水资源管理学PPT课件

1、水资源管理学教材及参考书水资源管理学导论 姜文来 化学工业出版社 2005年水资源管理 赵宝璋 水利水电出版社 1994资源开发与保护 徐恒力 地质出版社 2004水资源环境管理与规划 陈伟 黄河水利出版社 2001水环境管理论文集 国家环保局 中国环境出版社 1991主要内容第一章 水资源管理学概述第二章 水资源管理概述第三章 水资源量管理第四章 水资源质量管理第五章 水资源经济管理第六章 水资源权属管理第八章 水资源工程管理第九章 地下水资源管理第十章 国际水资源管理第十一章 水资源综合营理第十三章 水资源行政管理第十四章 水资源法律管理第十五章 水资源数字化管理第十六章 水资源风险管理第

2、十七章 水资源安全管理第一章 水资源管理学概述第一节 水资源概况 一、世界水资源总量地球上的水资源，从广义来说是指水圈内水量的总体。海水是咸水，不能直接利用，所以通常所说的水资源主要是指陆地上的淡水资源，如河流水、淡水、湖泊水、地下水和冰川等。陆地上的淡水资源只占地球上水体总量3.5，其中大部分（近70）是固体冰川，即分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰川，还很难加以利用。目前人类比较容易利用的淡水资源，主要是河流水、淡水湖泊水，以及浅层地下水，储量约占全球淡水总储量的0.3，只占全球总储水量的十万分之七。水资源：通常指的是淡水水源，是较容易被人类刮用，而且是可以逐年恢复的淡水水源。目前水资

3、源不包括：海水两极冰川深层地下水1977年联合国教科文组织(UNESCO)建议“水资源应指可利用或有可能被利用的水源，这个水源应具有足够的数量和可用的质量，并能在某一地点为满足某种用途而可被利用”。中国大百科全书水利卷: 水资源则被定义为“自然界各种形态(气态、固态或液态)的天然水，并将可供人类利用的水资源作为供评价的水资源”中国大百科全书水文科学卷：水资源是地球表层可供人类利用的水，包括水量、水域和水能资源。刘昌明：从自然资源的观点出发，水资源可定义为与人类生产和生活有关的天然水源。 由于 20世纪70年代以来，水资源的开发利用出现了新的问题:水资源出现了短缺；工农业生产和人民生活过程中排放

4、出大量的污水；水资源开发利用带来了一系列环境问题 基于以上理由，作者给水资源重新进行了界定：综上所述：水资源包含水量与水质两个方而，是人类生产、生活及生命生存不可替代的自然资源和环境资源，是在一定的经济技术条件下能够为社会直接利用或待利用，参与自然界水分循环，影响国民经济的淡水。此定义的特征 将经济、技术因素隐含在水资源中，强调了水资源的自然属性、经济属性和社会属性；动态性将失去使用价值的污水划归到水资源行列中水的整体系统明确强调水资源是环境资源（环境属性） 承载力3 水资源特点水资源短缺性 非常有限，占地球总水量的还不足5%水资源的重要性水资源危机时空分布不均匀： 全球约有三分之一的陆地少雨

5、干旱，而另一些地区在多雨季节易发生洪涝灾害。例如在我国，长江流域及其以南地区，水资源占全国的82以上，耕地占36，水多地少；长江以北地区，耕地占64，水资源不足18，地多水少，共中粮食增产潜力最大的黄淮海流域的耕地占全国的41.8，而水资源不到5.7。蒸发量（万km3)降水量（万km3)海洋4339陆地711循环量4从水循环的观点来看， 据研究，70%（2.8万）洪水，还有5000在无人区，全世界真正有效利用的淡水资源每年约有（7000+2000）千立方米。二、人与水的关系水的用途1、生活用水2、生产用水 3、生态用水 农业用水工业用水三、水资源问题1、地区性缺水问题华北缺水：制约经济增长的瓶

6、颈。应大力加强用水管理，推行节水措施，保护好现有水资源及早研究和规划从外流域大型凋水的计划，从长远角度解决北方地区水资源短缺矛盾。2、管理问题农业用水管理：农田灌溉措施老化、渗漏工业用水效率低下：城市生活用水问题：3、水质污染问题水体富营养化（思考：原因、危害、治理措施） 巢湖出现大面积蓝藻第二节 水资源管理学内涵一、水资源管理学：1、资源管理是“水资源开发利用的组织、协调、监督和调度.(陈家琦水利卷)水资源利用角度2、水资源管理是为防止水资源危机，保证人类生活和经济发展的需要，运用行政、技术、立法等手段对淡水资源进行管理的措施。（李宪法）环境角度3、运用、保护和经营己开发的水泥、水域和水利工

7、程设施的工作。水利管理的目标是：保护水源、水域和水利工程，合理使用，确保安全，消除水害，增加水利效益，验证水利设施的正确性。（李石）工程角度 水资源管理：为了满足人类水资源需求及维护良好的生态环境所采取的一系列措施的总和。本书作者 水行政主管部门运用法律、行政、经济、技术等手段对水资源的分配、开发、利用、调度和保护进行管理，以求可持续地满足社会经济发展和改善环境对水的需求的各种活动的总称。 中国资源科学百科全书水资源学 资源管理学就是水资源管理知识体系。通过对水资源管理的研究，提高水资源利用串和利用效率，保障水资源安全；通过水资源可持续利用支撑国民经济健康发展。二、研究内容水资源数量管理和质量

8、管理水资源法律管理水资源权属管理水资源行政管理水资源规划管理水资源配置管理水资源经济管理水资源投资管理水资源风险管理水资源利用技术管理水资源工程管理水资源数字化管理行业水资源管理国际水资源管理水资源综合管理三、研究进展1、国外水资源管理学研究进展从20世纪60年代开始就提出了相应的水资源管理措施。突出水资源的“供应管理”为“需求管理”，突出水质管理和水环境保护的重要性，1992年提出了实现水资源的合理配置以及加强水资源管理知识的传播。2000年将水资源管理看做21世纪最紧迫的环境问题2003年把这一年定为“世界淡水年”，提出水资源危机管理问题美国：陆军工程程兵团内务部足务局地质调查局、农业部土

9、壤保持局环境保护局田纳西流域管理局水资源理事会日本： 政府有五个省(部)分管水资源开发利用：农林水产省主管农田水利；厚生省主管生活闻水；通商产业省主管工业供水和水力发电；建设省主管防洪和水土保持环境用水由环境厅负责。水污染控制分别由官房、环境厅和建没省河川局、都市局负责。印度国家水资源委员会中央水委员会；水资源部农业部中央水污染防治与控制局中央地下水管理局联邦防洪局2、国内水资源管理学研究进展水资源管理专题研究 水资源经济、水资源需求、水资源投资、水资源信息化和水环境保护等具体方法和技术代表人物：阮本清、吕一河、邵益生水资源管理理论研究赵宝璋冯尚友吴季松左其亭林洪孝3、国内外研究进展分析水资源

10、管理学具有深厚的积累水资源管理学的理论体系有待完善第四节 水资源管理学与相关学科关系水资源管理学是一门新兴的交叉学科，它与水资源学、管理学、水文学等有密切的关系。一、水资源管理学与水资源学的关系水资源管理学与水资源学有一定的交叉性，交叉点是水资源管理。水资源管理学是水资源管理的知识体系，水资源管理学是自然科学和社会科学的综合性交叉科学，在水资源管理基础上逐渐发育起来的。二、水资源管理学与管理学的关系 水资源管理学中的管理对象是水资源，而管理学中管理的对象是人，这是两者的主要区别，但管理是要靠人的智慧。因此，管理学的原理可以为水资源管理学提供一定的理论文撑，水资源管理学的发展为管理学延伸提供新的

11、增长极。三、水资源管理学与水文学的关系 水资源管理学需要水文学的支持，水文学为水资源管理学提供基础数据，水资源的管理就是以水文学提供的各种数据为依据进行调控管理水资源，水资源管理学的基础是水文学，两者关系非常密切。但水资源管理学所涉及的内容比水文学研究的范围更广泛。四、 水资源管理学的理论基础1、可持续发展理论2、水资源系统复合理论3、水资源生命周期理论第二章 水资源管理概述第一节：水资源可持续利用理论第二节：水资源系统复合理论第三节：水资源生命周期理论第四节：水资源管理学的管理学基础本章主要内容第一节：水资源可持续利用理论一、可持续发展理论是水资源持续利用的基础 （一）可持续发展理论1.可持

12、续发展演变历程（1）古代朴素可持续发展思想： 起源早、有所实践、但没有形成系统科学理论（2）（2）可持续发展思想被广泛接受 3次重要的国际会议、3份重要的报告1972年斯德哥尔摩联合国人类环境会议1992年里约热内卢联合国环境与发展大会2002年约翰内斯堡可持续发展世界首脑会议增长的极限世界保护策略我们共同的未来2、可持续性内涵可持续发展 (Sustainable Development) 是20世纪80年代提出的一个新概念。1987年世界环境与发展委员会在我们共同的未来报告中第一次阐述了可持续发展的概念，得到了国际社会的广泛共识。 可持续发展：既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力。

13、“决不能吃祖宗饭，断子孙路”。 目前，关于可持续发展的概念被应用于各个领域，并被赋予丰富的内涵。P16赋予的新内涵在保护自然资源的质量和所提供的服务前提下，使经济发展的净利益增加到最大限度今天的资源使用不应减少未来的实际收人转向更清洁、更有效的技术尽可能接近零排放或密闭式工艺方法，尽可能减少能源和其他自然资源的消耗保护和加强环境系统的生产和更新能力在生存不超出维持生态系统承载能力情况下，改善人类的生活品质可持续发展就是自然、社会、经济之间的均衡、和谐和互补人均财富不断增长的发展就是可持续发展可持续分类：弱可持续性、适度可持续性、强可持续性和过强可持续性3、可持续发展的原则公平性可持续性协调性二

14、、水资源可持续性1.水资源可持续利用内涵21世纪议程中提到(a)水资源合理开发利用的基础由资源保护、需求管理和减少排污等诸多方面的工作组成； (b)应优先考虑防洪和水库泥沙淤积的控制；(c)为了对水资源进行评估以及缓解洪水、旱灾、沙漠化和污染的影响，必须建立相应的国家级数据库；(d)土地和水资源的一体化管理应以流域为单位进行实施。水资源可持续利用包括：(a)水资源开发利用不仅考虑当代，而且要将后代纳入考虑的范畴；(b)水资源可持续利用与人口、资源、环境和经济密切协调起来，相互促进；(c)水资源可持续利用要实现整体、协调、优化与高效。作为可持续性水资源系统，维持其生态、环境和水文完整性，同时能够

15、充分帮助实现现在和未来社会目标的系统(Daniel，2003)。2. 水资源持续利用时间域(1)水资源持续利用代际时间域水资源代际财富转移上一代人将他所拥有和代管的财富（水资源）通过一定的方式转移给下一代。财富的转移方式有两种：实物量方式和价值量方式财富的转移模式：均衡转移（持续性）、失衡转移（非持续性） 而目前非均衡转移占主导非均衡转移（非持续性）（2）水资源持续利用非代际时间域在非代际时间域内，只要资源的开发利用不超过生态系统自我调节能力的极限，即生态阈限，资源开发利用就是可持续利用。如土地，只要在未来的可预见的较长时间内未引起明显的土地退化，该利用方式就是可持续的。三、制定水资源可持续利

16、用评价体系原则遵循以下5项基本原则科学性可操作性独立性层次性动态性五、水资源可持续利用评价指标体系构建程序与方法（1）对水资源可持续利用系统进行层次分析（2）对描述基本层次状态指标进行“海选”（3）初步确立指标体系（4）确立指标体系六、水资源可持续利用评价数学模型式中 ai(i1，2，3)，aij的(jl，2，3，n)为不同层次指标团或指标的权重：Rij为基层指标标推化数值，其中Ryij为评价年基层指标值，Roij为基准年基层指标值。层次分析法（Analytic Hierarchy Process） 20世纪70年代由美国运筹学家A.L.Saaty提出的一种定性与定量相结合的分析和评价方法。基

17、本思想：把复杂问题分成若干层次，并以同一层次的各种要素按照上一层要素为准则，进行两两判断比较并计算出各要素的权重，根据综合权重按最大权重原则确定最优方案。层次分析法步骤 第一，明确问题并建立递阶层次结构。目标层（A）准则层（B）指标层（C）决策目标准则1准则2准则k指标1指标2指标k生态环境质量评价递阶层次结构图第二，构造判断矩阵在每一层次上，对该层因子重要性进行逐对比较，是AHP最关键的一步。若A层次中因素Ak与下层次B1，B2，Bn有联系，则判断矩阵： aij是判断矩阵A的元素，表示对因素Ak而言，ai与aj相对重要性的数值，一般都采用19标度法表示。标度aij定义13 5 7 9 2,4

18、,6,8,倒数i因素与j因素同等重要i因素比j因素稍微重要i因素比j因素明显重要i因素比j因素强烈重要i因素比j因素极端重要介于以上两种判断之间的状态的标度若i因素与j因素比较，结果为aij1aji19标度法第三，层次单排序及其一致性检验层次单排序：根据专家填写的判断矩阵计算对于上一层某因子而言，本层次与其有关的元素的重要性次序的权数。 计算判断矩阵每一行判断值的几何平均值（方根法）：对向量 进行正规化处理，即 （i =1, 2, , n） 则 即为所求的层次单排序向量。一致性检验：对专家填写的判断矩阵是否具有一致性进行检验，当一致性指标小于0.1时，则认为判断矩阵具有满意的一致性，否则需要将

19、判断矩阵表反馈给专家重新填写，直至一致性指标合乎标准为止。计算最大特征根：平均随机一致性指标（RI）1.451.411.321.241.120.90.5800RI987654321矩阵阶数一致性检验：第四，层次总排序及其一致性检验层次总排序：利用层次单排序的结果计算各层次的组合权值。目标层准则层指标层决策目标准则1准则2准则k指标1指标2指标k层次总排序就是利用层次单排序的结果计算各层次的组合权值。若上一层次A包含m个因素A1，A2，Am，其层次总排序的权值为a1，a2，am；下一层次B包含n个因素b1，b2，bn，则B层次中的某个因素bi对于A层次中某个因素Aj的层次单排序的权值为bij（若

20、Bi与Aj无联系，bij=0），则B层次因素bi总排序权值为： 一致性检验：同层次单排序一样，当一致性指标小于0.1时，则认为层次总排序的计算结果是可以接受的。教材P233例题8-1（层次分析法）Ax1x2x3x4x5x11241/91/2x21/2131/61/3x31/41/311/91/7x496913x52371/31判断矩阵 AB1B2B3B4B5B111/3154B231575B311/5132B41/51/71/311/2B51/41/51/221A-B判断矩阵 举例用方根法计算判断矩阵A的最大特征根及特征向量：AB1B2B3B4B5层次总排序0.2120.5080.1510.0

21、500.080N10.33300000.071N20.09000000.019N30.05300000.011N40.15500000.033N50.36900000.078E100.3210000.163E200.1450000.074E300.1010000.052E400.2530000.129E500.0660000.034E600.0420000.022E700.0420000.022E800.0280000.014R1000.648000.098R2000.122000.018R3000.230000.035P10000.59400.030P20000.24900.012P3000

22、0.15700.008D100000.5200.042D200000.2010.016D300000.0780.006D400000.2010.016层次总排序结果 七、水资源可持续利用评价程序八、水资源可持续利用评价标准的确立九、水资源可持续利用评价评述协调度模型压力状态一响应结构不确定性指标模型第二节 水资源系统复合理论一、系统基本概念和特征 1.系统：相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成具有特定功能的有机整体，而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。2.系统的特征集合性整体功能性可变性二、水资源系统特征及分类1水资源系统特征持续性自然属性社会属性经济属性脆弱性2水资源本身

23、系统分类从水资源分类上来划分：水资源系统可以分为地表水资源系统、地下水资源系统、土壤水资源系统、非常规水资源系统(降水资源系统、污水资源系统、微咸水水资源系统等)；从用途上进行划分：水资源系统分为农业水资源系统、工业水资源系统、生活水资源系统；从城市化角度进行划分：水资源系统分为城镇水资源系统、农村水资源系统。三、水资源复合系统内涵WEESD系统water ecolgy economy society coupling development R=f(W,S,T,V)四、水资源复合系统的特征1.多目标性 水资源作为水资源一个生态经济社会复合系统的一个子系统;2.竞争性 在复合系统内部，存在着很

24、强的竞争性，如在经济系统和生态系统内部存在很强的竞争性;3.复杂模糊性水资源复合系统是一个复杂的模糊系统。五、水资源复合系统优化系统优化：就是通过寻找影响系统目标的优化变量各分量的某种取值组合，使得系统目标函数在给定约束条件下达到最优或近似最优。水资源复合系统的优化：就是在有限的水资源条件下，通过系统内部各变量之间、各变量与各子系统之间、各子系统之间、系统与环境之间的组合和协调，最大限度地满足生产、生活、生态等各用水部门的可持续利用要求，达到经济效益、社会效益和生态效益的最佳。 六、人与水资源复合系统的和谐 水资源复合系统是一种客观存在，人作为这个复合系统最为主动活跃的因素，必须正确处理人与水

25、资源复合系统的关系，建立人与水资源复合系统和谐关系。第三节 水资源生命周期理论一、生命周期概论1生命周期内涵： “从摇篮到坟墓”的整个过程。如产品的生命周期：包括制造产品所需要的原材料的采集、加工等生产过程，也包括产品贮存、运输等流通过程，还包括产品的使用过程以及产品报废或处置等废弃物回到自然过程。2生命周期评价生命周期评价是一个评价与产品、工艺或行动相关的环境负荷的客观过程，它通过识别和量化能源与材料使用和环境排故，评价这些能源与材料使用和环境排放的影响，并评估和实施影响环境改善的机会（国际环境毒理学与化学学会）。生命周期评价是评价一个产品系统生命周期整个阶段，从原材料的提取和加工，到产品生

26、产、包装、市场营销、使用、再使用和产品维护，直至再循环和最终废物处置的环境影响的工具（联合国环境规划署）。生命周期评价是对一个产品系统的生命周期中输人、输出及其潜在环境影响的汇编和评价(国际标准化组织)。生命周期评价就是对某物从产生到消亡以及消亡后所产生的效应进行全过程的评价。(本书作者）3.生命周期评价演变历程起源于20世纪60年代。“尿布事件”（1）起步阶段 20世纪70年代初期，该研究主要集中在包装废弃物问题上。（2）探索阶段 20世纪70年代中期，生命周期评价的研究引起重视在此阶段，研究的焦点是能源问题和固体废弃物方面。（3）发展成熟阶段 由于环境问题的日益严重，不仅影响经济的发展，而

27、且威胁人类的生存，人们的环境意识普遍高涨，生命周期评价获得了前所未有的发展机遇。二、水资源生命周期评价 (1)全过程评价 生命周期评价涉及产品或活动从原材料采集、加工、产品制造、运输、消费、回收利用到废物处理全部过程，是“从摇篮到坟墓”全过程的分析。(2)系统性 生命周期评价是一种全过程评价，将生命周期范围内的影响全部纳入到评价的范围内是全方位的评价，它将系统的思想变成实实在在的具体行动，对评价的事物有全面的了解和认知，避免了片面认识事物，降低决策的失误。三、水资源生命周期内涵与分类1. 水资源循环的生命周期海陆大循环陆地小循环海洋小循环(2)水资源开发利用生命周期从水资源开发开始，经过各种利

28、用，然后再回到自然的过程。处于自然状态下的水资源，需要经过人类的开发如修建水坝、池塘等进行水资源贮存，然后输送到生产者、消费者进行利用，利用完毕的水，成为废水被排放到自然环境之中开发、利用和废弃的过程。水的社会循环 抽 提处 理河流、湖泊生产、生活 (3)水资源利用生命周期水资源开发利用生命周期中去除开发的过程。进口和出口问题(4)水资源恢复生命周期水资源得以恢复的过程。更新、可再生 2水资源生命周期评价水资源生命周期内对社会经济环境的影响评价某活动整个过程中对水资源的影响四水资源生命周期评价方法(1)界定范围(2)清单分析：清单分析是指对系统边界的所有过程在整个生命周期内对水资源环境的影响，

29、或者水资源开发、利用、废弃的整个生命周期内水资源变化及其对社会经济环境的影响，并制定出一个清单表。清单分析的基础工作就是收集数据，主要包括能量、原材料及辅助能的输入、终产品及中间产品、排放物及废弃物等。（3）影响评价 影响评价就是将清单分析阶段中列出的各种影响因子进行定性分类或者定量转化，并给予评价，以最终确定和比较整个生命周期过程对水资源环境影响的大小。（4）结论解释 通过分析，提出水资源消耗和污染水资源环境物质排放的改进措施。（5）结果的应用 水资源生命周期评价的结果，可以用来评定现有的政策、战略与规划、开发利用方式足否合理。水资源生命周期评价结果可以用来指导政策的制定、战略与规划的调整、

30、开发利用方式的修正等。五、水资源生命周期评价前景生命周期评价为水资源管理提供了一个系统框架，可以识别、量化、评价水资源开发利用全过程所造成的各方面影响，如效益、环境等；对具有同等功能的产品所利用的水资源效率进行综合比较；识别水资源生命周期中对关心的问题(效率、环境影响等)而才求如何改进的方案；指出水资源利用管理改进的方向。第四节 水资源管理学的管理学基础一、管理学基本理论 西方管理理论经历了3个阶段古典管理理论行为科学理论现代管理理论1古典管理理论科学管理理论古典组织理论综合古典管理理论2行为科学理论人际管理理论激励理论领导效能理论3现代管理理论社会系统学派决策理论学派系统管理学派经验主义学派

31、管理科学学派权变理论学派三、管理学理论应用于水资源管理以人为本，挖掘水资源管理者潜力运用系统管理思想管理水资源建立水资源管理者责任制度提高水资源管理效益水资源管理者要有不断创新意识第三章 水资源量管理本章主要内容第一节 水资源量第二节 水资源量供需平衡管理 第三节 海水利用第四节 非常规水资源开发利用第五节 水资源流第六节 节水途径与措施 第一节 水资源量一、世界水资源1. 世界水资源概况2世界水资源短缺二中国水资源1水资源数量：我国是一个水资源短缺、水旱灾害频繁的国家，如果按水资源总量考虑，水资源总量居世界第六位，但是我国人口众多，若按人均水资源量计算，人均占有量约为世界人均水量的14，在世

32、界排第110位。2水资源简评(1)水资源人均量低，分布极不均衡(2)水资源供需矛盾加剧，威胁社会可持续发展水资源危机将会导致生态环境的进一步恶化水资源短缺将威胁粮食安全。国民经济损失不断加大。第二节 水资源量供需平衡管理一、水资源量管理基础 水资源量管理的基础是对水资源量的准确掌握。水资源量的评价是水资源规划与管理的基础。主要包括地表水资源量、地下水资源量、水资源总量、水资源可利用量、水资源开发利用程度、供水量、用水量、用水消耗等。1. 地表水资源量：河流、湖泊、冰川等地表水体中由当地降水形成的、可以更新的动态水量，用天然河川径流量来表示，频率选择20、50、75和954种。2. 地下水资源量

33、： 地下水体中参与水循环且可以更新的动态水量。地形地貌、地质构造及水文条件对地下水的补给、径流和排泄产生影响，为了推确评价地下水资源量，一般按地形地貌及水文地质条件进行分区。3. 水资源总量就是当地降水形成的地表和地下产水量，即地表产流量与降水人渗补给地下水量之和。4.水资源可利用量包括地表水资源可利用量和地下水可利用量两部分。5.水资源开发利用程度通常用地表水资源开发率、地下水开采率和水资源利用消耗率来表示。6.供水量是指各种水沥工程为用水户提供的包括输水损失在内的毛供水量。二、水资源需水预测1生活用水的预测方法生活用水预测： 定额分析法、趋势分析达和分类分析权重法 定额分析法： W生=P*

34、K（P为某一水平年的人口数量；K为某一水平年拟订的城镇生活需水综合定额） 某一水平年的人口数量是预测值：P=P0(1+V)n2.工业用水 预测工业用水的方法很多，包括:定额法趋势法重复利用率提高法分行业预测法系统动力学法等。3.农业需水量预测(1)农业灌溉需水量预测定额法：式中，W灌为某一水平年总灌溉需水量；Wij为某一分区某一水平年某种作物的灌溉面积，Mij为某一分区某一水平年某种作物的灌溉定额；入i为分区灌溉水利用系数。 (2)林牧渔业需水量预测林业用水主要是经济林和果园用水，牧业用水主要为牲畜的灌溉草场用水，渔业用水为渔塘的补水，它们均采用定额的方法进行预测。4. 生态环境用水需水量预测

35、生态环境用水指为生态环境美化、修复与建设或维持其质量不敢于下降所需要的最小需水量。是指在一定的目的、生态环境建设目标或配置条件下,维持生态系统及其基本环境功能实际所用掉的水资源量。其数量的大小直接与人的行为或者生态环境建设目标或配置条件有关。 生态环境用水一般可分为两大类来进行计算: 河道内生态环境用水河道外生态环境用水三、水资源供给预测对不同时段供水量进行判断。供水量是指在不同的来水条件下供水设施可提供的水量。根据来源：四、水资源供需平衡分析综合考虑社会、经济、环境和水资源的相互关系，分析不同发展时期、各种规划方案的水资源供需状况。采取各种措施使水资源供水量和需求量处于平衡状态。二、海水利用

36、途径1开发海底淡水资源：成为水资源重要的开发方向之一。水文地质局在舟山市嵊泗岛打开海底淡水资源2直接利用海水：主要用于工业冷却水，大生活用水和低盐度海水灌溉农作物日本工业用水量的80是直接利用海水。主要是用作冷却水。大生活用水是指除饮用、沐浴、洗衣服之外的生活用水，例如冲马桶、消防用水等。海水灌溉。前苏联利用波罗的海芬兰湾低盐度海水，浇灌爱沙尼亚沙质土地上的大麦、小麦、甜菜、西红柿等都取得成功。我国海水灌溉的试验也取得初步效果。总之，排水良好的沙质土地，适应的作物，低盐度的海水，具备这些条件，海水灌溉是可行的。海水循环冷却技术 2500立方米/小时海水循环冷却示范工程214000立方米/小时海

37、水冷却示范工程3. 海水淡化利用海水淡化装置位于青岛黄岛发电厂的海水淡化设备，自运营以来为该厂带来了明显的经济效益。 青岛黄岛发电厂用海水淡化水制成的饮用水投放市场后很受消费者欢迎。 4我国海水利用存在的问题(1)狭义的水资源观限制了海水资源的利用(2)淡化水价高失去了竞争力(3)缺乏政策导向(4)远离沿海的耗水布局产业(5)对海水利用技术的错误认识5我国海水利用建议(1)将海水作为水资源补充纳入水资源规划之中(2)制定海水利用产业政策(3)大力推广海水利用示范工程(4)积极推进海水利用产业化(5)产业结构调整(6)关注海水利用环境影响，进行综合评价和预防第四节 非常规水资源开发利用一、污水资

38、源化1国内外污水资源化进展 以色列在污水净化和回收利用方面处于世界先进水平。以色列立法规定要充分利用废水，城市中的水至少回用一次，污水回用后用于农业灌溉、工业企业、市民冲厕、河流复苏等方面。全国90的污水收集排放，80经过处理，最后有60一65的处理后的污水回用。这些再生水中有42用于灌溉，30回灌地下。我国污水资源利用有了一段时间。“六五”期间分别在大连、青岛做了试验探索，“七五”、“八五”、“九五”期间，污水资源化相继列入了重点科技(攻关)计划。取得了一大批科技成果，建设了一批示范工程，推进了我国污水资源化工作2我国污水资源化潜力我国污水处理率和处理水平很低，1997年我国城市污水集中处理

39、率仅为13.65，与欧美各国80一90有很大的差距。我国污水资源化的潜力非常大。 3我国污水资源化问题及对策 水资源化是解决水资源短缺必须走的路。但存在如下问题：(a)观念问题，(b)资金缺乏，(c)设施不配套 (d)缺乏完善的市场支撑。二、微咸水利用 微咸水利用有了很长时间，技术日趋完善。最为典型的是以色列，经过科学合理的开发，采用先进的计算机系统，使微咸水和淡水混合为生活饮用水及农林业灌溉用水。日本用含盐浓度7一20L的滞潮地或潮水河的水进行灌溉。 我国在微咸水利用取得了一定经验，技术也日益成熟。三、雨水利用 直接对天然降水进行收集农业利用和城市利用两方面。1农业雨水利用：集水农业集水窖集

40、水管道收集雨水 2城市雨水利用 (a)屋面雨水集蓄利用，利用屋顶做集雨面用于家庭、公共和工业等方面的非饮用水，如浇灌、冲厕、洗衣、冷却循环等中水系统； (b)屋顶绿化雨水利用，屋顶绿化是一种削减径流量、减轻污染和城市热岛效应、调节建筑温度和美化城市的重要措施； (c) 雨水集蓄利用，绿地人渗，维护绿地面积，同时回补地下水；(d)雨水回灌地下水，在一些地质条件比较好的地方，进行雨洪回灌，人工补给地下水。城区需水量的逐渐上升，随着城市规模的不断扩大和城区不透水面积的不断增加，雨水流失量不断增加，地下水的补给逐渐减少，面对城市缺水的情形进行雨水利用很有必要。雨水收集在减少城市雨洪危害，开拓水源方面正

41、日益成为重要主题。对于大型公用建筑、居住区、建筑群等屋面及地面雨水，经收集和一定处理后，除了可用于土地入渗补充地下水外，还可用于景观环境、绿化、洗车、道路冲洗、冷却水补充、冲厕及一些其它生活用水用途。 3洪水资源化洪水即具有水害和水利双重特性。随着水资源短缺的加剧，愈来愈多的水利专家学者开始关注洪水资源化问题。 洪水资源化的主要途径：(a)通过调蓄将汛期洪水转化为非汛期供水，水库是调蓄洪水的重要手段，适当指南水库的汛限水位，多蓄汛期洪水增加水资源可调度旦，可以用于下游城市供水和农田灌溉：(b)环境用水，利用洪水输送水库和河道中的泥沙和污染物，将洪水作为调沙用水和驱污用水，输沙减淤，清除污染物；

42、(c)引洪沼溉，将汛期洪水用于补源和灌溉，如可以弥补湿地水源不足和地下水源不足。第五节 水资源流一、水资源流提出 对于区域而言，水资源流向有四部分：一是水资源以蒸腾蒸发方式的损失；一部分是以污水排放的方式徘放；第三部分以产品的形式输出区域同时又有一部分以产品的形式流人区域。水资源流管理： 就是通过区域水资源流向的分析，明确水资源流人和流出，确立最佳的水资源配置，调控区域水资源的行为管理水资源系列行为的总和。对于区域水资源而言，物料平衡的基本公式为： 2. 虚拟水与虚拟水战略:Tony A1Ian在20世纪90年代提出，是指生产商品和服务所需要的水资源数量。虚拟水不是真实意义上的水，而是以“虚拟

43、”的形式包含在产品中的“看不见”的水。虚拟水同时也被称为“嵌入水”或“外生水”，特指进口虚拟水的国家或地区使用了非本国或本地区的水这一事实2 虚拟水特征(1)虚拟性(2)贸易性(3)价值的隐含性(4)市场性第六节 节水途径与措施建立节水型社会制定科学的节水目标和节水标准进行需求管理水资源核算水资源资产管理二、节水高效农业重大措施1强化水资源管理的能力建设2适应WTO规则，改革节水农业投资机制3建立科学的节水高效水价体系4提高节水高效农业技术创新能力5推动节水设备和服务产业化第四章 水资源质量管理本章主要内容第一节 水资源质量管理的内容及原则 第二节 我国水资源质量现状 第三节 我国水资源质量管

44、理存在的问题第四节 水资源质量管理展望第一节 水资源质量管理的内容及原则一、水资源质量管理内容1. 水资源质量管理的目的 满足可持续发展对水质量的需要，通过污染物的控制、水量的调度、水质的恢复工程、节水、需求管理等各种行为，维护地理和生态区的完整性，提高经济效率，保证社会公平，当然包括代内和代际之间的公平。 2.水环境管理内容：水环境规划水环境监测水环境模拟水环境评价污染源(点源、面源和线源等)治理污染事故应急处理水污染纠纷调解水环境政策与法规的制定与实施水环境科研等。（1）水环境规划是水环境治理和恢复的基础，它是对水环境有关的活动和行为做出的具体安排，在水环境管理中具有重要作用，它是一种指南

45、，指导水环境各种行为。水环境规划中需水环境现状、存在问题、未来水环境发展趋势进行预测，提出治理恢复方案，并提出方案实现的保障措施。（2）水环境监测为水环境管理提供基础数据。根据水环境监测数据，可以了解水环境现状，并可以掌握水环境演变规律，对未来进行预测，对不利的影响，采取一定的措施遏制。（3）水环境模拟对水环境变化、可能存在的各种情况进行模拟，主要有：物理模拟；数字模拟（4）水环境评价对水环境给予各种评价，包括：回顾性评价现状评价预测评价（5）污染源治理污染源治理是水环境管理的重要环节，根据污染源调查和监测，判断污染负荷，削减其排放量，或者使排放污染物达到排放标准。污染源治理很复杂，涉及众多领

46、域，如生产工艺、污水处理能力等。污染源治理今后在注重点源治理的同时，面源特别是来自于农业的污染源治理是今后的重点。什么是？（6）水污染纠纷调解是水环境发生变化后结相关单位或者个人造成影响需要进行调解的处理方式。可以通过诉讼或者协商的方式解决。调解是污染者和受害者达成协议的过程，妥善处理污染纠纷对于社会的稳定和水环境的保护都具有重要的意义。水环境污染具有滞后性的特点，在水污染纠纷调解时不要只考虑当前的直接损失，也要考虑污染所带来的间接或者滞后的损失。通过纠纷的调解，使污染者和受害者都受到环境教育也是很重要的。（7）污染事故进行应急处理近年来，我国污染事故发生频繁，突发事件经常发生，对水环境管理提

47、出新的挑战，水污染事故进行应急处理，成为水环境管理的重要工作之一水环境突发事件具有突发性特点，在短时间内对水环境造成极大破坏，甚至造成不可估量的巨大损失。为了对突发性水环境污染事故处理有序进行，避免临时出现事故慌乱的发生，要做好水环境污染事故发生处理预案是非常必要的。（8）制定水环境政策与法规制定水环境政策与法规，并且贯彻实施，是水环境管理不可分割的一部分，通过制定相应的水环境政策，可以引导人们的行为，有利于水环境保护。法规是保证水环境治理的强制性手段，根据实际情况，制定符合实际的法规，并且根据客观需要不断地进行修正，是一个长期的过程。法规出台后重要的是实施，监督法规的实现同等重要。（9）水环

48、境科研水环境科研是探索水环境问题的科学活动，包括多种方面。目前，我们最需要的是在跟踪国外研究的基础上进行创新，只有大胆地创新才能走出中国特色的水环境科研之路。 二、水环境管理的原则 (1)整体统一性原则： 水资源是水量与水质的统一，要对水量与水质进行统一管理。（2）区域综合性原则（3）主导动态性原则（4）公众参与原则第二节 我国水资源质量现状一、地表水环境现状：七大水系均收到严重污染！二、湖泊水资源质量现状2004年度对全国50个重点湖泊的15113.4Km2的水面面积进行了评价。评价结果显示：50个重点湖泊中，全年水质符合和优于类标准的湖泊有18个，部分湖面水体水质超过类标准的湖泊有13个，

49、全湖水质均劣于类标准的有19个。主要超标项目是总氮、氨氮和高锰酸盐指数。1.国家重点治理的“三湖”的水质状况 太湖：富营养化程度有所加重。 滇池 ：水质总体以类为主，类水面积占评价面积的69.0%，劣类水面积占31%。主要超标项目是总磷、总氮、高锰酸盐指数和五日生化需氧量。巢湖 ：巢湖东西半湖水质差异明显，东半湖水质优于西半湖。西半湖水质为劣类，主要超标项目是总氮、总磷和高锰酸盐指数；营养程度为富营养 2城市内湖水质城市内湖水质较差，如北京昆明湖和杭州西湖水质为V类，南京玄武湖水质为V类，武汉东湖和济南大明湖水质为劣V类。主要污染指标是总氟和总磷。 富营养化评价表明，昆明湖为中营养，大明湖为重

50、度富营养三、地下水环境现状根据国土资源部有关资料，我国地下水环境并不乐观，地下众污染问题日益突出。从空间范围来看，城镇周围、排污河道两侧、地表污染水体分布区及引污农灌区污染集中。地下水环境污染呈现出由点向面、由城市向农村扩展的趋势。全国约有12城市市区地下水污染比较严重，由污染造成的缺水城市和地区日益增多。全国约有7000多万人仍在饮用不符合饮用水水质标准的地下水。地下水主要超标指标有矿化度、总硬度、硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氯、氯化物、氟化物、pH值、铁和锰等。很多地方病是由于地下水水质污染造成的。第三节 我国水资源质量管理存在的问题1、缺乏统一管理影响水环境的因素很多，涉及部门也很多，如

51、农业部、水利部、气象局、国土资源部、建设部等。目前，我国的水环境管理还缺乏统一性。2、没有全面系统的水环境规划我国目前水环境规划最致命的弱点是缺乏全面系统的规划。由于条块分割的影响，水环境规划欢以落实到实处，出现水环境规划“墙上挂”的尴尬境地。3、水环境保护法规不完善尽管出台了众多的法律、法规，但也必须承认，目前我国的水环境保护法规还不完善，主要表现在以下几个方面。（1）缺乏水环境综合治理的法规（2）没有综合性的跨行政区水环境管理的法律 （3）缺乏程序性立法，使实体性立法的日标实现困难 目前水环境管理的国家立法非常（4）执法不严 在执法过程中，执法不严、有法不依很普遏第四节 水资源质量管理展望

52、一、国外水环境管理经验（1）以环保局或者水利部为主的水环境管理（2）分散、集成水环境管理模式（3）流域水环境管理模式（4）区域水环境管理模式二、我国水资源质量管理趋始综观国内外水资源环境管理现状，未来我国水环境管理有以下几种趋势（1）水资源量与水环境质统一管理（2）流域水环境协调管理（3）水环境治理由注重点源走向点面并重（4）水环境功能分区（5）水环境治理内尾端治理走向首尾并控（6）公众参与将成为水环境管理的重要组成部分第五章 水资源经济管理本章主要内容第一节 水资源价值第二节 水资源经济管理体系第三节 水资源经济管理的经济学解释第四节 水资源效益分析第五节 水资源折补第六节 水资源污染控制第

53、一节 水资源价值一、水资源价值内涵 价值理论是经济学的基础和核心。无论是何种经济理论体系都必须有一定的价值理论作为其基础。传统的资源价值观 传统的资源价值观认为，水资源等自然资源“资源无价，可以任意使用”。这种资源价值观的产生来源于以往人类对资源的错误认识，认为水资源等白然资源取之不尽，用之不竭。错误资源价值观的引导导致人类对自然资源的错误使用，其后果就是今天呈现在人类面前的环境退化、资源短缺以及由此造成的威胁人类生存的各种危机。比如环境危机、粮食危机等。科学的水资源价值观 现实的残酷以及人类对可持续发展的追求迫使人类对传统的水资源观点进行批判和反思并开始认识到水资源本身也具有价值，在使用水资

54、源进行生产活动的过程中必须考虑水资源自身的成本水资源价值。水资源价值来源于：水资源的有用性和稀缺性。 水资源的有用性：属于水资源的自然属性，水资源所具有的生产功能、生活功能、环境功能以及景观功能等。稀缺性：水资源的经济属性。由于水资源的稀缺性而迫使人类必须从更经济的角度来考虑水资源的开发利用，在经济活动中考虑到水资源的成本问题。二、水资源价值实现 实现途径：通过各种形式在经济上得到体现。水资源价值实现的理论基础：资源资产理论认为“资源资产是指具有明确所方权、且在一定的技术经济条件下能够给所有者带来效益的稀缺自然资源”。水资源具有明晰的所有权，则水资源的拥有者在向他人改组织提供水资源的使用时，必

55、然必然要求自己的所有权在经济上的实现。三、水资源价值计量1. 水资源价值计量的方法影子价格法边际机会成本模型法成本分析法CGE模型方法模糊数学模型方法等（1）影子价格法影子价格以资源有限性作为出发点，将资源充分合理分配并有效利用作为核心，以最大经济效益为目标的一种测算价格，是对资源使用价值的定量分析。影子价格可以用文字表述为在其他资源投入不变的情况下，一种稀缺性资源的边际收益。总之，影子价格是反映某种均衡状态下，社会劳动消耗、资源稀缺程度和对最终产品需求的产品及资源的价格。影子价格最初源于线性规划单纯形法求解过程中的对目标函数取值及检验数中的乘数因子，其计算有着严格的公式规定。前提条件供给-需

56、求函数 供给增加，价格下降，需求增加，价格上升。均衡理论P需求供给Q均衡点工厂的例子产品 A B利润 $6 $7machine one time 2 3 24machine two time 2 1 16How many A and B should we product to fits the maximized profit while time is limited?变量：x表示A的台数，y表示B的台数目标函数：利润最大max f(x,y)=6x7ys.t. 2x+3y=24 2x+y=0 另一个问题如果工厂把机器出租，以A与B产品为比较，机器1和机器2应该以什么利润出租才合算。分析对于

57、产品A所需的工时，应产生不小于$6的利润，对于产品B所需的工时，应产生不小于$7的利润，而机器1和机器2分别有24和16个工时。为了保证完全租出所有的机器时间，出租的单位利润应该尽量低。设出租利润分别为z1和z2，有： Min g(z1,z2)=24z1+16z2 s.t. 2z1+2z2=6 3z1+z2=7 z1,z2=0max f(x,y)=6x7ys.t. 2x+3y=24 2x+y=0 学校准备为学生添加营养餐，每个学生每月至少需要补充60单位的碳水化合物，40单位的蛋白质和35单位的脂肪。已知两种营养品每斤： A B含量碳水化合物 5 2 单位蛋白质 3 2 单位脂肪 5 1 单位

58、单价 1.5 0.7问题：买A和B分别多少斤即满足学生营养需要又省钱？影子价格的问题在工厂的例子中，只有 gmin g时，出租资源才是合算的。z1表示机器1的影子价格，z2表示机器2的影子价格。当机器1的出租利润低于z1时或机器2的出租利润低于z2时，出租不合算。反之，当A的利润x或B的利润y时，生产是不合算的。影子价格的问题对于正问题，z1表示增加一份机器1的工时对利润目标函数产生的影响， z2表示增加一份机器2的工时对利润目标函数产生的影响（在一定范围内敏感性分析，+/-）。（2） 边际机会成本模型边际机会成本理论认为，资源的消耗应包括3种成本：(a)边际生产成本：指为了在资源获取过程中，

59、每获得1单位的资源而必须投入的直接费用（MPC）(b)边际使用成本：即对于使用1单位该资源的个人或组织而言，所放弃的机会成本；（MUC）(c)边际外部成本：主要指各种外部损失，这种外部损失是由于使用该种资源的各种外部负效应所造成的损失，包括目前或将来的损失，也包括各种环境损失。（MEC）水资源的边际机会成本可以由3个指标的加总来衡量。（3）成本分析法成本分析法的定价原则是供水价格包含水资源成本水权价值。通常的成本分析法：包括平均成本定价法、边际成本定价法。（4）CEG模型方法主要应用于宏观政策分析和数量经济领域。CEG模型由于不需要完全竞争市场的假设条件，从而使其更接近经济现实，因此使其成为研

60、究市场行为、政策干预和经济发展的有效工具。（5）模糊数学模型水资源价值系统是是一个复杂模糊的系统，适合于模糊数学模型计算。水资源价值系统是由自然、经济、社会因素共同决定。通过模糊数学模型确定各个影响因子对水资源价值的影响程度。四水资源费与水价改革水资源费：水资源本身的价值(也就是水资源价值)，或者说水权的价值。水资源费不同于水价，它是包含在水价内，体现水资源在参与生产和生活过程中的水资源成本。目前，自来水水价体系中关于水资源费方面主要存在以下几个方面问题：（1）各用水户的水资源费缺乏差异性各用水户对水资源利用存在差距，从整体上来看，水资源为生产资料和生活资料，其效益是不一样的，采取同样的水资源