广义水资源高效利用理论与实践 Theory and practice of efficient use of generalized water resources.pdfVIP

水 利 学 报 2009年4月 SHUILIXUEBAO 第40卷第4期 文章编号：0559—9350(2009)04．0442．07 广义水资源高效利用理论与实践 裴源生1，赵 勇1，张金萍2，秦长海1 (1．中国水利水电科学研究院水资源研究所，北京100038；2．郑州大学水利-．ff环境学院，河南郑州450052) 摘要：提出了广义水资源高效利用的概念内涵，指出广义水资源高效利用应以区域水资源一经济一生态复合大系 统为研究对象，以水循环模拟为基础，广义水资源合理配置为手段，围绕广义水资源在经济和生态系统的服务功能 与过程、在遵循有效性、公平性和可持续性原则的基础上，对广义水资源利用模式进行科学调控，实现广义水资源 高效利用的目的。在广义水资源理论分析基础上，构建了广义水资源利用效率和效益的核算指标体系，提出了广 义水资源高效利用调控框架。选择宁夏平原区作为研究案例，进行了现状广义水资源高效利用分析，模拟分析了 区域渠系衬砌的广义水资源利用效率和效益变化，构建了广义水资源高效利用综合方案集，通过多方案的优化调 控，选择了宁夏平原区广义水资源高效利用方案。 关键词：广义水资源；高效利用；核算；调控；宁夏平原区 中图分类号：TVl48 文献标识码：A 1研究背景 水资源短缺以及水资源利用效率和效益低下，促使人们更加关注如何提高有限水资源的利用效率 和效益，国内外围绕广义水资源高效利用开展了大量研究，在基础理论、实施方法和效用评价方面取得 了一些重要进展u。21，特别是农业广义水资源高效利用的基础理论方面，从渠系输水和田间灌水过程的 工程节水机理研究，发展到生物节水机理、植物精量控制用水以及节水系统的科学管理等方面，提出限 水灌溉、非充分灌溉与调亏灌溉等概念b。1；在广义水资源利用效率研究方面，着重于微观水分利用效 率的研究，始终把提高灌溉水及雨水利用率、作物水分生产效率和单方水产出效益作为资源高效利用的 重点；在城市水资源高效利用方面，国内外更多地侧重相关应用研究，包括工业和生活节水与循环利用 技术、替代性水源开发利用技术、节水经济政策与定额标准制定等方面。 尽管广义水资源高效利用研究取得了一定的成果，但是由于广义水资源高效利用的系统性和广泛 性，加之水资源研究领域的不断扩展，广义水资源高效利用的概念、内涵、评价指标、核算与调控方法等 方面的研究还远不成熟哺】，存在的主要问题有：(1)研究对象主要针对农田、企业、用户等某一具体的微 观用水领域，综合性的宏观区域广义水资源利用效用体系尚未形成；(2)现状水资源高效利用研究缺乏 水的循环转化分析，水资源在区域之间、行业之间、人工和生态系统之间、以及地表水、土壤水和地下水 之间的转化关系未能得到清晰体现，难以反映水资源在经济系统和生态系统中的运移消耗、产出贡献和 水资源利用的外部性；(3)水资源利用效益的研究偏重于经济产出，生态效益评价分析较少，即便是经济 效益分析，也往往只是某项工程的经济效益评价，对用水方式改变引起的区域宏观经济效益变化研究较 少；(4)仅针对狭义的地表地下水资源进行利用效用评价，且研究范围多局限于人工系统，缺乏广义水资 源的利用效用和天然生态用水效用的评价。 收稿日期：2008-04-29 基金项目：国家重点基础研究发展计划(2006CB403405)；国家自然科学基金 —-——442·-—— 万方数据 2广义水资源高效利用理论探讨 2．1广义水资源及其服务功能广义水资源是指通过天然水循环不断补充和更新，对人工系统和天然 系统具有效用的一次性淡水资源，其来源于降水，赋存形式为地表水、土壤水和地下水o。根据广义水 资源的定义，从资源利用模式，可以将广义水资源分为三类：一类是天然生态系统消耗而人工系统无法 直接利用的降水，如消耗于裸地、沙漠戈壁和天然盐碱地的水分；第二类是人类无法直接引用但可以调 控的水分，如降水产生的土壤水可为天然生态系统与人工生态系统直接利用，无法直接引提使用，但可 以调整水资源利用模式调控这部分水分；第三类是可通过工程开发利用的水分，包括地表水、地下含水 层中的潜水和承压水。 从资源利用目的，可以将广义水资源的服务功