开展历程、目前水资源配置

的主体框架和思路.云南省水资源配置拙见三个局部来阐述。

1水资源配置的主要开展历程

结合国家科技攻关和水科院水资源所做工作，水资源配置分为如下几个重要开展阶段：

①萌芽

20世纪60年代关于水库优化调度是水资源分配研究的萌芽：

②水资源评价阶段［“六五”攻关〕

水资源评价是水资源配置的根底，也是分析流域和区域水费源问题的根底。由于华北地区径流明

显减少和过量开发水资源，造成多种生态环境问题，严重影响到华北地区水资源平安。1983年国家将《强

北地区水资源评价和开发利用研究》列为“六五”（19817985年）国家科技攻关工程第38项，对该地区的

水资源状况进行深入研究。该工程包括9个课题，由水利水电科学研究院、南京水文水资源研究所等亘

位承当。“六五”攻关中对水资源评价作了大盘板底件工作，比拟科学全而的对华北地区水资源数量、质

量和特点进行了评价，并建立了大量水文水资源观测站点，为后期的水循环规律研究奠定了根底。

③“四水转化”与地表水地下水联合配置〔"七五”攻关〕

继“六五”之后，“七五”1986M990年）国家科技攻关工程第57项，《华北地区及山西能源基地水资

源研究》课题在“六五”期间对水资源评价的根底上，根据大量的水分运移观测资料，探讨了包气带水分

的运移规律，分析了降雨入渗补给机制和变化规律，在理论和实际计算上均有所创新。报告中研究了农

田蒸散发和潜水蒸发规律、计算方法，并提出了新的潜水蒸发计算公式。在实验资料的根底上对非饱和

土壤水零通量面的发生、开展和消失的变化规律进行了分析，并在入渗补给量和蒸散发的计算中应用，

并通过小区实验研究和大区水均衡实验研究相结合的方法，进行水平衡分析和“四水”转化规律的研究。

这些研究成果对深化认识“四水”转化规律，提高水资源评价精度以及指导农业节水和合理开发利用水资

源，以及实现地表水地下水的联合配置调度具有科学意义和实用价值。通过降水一地表水一土壤水一地

下水的水循环分析，以及水均衡观测试验研究，根本摸清了在不同地下水位埋深条件下区域“四水”转化

关系，提出了华北地区地表水资源量、地卜.水资源量、水资源总量及水资源可利用量等评价成果，并开

展了华北地区节水、地表地下水联合运用、规划水平年的供需平衡分析等，初步形成了华北水资源规划

管理的科技支掾。“七五”攻关将水资源分配的概念从以水库调度为主要内容的地表径流分配推进到了地

下水和地表水的联合调控，并考虑到了地表水文过程和地下水转换的动态关系，从水源上扩展了配置的

口在。此阶段我国水资源配置研究已现雏形。

④基于区域宏观经济的水资源配置［"八五”攻关〕

从20世纪80年代开始，随着我国经济的高速开展，水资源的社会经济属性越来越明显，水资源

配置与区域宏观经济越来越密切。而以往的研究中，无论是“以需定供”还是“以供定需”，都将水资源的

需求和供应别离开来考虑，要么强调需求，要么强调供应，无视了水资源供需与区域经济开展的动态办

调。为了防止这两种单一分析方式的弊端，以协调区域经济开展和供需动态平衡为目标的基于宏观经济

的水资源优化配置理论研究应运而生。

因此,在“八五”（19917995年）攻关工程《黄河治理与水资源开发利用》中,以中国水利水电科学

研究院为主进行「华北宏观经济多目标水资源规划模型''课题的研究，进一步研究了基于宏观经济的人

资源合理配置理论和方法，并结合联合国开发方案署的技术援助工程《华北水资源管理》（UNDPCPR

188/068）,开发出了华北宏观经济水资源优化配置模型，构建相应的模型系统，为区域水资源优化配置

和规划管理提供了科学决策手段。在该研究课题中，首次利用水资源宏观经济理论，提出了基于宏观经

济水资源规划管理的理论与方法，以及相应的系统分析决策模型。该工程的主要成果包括：（I）建立了区

域水资源优化配置理论，定量的揭示了宏观经济系统、水资源系统和水环境系统间相互联系的规律，开

展了水资源规划的理论和方法；（2）杼单决策者模式下的切比雪夫（Tchebycheff）决策方法开展和扩大为可

处理半结构化问题的、考虑风险和不确定因素的多层次、多目标、群决策方法：（3）研制了一批适用于区

域水资源优化配置问题中各主要方面的通用数学模型：（4）建立了我国当时数据装载量最大的通用水资源

数据库和管理信息系统，并研制了区域水资源优化配置决策支持系统。通过“八五''工程研究将水资源配

置从理论上作了深入推进，提出水货源配置与社会经济需求的密切关系，并实现了定量化分析与优化模

型，明晰了与社会开展目标关联下的水资源配置目标，为水炎源配置研究开拓了进一步的研究空间。

⑤基于二元水循环模式和面向生态的水资源配置［"九五”攻关）

20世纪90年代，我国一些地区的水俺源过度开发利用带耒的生态坏境恶化问题引起了人们的关注

。尤其是西北地区，大规模水资源开发利用改变了原有的水循环过程和结构，使得西北地区的生态问题日

趋突出。基于此，在实施国家西部大开发的总体战略下，提出了“九五”（1996〜2000年）国家重点科技攻

关方案“西北地区水资源合理开发利用与生态环境保护研究”工程，以西北地区水资源合理配置、水资源

承载能力、生态保护则及生态需水为攻关突破口，开展了跨部门、多学科的联合攻关。“九五”西北

水资源攻关课题的三项关键技术是：（1）西北地区的开展界限——水资源承载能力；（2）生态系统的允

许状态一生态保护准则与生态需水；（3）社会经济开展、生态系统保护与水资源合理开发利用的相互关

系——水资源合理配置。其中，以生态系统需水量的研究为根底，为水资源合理配置及承载能力分析提

供依据。以水资源配置的研究为核心，通过合理配置确定国民经济用水和生态用水的合理比例，同时为

资源承载能力计算提供根底，通过水资源承载能力的分析平衡协调区域开展模式、生态系统质量、水资

源开发利用格局三者之间关系，到达对区域可持续开展的最大支撑能力。通过“九五”攻关研究，提出了

内陆河流域的水资源二元演化模式以及相应的水资源评价层次化体系，建立了干早区生态需水量的计算

方法，提出了针对西北生态脆弱地区的水资源合理配置方案。该方案在原则上坚持水土平衡，以水足

开展规模，提高水资源与土地资源和矿产资源的匹配程度：坚持水量平衡，统筹考虑经济开展用水和刍

态建设用水；对于黄河流域坚持水沙平衡，进行减沙增水的综合调控：在内陆河流域片坚持水盐平衡，

通过地表水•地下水联合利用解决春旱和次生盐渍化问题。在“九五”攻关成果根底上，中国工程院“西

北水资源”工程组经过广泛深入研究，进一步提出了水资源配置必须效劳于生态环境建设和可持续开展

战略，实现人与自然和谐共存，在水资源可持续利用和保护生态环境的条件下合理配置水资源。在对西

北F旱半干旱地水循环转换机理研究的根底匕得出生态环境和社会经济系统的耗水各占50%的根本配

置格局。该项研究为而向生态的水资源配置研究奠定了理论根底。

⑥基于实时调度的水资源配置与调控［"十五”攻关〕

随着我国社会经济开展和用水量不断攀升，水问题的核心在于社会经济用水和生态用水之间的不

平衡，使得流域水资源调配格局不当引起经济、生态问题。因此，建立与流域水资源条件相适应的生态

保护格局和高效经济结构体系，统一合理调配流域水资源，是实现流域可持续开展的根本出路。针对上

述问题，“十五”(2001〜2005年)科技攻关重大工程“水平安保障技术研究”中提出面向全属性功能的流域

水资源配置概念。天然条件下，水费源具有三种根本属性，即因其物理性质所具有的自然属性，因其化

学性质而具有的环境属性，因其生命组成物质特性而具有的生态属性。而社会用水使得水资源具有了特

定的社会经济效劳功能，所以水资源具备明显的社会属性和经济属性。上述五种根本属性关联伴生，英

一属性的破坏不仅影响与其伴生的资源效劳功能，而且还会给其他属性功能的实现带来负面影响，因此

流域水资源合理配置必须以维护水资源自然、生态、环境、社会和经济等全属性功能为目标.其内在决

策机制包括五个方面，自然属性的维护必须以流域水资源可再生性维持机制为准则，社会属性的维护

是以平等机制为准则，生态属性的维护以水分一生态演替驱动关系为决策机制，经济属性的维护以泰

分一经济的互动机制为准则，环境属性的维护是以水环境可承载性维持为准则。流域水循环过程模

拟是水资源调配的科学根底，“十五”攻关中首次提出并实践了以“模拟一配置一评价一调度”为根本

环节的流域水资源调配四层总控结构，为流域水资源调配研究提供较为完整的框架体系。该层次化结构

体系以“模拟一配置一评价一调度”为根本环节，实现流域水资源的根底模拟、宏观规划与日常调度，

以及各环节之间的耦合和嵌套，进而通过流域水资源调配管理信息系统的构建，为水资源规划配置和管

理调度提供了较为全面的技术支持，有效实现了规划层面的宏观水资源配置方案和操作层面的实时调度

方案的总控与嵌套，保障了水资源实时调度的宏观合理性及可操作性。在配置的水资源范围上，“十五

”攻关口作了进一步扩展，从常规水源犷展到了非常规水源，包括径流性水资源、地下水资源等被纳入

到配置范围，土壤水、大气水通量等也通过植被生长调控、雨水利用等方式得到合理配置，除了

•次性的水资源，处理后污水、中水等再生性水资源利用也得到了重视。

⑦基于ET的水资源整体配・[“十一五”攻关〕

流域水循环是流域水资源调配的科学根底，对流域水循环的模拟是水资源调配的前提条件。“九五”

攻关中提出了二元水循环的认知模式，“973”工程课题《黄河流域水资源演变规律与二元演化模型》的

研究真正实现了二元水循环模拟以及提出基于分布式水文模型的层次化全口径水资源评价方法，通过该

研究将流域分布式水文模型和集总式水发源调配模型耦合起来，这是实现二元水循环过程的整体模拟的

关健，并在海河GEF工程中对这一思路进行了进一步实践。从水循环角度分析，考虑水资源利用的供

用耗排过程，水资源配置的核心实际是关于流域耗水的分配和平衡。而以往的水资源配置多是在静态评

价的水资源数量和质量根底上进行L算分析，所以流域水资源配置必须在动态考虑水循环过程和水量供

用耗排关系的根底上.进行。在评价不同区域允许耗水量的根底上实现对区域自然ET和人工ET的合理

配置，从而真正实现流域水循环根底上的水资源整体合理配置。中国水利水电科学研究院在全国水资源

综合规划专题研究“流域及区域通用化水资源供需分析及配置模型分析系统研制”中提出了流域水量平

衡和允许耗水量的概念，指出流域水量平衡是指流域某特定时段内总来水量(包括降水量和外调水量)、

蒸得蒸发总量、总排水量之间的平衡关系，水资源配置的核心在于分析给出合理的区域和行业水资源消

耗量。而在海河GEF工程中，中国水科院课题组进一步提出了基于流域ET的水资源配置，并通过所构

建的二元模型实现了对流域社会经济开展、水循环与水质调控等多重调控因素卜.实现流域入海水量目标

的ET分配，并对自然ET和社会经济产生的ET作了划分，首次定量给出了基于二元水循环结构和ET

分配根底上的流域水资源整体配置。实现基于ET的分配是水资源配置的一个重要进步，将水量配置从

取用水量配置推进到耗水量配置，将配置与真实节水相关联，对实现流域水循环调控目标具有重要意义。

在ET的监测控制存在困难的情况下，需要借助对取用水量和排水量的管理措施来实现ET分配。

⑧水量水质联合配置与调控〔目前和未来〕

水量水质联合配置与调控是目前和未来的重点突破方向，我国的水资源配置研究成果都是针对水量

进行，较少考虑不同水户对水质的要求。已有的水资源配置集中在水资源量的高效和合理利用方面，形

成了以水资源数量为主的优化配置理论和方法，解决了有限水资源量实现最大经济效益的问题。而水资

源的数量和质量都足其重要属性，满足水质要求的水资源才能对相应的用水户产生效益。现有的水资源

合理配置中，通常比拟重视水资源数量的调节与控制，而无视水资源质量的调控v如果在配置中没有将

供水、用水、排水和水资源质量管理有机结合起来，那么不符合水质水量统一管理的要求，也难以符合

水资源利用的综合要求。可见，研究水质水量统一优化配置具有重要的理论意义和实践价值。和水量配

置一样，只有以流域为单位进行水质水量统一配置，才能真正实现流域水环境质量的根本改善，水质本

量联合调度面临在统一调度理论、方法、技术方面的进展和突破。水体的水环境容量，污水

与用水之间的关系，污水排放和水体纳污量间的关系，以及水质水量联合优化配置的理论、模型和方法

，是水资源优化配置的重要研究课题。基于分质供水的水量水质合理配置模型和方法是今后的研究方向

之一,其次，配置方案合理性评价也是流域水资源调配理论的重要组成之一，水量水质联合配置评价指标

体系与评价方法需要专门研究。此外，水量水质实时调度需要考虑水文和其他决策信息的随机特性，因

而以合理配置方案及其提供的规则为决策依据，在决策过程中辅以滚动修正的水量水质联合实时调度

方法值得研究。

2目前水资源配置的主体框架和思路

水资源配置的客观根底，是“社会一发源一生态”复杂巨系统中宏观经济系统、水资源系统和环境

生态系统在其运动开展过程中的相互依存与相互制约的定量关系，这一关系集中表达在用水竞争性和投

资竞争性上。水资源优化配置的目标，是兼顾水资源开发利用的当前与长远利益、不同地区与部门间的

利益、水资源开发利用的社会、经济和环境利益，以及兼顾效益在不同受益者之间的公平分配。

根据《全国水资源综合规划技术细则》要求，水资源配置是水资源综合规划的重要内容，它以

资源调查评价”、“水资源开发利用情况调查评价”为根底，结合“需水预测”、“节约用水”、“供水预测”、

“水资源保护”等有关局部进行，其所提出的推荐方案应作为制定总体布局与实施方案的根底。在分析计

克中，数据的分类口径和数值应保持协调，成果互为输入与反应，方案与各项规划措施相互协调。水资

源配置的主要内容包括基准年供需分析、方案生成、规划水平年供需分析、方案比选和评价、特殊干旦

期应急对策制定等。其主体框架如图2-1。

图2/当前水资源限设主要内容框架及思路

根据水资源配置的主要内容和流程，可分为如下几项关键技术：

①根本年供需分析与水资源调查

基准年供需分析的目的是摸清水资源开发利用在现状条件下存在的主要问题，分析水资源供需结构、

利用效率和工程布局的合理性，提出水资源供需分析中的供水满足程度、余缺水量、缺水程度、缺水性

质、缺水原因及其影响、水环境状况等指标。但基准年供需分析不等同于简单描述己发生的供需现状，

其最主要的特征是现状供水中不合理的局部要扣除以及对应不同频率计算来水和需水。

②“三次平衡”思路与方案生成

水资源配置在屡次供需反应并协调平衡的根底上，•般进行二至三次水资源供需分析。•次供需分

析歪考虑人口的自然增长、经济的开展、城市化程度和人民生活水平的提高，按供水预测的“零方案”，

即在现状水资源开发利用格局和发挥现有供水工程潜力的情况下，进行水资源供需分析。假设一次供需

分析有缺口，那么在此根底上进行二次供需分析，即考虑强化节水、污水处理再利用、挖潜配套以及合

理提高水价、调整产业结构、合理抑制需求和保护生态环境等措施进行水资源供需分析。假设二次供需

分析仍有较大缺口，应进一步加大调整经济布局和产业结构及节水的力度，I具有跨流域调水可能的，

应考虑实施跨流域调水，并进行三次供需分析。

根据不同水平年的需水预测、节约用水、水资源保护以及供水预测等局部工作的成果，以供水预测

的',零方案''和需水预测的根本方案相结合作为方案集的下限（一次平衡方案）：以供水预测的高方案和

需水预测的强化节水方案相结合作为方案集的上限（二、三次平衡方案）。方案集上、下限之间为方奥

集的可行域。方案的设置应依据流域或区域的社会、经济、生态、环境等方面的具体情况有针对性地选

取增大供水、加强节水等各种措施组合。如对于资源性缺水地区可以偏重于采用加大节水以及扩大其他

水源利用量的措施，提高用水效率；对于水资源丰沛的工程性缺水地区，可侧重加大供水投入；对于因

水质较差而引起的污染性缺水，可侧重加大污水处理再利用的措施和节水措施。可以考虑各种可能获得

的不同投资水平，在每种投资水平下根据不同侧重点的措施组合得到不同方案，但对加大各种供水、节

水和治污力度时所得方案的投资需求应与口J能的投入大致相等。

③规划水平年供需分析与水资源配置模型

水资源供需分析是水资源配置工作的重要内容。它按计算分区为单元进行计算，以流域或区域水

量平衡为根本原理，对流域或区域内水资源的供、用、耗、排水等进行长系列调算或典型年分析，得H

不同水平年各流域（区域）的相关指标。

第一步是分析流域或区域内计算分区或控制节点的水资源供、用、耗、排水之间的相互联系，并

概化出水资源系统网络图。水资源系统网络图要反映影响供需分析中各个主要因素的内在联系，它是构

建供需分析计算的根底。

第二步是根据系统网络图按照流域或区域水资源供需调配原则，采用水资源系统分析原理，选

择适宜的供需计算方法，进行不同方案的水资源供需分析。一般可以分为常规计算和模型计算方法。模

型可分为模拟模型和数学规划模型，模拟模型具有直观易懂、仿真性强等优点，尤其适合构建输入一输

出式的系统响应结构；数学规划模型一般为优化模型。

在供需分析过程中原则上应采用长系列调节计算，并给出各分区、控制节点、蓄水工程的供需分

析计算月系列成果，以及按不同来水保证率和供水保证率各分区的供需分析成果。以此为根底，提出供

水组成、水资源利用程度、污水处理再利用、水资源地区分配、缺水量:、弃水量等成果，以及发电、航

运、冲沙、生态环境、入海等河道内用水量结果。但在有些资料缺乏地区或者无资料地区，可采用典型

年法按来水保证率进行供需分析，也应给出各分区和总控制出口按不同来水保证率的供需分析计兜成足。

同时，在进行供需分析时，应注意水量水质的统一配置。

④方案比选评价与特殊干旱期应急对策

方案比选应根据方案经济比拟结果及社会、环境等因素综合确定。比照选的配置方案及其主要措

施要进行技术经济分析。对供需分析计算所得到的方案进行分析比拟，选出优化的方案作为推荐方案。

而近年来极端干旱气候事件的增多，要求水资源配置过程应有针对特殊干旱期的应急对策。缓解

特殊干旱期缺水的对■策应包括工程和非工程应急措施。制定防御特殊干旱预防性措施和应急对策。

3云南省水资源配置拙见

与北方地区不一样，云南省水费源配置有其自身特点，下面从供需平衡分析和水资源配置系统计算

模型两个角度来简单阐述：

（1〕供需平衡分析角度

①供水方面

1）云南所处的地理环境决定了其水资源比北方地区丰富，主要依靠地表水作为供水水源。但其水

源多由山区型降水、小河流械形成，属于由低地向高处供水，取水条件相对困难，需要适宜的配套设施

与水利工程。在水资源配置过程中，应多采取小型提水、引水、蓄水工程以保证供水，从数量上而不是

规模上保证小河流域的供水。

2）同时，近年来云南地区极端气候事件增多，应在水资源配置过程中考虑极旱气候条件F的区域

供水能力，