对复杂水资源系统管理的认知与思考

通过提升管理能力进一步缓解水资源供需矛盾,应对水、经济、社会、生态等关联系统之间的不确定性已经成为新时期水资源可持续发展的必然要求。面对我国水资源系统存在的新老问题,亟须开展新时期反映复杂水资源系统特征的管理研究。基于此,梳理我国水资源管理模式的发展历程,指出我国已经进入面向关联要素的水资源系统综合管理阶段,多属性、全过程和多要素是目前复杂水资源系统管理的基本特征。从管理目标、管理对象和管理路径3个方面对复杂水资源系统管理的基本框架进行详细阐述。最后,对复杂水资源系统管理的关键支撑技术进行探讨,提出水资源监测技术、水循环模拟技术、水资源配置与调度技术、水生态环境过程模拟技术是我国水资源科学管理的关键支撑。

基于能值-生态足迹的贵州高原典型喀斯特区域水资源可持续评价研究

【目的】深入剖析喀斯特地区水资源利用问题,从自然资源供应与需求关系辨析水资源利用状况,以期为喀斯特地区水资源高效开发利用与可持续发展提供科学依据和有益参考。【方法】生态足迹模型是生态经济学中测量人类社会资源消耗的经典方法,基于能量流的能值生态足迹模型是该领域研究的最新成果。本研究选取贵州高原典型喀斯特区域—南明河流域为研究对象,基于2010—2020年南明河流域的用水量、供水量等数据,运用能值水资源生态足迹模型系统地分析了南明河流域2010—2020年的水生态足迹、水生态承载力、水生态赤字和生态压力等变化情况。【结果】①2010—2020年,南明河流域水资源能值生态足迹年均值为1.080 hm^(2)/人,水资源能值生态承载力年均值为0.562 hm^(2)/人,水资源生态赤字明显,但整体呈逐年下降趋势;②南明河流域水资源生态压力指数年均值达2.004,处于亚安全状态,生态系统承受压力在较安全范围;③2010—2020年,南明河流域水资源生态经济协调指数年均值为1.345,接近最佳协调状态(1.414),水资源经济协调性整体较好。【结论】总体来看,南明河流域人均能值生态足迹、万元GDP和生态赤字呈逐年下降趋势,生态承载力、生态压力和生态经济协调指数呈现上下波动态势,水资源利用整体向好的方面发展。

“以水定产”驱动的黄河流域可持续水管理策略研究

水资源短缺是长期以来制约黄河流域经济发展的关键因素,实施“以水定产”是黄河流域可持续水管理的核心策略,对推动流域内的经济社会与环境协同发展、实现黄河流域生态保护和高质量发展战略至关重要。本文剖析了“以水定产”的基本概念及其内涵的演变过程,辨析了“以水定产”“水管理”两者的逻辑关系,基于复合生态系统理论提出了“以水定产”促进可持续水管理的概念框架及实施路径;从黄河流域水治理战略演变、流域水管理制度变迁两个层面梳理了黄河流域水管理体系的发展历程及现状;进而分析了黄河流域实施“以水定产”在管理体制统筹协同、人水和谐效益优化、基础数据支撑能力等方面存在的主要挑战。研究提出了“以水定产”驱动的黄河流域可持续水管理策略建议:完善流域水管理部门和行政单元协调机制,协同推进“四水四定”;激励多元主体参与流域治理,创新流域治理网络体系构建;推动流域内管理部门共建共享数据资源,实现流域精细化、可持续水管理。

水资源承载力内涵的新认识

本文概要总结了当前水资源承载力认识所存在的主要问题,认为可持续发展的内涵未能与水资源承载力有效地结合。依据生态系统服务理论和水生态系统承载的效用与价值,对水资源———人类系统做了简要的生态经济分析,认为应将水生态系统作为水资源承载力中的承载主体,并以水生态系统的整体性和全部生态经济服务为基础开展研究。根据可持续发展理论的可持续原则、可持续性和发展概念等,较详细地探讨了水资源承载力在生态、技术、社会经济和时空等方面的内涵,并给出了基于这些内涵的水资源承载力定义及相应的模型。

基于复杂性的生态系统可持续演化特征分析

介绍复杂性理论、阐明地球生态系统的复杂巨系统特点,以水资源演化为例,说明其状态、过程、变换之间关系是错综复杂的。认为可持续发展是以人为本包括自然和社会要素的复杂巨系统问题,生态资源与环境灾害是人类与生态系统关系的正、反两态。引入复杂性理论,为人类摆脱资源、环境、生态困境提供一种科学思维方式:非线性思考问题;从单一性向系统性转变,用系统科学分析问题;从单纯追求经济效益向追求社会等综合效益的转变,并使其最大,利于走向可持续发展的轨道。

基于区间不确定性水资源复杂系统的协调演化研究

水资源系统是具有不确定性的复杂系统。本文通过分析水资源系统的复杂性与不确定性,构建了基于区间不确定条件下的水资源复杂系统协调演化分析方法。在利用主成分分析法得到子系统综合发展水平的基础上,采用系统的协调性指数模型来揭示系统间的相互关系,然后根据系统的信息熵得到其协调有序度,以此来反映水资源复杂系统的演化规律。以大连市为例的应用研究表明,基于区间不确定性的水资源复杂系统协调演化,能够客观真实地揭示水资源复杂系统的演化区间及其发展趋势,对于实现区域水资源和社会经济的可持续发展具有重要指导意义。

可持续发展观念下的水资源承载能力理论研究与展望

在总结水资源承载能力研究历史和现状的基础上,探讨了基于可持续发展观念的水资源承载能力的概念、内涵、特性、影响因子以及研究内容和方法,提出了提高水资源承载能力的策略,并对研究中存在的问题进行了分析,进一步讨论了水资源承载能力研究的发展趋势。

基于复杂性的黄土高原生态可持续发展的随机动态规划与博弈分析

黄土高原可持续发展对我国西部大开发战略实施有重要作用,在综述复杂性、博弈论理论及应用的基础上,本文针对黄土高原生态可持续性利用问题,构造了基于马尔可夫决策过程的环境资源随机动态规划的形式化模型,并运用此模型着重对陕北黄土高原榆林地区的水资源进行了实证分析。另外,本文还采用演化博弈模型对不同用户之间如何实现可持续利用资源进行了动态的描述,研究的结论为实现黄土高原资源可持续发展提供了一些建议。

区域水资源复合系统可持续发展机制研究

区域水资源复合系统在利导因子和限制因子的共同作用下呈S型增长模式,可以用Logistic曲线(L曲线)或Gompertz曲线(G曲线)描述其发展过程。对其微分形式的分析表明,L曲线的成长期和全盛期、G曲线的成长期、全盛期和成熟期分别是其可持续发展区。对L曲线的差分形式分析表明,适当的发展速度是实现系统可持续发展的关键,应尽可能使发展速度处在最优区间,过低会影响当代人的进步,过高又会导致演化过程不稳定,甚至出现混沌。区域水资源复合系统的可持续发展过程是多阶段、多层次的组合S型曲线,可用L曲线或G曲线的起步期、成长期和全盛期作为一个周期,构造系统可持续发展的组合S型轨迹方程。最后拟合了大连市和烟台市水资源复合系统1996-2005年的发展指数,结果均为两层的组合L曲线。

水资源流域管理实施中的相关问题探讨

对水资源流域管理模式实施中产生的相关影响问题进行探讨,指出流域管理和区域管理相结合是水资源管理的最优模式。针对流域管理中产生的行政区域管理与流域管理的相互冲突、水功能区划分、跨流域调水、水资源系统管理以及流域机构的管理职能等问题,从现代管理学、系统论、可持续发展思想等角度,提出了解决问题的思路,并对我国水资源科学管理模式进行了探讨。

系统论在海洋经济研究中的应用

海洋经济是一个涉及海洋、区域经济多层次的结构相互联系和作用的有机整体,是一个开放系统。该文从系统论的角度论述了海洋经济演进的内在动力及区域海洋经济发展的影响因素。指出复杂的海洋经济系统以海洋资源环境生态系统为基础物质支撑,以陆域社会经济系统为拉动,以海洋产业系统为结构。

区域水资源与经济社会耦合系统可持续发展的量化分析

通过对水资源-生态环境-经济社会耦合系统互动关系的分析和对该耦合系统可持续发展模式的探讨,利用模糊优选模型将多个评价指标转化为单一指标,采用模糊隶属度描述可持续度来衡量复杂水资源系统可持续发展水平的评价方法,并结合辽宁省水资源开发与利用的实际情况,研究区域水资源可持续利用与经济社会协调发展的关系。研究结果表明,目前辽宁水资源系统可持续发展水平相对较低(全省水资源系统的可持续度仅为0.2456),尚有较大的开发潜力和提升空间。研究成果可为辽宁省水资源可持续利用及其管理提供定量的决策依据。

中国区域水资源系统韧性与效率的发展协调关系评价

在界定水资源系统韧性概念的基础上,综合应用赋权法、SBM-DEA模型及发展协调度模型对2000—2016年全国31个省区的区域水资源系统的效率、韧性以及两者之间的发展协调关系进行评价。结果如下:①中国区域水资源系统效率整体上处于非有效区,在研究期间呈现出在波动中上升的趋势。②中国区域水资源系统韧性的平均值为0.39,总体水平较低,研究期间整体上呈波动上升趋势。③中国区域水资源系统效率与韧性的发展度总体呈现平稳上升—较快上升—急剧下降—上升的趋势,呈倒"U"型发展;协调度在研究期间呈现波动中上升趋势,大部分省区的发展度较好,而协调度较弱。④2000—2016年,水资源效率与韧性的发展协调度一直维持着"东-中-西"阶梯式递减格局,失调省区的数量降低,初级协调、中级协调、良好协调省区的数量逐渐提升,整体向协调趋势发展;空间格局上呈现由2000年倒"E"型对称式分布格局向如今北部围绕天津、中部围绕上海、南部围绕广东的三级格局演变,格局分布与中国三大经济区基本吻合,可知中国水资源系统效率与韧性的发展协调水平与经济发展水平之间有明显的关系.

中国水利现代化和新水利理论的形成

分析在 2 0世纪中 ,中国因大规模进行水利建设而带来的流域水循环短路化、绝缘化及生态系统的孤立化等问题。并以海河流域为例 ,阐述了目前流域社会难以实现可持续发展的理由。为保证中国水利的现代化 ,必须建立新水利理论 ,在传统水利理论的基础上 ,综合考虑技术、经济、环境、生态、社会等对水系影响较大的因素 ,重新定位水利在流域可持续发展中的地位和建设目标 ,以流域为整体 ,以流域社会可持续发展为规划目标 ,不断完善新水利理论。

鄂西生态文化旅游圈农村水资源可持续发展探析

介绍了农村水资源可持续发展对于鄂西生态圈建设的意义,根据鄂西生态文化旅游圈农村水资源整体情况、农村饮水、农田水利等方面的现状来探索其可持续发展对策。

西部水资源开发若干战略问题探讨

介绍中国西部地区的水土资源情况 ,认为西部开发的成败在水 .探讨西部水资源开发的三个主要问题 :①西部水资源开发必须实行可持续发展战略 ;②借鉴国内外的经验教训 ,事先研究保护水资源对策 ,重视与水有关的战略问题的研究 ,重视研究水资源开发对生态环境的影响 ,做好西部水资源开发规划 ;③利用高新科技对水资源进行有效管理 .

水资源的可持续利用与国家行政体制改革——兼论水权概念的局限性

水资源的可持续利用是能否实现可持续发展的重大战略问题,其核心是建立节水社会和有效防治水污染。人们试图借鉴经济学的产权理论,把水权理论作为突破水资源改革难题的核心概念,但它并不能在水资源的可持续利用、合理配置和保护上提供有效的解释力。水资源可持续利用的核心问题是与现行的行政体制安排之间存在着冲突,其出路是通过国家行政体制的改革来提高政府的行政能力。

区域水资源可持续发展能力的预测

在简要介绍可持续发展理论的基础上,提出运用西蒙理论评价水资源可持续发展的方法体系,并作出假设实例分析和深入探讨,指出了本研究中存在的不足和发展趋势。

基于熵理论的流域水利规划可持续性后评价方法探讨

在进行项目调研的基础上,建立了流域水利规划可持续性后评价指标体系,提出利用熵权法确定指标权重,采用综合评价模型计算流域水利规划可持续性综合水平值,旨在能促进流域水利规划可持续发展。

水土资源的资产与负债分析——以甘肃省为例

水土资源可持续利用能力涉及自然资源、社会经济、生态环境等众多方面,具有动态、综合、空间差异等复杂系统特征。结合区域水土资源可持续利用能力的特点,提出了一种基于资产负债分析的水土资源质量的评判方法,应用于甘肃14个地州市,得到了甘肃省水土资源质量的等级,为实现甘肃经济和社会可持续发展提供决策依据。