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水資源與水環境管理范文第1篇

關鍵詞： 水文，水資源，信息化建設

中圖分類號：TV213文獻標識碼： A

翻開中國歷史，從史前社會、黃帝、堯、舜、禹開始，人們就在與洪水進行持續不懈的斗爭，據史料記載，從公元前206年以來，我們國家發生大水災就1029次，大約每兩年就會發生一次。歷史上中國中原大地上發生過的特大的洪水曾經無數次淹沒大片土地，沖毀了農田，房倒屋塌，到處是白茫茫洪水肆虐，人死牲亡的悲劇不斷上演，在洪水過程中逃生的人們紛紛跑到丘陵或山上去避難。傳說中得大禹治水三過家門而不入的動人故事至今仍然在鼓舞著人民群眾與洪魔抗爭。作為中華民族母親河的黃河在歷史上曾決口泛濫1500多次，大的改道26次，平均每3年有一次決口，大約每100年發生一次大改道。

公元1117年（宋徽宗政和七年），黃河決口，淹死100多萬人。公元1642年（明崇禎15年），黃河泛濫，開封城內37萬人，被淹死34萬人。1933年黃河決口62處。1938年，在河南花園口扒開黃河大堤，使1250萬人受害。

在洪災的侵吞中，大城市不能免。據考證，歷史上洪水曾五進北京城，天津市曾8次被淹。

本世紀最大洪水有三次。一次是建國前，兩次為建國后。1931年，中國發生特大水災，有16個省受災，8省受災面積達14170萬畝，占8省耕地總面積的百分之二十五以上。據歷史資料記載半數房屋被沖，流域內百分之五十人口流離失所，遭受洪水災害的民眾舉家逃難。全國受洪災影響人口達1億人，死亡370萬人，令人觸目驚心。

解放后全國性的大水災主要有三次，1954年大水災和1991年大水災、1998年大洪水。1954年那次全國受災面積達2.4億畝，成災面積1.7億畝。長江洪水淹沒耕地4700余萬畝，死亡3.3萬人，京廣鐵路行車受阻100天。國家對自然災害的救濟費為3.2億元。1998年大洪水在長江沿岸軍民的共同努力下取得勝利，水災造成的損失減少到最低限度。

其他重大水災有：1958年黃河鄭州花園口出現特大洪水，鄭州黃河鐵橋被沖毀。海河流域1963年遭歷史上罕見的洪水，受災面積達6145萬畝，減產糧食60多億斤。長江最長的支流漢江1982年遭特大洪水，安康老城被淹，損失慘重。

目前，我國平均每年受洪澇面積約一億畝，成災6000萬畝，因災害造成糧食減產上百億公斤。

殘酷的現實告訴我們認真做好水文水資源管理工作，密切監測雨情和河流水情，研究洪水發生規律，確保人民生命財產安全對于經濟建設和社會發展具有十分重要的意義，作為一名從事水文水資源管理工作者，認真總結水文水資源管理經驗，從技術角度分析研究自己從事工作特點，全面做好水文水資源管理工作，是我們的重要任務。

1 水資源管理信息化建設的原因

水資源信息化建設的主要目的就是實現資源的合理分配，科學管理資源，避免造成資源浪費，使其利用率得到提高。將信息技術融入水資源管理中，有利于提高管理效率，降低管理難度，水資源管理的信息化是社會經濟發展的必然要求。

1.1 傳統的管理手段無法適應現代化社會的高要求

傳統的管理模式中存在很多缺陷，主要表現為對水資源利用的監管不力，導致了大量資源的浪費。目前，社會經濟正處于迅速發展時期，人們對水資源的需求量越來越大，若仍然采用傳統的管理模式，無法滿足人們的用水需求。因此，必須要通過建立有效的管理模式，達到節約資源的目的。只有利用先進的現代化管理手段，才能實現資源的科學管理與分配。

建立節約型社會，有利于解決我國干旱地區的缺水問題，水利部門應該加大力度對城市水利工作進行監督，明確與水資源利用率相關的要求，實現統一管理。另外，還要完善相應的水資源管理制度，了解取用水量、供水水源、資源狀況等信息，將信息通過整合后，可直接輸入信息管理系統，便于保存。

1.2 經濟發展的必然要求

目前，我國已經將信息技術逐漸融入水資源管理中，不過其中仍然存在一些問題，例如水資源管理的信息化建設尚未成熟，地區之間也呈現出分布不均的現象。與水土保持、防汛抗旱等信息化建設相較，水資源信息化建設非常落后，由于地區間在經濟發展方面存在很多不平衡性，導致很多地區還沒有實現信息化管理，也并沒有建立一個統一的開發標準與開發平臺。地區與地區之間的聯通較為困難，在已經建立信息化管理的省市中，很多其他業務與水資源監管系統均無法實現聯通。系統集成的實現也十分困難，必須要以專項業務為依據，建立取水許可監測系統與管理系統，實現資源的集成與整合。

2 水文水資源管理的信息化建設探討

從地區水資源情況可看出當地的經濟發展狀況，水文工作的實施與開展受到很多因素的影響，若想在灌溉區進行其他的施工建設，一定要依靠當地的水文資料，建立水資源管理與監控系統，科學管理水資源。通過監控系統，可以了解當地的降水量、地質情況、水資源利用情況等，為了適應現代化社會發展需求，必須建立信息化管理模式，將科學技術應用于管理模式中，使其充分發揮作用。

2.1 水資源管理系統的基本組成

水文水資源管理系統的建立主要依靠數學模型、仿真模擬與計算機網絡共同完成，對水資源管理中的各種信息進行采集，于可視化角度下，實施灌區的調度工程，在每個分水樞紐中，都可以實現自動化監控，以采集信息為依據，管理者可以迅速做出正確決策，促進管理水平與水資源調度效率的提升。

2.2 采集與傳輸數據信息系統的建立

數據信息的采集非常重要，建立數據信息采集系統，便于在多個采集區域進設置水位傳感器、雨量傳感器、視頻監控、閘位數據等，了解當地的水位、分干渠與干渠狀況。

以往灌溉區域通訊方式分為兩種，分別是超短波無線通訊網與數字微波通訊網，進入信息化社會后，以往的通訊方式已經無法滿足現代化社會的要求，現階段的圖像、數據、視頻與音頻傳輸數量越來越多，因此，需要依靠強大的信息傳輸渠道，將無線寬帶與系統相連接后，便可實現數據的傳輸。

2.3 網絡系統

網絡系統是實現信息資源共享的基礎，為此，可建立一個覆蓋面積廣，且能夠實現所有圖像、數據、視頻、音頻傳輸的計算機網絡，便于及時了解到當地水資源的使用量與其他信息，為水資源管理建立一個有效的管理平臺，實現資源共享。除此之外，還需要建立全球定位系統、地位信息系統，全球信息系統可隨時定位，地理信息系統便于分析與處理數據。同時還可以結合模擬仿真系統，對采集到的信息以統一標準進行管理與存儲。

2.4 水質與旱情監測系統

通過在灌溉區域設置監測斷面，有利于監測斷面的水質情況，另外，還可以在系統中建立監測數據庫，當水資源中存在污染物擴散時，利用系統實現模擬分析，有利于預測河流水質的變化情況，及時采取相應措施解決水資源污染問題。

旱情信息可通過土壤、氣溫、降水等體現，水文站可利用先進的信息管理系統，了解到所在區域的相關信息，根據這些信息，可判斷該地是否存在旱情，利用定位系統，能夠直接找出旱情所在地。

3 結束語

水文水資源管理的信息化建設有利于提高水資源的管理效率，同時，也可以使水資源利用率得到提升，水資源能夠實現最大化限度的利用，本文首先分析了水資源管理信息化建設的原因，然后詳細研究了水文水資源管理的信息化建設方案，這對于我國節水型社會的建立具有重要意義，本次研究可為以后水文部門建立水資源信息化管理模式提供依據，實現水資源管理的規范化與水資源的合理利用。

參考文獻

[1]胡四一.全面實施國家水資源監控能力建設項目 全力提升水利信息化整體水平――在全國水利信息化工作座談會暨國家水資源監控能力建設項目建設管理工作會議上的講話[J].水利信息化，2012（06）.

水資源與水環境管理范文第2篇

    論文摘要:我國城市郊區面臨嚴峻的水資源和水污染形勢。城市郊區現行的水環境管理體制和運行機制改革是解決水環境問題的根本出路。通過對城市郊區水環境管理現狀進行了系統研究,指出現行管理體制和運行機制所存在的深層次原因,提出了改革城市郊區水環境管理的對策。

    城市郊區指中心城市經濟社會發展過程中在周邊區域中所形成的,其特征、結構和功能介于傳統城市與鄉村之間的地理區域,是城市和鄉村社會、經濟等要素相互作用、相互滲透的交叉地帶。城市郊區是城市發展的最具有生命力的區域,現行城市郊區水環境的嚴峻現狀嚴重制約了城市郊區的經濟社會發展。城市郊區半工半農的產業特點和以農村集體管理為主導的管理體制使其所面臨的水環境問題相較于普通城市和農村具有復合型的特點,所面臨的水資源短缺和水環境污染的問題更為復雜,因此對城市郊區水環境管理進行系統研究,破解城市郊區經濟社會發展的“水瓶頸”問題就顯得格外緊迫。

    一、城市郊區水環境管理中存在的問題

    (一)缺乏統一管理體制,水環境管理與發展不相適應

    現行郊區水環境管理實行的分散式的管理體制,水資源、水污染等管理分屬不同部門,水環境管理責權交叉多,難以統一規劃和協調,部門間管理工作缺乏有效銜接,造成了水環境管理的脫節,割裂了水環境的整體性和聯系性,不利于水環境綜合管理,制約了經濟社會發展。

    (二)管理法律體系尚不完善

    我國關于水環境管理的法律實行的是水污染和水資源分立立法的形式,部分立法內容存在交叉甚至沖突。目前,我國水環境綜合管理的法律體系尚未建立,涉水部門多,部門起草立法時缺乏綜合平衡,立法實踐又先后,缺乏通盤考慮,涉水法律存在交叉,妨礙水環境管理的法律執行。水環境管理的立法現在注重實體性立法,缺乏程序性立法,造成實體性立法規定的目標難以實現。對于水環境管理的概念缺乏必要的界定,可操作性較差。

    (三)水環境管理運行機制缺失

    1.以行政管理為主導的管理方式不能滿足水環境管理的要求

    政府在水環境管理中處于主導地位,實行以行政管理為主的高度集中的調控政策。水環境管理職能和經營職能界限不清,水環境管理主要以各級政府投資為主,造成了水環境管理工作具有片面性和不可持續性的特點,單獨依靠行政手段已經遠遠不能滿足水環境管理的需要。

    2.水環境管理經濟手段運行機制缺失

    市場機制是微觀領域有效的資源配置手段,各種稅、費、補貼、信貸等是水環境管理的經濟手段。在水環境管理相對薄弱的城市郊區,經濟手段的實施由于管理力量的薄弱,制度規范的缺失造成實施和監管難度較大,制約了水環境管理市場機制作用的發揮。

    3.監督及參與機制缺失

    我國城市郊區水環境管理責任制尚不健全,地方政府在水環境管理方面兼有裁判員和運動員的角色,監管動力不足,造成了水環境管理執法不力、監管不力的結果。城市郊區水環境管理方面的參與機制并不健全,水環境質量公告制度尚待健全,公眾的水環境知情權落實不夠,對水環境規劃和水資源分配等參與不夠,參與渠道和方式落實不夠,缺少公眾參與監督的有關規定,不能建立起公眾監督機制,使得水環境管理缺乏廣泛的公眾參與。

    二、城市郊區水環境管理存在矛盾及分析

    (一)水環境整體聯系性和水環境分散管理的矛盾

    整體性和聯系性是水環境的自然屬性,是水環境實行統一管理的必然要求。我國長期處于計劃經濟的階段造成我國水環境管理實行分立管理的現狀,導致了水環境管理各職能部門權責交叉、利益沖突。水環境管理職能的割裂、水環境管理職能界定的不清晰,造成各職能部門在進行水環境管理的時候不能夠充分考慮水環境整體公共利益,造成了在水環境管理立法出現交叉,個別條文沖突的現象。

    (二)水環境管理與城市郊區經濟發展的矛盾分析

    城市郊區是地區經濟的增長點,是經濟發展最具活力的地帶,同時也是水環境管理力量薄弱的地帶,水環境管理制度尚待完善,與經濟社會發展的要求有較大差距,水資源短缺與水污染的矛盾日益尖銳。郊區經濟發展以高投入低產出的粗放型經濟發展模式為主,在各地重視本地國民經濟發展,努力增加本地稅收的推動下,造成政府對水環境管理的執行性大打折扣,水環境形勢日益嚴峻。

    (三)水環境行政管理與市場機制運作的矛盾

    長期的計劃經濟體制管理造成了我國水環境管理以行政管理為主導的現狀,水環境管理受政府施政方針的影響較大,水環境管理以政府投入和政府推動為主,缺乏可持續性。市場機制在微觀層面上是資源配置的有效途徑,要充分發揮市場機制,客觀上要求改變政府職能。改變政府在水環境管理中運動員、裁判員身份不分的現象。

    (四)城鄉二元結構現狀與城鄉一體化建設之間的矛盾

    城鄉二元結構的根本原因是資源和福利城鄉間分配的不平衡,公共物品的不均衡分配是直接表現之一。城市郊區作為城市發展的新增長區域,具有較強的水資源需求和水污染治理要求,但是城市郊區公共資源投入不足造成水環境管理力量薄弱,制度缺失,造成水資源短缺和水污染加重的現實狀況日益嚴重。

    三、城市郊區水環境管理改革的對策

    (一)城市郊區水環境集成管理

    水環境的分散管理割裂了水環境的整體性和聯系性,部門間的分權管理使水環境管理的各個方面缺乏協調和配合,造成管理資源的浪費。構建以政府統領的水環境集成管理的體制,整合管理資源,統籌管理涉水事務。實行水環境的城鄉統一管理,實現水環境管理的部門間的集成、地域間的集成、管理內容的集成、管理對象的集成。推進水環境管理體制創新,推行區域水量和水質的統一管理,調整目前水環境管理部門為事業單位性質,增強其行政權力,賦予其財權、事權,加強對涉水事務的協調能力,確保執行的有效性。實現郊區水環境管理開發、利用、保護、治理、回用為一體的綜合管理體制。

    (二)加強城市郊區水環境管理制度建設

    建立健全各級水環境管理法規體系建設,根據水環境的整體性和聯系性的特點,統籌規劃水資源和水污染管理立法。完善地方各級水環境管理制度,注重對水環境管理綜合性立法,統籌考慮各部門和水環境資源相關單位利益。注重地方水環境管理的程序性立法,明確界定水環境管理的權責。建立水環境管理審批、運營、監督機制制度的建立,推行許可證制度。進行郊區水源污染防治立法,完善取水權、排污權交易立法。加強水環境管理的執法隊伍建設,強化執法監督,提高管理效率。

    (三)轉變政府職能,充分發揮市場機制作用

    轉變政府職能,提升政府對水環境管理運行的指導和監督作用,充分發揮市場機制的資源配置作用。明確進行水環境相關權利界定,實行所有權和使用權的分離,建立完善水資源相關權利的市場交易制度,特別是個體與群體的取水權、排污權交易制度。豐富水環境管理的組織形式,推行現代企業制度,完善水環境管理的投融資制度,推行水環境管理涉水者治理模式。豐富產業組織形式,實行推行股份制、出租、拍賣、委托經營等形式提高涉水企業的運行效率。強化政府宏觀調控職能,豐富水環境管理調控手段,推行系統的水環境管理稅、費、補貼、信貸等經濟手段,加大水環境調控經濟手段的研究,特別是級差稅、費以及綠色信貸方面,促進生態農業、生態工業、生態產業園區的建立,促進水環境與社會經濟的和諧發展。

    (四)建立和完善參與和監督機制

    加強水環境管理集體和個人的水環境知識宣傳和教育,發揮管理對象的監督和參與作用,是做好水環境管理工作的基礎。建立起水環境相關單位、個人在水環境管理中的參與和監督機制,豐富參與渠道,可以以水環境監督委員會、用水協會、節水互助小組、水環境管理聽證會等制度形式,加強水環境管理監督。對涉水事務執行過程和涉水企業的運作過程輿論指導、決策建議、運行監督,形成良好的水環境管理的參與氛圍,進行提升水環境管理效率。

    (五)將水環境管理與郊區經濟社會發展相結合

    城市郊區是地區經濟的增長區域,也是地區社會管理資源的薄弱區域,高耗水、重污染的工、農業單位是造成郊區水環境狀況惡化的重要原因。優化郊區經濟結構和產業布局,結合地區水環境特點,鼓勵發展低耗水、低污染的工、農業產業,從財政、稅收、信貸、價格等渠道制定優惠政策,堅持發展綠色經濟,發展生態農業,將經濟社會發展與水環境優化利用相結合,將水文化建設與水景觀建設相結合,打造地方經濟發展特色,推進城市郊區的城鎮化建設,實現郊區經濟社會的可持續發展。

    參考文獻:

    [1]陳佃紅.淺談農村水環境存在問題及治理對策[J].治淮,2008,(2):42-43.

    [2]毛春梅,施國慶,黃濤珍,丁守森.淄博市水資源與水環境管理體制研究[J].水資源保護,2007,(6):75-79.

    [3]楊繼富,李久生.改善我國農村水環境的總體思路和建議[J].農村水利,2006,(5):21-24.

    [4]許玉明.全面推進水務一體化管理體制改革,促進城市發展[J].城市發展研究,2006,(1):63-66.

    [5]曾維華,張慶豐,馮艷,楊志峰.中國水環境管理體制改革初探[J].環境污染治理技術與設備,2002,(12):92-95.

水資源與水環境管理范文第3篇

關鍵詞：水環境容量；流域評估；可持續發展

1.引言

自20世紀70年代以來，我國就開始了關于水環境容量的相關研究，在理論研究方面取得了很大進展，并一定程度上應用于環境管理。基于水環境容量的相關技術和手段，如總量控制、排污許可證制度在部分區域的小范圍內開展了試點應用并取得了一定的成績。2003年，中國環境規劃院組織完成了全國地表水環境功能區劃工作，這是水環境容量的基礎工作，有了水環境功能區劃，才能確定水體的水質目標，進而計算水環境容量；隨后中國環境規劃院又組織完成了全國地表水環境容量核定工作，通過此工作，第一次摸清了我國的容量資源分布狀況。這兩項工作的完成，豐富和完善了水環境功能區劃理論及方法、水環境容量計算模型及方法方面的經驗，并獲得了大量的第一手資料，為以環境容量分布狀況為依據約束和指導社會經濟發展和產業布局奠定了基礎。

過去水環境容量研究和實踐主要從自身角度出發，還沒有做到將水環境容量真正與地區[8]的經濟、社會發展掛鉤，還沒有成為環境管理基礎。問題的解決主要集中于以下兩個方面，一是解決水環境容量應用的準確性問題，真正建立水體“污染物－水質”準確的輸入響應關系；二是明確水環境容量應用的安全程度，即如何控制才能既保證水環境處于安全水平、同時不影響地區的經濟發展和人民正常生活這兩方面的問題。目前，隨著水環境容量測算模型和技術的深入發展第一個問題已基本解決，本研究重點對水環境容量應用的安全性進行分析，基于區域宏觀管理在新形勢下的需要進行有針對性地研究。

2.不同保證率地表水資源量條件下的水環境容量轉化

容量測算過程中常用的90％保障率與環境管理需要存在一定的差異，需要分析風險概率，基于水環境安全和環境管理的要求確定水環境容量。按照自產水資源量計算水環境容量，可以使用統一的水質標準既方便比較，又堅持了公平和公正性，也避免了有水資源而無水環境容量（水質標準為Ⅰ類和Ⅱ類的水體）的矛盾現象。

選擇50%、75%和90%三個不同保證率條件下的地表水資源量，分別代表平水年、枯水年和特枯水年的地表水資源量。可證，對于某流域/區域內全部水體，忽略非汛期流速和降解能力的變化，不同保證率地表水資源量之比即為對應的水環境容量之比。

對于流域/區域尺度的水環境容量計算，以上結論意義重大。受制于人力物力，流域/區域尺度的水環境容量計算往往只能計算某一保證率地表水資源量條件下的水環境容量。流域/區域尺度的水環境容量計算精度要求不高，因此，已知某保證率地表水資源量條件下某流域/區域內全部水體的水環境容量，又知該保證率和另一保證率地表水資源量，即可得另一保證率地表水資源量條件下某區域/流域內對應水體的水環境容量。

3.水環境容量負荷率概念及水環境安全分級評估方法

水環境容量負荷率即為某污染物入河量與水環境容量的比值。如果比值大于1，說明人類活動超出水環境容量負荷。考慮我國目前環境現狀和環境管理的需要，將水環境安全狀態劃分為四個級別，分別為：

Ⅰ級：表示水體環境處于良好狀態，此時進入水體的污染物總量低于90％保證率年徑

流量下的水環境容量；

Ⅱ級：表示水環境處于一般狀態，此時進入水體的污染物量介于75％保證率年徑流量和90％保證率年徑流量下的容量之間；

Ⅲ級：表示水環境已處于警戒狀態，此時進入水體的污染物量介于50％保證率年徑流量和75％保證率年徑流量下的容量之間，存在一定的風險；

Ⅳ級：表示水體環境已處于危機狀態，此時進入水體的污染物量已高于50％保證率年徑流量下的水環境容量，水質將發生明顯的惡化趨勢。

4.我國水環境安全分級評估

4.1計算方法

選取化學需氧量為控制因子，以流域/區域為單元，計算境內水體在90%保證率地表水資源量條件下的水環境容量，折算得到50%和75%保證率地表水資源量條件下的水環境容量。以調查得到的流域/區域化學需氧量排放總量為基礎，考慮南北方和流域間的差異，分別選取適當的入河系數和非點源分擔比例，折算得到各流域/區域化學需氧量當年入河總量。入河總量與水環境容量的比值即為現狀水環境容量負荷率，計算公式如下：

式中：A是水環境容量負荷率；W現狀是點源污染物排放量；r1是點源污染物的入河系數；r2是點源污染物在污染物總入河量的貢獻率/分擔比例；W90%是90%保證率地表水資源量條件下計算得到的水環境容量，Qα%是50%或者75%保證率的地表水資源量。

4.2流域評估結果

評估結果如表1。總體上看，我國水環境安全狀況呈西部好于東部、南部好于中北部的特點。由于我國的開發活動相對集中于東部的七大流域，因此東部水環境安全狀況堪憂。七大流域中，位于我國南部的長江流域和珠江流域處于良好狀態；位于中北部的除松花江流域處于一般狀態，遼河流域、海河流域、淮河流域和黃河流域均處于危機狀態。

表1我國七大流域水環境安全評估分級

4.3區域評估結果

我國各省級行政區域的水環境容量承載狀況呈明顯的片狀分布特點。東北片水環境容量承載負荷比較嚴重，水環境處于危機狀態，所占比例約35％；西南片水環境容量承載負荷較小，水環境處于良好狀態，所占比例約25％；西北片和東南片部分區域的水環境容量承載負荷相對較輕，水環境處于一般狀態，所占比例約25％；其余區域介于一般狀態和危機狀態之間，劃分為警戒狀態，所占比例約15%。具體分布為：

（1）福建、江西、廣西、海南、四川、貴州、云南和青海處于良好狀態，這些地區的水資源相對比較豐富，大多數地區目前經濟欠發達，因此水環境狀況總體較好；

（2）內蒙古、黑龍江、安徽、湖北、湖南、甘肅和新疆處于一般狀況，這些地區多為水量相對豐富、經濟一般地區；

（3）廣東、重慶和寧夏處于境界狀態，這些地區自產水資源并不豐富，有的地區經濟發展較快，水環境承受較大的壓力；

（4）北京、天津、河北、山西、上海、江蘇、遼寧、吉林、山東、河南和陜西處于危及狀態，這些地區多為水資源貧乏，經濟發展速度較快，水環境承受較高的負荷。

5.結論與展望

本文提出了基于水環境容量基礎研究的水域環境安全分級預警體系。由基準的多個保證率水量條件，確定了警戒的保證率水量條件和對應的分級原則、分級方法，不僅可對當前我國各個區域的水環境容量負載率進行評估，更可通過多年的連續評估，尋找其中的規律，為水環境管理提供政策建議。

進一步深化容量區劃理論技術，推進基于水環境容量的四類主體功能區劃分。“十一五”規劃中明確指出，國土空間將劃分為優化開發、重點開發、限制開發和禁止開發四類主體功能區，并按照主體功能定位調整完善區域政策和績效評價。在對水域進行容量分級劃分的基礎上，可以進一步借助GIS空間分析和遙感技術，延伸至陸域控制范圍，統籌考慮區域社會經濟布局發展、產業結構和布局方式與環境保護的關系，通過兼顧環境容量負荷和經濟增長模式轉變的硬性要求，打破行政區域的界限，促進生產要素在區域間自由流動，合理布局生產力，是我國未來城市化健康發展的有效保證。

水資源與水環境管理范文第4篇

關鍵詞：太湖流域；水環境管理；專職機構；生態修復

中圖分類號：F2 文獻標識碼：A 文章編號：16723198（2012）16006002

0 引言

太湖位于中國東部的長江下游三角洲，位居蝶形盆地中央，是我國第三大淡水湖泊（面積為2，334平方公里，水深約為2米）。太湖流域地勢平坦，河網水系發達，憑借著得天獨厚的地理位置和自然地理環境優勢，當地的生活、工業及農業用水得到了保障、并提供了交通運輸、水量調節、旅游服務和水產養殖等多種功能服務。創造約全國11.6%國內生產總值的太湖流域，只占了全國大約0.4%的土地面積和3%的人口，在國家經濟社會發展中有不可代替的地位，是我國工業化和城市化程度最高、經濟發展最快、投資增長和社會發展最具活力的地區之一。二十世紀下半葉，隨著人口的迅速增長與工業的快速發展，使太湖由貧營養湖泊變為富營養化湖泊，季節性的藻類暴發，降低了公共和個人環境的舒適度。營養物通過城市、工業和農業廢物廢水排入入湖河道和大氣，最終進入太湖。

1 太湖流域水環境的污染情況

自1950年以來，太湖水質受污染的步伐明顯加快。從1991-1999年的監測情況來看，1997年以后水體的總氮、總磷及葉綠素a含量等指標也均呈現下降趨勢。2003年在太湖梅梁灣爆發了大規模的藍藻，對當地居民的生活造成了巨大的影響，而在4年后，使當地居民的飲用水發生危機的太湖藍藻再次爆發。

2 影響太湖流域水環境的因素

（1）生活污水是太湖流域主要的污染源。伴隨著太湖流域經濟的快速發展，居民的收入和生活質量得到迅速提高，并進一步促進了當地農民生活方式向城市化的轉變。研究表明，太湖流域的年生產生活污水已達50X108t/a，而在這些生活污水中，處理率卻不足20%。例如在2000年，江蘇無錫市排入納污河道的生活污水中，所含的化學需氧量，已經占到了河道化學需氧量納污總量的28%之多，平均每排放1X108t生活污水，約排放化學需氧量為37000t，比工業廢水排放化學需氧量高出了14000t之多。

（2）鄉鎮企業的快速發展，使得太湖流域水環境污染程度進一步加深。太湖流域內工業化以1970年以來出現的鄉鎮工業為主的“蘇南模式”為代表快速發展，進而相應增加了對生產用水的需求。隨著生產技術的發展，水的再利用率得到了提高，但由于用水量的加大，使得工業廢水排放量仍然站在不斷增長。以黑色冶金、化工、紡織、印染為代表的行業，是污染水質的重點行業。與此同時，鄉鎮企業分散性的布局、多變性的經營方式，對水質造成了極為嚴重的污染。

（3）治理力度滯后于經濟發展，廢污水處理能力不足。近幾年來，太湖流域城鎮人口的增長率高于5%，GDP的增長率高于10%，從而造成污水排放量較大幅度的增加，但與此同時，治理排污的力度卻明顯不足。例如在太湖地區城市污水處理廠的建設，太湖流域的城市污水量，其中包括生活污水和工業廢水大約為350X104t/d，而到2000年，實際的污水處理量卻僅為80X104t/d，不到污水應處理量的1/4，且大多為1～2級處理。

（4）水環境管理投入不足，有效的法制管理手段尚未形成。以水質保護和水資源的利用為主的流域管理，缺乏統籌考慮生態系統。現行法律法規，不能充分滿足太湖流域綜合管理的整體需求。在太湖流域的水環境監測方面，各部門之間的職責存在著混亂的現象、監測的指標也比較單一化、監測的信息不一致、獲取的數據得不到共享等問題。公眾參與水環境管理的合作機制尚未得到體現，治理更多的是政府行為，基層組織和百姓的參與度不高。水環境資源價格體系有待進一步的完善，水資源費偏低，水資源生態補償機制、排污權交易制度還未全面推開。

3 流域水環境管理的基本啟示

（1）建立一個太湖流域綜合管理專職機構，把水資源的開發利用、水污染防治和相關生態系統的開發保護等職能進行統籌，從而實現流域系統的開發和利用。該機構主要應當承擔五個方面的職責：一是制定統一的流域環境標準、法律法規、生態功能區劃和水環境功能區劃，并為各類規劃實施資金配套；二是制定流域相對統一的產業發展模式、在產業發展過程中實行總量控制、生態補償等措施；三是負責管理協調太湖全流域水資源的均衡開發利用，確保可持續發展，并通過溝通，解決跨省市的水環境糾紛；四是負責建立一個統一的跨省市跨部門的水環境監測網絡平臺，實現資源和數據共享，并建立回顧評價機制；五是負責對太湖流域各地方有關部門執行國家法律法規及相關政策的實際情況進行有效的監督。

（2）制定一部立足于流域綜合管理的法律法規，保障流域經濟社會環境的可持續發展。一是明確流域管理機構和有關部門的職責，梳理各管理崗位之間的關系；二是進一步整合完善各相關法律條款，規范水資源利用和保護、水污染防治、生態系統的保護和恢復以及社會經濟的發展等。

（3）充分利用市場經濟杠桿的作用，促進環境資源利用效益的最大化。一是深化環境價格政策，包括水資源費、水權分配和水權交易、及排污權交易等方面。二是建立激勵機制。設立分類專項資金，提供補助、補償、獎勵和稅收減免。三是推行區域內生態補償機制政策，有效提高。上下游水質補償，發展生態林、水稻等種植方式。

水資源與水環境管理范文第5篇

關鍵詞：QUAL2K；水質風險評價；系統集成；水質模擬；老灌河

中圖分類號：TV122；P333.9 文獻標志碼：A 文章編號：1672-1683（2015）06-1093-04

Abstract：With the increasingly prominent water environment pollution problem，the demand of water quality risk assessment is rapidly increasing as well.In this article，we chose the one-dimensional steady state water quality model-QUAL2K model，which has small data demand and is broadly applied to river network model，to simulate the water quality and evaluate the water quality risk.In order to simplify the model development process，improve the calculation efficiency，optimize display effects of model results，and achieve the application in water quality risk assessment，we transformed the QUAL2K model into B/S architecture system integration，utilized ArcGIS platform to achieve the visually dynamic display of water quality simulation results and thematic map production，and then proposed the water quality risk assessment method from the water quality risk probability based on time step water quality simulation results.The method can provide the decision-making basis for the water environment management.

Key words：QUAL2K model；water quality risk assessment；system integration；water quality simulation；Laoguanhe River

隨著社會經濟的迅猛發展，人口基數的不斷增大，水資源危機已成為當今世界許多國家面臨的嚴重問題。我國雖然水資源總量相當豐富，但我國水資源量時空分布不均衡、與人口耕地分布不相適應等特點。同時，隨著城鎮化進程的加劇，工業化的發展迅速，水質型缺水和資源型缺水導致水資源對社會經濟的制約日益突顯。河流作為工業和生活等用水的主要來源，其污染嚴重威脅著人們的生存環境，因此定量評估河流水質風險的需求也顯得尤為突出。

河流水質模型現在已經廣泛應用于水環境管理中，包括污染物的模擬和預測、水環境管理規劃與水質評價等方面。利用數學模型對河流水污染進行控制是十分有效的，它可以分析各種污染物在水環境中的狀態和演變規律，為流域水環境優化管理提供決策依據[1-2]。本文遵循實用性、先進性、可行性、簡潔性、現實性等基本原則，同時，考慮模型數據資料的可獲取性和模型的廣泛適用性，選取對數據需求量相對較少的QUAL2K水質模型為水質模擬與風險評價的模型工具。QUAL2K模型作為一個強大的水質計算模型，在可視化及結果展示方面略顯薄弱，因此在水環境管理決策支持等應用領域未能廣泛應用。本研究將針對于這一方面的研究缺失，建立基于B/S結構的QUAL2K模型，并在利用ArcGIS Server組件，實現河流一維水質模擬與風險分析，具體的模型系統設計框架見圖1。

1 模型集成與方法

1.1 QUAL2K模型介紹

QUAL模型于1971年由美國德克薩斯州水利發展部開發完成，QUAL-Ⅰ模型是其最早的形式[3]；隨后美國水資源工程公司與美國環保局于1972年合作開發了QUAL-Ⅱ模型的第一版，隨后根據各版本的優秀特性對模型進行更新；1982年美國環保局推出了QUAL2E模型，通過使用有限差分法求解一維平流彌散物質輸送過程，并通過反應方程求解河網水質，運用隱式向后差分法求解定常或非定常狀態下的水質，但是QUAL2E模型仍然存在一些不足之處[4-8]；經過對QUAL2E模型的多次修正和功能擴展，美國環保局又于2003年推出了最新的QUAL2K版本；后來，Pelletier等人[10]在QUAL2K模型的基礎上開發了QUAL2Kw模型。該模型可以在Windows的界面下進行操作，并可以通過VBA程序對QUAL2K模型進行修改。QUAL系列模型能夠模擬多個點源和線源的排污、取水，以及支流匯入和流出等功能，也能夠模擬簡單的水工建筑物，如可以添加多個溢流堰等。該模型能夠模擬13個水質指標和3種通用組分等多種指標，通用性強，對數據的需求量小，在國內外得到了廣泛應用[9-14]。

1.2 QUAL2K模型集成

（1）水質模型B/S模式轉化。

本研究將QUAL2K模型的EXCEL界面，通過POI進行B/S模式轉化。運用JAVA調用VBA計算程序，將原本的EXCEL輸入界面轉化為基于建模過程導向式的數據輸入形式，輔助使用者水質建模，其中數據輸入界面包括基本信息、河道信息、初始水質信息、污染源信息、水質參數。河道信息界面需要輸入模擬河道的經緯度、河段長度、海拔、曼寧系數等基本信息。初始水質信息需要填入模擬的初始流量值，以及初始的各河道的水質信息。污染源信息通過河道距離查找的形式，按照河道距離輸入入河排污口及河道取水的相關信息。模型通過底圖查看的功能，可以檢查相關信息是否輸入正確，并根據相關信息進行修正。能夠簡化模擬預測的操作難度。模型通過GIS二次開發，有效提高了模擬結果的可視化展示效果。

（2）水質模型封裝及結果展示。

運用基礎地形數據、河道矢量數據進行區域地形配圖，結合河道劃分氣象、模型參數數據建立水質模型系統，用戶可以根據不同的模擬數據設置和參數選擇進行不同時期的水質模擬預測（圖 2（a））。系統通過引導式操作步驟，模型運行，得到水質模擬結果。模擬結果展示有兩種形式：一種為生成模擬結果的線性圖；另一種生成GIS動態展示動畫（圖 2（b））。

1.3 水質風險評價方法

風險（Risk）是對自然或人類活動造成潛在損失發生的可能性和危害程度進行度量，其產生具有隨機性和不確定性等特點，是典型的概率事件[15-16] 。水環境風險評價是評估水環境系統的質量狀態超過給定水環境質量標準的控制限值的程度及其發生的概率[17]，是防止污染事故、控制環境污染的有效手段之一[18-20]。本研究提出的水質風險評價對象是監測斷面水質類別的概率分布，即根據水質模型時間步長計算得到某計算單元系列水質模擬結果，經過水質評價后，分析其時間尺度上呈現的概率分布。例如計算步長設置5 min，模擬30 d得到每個計算單元8 640個模擬結果，根據《地表水環境質量標準》GB 3838-2002，確定各時間節點的水質等級，參考水質超標率的計算方法計算風險概率，水質未達標時間節點數量為Na，總的時間節點數為NT，則各模擬點位的水質風險概率為P=Na/NT×100%。

根據水質風險評價結果，將不同水質風險概率分級，其中0～20%為低風險，20%～40%為較低風險，40%～60%中等風險，60%～80%為較高風險，80%～100%為高風險。

2 案例分析

2.1 研究區概況

老灌河是南水北調中線水源地丹江口水庫上游的一個重要支流，位于河南省西南部，是典型的山區型河道。老灌河發源于欒川縣西伏牛山主峰北麓冷水鎮小廟嶺，介于東經111°01′-111°46′、北緯33°05′-33°48′。從馬駒口入盧氏縣，向西南溫口與五里川支流匯合后折向東南，經朱陽關入西峽縣境，流經西峽縣桑坪、石界河、軍馬河、米坪、雙龍等8個鄉鎮，穿西峽、淅川縣境，在淅川縣老城東雙河鎮附近入丹江，見圖3。老灌河主要干流長254 km，流域面積4 219 km2，屬南陽市面積3 266 km2，落差1 340 m。老灌河上游約116 km長處于深山區，兩岸山勢陡峭，群峰聳立，森林覆蓋率達90%。

2.2 QUAL2K模型建模

自然河道受到外界環境影響較大，水質模型運算時需要將河道依據水動力學和水質特性將河道進行概化，建立合理的河道設置，便于水質模型的結果計算。通過老灌河降雨量和徑流量的相關性分析，確定6月-9月為豐水期，1月-3月為枯水期，其余為平水期。將2012年1月-11月的氨氮、化學需氧量、溶解氧三個水質指標的水質監測數據用于模型的率定及驗證，得到豐水期、枯水期、平水期三套率定參數，便于用戶針對于不同的時期進行參數的選擇。2.3 水質風險評價

運用模型系統計算各水期的水質風險結果，運用反距離插值法繪制各水期的溶解氧、氨氮、化學需氧量風險評價分級圖（圖4）。按水質指標分析，對于豐水期溶解氧來說，桑坪鎮至米坪為高風險，西峽水文站和張營區域為較高風險，平水期和枯水期溶解氧為低風險；氨氮方面，桑坪鎮至米坪風險高，其中豐水期和平水期為高風險，枯水期降低為較高風險，平水期石門水庫下游至許營及豐水期西峽水文站附近也出現不同程度的水質風險，張營斷面上下游全年存在較高風險；化學需氧量方面，桑坪鎮至米坪為高風險，西峽水文站至張營全年處于較高風險至高風險，平水期楊河至許營也存在較低風險至較高風險。整體而言，化學需氧量水質風險較溶解氧及氨氮水質風險高。

結合流域的調研情況綜合分析發現，老灌河地區桑坪鎮至楊河區域受到生活污水及企業污染較為嚴重，應該控制上游企業的排污，同時加快地方農村分散式污水處理設施的建設；西峽水文站至張營段受到企業排污、城市河道污水排放以及農業面源污染的影響，對下游水環境影響較大，需要進一步分析研究各類污染物對下游水環境的影響并制定相應的管理措施，避免水質風險對丹江口水庫水質的影響。

3 結論與展望

QUAL2K模型通過系統封裝集成后，可以在B/S端進行水質建模與模擬計算，實現基于ArcGIS平臺的水質模擬結果可視化展示。集成系統用于水質風險評價方法改進后，可以直觀的渲染展示不同時期河道各水質指標超標的風險概率，為水環境管理提供數據支持，為水環境管理決策提供科學的支撐。

QUAL2K模型進行封裝集成后能夠將該模型技術應用于環境管理的業務化系統平臺中，方便更多用戶進行本地化的操作應用；簡潔的界面設置和系統的本地化設置，降低了使用者建模能力的要求。模型率定和調試是模型應用中的重點，率定調參工具集成于系統平臺將大大減少人工調試的成本，這將成為未來模型技術的集成與業務化運行的重要研究方向。

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