水循環(huán)的要素精選(九篇)
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第1篇：水循環(huán)的要素范文
關(guān)鍵詞：地理環(huán)境；運(yùn)動
中圖分類號：G632.749 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）05-188-01
巖石圈物質(zhì)循環(huán)、水循環(huán)和大氣循環(huán)運(yùn)動是自然界的三大物質(zhì)循環(huán)，這部分也是必修1模塊的主干知識之一，備受學(xué)業(yè)水平考試命題者的青睞，成為歷屆高考的“鐘情點(diǎn)”之一。以下就學(xué)業(yè)水平考試考查的相關(guān)內(nèi)容和方式做一番剖析和透視。
高中地理學(xué)業(yè)水平考試對考試內(nèi)容掌握程度的要求分為四個層次，從低到高依次為：識記、理解、應(yīng)用、綜合，分別用字母a、b、c、d表示。其中含義如下：
a―識記：識別重要地理事物的名稱、概念、特點(diǎn)和地理數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)知識，重大地理新聞及與地理有關(guān)的法規(guī)；在地圖上正確識別重要地理事物的位置。
b―理解：簡述、簡釋、比較地理基本概念、規(guī)律、原理以及地理事物的特點(diǎn)（包括分布、結(jié)構(gòu)、演變、成因等）和與地理有關(guān)的基本國情、國策；解讀地理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和圖表。
c―應(yīng)用：利用各類信息材料說明地理基本原理；運(yùn)用地理基本規(guī)律、原理分析地理問題；繪制簡單的地理圖表；在圖上正確填繪重要地理事物名稱；比較和分析組成地理環(huán)境的各要素及其內(nèi)在聯(lián)系。
d―綜合：運(yùn)用所學(xué)知識和觀點(diǎn)，將學(xué)習(xí)和生活中出現(xiàn)的地理現(xiàn)象和地理事實(shí)的各個部分、各個方面、各種因素聯(lián)結(jié)起來，以形成統(tǒng)一整體的認(rèn)識。
一、巖石圈物質(zhì)循環(huán)
考試要求：
①地質(zhì)循環(huán)a
②三大類巖石之間及巖石與巖漿之間的相互轉(zhuǎn)化及圖示c
主要考查內(nèi)容：地震波在地球內(nèi)部的傳播與地球內(nèi)部圈層的劃分，地球內(nèi)部和外部圈層結(jié)構(gòu)及各圈層的主要特點(diǎn)，三大類巖石的形成與轉(zhuǎn)化，地殼內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)過程。
1、三大巖類
在地球內(nèi)部壓力作用下，巖漿沿著巖石圈的薄弱地帶侵入巖石圈上部或噴出地表，冷卻凝固形成巖漿巖（如花崗巖、玄武巖、橄欖巖、流紋巖等）。已經(jīng)形成的巖石在各種外力作用下被侵蝕、風(fēng)化、搬運(yùn)后沉積下來，經(jīng)過固結(jié)成巖作用，形成沉積巖（如砂巖、頁巖、礫巖、石灰?guī)r等）。或在一定的溫度和壓力下發(fā)生變質(zhì)作用，形成變質(zhì)巖（板巖、大理巖、片巖、片麻巖等）。
2、巖石圈的物質(zhì)循環(huán)過程
巖石圈的物質(zhì)循環(huán)過程，實(shí)際上是三大類巖石與巖漿之間的相互轉(zhuǎn)化過程。正確理解的關(guān)鍵是掌握影響它們之間相互轉(zhuǎn)化的各種內(nèi)外力作用。
3、巖石圈物質(zhì)循環(huán)的重要意義
（1）在循環(huán)過程中，形成了地球上多樣的、豐富的礦產(chǎn)。
（2）改變了地表的形態(tài)，塑造了千姿百態(tài)的自然景觀。
（3）實(shí)現(xiàn)了地區(qū)之間、圈層之間的物質(zhì)交換和能量傳輸，從而改變了地表的環(huán)境。
【考查方式】以地震波在地球內(nèi)部傳播示意圖為背景，考查地球內(nèi)部圈層的界線與特點(diǎn)；以示意圖的方式考查三大類巖石的物質(zhì)轉(zhuǎn)化方式。
二、水循環(huán)
考試要求：
①水循環(huán)的過程和主要環(huán)節(jié)a
②水循環(huán)的地理意義b
主要考查內(nèi)容：河流的補(bǔ)給，徑流的變化及其影響因素，水循環(huán)的概念和類型，水循環(huán)的環(huán)節(jié)，水循環(huán)的意義，人類活動對水循環(huán)的影響。
1、河流的主要補(bǔ)給類型及特點(diǎn)
較大的河流一般都是由多種水源混合補(bǔ)給的。
2、水循環(huán)及其意義
第2篇：水循環(huán)的要素范文
關(guān)鍵詞：流域 水循環(huán) 水文 分布式 模型 WEP
一、分布式流域水循環(huán)模擬的意義與作用
地球環(huán)境變化和人類活動的影響改變了水的自然循環(huán)規(guī)律， 加劇了我國水資源的供需矛盾，許多地區(qū)出現(xiàn)了水環(huán)境與水生態(tài)惡化的嚴(yán)重局勢。地表水、地下水及人工側(cè)支循環(huán)水等各類水資源轉(zhuǎn)化頻繁，狹義的水資源概念與傳統(tǒng)的水資源評價(jià)方法已顯不適。
20世紀(jì)80年代中期以來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)的發(fā)展，從水循環(huán)過程的物理機(jī)制入手并考慮水文變量的空間變異性問題，即分布式流域水文（水循環(huán)）模型或稱“白箱”模型的研究在國內(nèi)外受到廣泛重視，涌現(xiàn)出許多分布式或半分布式模型，如SHE模型、IHDM模型及TOPMODEL模型等（參見文獻(xiàn)1）。另外，全球大循環(huán)（GCM）研究對陸地地表過程模擬提出了越來越高的要求，土壤-植物-大氣連續(xù)體（SPAC）研究受到重視，出現(xiàn)了各類SVATS（土壤-植物-大氣通量交換方案）模型，從另一方面加強(qiáng)了水循環(huán)的研究。本文使用“流域水循環(huán)模擬”而不是“流域水文模擬”，意在強(qiáng)調(diào)需要將流域水循環(huán)系統(tǒng)的所有要素過程聯(lián)系起來研究而不僅僅是產(chǎn)匯流模擬。
分布式流域水循環(huán)模擬能夠回答水在時空間上如何移動和轉(zhuǎn)化、什么樣的工程與管理措施才能減少無效耗水以及人與生態(tài)如何分水等問題，而且其模型參數(shù)具有物理意義、可根據(jù)測量和下墊面條件進(jìn)行推算。因此，基于物理機(jī)制的分布式流域水循環(huán)模型的研究與開發(fā)具有重要意義，在以下幾個方面具有不可替代的作用：（1）預(yù)測未來環(huán)境變化下的流域水資源演變趨勢，（2）分析人類活動的影響與各類對策的效果，（3）借助各類遙測技術(shù)在缺乏地面觀測資料流域進(jìn)行水文分析與預(yù)測，（4）為流域水資源評價(jià)與配置、洪水預(yù)報(bào)調(diào)度、水環(huán)境評價(jià)、水土流失監(jiān)督治理及水生態(tài)環(huán)境分析等各專業(yè)應(yīng)用提供強(qiáng)力支持。
二、WEP模型的開發(fā)與驗(yàn)證
本文作者從1995年起從事分布式流域水循環(huán)模擬研究，開發(fā)了網(wǎng)格分布式流域水循環(huán)模型WEP (Water and Energy transfer Process) 模型（參見文獻(xiàn)2至4）。該模型以長方形或正方形網(wǎng)格為計(jì)算單元，便于使用GIS和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，并具有物理概念強(qiáng)、計(jì)算精度高和速度快等特點(diǎn)，已在日本谷田川等多個流域得到驗(yàn)證，正在日本戰(zhàn)略性創(chuàng)造研究推進(jìn)事業(yè)項(xiàng)目(CREST)“都市生態(tài)圈、大氣圈和水圈中的水量能量交換”課題中使用，并正在我國的幾個流域進(jìn)行驗(yàn)證中。WEP模型2002年10月獲日本國著作權(quán)登錄，并可從互聯(lián)網(wǎng)上下載，詳見pwri.go.jp/team/suiri/yata-r/index_e.html。雖然WEP模型還包括水質(zhì)模擬模塊，受篇幅所限，這里僅就WEP模型的水循環(huán)模擬部分的開發(fā)與驗(yàn)證情況做簡要介紹。
1．1 WEP模型的開發(fā) 為提高計(jì)算效率，WEP模型對非飽和土壤水運(yùn)動的模擬采取了比SHE模型簡化的算法，但強(qiáng)化了對植物生態(tài)耗水與熱輸送過程的模擬，對水熱輸送各過程的描述大都是基于物理概念。
（1）模型結(jié)構(gòu)。各網(wǎng)格單元的鉛直方向結(jié)構(gòu)如圖-1（a）所示。從上到下包括植被或建筑物截留層、地表洼地儲留層、土壤表層、過渡帶層、淺層地下水層和深層地下水層等。狀態(tài)變量包括植被截留量、洼地儲留量、土壤含水率、地表溫度、過渡帶層儲水量、地下水位及河道水位等。主要參數(shù)包括植被最大截留深、土壤滲透系數(shù)、土壤水分吸力特征曲線參數(shù)、地下水透水系數(shù)和產(chǎn)水系數(shù)、河床的透水系數(shù)及坡面和河道的糙率等。為考慮網(wǎng)格內(nèi)土地利用的不均勻性，采用了“馬賽克”法即把網(wǎng)格內(nèi)的土地歸成數(shù)類，分別計(jì)算各類土地類型的地表面水熱通量，取其面積平均值為網(wǎng)格單元的地表面水熱通量。土地利用首先分為水域、裸地－植被域、不透水域三大類。裸地－植被域又分為裸地、草地與耕地、樹木3類、不透水域分為都市地表面與都市建筑物。另外，為反映表層土壤的含水率隨深度的變化和便于描述土壤蒸發(fā)、草或作物根系吸水和樹木根系吸水，將裸地－植被域的表層土壤分割成3層。
（a）
（b）
圖-1 WEP模型的結(jié)構(gòu)：（a）網(wǎng)格單元內(nèi)的鉛直方向結(jié)構(gòu)，（b）平面結(jié)構(gòu)
WEP模型的平面結(jié)構(gòu)如圖-1(b)所示。首先，為追跡計(jì)算坡面徑流，根據(jù)流域數(shù)字高程（DEM）及數(shù)字化實(shí)際河道等，設(shè)定網(wǎng)格單元的匯流方向（落水線）。然后，將坡面徑流沿著落水線用1維運(yùn)動波法由流域的最上游端追跡計(jì)算至最下游端。關(guān)于各支流及干流的河道匯流計(jì)算，視有無下游邊界條件采用1維運(yùn)動波法或動力波法由上游端至下游端追跡計(jì)算。地下水流動采用多層模型進(jìn)行數(shù)值解析，并考慮其與地表水、土壤水及河道水的水量交換。
(2) 水循環(huán)過程的模擬。蒸發(fā)蒸騰包括植被截留蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)、水面蒸發(fā)和植被蒸騰等。WEP模型按照土壤-植被-大氣通量交換方法(SVATS)、采用Penman-Monteith公式詳細(xì)計(jì)算了蒸發(fā)蒸騰。由于蒸發(fā)蒸騰過程和能量交換過程客觀上融為一體，地表附近的輻射、潛熱、顯熱、熱傳導(dǎo)及地表溫度的計(jì)算不可缺少。為減輕計(jì)算負(fù)擔(dān)，熱傳導(dǎo)及地表溫度的計(jì)算采用了強(qiáng)制復(fù)原法(FRM)。GREEN-AMPT入滲模型物理概念明確，所用參數(shù)可由土壤物理特性推出，并已得到大量應(yīng)用驗(yàn)證，因此，WEP模型采用GREEN-AMPT鉛直一維入滲模型模擬降雨入滲及超滲坡面徑流。GREEN-AMPT模型僅適用于降雨入滲過程。而非降雨期的表層土壤(通常是非飽和狀態(tài))水分量的再分配將影響到降雨入滲時的初期水分量、土壤和植被的蒸發(fā)蒸騰和對淺層地下水的補(bǔ)給等，為減輕計(jì)算負(fù)擔(dān)，WEP模型將表層土壤分成數(shù)層，按照非飽和狀態(tài)的達(dá)西定律和連續(xù)方程進(jìn)行計(jì)算。 在山地丘陵等地形起伏地區(qū)，同時考慮坡向壤中徑流及土壤滲透系數(shù)的各向變異性。地下水流動采用多層模型進(jìn)行數(shù)值解析。淺層地下水運(yùn)動按照BOUSINESSQ方程進(jìn)行二維數(shù)值計(jì)算，源項(xiàng)包括表層土壤的降雨補(bǔ)給、地下水取水、深層滲漏及地下水溢出(或來自河流的補(bǔ)給)等。在河流下部及周圍，河流水和地下水的相互補(bǔ)給量根據(jù)其水位差與河床材料的特性等按達(dá)西定律計(jì)算。為考慮包氣帶層過厚可能造成的地下水補(bǔ)給滯后問題，在表層土壤與淺層地下水之間設(shè)一過渡層，用儲流函數(shù)法處理。另外，WEP還考慮了雨水人工儲留滲透設(shè)施的模擬、防災(zāi)調(diào)節(jié)池的計(jì)算及水田的模型化等。
2．2 WEP模型的驗(yàn)證
WEP模型先后在日本東京的多摩川中部流域（578 km2）、千葉縣海老川流域（27 km2）及茨城縣谷田川流域（166 km2）得到驗(yàn)證和應(yīng)用。其中，海老川流域是高度都市化的流域，谷田川流域是農(nóng)地與人工林地為主的自然流域，多摩川中部流域是半都市化半自然的流域。WEP模型的模擬結(jié)果示例見圖－2至4。可以看出，WEP模型不僅對流量，而且對地下水位及土壤水分等均有良好的模擬結(jié)果。驗(yàn)證后的WEP模型曾用來分析都市化對東京都水熱收支及水熱通量的空間分布的影響，評價(jià)雨水人工儲留滲透設(shè)施和防災(zāi)調(diào)節(jié)池對流域水循環(huán)的改善作用，研究水田的維持河川枯水流量及滯洪效果等（參見文獻(xiàn)2至4）。
WEP模型具有較高的計(jì)算效率。以谷田川流域的計(jì)算為例，共有16661個計(jì)算網(wǎng)格單元，計(jì)算時段步長采用1小時，在CPU為1.4GHZ的微機(jī)上，一年的計(jì)算時間約為3小時。
圖－2 WEP模型的流量模擬結(jié)果示例（谷田川流域）
圖－3 WEP模型的地下水位模擬結(jié)果示例（海老川流域）
圖－4 WEP模型的土壤水分模擬結(jié)果示例（海老川流域）
轉(zhuǎn)貼于 三、分布式流域水循環(huán)模擬面臨的難題與對策 分布式流域水循環(huán)模擬在我國推廣應(yīng)用所面臨的主要難題有：（1）水文變量及參數(shù)的空間變異性與尺度問題。我國流域尺度大、人類活動影響深。可根據(jù)流域不同地區(qū)的地形地貌特點(diǎn)，分區(qū)選取不同的計(jì)算網(wǎng)格步長，然后根據(jù)網(wǎng)格內(nèi)土壤等參數(shù)的概率分布規(guī)律考慮其空間變異性對產(chǎn)匯流的影響。（2）水循環(huán)的動力學(xué)機(jī)制的描述和計(jì)算量大之間的矛盾。水循環(huán)的許多過程如降雨時的入滲和地表徑流過程變化快，描述這些過程常需要日以下的時間步長。如果所有過程所有時期均采用很短的時間步長，計(jì)算量將很大。因此，采用變時間步長，即針對不同過程及同一過程的不同時期采用不同的時間步長，將是緩解矛盾的對策之一。（3）下包氣帶過厚滯后了降雨對淺層地下水的補(bǔ)給問題。我國許多地區(qū)特別是干旱半干旱地區(qū)的淺層地下水位往往很深，和地表之間存在很厚的包氣帶，滯后了降雨對淺層地下水的補(bǔ)給。可通過典型調(diào)查和觀測，采取滯后曲線法、儲留函數(shù)法等方法來解決。（4）資料收集難與數(shù)據(jù)不足問題。分布式水循環(huán)模擬需要大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。雖然我國的水文氣象觀測、地質(zhì)調(diào)查與資料整編等基礎(chǔ)工作開展較早、質(zhì)量較高，但目前仍存在資料收集難與數(shù)據(jù)不足問題。
四、結(jié)束語 分布式流域水循環(huán)模擬和GIS、DEM和各類遙測技術(shù)相結(jié)合，解決水資源評價(jià)、洪水預(yù)報(bào)調(diào)度、水土流失、水污染以及水生態(tài)等各種生產(chǎn)實(shí)際問題，近年來已成為跨學(xué)科的國際研究前沿。國際水文學(xué)會（IAHS）2002年將“觀測資料缺乏流域的預(yù)測（PUBs）”提議為下一個國際水文十年研究計(jì)劃。歐美國家已開發(fā)出分布式流域水循環(huán)模擬與流域水資源管理、污染物運(yùn)移或土壤侵蝕流失計(jì)算等耦合的應(yīng)用系統(tǒng)，如美國USGS 的MMS 系統(tǒng)、歐洲的SHETRAN模型等。因此，加快開發(fā)適應(yīng)我國自然地理特征與氣候特點(diǎn)的各類基于GIS的耦合式應(yīng)用系統(tǒng)顯得十分重要。此外，考慮到我國流域尺度大、人類活動影響深、環(huán)境復(fù)雜多變的實(shí)際情況，雖然傳統(tǒng)的以率定參數(shù)為本的集總式水文模型無法客觀地描述產(chǎn)匯流機(jī)制和預(yù)測人類活動帶來的影響，但完全按數(shù)學(xué)物理方程模擬又受計(jì)算量的限制和尺度問題的困擾，因此基于物理概念和變時空步長的分布式流域水循環(huán)模型將是未來的發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn) [1] Singh V.P. and D.A Woolhiser， Mathematical modeling of watershed hydrology，Journal of Hydrologic Engineering， ASCE， Aug.，2002，Vol.7， No.4， 270-292
[2] Jia Yangwen， Guangheng Ni， Yoshihisa Kawahara and Tadashi Suetsugi， Development of WEP Model and Its Application to an Urban Watershed， Hydrological Processes， May， 2001， Vol.15， 2175-2194
第3篇：水循環(huán)的要素范文
關(guān)鍵詞 水資源；水資源資產(chǎn)；資源資產(chǎn)化管理；社會水循環(huán)；二元水循環(huán)
中圖分類號 X196 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1002-2104（2016）01-0083-06 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.01.012
自然資源是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，自然資源的稀缺性決定自然資源具有資產(chǎn)化管理的基礎(chǔ)。自然資源的資產(chǎn)化管理是將自然資源按照資產(chǎn)進(jìn)行運(yùn)營管理，是發(fā)揮市場配置資源決定作用的重要舉措，是系統(tǒng)完整的生態(tài)文明制度體系的組成部分。十八屆三中全會明確提出健全國家自然資源資產(chǎn)管理體制。
水資源是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)最活躍，影響最廣泛的自然資源之一。水資源同時是特殊的自然資源，既是經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的生產(chǎn)要素，又是生命不可缺少的自然資源，也是生態(tài)環(huán)境必不可少的基石。然而，我國發(fā)生嚴(yán)重水危機(jī)，水資源短缺、水環(huán)境惡化，嚴(yán)重威脅著人類健康、區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)。這種水危機(jī)表面上是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與水資源開發(fā)、利用與保護(hù)之間的矛盾，其根源是我國水資源管理體制的不完善。丹尼爾?科爾認(rèn)為所有適用于資源環(huán)境保護(hù)的方法最終都建立在財(cái)產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上[1]。就水的財(cái)產(chǎn)權(quán)而言，我國實(shí)行的是國家（全民）所有的制度。
我國水資源歸國家所有，國務(wù)院代為實(shí)施所有權(quán)，然而國務(wù)院難以行使所有權(quán)，在水資源管理中，將此權(quán)利賦予國務(wù)院水行政主管部門。水資源可以看作是水行政主管部門作為水資源管理人（人）進(jìn)行管理。國務(wù)院水行政主管部門對各省份水行政主管部門具有業(yè)務(wù)指導(dǎo)關(guān)系，相當(dāng)于將各省份和各流域的水資源所有權(quán)委托于地方水行政主管部門和各流域委員會。依次逐級委托，形成多級機(jī)制。這種國家（全民）所有權(quán)存在一定的問題，且在我國水資源管理中廣為體現(xiàn)。一是公共資源管理人的激勵問題。各級水資源管理者并不是受利潤機(jī)制驅(qū)使其像管理私有資產(chǎn)一樣有效管理。即使各管理者做出不恰當(dāng)?shù)墓芾頉Q策，其個人并不會受到經(jīng)濟(jì)損失，經(jīng)濟(jì)損失將會外部化。二是管理者的短視行為。地方水資源管理者向地方行政首長負(fù)責(zé)，水資源管理者可能實(shí)施比私人所有者更為短視的措施，損害其管理的水資源與水環(huán)境。這種情況在地方政府經(jīng)濟(jì)發(fā)展“錦標(biāo)賽”的晉升模式下更為顯著。
對此，部分學(xué)者提出水資源資產(chǎn)化管理的方式應(yīng)對上述不足[2-4]，以期引入市場機(jī)制進(jìn)行水資源的優(yōu)化配置與管理。然而，由于相關(guān)理論研究的不足，水資源的資產(chǎn)化管理還存在一定的問題。一是資產(chǎn)的私有產(chǎn)權(quán)導(dǎo)向與國家所有水資源產(chǎn)權(quán)的矛盾；二是資產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)屬性與水資源多重屬性（功能）不匹配的問題。此外，由于水資源資產(chǎn)的界定不清楚，大多學(xué)者將水資源資產(chǎn)管理作為水資源管理的對立面提出，意欲將所有的水資源都資產(chǎn)化管理，這種管理方式勢必危害生態(tài)安全，造成水危機(jī)。
我國實(shí)施了水資源行政許可制度和水資源有償使用制度，并且結(jié)合總量控制和定額管理。就水資源權(quán)屬而言，我國實(shí)行的是混合財(cái)產(chǎn)權(quán)制度，即國家具有水資源所有權(quán)，使用者依法獲得水資源使用行政許可之后，并且繳納一定的水資源費(fèi)用之后行使水資源的使用權(quán)和收益權(quán)等。并且，在行政許可制度中利用區(qū)域（流域）總量控制區(qū)域（流域）水資源的使用量，利用定額管理控制每個企業(yè)的行政許可取水量。同時我國還規(guī)定，節(jié)約的水資源量可以用于水權(quán)交易。我國現(xiàn)行的水資源管理制度使得我國水資源具有資產(chǎn)化管理的雛形，但是就如自由市場保護(hù)主義所言，“該制度是政府創(chuàng)造、監(jiān)督并限制市場（主要是水資產(chǎn)市場）交易的制度”。在我國水權(quán)交易的實(shí)踐中，無不體現(xiàn)了“政府創(chuàng)造、監(jiān)督并限制市場交易”這句自由市場保護(hù)主義的擔(dān)憂[1]。
王喜峰：基于二元水循環(huán)理論的水資源資產(chǎn)化管理框架構(gòu)建
中國人口?資源與環(huán)境 2016年 第1期對于以上不足，本文提出若干問題并給予解答，一是水資源資產(chǎn)是什么？二是水資源資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)路徑是什么？三是水資源資產(chǎn)管理的內(nèi)涵和外延是什么？四是水資源資產(chǎn)管理與水資源管理的關(guān)系是什么？五是具體的水資源資產(chǎn)措施是什么？
1 二元水循環(huán)理論及其與水資源資產(chǎn)化管理的耦合1.1 二元水循環(huán)理論
二元水循環(huán)理論是水資源領(lǐng)域的重要理論之一，在我國廣為應(yīng)用并指導(dǎo)解決實(shí)際問題[5]。該理論認(rèn)為自人類社會開始開發(fā)利用水資源，單一的自然水循環(huán)結(jié)構(gòu)變?yōu)椤白匀?社會”二元的水循環(huán)結(jié)構(gòu)，兩者相互作用、相互影響[6]。
對于自然水循環(huán)，其驅(qū)動力是太陽輻射和地球引力，其完整的路徑為“降水-產(chǎn)流-蒸發(fā)-排泄”。隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，人類活動逐漸成為驅(qū)動水循環(huán)的另一大因素，有學(xué)者將這種驅(qū)動社會水循環(huán)的因素合稱為“社會勢”[7]。社會水循環(huán)的源動力是用水需求，只有用水需求才能構(gòu)成循環(huán)路徑。人類經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的實(shí)際需要，利用設(shè)施從自然水體或者直接從雨水進(jìn)行取水活動，將這部分水資源供給實(shí)際經(jīng)濟(jì)社會生態(tài)環(huán)境等實(shí)際的用水部門，在生產(chǎn)生活等實(shí)際活動中，水資源以成為產(chǎn)品一部分等方式被實(shí)際消耗，其他水資源則由入滲和排放回歸到自然水體中。在配給機(jī)制上，由于經(jīng)濟(jì)社會用水需求的驅(qū)動，水通量從社會勢高的地方向低的地方移動，社會勢包括政治勢、經(jīng)濟(jì)勢、政策勢等。
現(xiàn)有的基于水資源的調(diào)控管理措施也將目光投向了基于社會水循環(huán)通量的調(diào)控管理，例如基于ET的調(diào)控措施等[8]。社會水循環(huán)調(diào)控管理的目的是保障用水安全、合理分配水資源、提高用水效率和效益等，同時也保證環(huán)境用水與經(jīng)濟(jì)社會用水的平衡、排污量的平衡以及經(jīng)濟(jì)社會取水量和水資源可供給量的平衡。社會水循環(huán)的調(diào)控環(huán)節(jié)包括，取水調(diào)控、用水調(diào)控、排水調(diào)控。以上調(diào)控環(huán)節(jié)是基于社會水循環(huán)循環(huán)路徑，且分別對應(yīng)著最嚴(yán)格水資源管理制度的“三條紅線”，即取水紅線、用水效率紅線、入河排污紅線。
1.2 水資源資產(chǎn)定義
水資源的資產(chǎn)化管理指將水資源按照資產(chǎn)進(jìn)行管理，就資產(chǎn)定義來說，管理者對具有使用價(jià)值并且能夠帶來收益的水資源按照市場機(jī)制進(jìn)行管理。資產(chǎn)是指能給企業(yè)目前和未來的經(jīng)營帶來利益，企業(yè)（個人）有權(quán)支配使用的經(jīng)濟(jì)資源[9]。雖然不同的領(lǐng)域?qū)Y產(chǎn)的定義有一定的差別，但是其具有共同的特征即：①預(yù)期帶來經(jīng)濟(jì)利益；②為企業(yè)擁有或者控制的資源；③企業(yè)過去的交易或者事項(xiàng)形成；④能夠用貨幣計(jì)量[9]。
現(xiàn)有的水資源資產(chǎn)管理研究大多將水資源資產(chǎn)管理與水資源管理對立，認(rèn)為水資源資產(chǎn)管理是水資源管理的“糾正”，在隱性中認(rèn)為所有的水資源都應(yīng)該按照資產(chǎn)進(jìn)行管理。水的功能有：健康功能、生物棲息地功能、溶解質(zhì)和懸移質(zhì)的載體、生產(chǎn)功能。在人類使用水資源之前，單一的自然水循環(huán)機(jī)制主要強(qiáng)調(diào)水資源的生態(tài)環(huán)境功能，隨著社會水循環(huán)的形成，水資源的經(jīng)濟(jì)社會功能越來越重要，社會水循環(huán)通量能夠產(chǎn)生大量收益，這部分水資源在定義上符合水資產(chǎn)的范疇，應(yīng)該按照資產(chǎn)進(jìn)行管理。就功能而言，水資源的經(jīng)濟(jì)功能只是水資源功能的一部分，將承擔(dān)其他功能的水資源按照資產(chǎn)進(jìn)行管理，一是產(chǎn)權(quán)的主體缺失，難以有效運(yùn)行；二是經(jīng)濟(jì)驅(qū)動對水資源的無盡消費(fèi)，勢必對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重災(zāi)難。
除了水資源功能的差異之外，水資源的物品屬性差異也導(dǎo)致不能將所有的水資源作為水資源資產(chǎn)進(jìn)行管理。根據(jù)競爭性和排他性的高低，可將水資源分為私人物品、公共池塘物品、俱樂部物品、公共物品（見表1）。作為公共物品的水資源，是人類生存和發(fā)展、生存環(huán)境的重要組成部分。作為私人物品的水資源是生產(chǎn)生活的重要資源。水資源的公共和私人物品的雙重屬性決定了用于生產(chǎn)生活的水資源可以作為資產(chǎn)進(jìn)行管理[10]。
可以看出水資源的資產(chǎn)的概念小于水資源的概念。 水資源資產(chǎn)相對于水資源來說，是能夠具體體現(xiàn)水資源經(jīng)濟(jì)功能的那部分水資源，并且能夠被主體擁有、控制、交換。可以水資源資產(chǎn)是進(jìn)入生產(chǎn)生活的那部分水資源，這與二元水循環(huán)理論中的社會水循環(huán)通量是重合的，應(yīng)用“自然-社會”二元水循環(huán)理論對水資源進(jìn)行資產(chǎn)化管理是可行的。
1.3 社會水循環(huán)理論耦合水資源資產(chǎn)化管理的路徑
由于水資源資產(chǎn)與社會水循環(huán)通量是重合的，社會水循環(huán)理論乃至二元水循環(huán)理論對于水資源的資產(chǎn)化管理有深刻的借鑒意義。在水資源資產(chǎn)化管理中主要存在水資源資產(chǎn)內(nèi)涵不明晰、資產(chǎn)監(jiān)管體系不完善、資產(chǎn)用途管制不到位以及資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)體制缺失等突出問題。根據(jù)社會水循環(huán)理論可以有效解決上述問題，這也是社會水循環(huán)理論耦合水資源資產(chǎn)化管理的路徑。
第一，社會水循環(huán)通量的有效界定水資源資產(chǎn)化管理內(nèi)涵和范圍。社會水循環(huán)表現(xiàn)形式為水資源在經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)中循環(huán)，直接以水資源資產(chǎn)的形式創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)社會價(jià)值，具有非常強(qiáng)烈的經(jīng)濟(jì)屬性。水資源資產(chǎn)的范疇與社會水循環(huán)的通量的范疇重合，利用社會水循環(huán)理論對其通量進(jìn)行界定可以有效界定水資源資產(chǎn)的內(nèi)涵和范圍，避免水資源資產(chǎn)范圍過大造成水資源資產(chǎn)化管理與傳統(tǒng)水資源管理的“換湯不換藥”。
第二，針對社會水循環(huán)的循環(huán)途徑的監(jiān)管有效完善水資源資產(chǎn)的監(jiān)管體系。現(xiàn)有的社會水循環(huán)循環(huán)途徑為“取水-給水處理-配水-一次利用-重復(fù)利用-污水處理-再生回用-排水”。雖然環(huán)節(jié)較多，但是其基本循環(huán)過程還是“取水-用水-排水”三個環(huán)節(jié)，針對這三個環(huán)節(jié)的有效監(jiān)管，顯然要比現(xiàn)有的對流域區(qū)域控制斷面的監(jiān)管更加有效果，也更加有針對性。在美國資源能源和環(huán)境的政策中，也多是針對微觀企業(yè)的環(huán)境因素通量的進(jìn)口和出口進(jìn)行監(jiān)管。這樣做一是節(jié)約國家過多的監(jiān)管投入，可以將投入以立法的形式附屬在設(shè)備中；二是對監(jiān)管更有針對性，特別是在水資源資產(chǎn)的監(jiān)管體系建設(shè)中。
第三，社會水循環(huán)的相對閉合性有效解決用途管制制度與水的流動性的矛盾的問題。用途管制是國土空間開發(fā)中的重要內(nèi)容，將國土空間分為生產(chǎn)、生活、生態(tài)等用途，并且對國土空間的用途進(jìn)行管制。水資源資產(chǎn)也具有與國土用途管制相似的合理性，但是自然水資源具有流動性和循環(huán)性，一個地區(qū)的生態(tài)用水可能流動到下一個地區(qū)作為生產(chǎn)用水。社會水循環(huán)具有相對閉合的特征，進(jìn)入社會系統(tǒng)的水資源要發(fā)揮作用完成后返回到的自然系統(tǒng)中。而用途管制中的生產(chǎn)、生活用水就是社會水循環(huán)通量的范疇，對水資源資產(chǎn)的嚴(yán)格管理就是保護(hù)用于生態(tài)的水資源。用途管制也是水資源資產(chǎn)具有稀缺性的基礎(chǔ)。
第四，社會水循環(huán)通量有效解決水資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)不清晰的問題。水資源產(chǎn)權(quán)屬于國家所有，我國在對水資源產(chǎn)權(quán)進(jìn)行設(shè)定時存在的問題是意圖設(shè)計(jì)制度對絕大部分的水資源進(jìn)行產(chǎn)權(quán)界定。如上述水資源功能較多，真正作用于經(jīng)濟(jì)社會的是社會水循環(huán)部分，將該部分的使用權(quán)、收益權(quán)等界定清楚即可對水資源資產(chǎn)進(jìn)行市場化操作。其他水資源的所有權(quán)由國家所有，并且有權(quán)利在特殊時期進(jìn)行配置，如極度干旱和突發(fā)污染事件時的水救濟(jì)等。對社會水循環(huán)通量部分的水資源的產(chǎn)權(quán)界定就是對水資源資產(chǎn)的產(chǎn)權(quán)界定，從根本上解決了市場配置水資源資產(chǎn)的決定性作用的制度問題，又有效保護(hù)用于生態(tài)的水資源。
2 基于二元水循環(huán)理論的水資源資產(chǎn)管理框架的構(gòu)建2.1 水資源資產(chǎn)管理的內(nèi)涵與外延
水資源資產(chǎn)為進(jìn)入到社會水循環(huán)的水資源，因此水資源資產(chǎn)管理是水資源管理的重要部分，即為對社會水循環(huán)通量部分管理。其管理根據(jù)資產(chǎn)的性質(zhì)可以分為水資源資產(chǎn)的界定管理、交換管理、使用管理、處置管理等，對應(yīng)于社會水循環(huán)的各個環(huán)節(jié)。
水資源資產(chǎn)管理與傳統(tǒng)的水資源管理有一定的不同，在一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)水資源管理的不足。一是彌補(bǔ)了傳統(tǒng)水資源管理處理公共產(chǎn)權(quán)與私有產(chǎn)權(quán)相容上的不足；二是彌補(bǔ)了取水許可與交易用水兼容上的不足；三是彌補(bǔ)微觀水資源配置與水事管制不協(xié)調(diào)上的不足；四是彌補(bǔ)了私有資本進(jìn)入公共工程上的不足。可以看出，水資源資產(chǎn)管理是水資源管理的重要部分，同時也是發(fā)揮市場配置經(jīng)濟(jì)社會用水資源的決定性作用的所在，是彌補(bǔ)水資源管理行政特色過重的所在。
2.2 水資源資產(chǎn)管理與水資源管理的分層
根據(jù)上述分析，水資源資產(chǎn)管理是水資源管理的一部分，是對進(jìn)入社會水循環(huán)部分的水資源按照資產(chǎn)的性質(zhì)進(jìn)行管理。由于水資源資產(chǎn)可以由市場決定配置，這與傳統(tǒng)的水資源管理的行政配置有一定的矛盾。在上述分析的基礎(chǔ)上，本文認(rèn)為可以通過分層管理來有效界定水資源管理中的政府與市場的關(guān)系。國家和地方政府在現(xiàn)有水資源管理制度的基礎(chǔ)上進(jìn)行宏觀、中觀的水資源管理，市場在水資源資產(chǎn)的微觀管理中發(fā)揮決定性作用。
從宏觀層面來說，國家是水資源的所有者，是水資源所有權(quán)利的根源，在這個層面對中觀層面的水資源進(jìn)行配置和管理。在宏觀層面即可以界定出各中觀層面的水資源資產(chǎn)的范圍、產(chǎn)權(quán)界定、監(jiān)管制度和用途管制等。除了水資源資產(chǎn)的宏觀制度設(shè)計(jì)之外，國家不參與水資源資產(chǎn)的微觀運(yùn)作。國家的權(quán)是按照國家的水資源情況和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展特點(diǎn)確定各地區(qū)的分水（可取水）情況，即宏觀的水資源配置。國家的責(zé)保證國家戰(zhàn)略需要、保障區(qū)域的生活用水安全、保障區(qū)域環(huán)境生態(tài)用水安全。國家的利是通過統(tǒng)籌開發(fā)利用和保護(hù)，使得區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境健康地、可持續(xù)地發(fā)展。
從中觀層面來說，以宏觀層面的配置方案和制度設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，對區(qū)域的水資源進(jìn)行管理。中觀層面的水資源管理既包括水資源行政管理，也包括水資源資產(chǎn)管理。這一層面的水資源資產(chǎn)管理主要是地方政府間的水權(quán)轉(zhuǎn)換、水生態(tài)補(bǔ)償?shù)龋渲黧w是地方政府。交換的驅(qū)動因素不一定只是經(jīng)濟(jì)社會因素，也包括行政意志主導(dǎo)的水生態(tài)救助等。地方水行政部分主要是對區(qū)域的水生態(tài)進(jìn)行有效保護(hù)，以及對區(qū)域的微觀涉水活動進(jìn)行初始賦權(quán)。地方的取水方式、量、質(zhì)、域等要嚴(yán)格按照國家、流域、上級行政的要求進(jìn)行，其主要依據(jù)是區(qū)域的水資源可利用量，即當(dāng)?shù)厮Y源量扣除生態(tài)環(huán)境用水量，以及相關(guān)總體和行業(yè)規(guī)劃等。
從微觀層面來說，市場是水資源資產(chǎn)管理的決定性因素。在宏觀和中觀水資源管理的基礎(chǔ)上，各具有水資源資產(chǎn)的使用權(quán)的所有者按照既定的制度和規(guī)范進(jìn)行市場化運(yùn)作，水資源資產(chǎn)在市場機(jī)制的決定下進(jìn)入到效率較高的行業(yè)，體現(xiàn)不同區(qū)域的水資源的稀缺性，同時也為“以水定產(chǎn)、以水定量”提供制度基礎(chǔ)。
2.3 根據(jù)二元水循環(huán)理論的水資源資產(chǎn)的權(quán)屬分解
考慮到水資源的特殊性，私有化難以推行。在公共產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上，針對以上問題進(jìn)行制度設(shè)計(jì)。在取水環(huán)節(jié)要引入“私有產(chǎn)權(quán)”或者類似“私有產(chǎn)權(quán)”的水資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)制度。現(xiàn)代的產(chǎn)權(quán)制度將產(chǎn)權(quán)分為所有權(quán)、使用權(quán)、占有權(quán)、處置權(quán)、收益權(quán)。在取水環(huán)節(jié)，可以將所有權(quán)歸國家所有，使用權(quán)（這里主要是取水權(quán)）按照一定的原則歸相關(guān)利益主體所有。也就是說，國家所有的權(quán)利主要集中在沒有進(jìn)入社會水循環(huán)時的自然水資源，即取水環(huán)節(jié)之前的所有水資源。一旦經(jīng)地方政府的許可進(jìn)入社會水循環(huán)領(lǐng)域，微觀主體即擁有類似私有產(chǎn)權(quán)的權(quán)利，即擁有除所有權(quán)之外的其他所有權(quán)利。
對于取用的水，生產(chǎn)的前過程對應(yīng)的是用水，生產(chǎn)的中過程對應(yīng)的是耗水，生產(chǎn)的后過程是排水。對應(yīng)到產(chǎn)權(quán)的屬性用水過程對應(yīng)的是水的使用權(quán)，耗水對應(yīng)的是水的收益權(quán)，排水過程對應(yīng)的水的處置權(quán)。耗水過程即是通過用水，將水資源與其他資源結(jié)合形成產(chǎn)品（服務(wù)），耗去的這部分水資源真正形成了收益，體現(xiàn)了水資源的收益權(quán)。這部分權(quán)利歸權(quán)益主體所有。耗水量是行業(yè)真正使用的水資源，是區(qū)域水資源的絕對減量（雖然部分水資源的耗去沒有直接形成收益），對國家所有的水資源形成了減量，在絕對量上具有了外部性。因此對耗水量的計(jì)量非常有意義，國家可以據(jù)此來制定水資源宏觀配置政策和水資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)政策。耗水過程體現(xiàn)了收益權(quán)，這部分權(quán)益不能用于直接交換。在用途管制和監(jiān)管時，可以據(jù)此進(jìn)行。
對于排水過程，體現(xiàn)著用水戶的處置權(quán)。這部分過程要深入體現(xiàn)國家用途管制和監(jiān)管的權(quán)利。對于完全脫離生產(chǎn)過程的廢水（脫離一次生產(chǎn)線，進(jìn)而還可以被其他生產(chǎn)線使用的廢水不屬于完全脫離生產(chǎn)過程），國家或地方政府對這部分水進(jìn)行嚴(yán)格用途管制和監(jiān)管。對于農(nóng)業(yè)而言，排水過程一般是回歸自然循環(huán)過程，例如回歸到河流、湖泊、地下水等，但是這部分水一般含有面源污染物質(zhì)，國家要進(jìn)行監(jiān)管。對于工業(yè)而言，一部分廢水經(jīng)過處理再回歸水體。這部分水對于自然水循環(huán)非常重要，不需要行業(yè)間將這部分進(jìn)行經(jīng)營。用途管制和監(jiān)管體制要對這部分水資源資產(chǎn)重點(diǎn)處理。也就是說，完全脫離生產(chǎn)環(huán)節(jié)的水資源屬于國家所有，國家強(qiáng)制企業(yè)行業(yè)對這部分水資源資產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)良化處理，不能私自經(jīng)營。
2.4 根據(jù)二元水循環(huán)理論的行業(yè)水資源資產(chǎn)管理設(shè)計(jì)
從社會水循環(huán)示意圖來看（見圖1），社會水循環(huán)主要存在“供水、用水、排水”3個環(huán)節(jié)。其中供水分為地表水和地下水，供水對象主要是農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、生態(tài)四個部門。社會水循環(huán)與自然水循環(huán)密切相關(guān)，從圖中可以看出，人類社會從自然水體中取水（地表、地下），經(jīng)過自來水廠制水（或者自取水單元制水），向用水單元輸水完成供水環(huán)節(jié)；用水單元配水、直接（間接）用水、或者在用水單元內(nèi)循環(huán)用水，完成用水環(huán)節(jié)；用水單元排放廢水，污水處理廠（或自取水配套污水處理設(shè)施）收集、處理、向自然界排放完成排水環(huán)節(jié)；此外一部分用水單元收集廢水、處理形成再生水，并循環(huán)利用，形成回用環(huán)節(jié)。
（1）農(nóng)業(yè)用水。農(nóng)業(yè)部門的用水一般有三種形式：一是來自于農(nóng)村田間農(nóng)田水利設(shè)施的地表水資源；二是經(jīng)機(jī)井等灌溉措施抽自地下的水資源；三是由大中型取水設(shè)施從大中型水體（地表和地下）抽取的水資源經(jīng)農(nóng)田水利水系送往各個用戶。對于第一種而言，這部分多為雨水的直接（間接）利用范疇，可以作為自然水循環(huán)一部分，因此這 部分水資源的資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)可以直接歸為直接利益者。例如，在不影響水循環(huán)的基礎(chǔ)上，在土地上的使用權(quán)和所有權(quán)隨著土地承包權(quán)歸土地承包者，集體所有的水塘等的水體，水資源的所有權(quán)和使用權(quán)歸集體所有，其具體使用方式由集體用水組織決定。對于第二種而言，由于地下水的特性，需對該部分取水以進(jìn)行許可的形式進(jìn)行管制，其取水方式和取水量由取水權(quán)嚴(yán)格界定（地下水資源所有權(quán)歸國家所有，地方政府按照水資源情況設(shè)定取用地下水定額，允許利益者之間使用權(quán)交易）。對于第三種，國家設(shè)定初始水權(quán)，允許利益者內(nèi)部之間使用權(quán)交易，或者與其他行業(yè)用水戶進(jìn)行使用權(quán)交易。
（2）工業(yè)用水。工業(yè)用水一般來自三種方式。一是來自城市建設(shè)部門的供水（自來水）；二是來自自建的取用地表水設(shè)施的供水；三是來自自建的取用地下水設(shè)施的供水。這些取水具有取水許可證，并且取水量根據(jù)行業(yè)用水定額決定。對于第一種方式，各行業(yè)企業(yè)按照所用水量與行業(yè)水價(jià)進(jìn)行繳費(fèi)。按照行業(yè)用水定額進(jìn)行嚴(yán)格用途管制。對于第二種方式，行業(yè)企業(yè)嚴(yán)格按照取水許可和行業(yè)定額進(jìn)行取水，對于行業(yè)企業(yè)擴(kuò)建可以向農(nóng)業(yè)部門購買地表水取水權(quán)，區(qū)域內(nèi)行業(yè)總?cè)∷蟛荒芨哂诮灰浊暗娜∷俊τ诘谌N方式，工業(yè)行業(yè)可以購買農(nóng)業(yè)的地下水取水權(quán)，要求與第二種方式一樣。
在用途管制方面，工業(yè)要劃分特殊工業(yè)和一般工業(yè)。特殊工業(yè)包括電力行業(yè)（主要是火核電行業(yè)）、鋼鐵、化工、飲料等行業(yè)，這些行業(yè)用水量較大，萬元增加值用水量較一般工業(yè)行業(yè)較大，對于這些行業(yè)，可以考慮鼓勵取水權(quán)向經(jīng)營權(quán)的轉(zhuǎn)換，即在通過技術(shù)更新減少耗水量的前提下，可以將取水權(quán)轉(zhuǎn)向用水效率較高的行業(yè)。
（3）生活用水。生活用水主要由以下幾種方式，一是來自城市建設(shè)部門的集中供水；二是來自分散供水。對于第一種而言，可以將取水后的水資源的經(jīng)營權(quán)下放到城市建設(shè)部門的供水機(jī)構(gòu)，也可以按照一定的方式引入私有機(jī)構(gòu)加入，吸納社會資本。對于第二種而言，其方式也有不同，可以分為家庭用的自采用水和（農(nóng)村）集體自采用水，對于后者要按照用水合作組織的方式發(fā)放取水許可證，對于前者根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，逐步向后者轉(zhuǎn)移。這部分用水是我國水法規(guī)定保證級別較高的用水，對該部分用水要進(jìn)行嚴(yán)格的用途管制。
（4）生態(tài)環(huán)境用水。生態(tài)環(huán)境用水一部分是不允許開采的水資源，這部分沒有進(jìn)入社會水循環(huán)部分，其資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)歸國家所有，屬于國家保護(hù)。另外一部分為城市建設(shè)等部門使用的再生水，用于河道等生態(tài)用水，這部分一旦進(jìn)入自然水體，其資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)歸國家所有，被國家保護(hù)。需要說明的是，對于城建部門使用再生水噴灑市內(nèi)植被等所用的水，一般作為生活用水。
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Framework of Water Resource Capitalization Management Based on
Dualistic Naturesocial Water Cycle Theory
WANG Xifeng1，2
（1.Renmin University of China， School of Environment， Beijing 100872， China；
2.Institute of Quantitative & Technical Economics， Chinese Academy of Social Sciences， Beijing 100732， China）
第4篇：水循環(huán)的要素范文
在推廣和應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)的實(shí)踐中，轉(zhuǎn)變觀念是根本，但要使教育技術(shù)能在課堂教學(xué)中發(fā)揮作用，提高教學(xué)效果，關(guān)鍵在于教師如何制作教學(xué)課件，并以恰當(dāng)?shù)姆绞桨阉度氲浇虒W(xué)環(huán)節(jié)中，構(gòu)建高效課堂，課堂教學(xué)才是中學(xué)生素質(zhì)教育的主戰(zhàn)場。在課堂教學(xué)中，我們主要抓了以下幾個環(huán)節(jié)：一是創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，有效導(dǎo)入新課；二是教學(xué)過程要體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教育理念，營造師生互動的高效課堂；三是學(xué)生的能力培養(yǎng)要貫穿始終。
1.創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣
高效課堂，導(dǎo)入為先。導(dǎo)入的方法很多，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容不同，因人、因地、因時而異。中學(xué)地理教學(xué)內(nèi)容主要涵蓋自然地理、人文地理、區(qū)域地理三大部分，知識體系的特點(diǎn)不同，設(shè)計(jì)思路也不同。自然地理主要是揭示自然界各要素的運(yùn)動變化規(guī)律，我們在教學(xué)中大多設(shè)計(jì)相應(yīng)的動畫或視頻導(dǎo)入，例如：運(yùn)動著的地球、運(yùn)動著的大氣、運(yùn)動著的水、正在爆發(fā)的火山等。人文地理是探討人類的生產(chǎn)生活與自然界的關(guān)系，我們一般是截取生產(chǎn)、生活中的視頻，或利用時事熱點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)入，把教材中的相關(guān)理論與學(xué)生生活常識或熱點(diǎn)問題聯(lián)系起來，制成多媒體課件，導(dǎo)入新課。例如：在學(xué)到“城市化”一節(jié)，導(dǎo)入視頻：家鄉(xiāng)城市里擁擠而川流不息的人群、密集的樓房、冒著黑煙的工廠煙囪；學(xué)到“農(nóng)業(yè)區(qū)位”，用正在田間勞作的農(nóng)民視頻導(dǎo)入；在學(xué)到“工業(yè)區(qū)位”時，播放工廠車間的生產(chǎn)流水線的視頻，讓學(xué)生有身臨其境的感覺。區(qū)域地理內(nèi)容涉及的空間范圍廣泛，地球上各個國家和地區(qū)的自然、人文等地理事物繁雜，在學(xué)習(xí)區(qū)域地理內(nèi)容時，通過電腦播放該國家或該區(qū)域的人物、風(fēng)土、名勝古跡等資料，這樣，不僅拓展了學(xué)生的視野，又提高了學(xué)習(xí)興趣、降低了學(xué)習(xí)的難度。例如，在學(xué)到美國的“商品谷物農(nóng)業(yè)”時，向?qū)W生展示美國玉米和小麥種植、田間管理、收獲和儲運(yùn)過程的視頻：廣闊的田野、大型機(jī)械在作業(yè)、卡車在運(yùn)糧……。在觀看同時提出問題，美國的商品谷物農(nóng)業(yè)有何特點(diǎn)，區(qū)位因素如何等。學(xué)生有了視頻的感性認(rèn)識后，再通過設(shè)問引導(dǎo)學(xué)生討論，自然的導(dǎo)入新課，使學(xué)生身心愉悅地投入課堂學(xué)習(xí)。
2.淡化難點(diǎn)，加強(qiáng)師生互動，提高教學(xué)有效性
地理學(xué)以人地關(guān)系為主線，兼具自然科學(xué)和社會科學(xué)兩大學(xué)科領(lǐng)域的研究內(nèi)容。許多地理自然現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展是動態(tài)地理過程，如地球運(yùn)動過程中太陽高度角的變化、洋流的形成、水循環(huán)的形成過程、巖石圈物質(zhì)的循環(huán)過程、各類外力作用過程等等，這些都很難利用傳統(tǒng)的教學(xué)方式來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，那么現(xiàn)代教育技術(shù)可以借助其強(qiáng)大的資源管理能力來實(shí)現(xiàn)直觀化教學(xué)，對運(yùn)動變化的地理事物模擬演示，用閃動、定格、拉近、加快、放慢等動感手段，根據(jù)需要把每一個過程或瞬間的各種情況展示得一清二楚，大大降低了學(xué)生對抽象地理原理在認(rèn)知上的難度，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，還可以重復(fù)或后退，進(jìn)行師生互動，從而突破教學(xué)難點(diǎn)，達(dá)到較完美的教學(xué)效果。例如：高中地理必修一“自然界的水循環(huán)”一節(jié)，既是本章的重點(diǎn)，又是難點(diǎn)，涉及水體、河流的補(bǔ)給（互相聯(lián)系的水體）和水循環(huán)三個方面的內(nèi)容，如何把三者融為一體，使學(xué)生形成清晰的知識鏈，這就得借助多媒體。在學(xué)習(xí)本節(jié)時，我是這樣處理的：先展示自然界各種水體視頻，用定格、拉近、語言提示等方式，讓學(xué)生看清各水體存在的環(huán)境以及它們的相對位置關(guān)系，為介紹其補(bǔ)給關(guān)系做鋪墊；接著用動畫顯示：冰川和積雪融化流入河中、降落到地面的水匯入河流、泉水和湖水入河……這樣的做法讓抽象的知識變得形象化，使學(xué)生明白水體是相互聯(lián)系的，接著提問：這些水都流入河流，對河流來說又叫什么現(xiàn)象？學(xué)生回答后，教師語言提示承上啟下：這既是河流的補(bǔ)給又是水循環(huán)的一部分。然后再閃動顯示水循環(huán)的其它環(huán)節(jié)：海面蒸發(fā)、水汽輸送、大氣降水、下滲、徑流、植物蒸騰……同時讓學(xué)生說出這些環(huán)節(jié)的名稱。使靜止圖成為動態(tài)圖，從中觀察到整個水圈內(nèi)水的運(yùn)動變化過程，不難看出，水循環(huán)就是各種水體相互聯(lián)系的過程，而環(huán)節(jié)就是聯(lián)系的紐帶，利于學(xué)生構(gòu)建知識體系。學(xué)生邊觀察、邊思考、邊回答，活躍了課堂氣氛，在學(xué)生興致正濃之際我適時設(shè)問引發(fā)學(xué)生思考：水循環(huán)按空間范圍分為哪幾類？它們分別包含哪些環(huán)節(jié)？水循環(huán)對自然界和人類有何意義？要求學(xué)生先自主學(xué)習(xí)獨(dú)立思考，再小組討論解決疑難問題。最后，讓學(xué)生畫出水循環(huán)示意圖，總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的知識體系。可見，利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，解決了用語言文字難以描述、難以闡釋的學(xué)習(xí)內(nèi)容，不僅突破了教學(xué)難點(diǎn)，也營造了師生互動的和諧氛圍。
3.注重培養(yǎng)學(xué)生讀圖用圖的能力
地圖是地理學(xué)的第二語言，對學(xué)習(xí)地理的作用是不言而喻的，利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，可以將地圖活化，通過一些簡單的操作，可把地圖任意放大、縮小，既能看到全圖，也可突出某個地點(diǎn)的特征，做到點(diǎn)面結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生讀圖、用圖的能力。例如，高中地理必修三“地理環(huán)境對區(qū)域發(fā)展的影響”一節(jié)，教師可以利用這種功能將松嫩平原和長江三角洲放在同一幅圖上，區(qū)別二者的位置關(guān)系，以及由此引起的水熱差異，又可將圖放大可分別讀出其地理要素特征，之后再進(jìn)行縮小，將兩個地區(qū)作比較。讓學(xué)生學(xué)會如何讀圖、用圖，便于全面掌握地理知識。除了縮放功能外，多媒體還可以把不同要素的圖層疊加重組，進(jìn)行空間分析，例如把河流分布圖與地形地勢圖和降水量圖疊加就可分析水能資源的分布；把氣壓帶風(fēng)帶圖與氣候類型圖疊加可以分析氣候特征的成因；將世界風(fēng)帶圖與世界洋流分布圖疊加可以分析洋流的形成；將世界地形圖與六大板塊分布圖疊加可以分析世界海陸和地表起伏的原因等等。這樣的例子很多，利用地理信息技術(shù)，進(jìn)行信息疊置開展復(fù)合分析，是研究地理事物分布規(guī)律、相互聯(lián)系的重要方法。在教學(xué)中，教師要把這種活用地圖的理念傳遞給學(xué)生。
二、拓展教育空間，優(yōu)化教育結(jié)構(gòu)
一是，教師將自己的電子教案上傳到學(xué)校學(xué)習(xí)網(wǎng)上，給學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源。學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)自主地選擇性地學(xué)習(xí)，選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、控制學(xué)習(xí)節(jié)奏，對學(xué)習(xí)過程中的重難點(diǎn)知識實(shí)現(xiàn)重復(fù)學(xué)習(xí)而不受時間的限制。還可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的實(shí)時交互，通過和教師和同學(xué)的不斷交流而充實(shí)自己，不斷進(jìn)行自我反思，在反思中進(jìn)步和成長，這種建立在共享的、共討的前提下的學(xué)習(xí)模式是傳統(tǒng)面授教育所不能達(dá)到的。或者把網(wǎng)上學(xué)習(xí)與學(xué)校學(xué)習(xí)結(jié)合起來，根據(jù)自身學(xué)習(xí)的需要，在校園網(wǎng)中進(jìn)行“以我為主”的二次學(xué)習(xí)。二是，利用課外活動的時間，教會學(xué)生掃描、修圖、下載、編輯等基本技能，提高學(xué)生動手能力。引導(dǎo)學(xué)生收集各種有價(jià)值的與地理有關(guān)的圖片、文字資料、視頻錄像等地理素材，上傳入網(wǎng)，擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容，參與校園網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)。有了地理素材和編制的基本技能，學(xué)生可以虛擬課堂情景，參與組編設(shè)計(jì)教案和學(xué)案，縱橫自己的思維，開拓創(chuàng)新，不拘泥于教材，不局限于教師定出的“框架”，學(xué)生在此過程中品嘗著創(chuàng)造的樂趣，提升創(chuàng)新思維的人格品質(zhì)。四、現(xiàn)代教育技術(shù)運(yùn)用中的誤區(qū)現(xiàn)代教育技術(shù)豐富了教育教學(xué)方式，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效率。然而，有的老師把現(xiàn)代教育技術(shù)片面地理解為教育媒體技術(shù)，陷入了誤區(qū)，在課堂教學(xué)中，把關(guān)注點(diǎn)放在如何制作和使用多媒體課件上，忽視了課堂上的師生互動，淡化了學(xué)生的主體地位，或是展現(xiàn)過量的信息，干擾了學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的深入理解。
1.片面追求教育媒體的作用，忽視學(xué)生的主體地位
有的教師設(shè)計(jì)課件時，把所有的知識點(diǎn)，每一個活動，都通過圖像、文字、聲音顯示出來，排好順序結(jié)構(gòu)，上課時，便按順序播放下去，屏幕成了課堂的主宰，課堂中教師很多時候僅僅充當(dāng)放映員、解說員的角色，被課件牽著走，教師的主導(dǎo)作用變成了媒體的主導(dǎo)，學(xué)生只是被動地接受，不能充分體現(xiàn)其主體性，這顯然已經(jīng)本末倒置了。在課堂教學(xué)中，要以學(xué)生為中心，要高度重視學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)以及師生互動環(huán)節(jié)，屏幕上的文字和畫面，只是創(chuàng)設(shè)情境的手段，是幫助學(xué)生進(jìn)行意義建構(gòu)的橋梁，其所想表達(dá)的意圖和思想仍需通過適當(dāng)?shù)膸熒p邊活動，讓學(xué)生有效地“同化”和“順應(yīng)”。所以，教師一定要真正領(lǐng)會現(xiàn)代教育的內(nèi)涵，構(gòu)建以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，師生和諧的學(xué)習(xí)共同體。本文來自于《地理教學(xué)》雜志。地理教學(xué)雜志簡介詳見
2.信息量過大，影響學(xué)生思維
第5篇：水循環(huán)的要素范文
一、流域水生態(tài)補(bǔ)償?shù)臋C(jī)理與總體框架
1.流域水生態(tài)補(bǔ)償?shù)母拍钌鷳B(tài)補(bǔ)償是基于公平公正原則對行為主體和利益相關(guān)者之間的利益調(diào)整，是以生態(tài)系統(tǒng)為傳遞介質(zhì)，行為主體活動影響了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，增加或降低了利益相關(guān)者的生態(tài)保護(hù)成本和發(fā)展機(jī)會成本情況下，綜合考慮生態(tài)保護(hù)成本、發(fā)展機(jī)會成本、生態(tài)價(jià)值，通過“補(bǔ)償”的方式來調(diào)整行為主體和利益相關(guān)者之間的利益關(guān)系，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的外部成本內(nèi)部化，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展。生態(tài)補(bǔ)償既包括行為主體的活動增加和保持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，對利益相關(guān)者帶來效益，接受利益相關(guān)者的補(bǔ)償，也包括行為主體的活動對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響，對利益相關(guān)者帶來損失，對利益相關(guān)者進(jìn)行補(bǔ)償。與水相關(guān)的生態(tài)補(bǔ)償是生態(tài)補(bǔ)償?shù)闹匾M成部分與核心內(nèi)容，流域水生態(tài)補(bǔ)償?shù)漠a(chǎn)生是由流域水循環(huán)系統(tǒng)的整體性、河流水系的連續(xù)性和流動性以及流域與行政區(qū)域之間的相互分割所決定的。伴隨著水在河流中的流動，流域內(nèi)水資源、經(jīng)濟(jì)社會、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)相互作用，不斷進(jìn)行物質(zhì)、能量交換和信息傳遞，形成了獨(dú)特而完整的流域水文生態(tài)過程，構(gòu)成一個完整的復(fù)雜系統(tǒng)，與之相關(guān)的水資源和生態(tài)環(huán)境要素在空間和時間上不斷發(fā)生著變化。流域內(nèi)不同區(qū)域?qū)λ恋荣Y源的開發(fā)、利用、保護(hù)、治理等過程，會對流域的水文循環(huán)過程、泥沙等物質(zhì)運(yùn)動過程和水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能產(chǎn)生一定的影響，并以水生態(tài)系統(tǒng)為介質(zhì)將影響傳導(dǎo)給利益相關(guān)者，產(chǎn)生利益的損益關(guān)系，以維護(hù)流域健康的水文生態(tài)過程為目標(biāo)，通過生態(tài)補(bǔ)償方式對這種損益關(guān)系進(jìn)行合理的調(diào)整，即產(chǎn)生了流域的水生態(tài)補(bǔ)償。流域水生態(tài)補(bǔ)償是由于行為主體的活動對水文循環(huán)過程和水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能產(chǎn)生影響，并通過水生態(tài)系統(tǒng)傳導(dǎo)給利益相關(guān)者，從而需要對行為主體和利益相關(guān)者之間進(jìn)行一定的利益調(diào)節(jié)的方式。流域水生態(tài)補(bǔ)償?shù)母拍钣袕V義和狹義之分，廣義水生態(tài)補(bǔ)償包括流域水資源管理過程中所有的利益關(guān)系調(diào)節(jié)，包括在一般的資源開發(fā)利用過程中通過資源稅費(fèi)的形式對資源利用進(jìn)行的調(diào)節(jié)，對增加環(huán)境負(fù)荷通過環(huán)境保護(hù)費(fèi)的形式對環(huán)境容量占用的調(diào)節(jié)以及違規(guī)違限排放而進(jìn)行的“懲罰”，也包括行為主體對既有的利益主體的利益占用而產(chǎn)生的“賠償”等內(nèi)容；本文主要研究的生態(tài)補(bǔ)償范疇是指狹義的流域水生態(tài)補(bǔ)償，專指對流域水生態(tài)保護(hù)建設(shè)過程以及水土資源開發(fā)過程引起水生態(tài)系統(tǒng)功能作用改變引發(fā)的損益關(guān)系的調(diào)節(jié)，不包括違法行為產(chǎn)生的賠償關(guān)系，如企業(yè)違規(guī)取水或排放廢污水等利益相關(guān)者造成的損失，按照有關(guān)法律法規(guī)承擔(dān)民事賠償責(zé)任，也不包括行為主體給利益相關(guān)者造成直接損失的賠償，如淹沒居民土地、住房等。
2.流域水生態(tài)補(bǔ)償內(nèi)涵流域水生態(tài)補(bǔ)償問題的界定主要包括流域水循環(huán)機(jī)理、流域水循環(huán)過程影響、由流域水循環(huán)過程改變引發(fā)的利益損益關(guān)系以及利益關(guān)系的調(diào)整等四個方面。流域水生態(tài)補(bǔ)償關(guān)系見圖1。①流域水循環(huán)機(jī)理：水是以流域?yàn)閱卧M(jìn)行循環(huán)、平衡和轉(zhuǎn)化的，降水、地表水、土壤水、地下水之間不斷地相互轉(zhuǎn)換，并與循環(huán)過程中的環(huán)境不斷發(fā)生相互作用，引起水土資源和生態(tài)環(huán)境要素的不斷變化。流域水循環(huán)是自然界物質(zhì)運(yùn)動、能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán)的重要方式之一。水在循環(huán)運(yùn)動過程中及其連帶的物理化學(xué)及生物作用要素之間遵循以流域?yàn)閱卧乃科胶狻⑽镔|(zhì)平衡、能量平衡、化學(xué)平衡和生物平衡等方面的動態(tài)平衡關(guān)系。在自然因素影響下水循環(huán)的途徑及其循環(huán)路徑以及程度的強(qiáng)弱，決定了水土等資源的地區(qū)分布及時程變化規(guī)律，也就決定了區(qū)域天然水生態(tài)的基本狀況和特點(diǎn)。②流域水循環(huán)過程影響：在自然循環(huán)因素的背景下，流域不斷受到人類活動的干預(yù)和影響，從而使得水的自然循環(huán)過程和動態(tài)平衡關(guān)系不斷發(fā)生演變，從而使得流域的水量平衡、物質(zhì)平衡、能量平衡、化學(xué)平衡和生物平衡等動態(tài)平衡關(guān)系發(fā)生顯著的改變，導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和水生態(tài)系統(tǒng)的功能作用改變。流域水生態(tài)系統(tǒng)功能的改變包括改善生態(tài)系統(tǒng)功能的行為和破壞生態(tài)系統(tǒng)功能的行為等。③由流域水循環(huán)過程改變引發(fā)的利益損益關(guān)系：流域土地上及河流水系周圍自古以來就有人類的生養(yǎng)生息，當(dāng)行為主體活動對流域水文循環(huán)過程產(chǎn)生顯著的影響后，必然會引起流域水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和水生態(tài)系統(tǒng)功能的改變，以水生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)流、能量流和信息流為傳導(dǎo)，必然將這種變化傳導(dǎo)至利益相關(guān)者，從而使得利益相關(guān)者的固有利益發(fā)生一定程度的變化。④利益關(guān)系的調(diào)整：利益相關(guān)者在接收到水生態(tài)系統(tǒng)傳導(dǎo)的信息后，必然對自身利益的損益關(guān)系的變化產(chǎn)生訴求，如果這種損益關(guān)系不能得到合理的調(diào)整，必然導(dǎo)致“搭便車”行為和“公地悲劇”，因此需要從維護(hù)流域健康的水文生態(tài)過程的目的出發(fā)，按照公平公正的原則對行為主體之間產(chǎn)生的利益損益關(guān)系進(jìn)行必要的調(diào)整，以價(jià)值形式體現(xiàn)流域水生態(tài)環(huán)境的服務(wù)功能價(jià)值、生態(tài)投入代價(jià)以及發(fā)展機(jī)會成本補(bǔ)償?shù)取?/p>
3.流域水生態(tài)補(bǔ)償機(jī)理流域水生態(tài)補(bǔ)償問題的研究涉及水資源系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)三大系統(tǒng)此消彼長的利益得失關(guān)系平衡，其理論依據(jù)主要是水資源學(xué)理論、生態(tài)學(xué)理論、經(jīng)濟(jì)學(xué)理論以及法學(xué)理論。水資源理論明確了水資源及其伴隨的物質(zhì)、能量等的形成轉(zhuǎn)化和演變的動態(tài)平衡規(guī)律，生態(tài)學(xué)理論明確了流域水資源和水生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡原理和生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值，經(jīng)濟(jì)學(xué)理論明確了水資源和水生態(tài)的外部性、公共物品屬性，明確了流域水生態(tài)補(bǔ)償?shù)谋匾裕▽W(xué)理論明確了流域水生態(tài)補(bǔ)償?shù)臋?quán)利和義務(wù)關(guān)系。特別是外部性理論、公共物品理論等，為流域水生態(tài)補(bǔ)償?shù)难芯亢蛯?shí)踐提供了理論基礎(chǔ)，體現(xiàn)了流域水資源作為公共物品，所具有的特殊的外部性和稀缺性，具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。建立和完善流域水生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的核心實(shí)際上就是按照水資源系統(tǒng)—經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)—生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的要求，立足于維護(hù)健康的流域水量平衡、物質(zhì)平衡、能量平衡、化學(xué)平衡、生物平衡等五大基本平衡關(guān)系，綜合平衡流域的資源收益與環(huán)境損益關(guān)系、發(fā)展收益與代價(jià)損益關(guān)系、流域內(nèi)區(qū)域間損益關(guān)系，合理調(diào)節(jié)行為主體與利益相關(guān)者關(guān)系，規(guī)范流域水土等資源開發(fā)和環(huán)境容量占用的行為。流域水生態(tài)補(bǔ)償機(jī)理見圖2。流域水生態(tài)系統(tǒng)功能主要包括自然演變功能、生態(tài)服務(wù)功能和社會服務(wù)功能。水文循環(huán)過程中維系地質(zhì)自然演化、物質(zhì)輸移、維系岸線和沖沙防淤功能等的輸移、傳導(dǎo)支持功能等為自然演變功能，其價(jià)值為水生態(tài)系統(tǒng)的自然資源價(jià)值；在水文循環(huán)過程中，產(chǎn)生的調(diào)節(jié)洪澇、稀釋凈化、調(diào)節(jié)氣候以及景觀、娛樂旅游等生態(tài)功能，其價(jià)值為水生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能；基于對水資源的開發(fā)利用等形成的生產(chǎn)生活供水、發(fā)電、航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等功能，其價(jià)值為水生態(tài)系統(tǒng)的社會服務(wù)功能價(jià)值。流域水生態(tài)系統(tǒng)的不同功能之間相互聯(lián)系，相互作用，此消彼長，并通過水文循環(huán)過程連接成一個獨(dú)立整體。行為主體活動對水文循環(huán)的影響，必然會對相應(yīng)的功能產(chǎn)生影響。從經(jīng)濟(jì)行為外部性產(chǎn)生條件來看，水生態(tài)系統(tǒng)中的自然演變功能和生態(tài)服務(wù)功能具有公共物品的屬性，因而在實(shí)踐中必然會導(dǎo)致“搭便車”這種外部行為產(chǎn)生，形成“公地悲劇”，最終導(dǎo)致流域水土等資源的過度使用和環(huán)境容量的過度侵占而無法滿足合理的供給要求以及水資源質(zhì)量惡化而無法繼續(xù)使用；從水的社會服務(wù)功能來講，我國水法明確規(guī)定水資源屬于國家所有，具有明確的產(chǎn)權(quán)界定。水資源的所有權(quán)由國務(wù)院代表國家行使，農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織的水塘和由農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織修建管理的水庫中的水，歸各該農(nóng)村集體經(jīng)濟(jì)組織使用，但由于水權(quán)制度不完善，這種產(chǎn)權(quán)在實(shí)踐中不能通過市場進(jìn)行有效的資源配置，因而經(jīng)濟(jì)活動對水生態(tài)系統(tǒng)功能的影響更加突出地表現(xiàn)在對水的社會服務(wù)功能的影響上，其外部性更多地體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)活動對水文循環(huán)要素產(chǎn)生影響并傳導(dǎo)給其他行為主體，增加其對水資源使用的成本。因此，在流域水生態(tài)補(bǔ)償中，將水生態(tài)系統(tǒng)作為準(zhǔn)公共物品，其外部性既反映對生態(tài)效益的影響，也反映對水資源利用的影響。
4.流域水生態(tài)補(bǔ)償?shù)姆诸愺w系流域水生態(tài)補(bǔ)償總體思路是遵循公平公正、責(zé)權(quán)一致、政府主導(dǎo)、因地制宜、循序漸進(jìn)的原則，以流域?yàn)閱卧瑖@補(bǔ)什么、誰補(bǔ)誰、補(bǔ)多少、怎么補(bǔ)以及如何實(shí)施等5個方面的問題，形成水生態(tài)補(bǔ)償?shù)目蚣荏w系，包括分析和識別行為主體活動對水生態(tài)系統(tǒng)功能和對其他利益相關(guān)者的影響，明晰補(bǔ)償主體和補(bǔ)償對象，估算和制定反映水生態(tài)系統(tǒng)功能變化的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，確定補(bǔ)償方式和途徑以及建立監(jiān)督保障機(jī)制等，逐步建立流域水資源開發(fā)利用的受益者和受損者、水生態(tài)保護(hù)修復(fù)區(qū)域和受益區(qū)域之間的補(bǔ)償與利益調(diào)整關(guān)系，逐步建立流域水生態(tài)共建與利益共享的生態(tài)補(bǔ)償長效機(jī)制，均衡流域整體發(fā)展，維護(hù)區(qū)域和諧和良好的流域水生態(tài)環(huán)境。按照流域水生態(tài)補(bǔ)償?shù)母拍詈蜋C(jī)理，根據(jù)不同類型活動和不同地區(qū)水土等資源開發(fā)利用、治理保護(hù)行為對流域循環(huán)過程的影響及流域生態(tài)服務(wù)功能的改變和對利益相關(guān)者造成的影響，流域水生態(tài)補(bǔ)償類型可劃分為二層次12類重點(diǎn)區(qū)域。（1）第一層次第一層次，根據(jù)行為主體對流域水土等資源活動的正、負(fù)外部性，即對水生態(tài)系統(tǒng)功能的改善或損壞等行為，將流域水生態(tài)補(bǔ)償分保護(hù)修復(fù)類以及開發(fā)建設(shè)類等2類。①保護(hù)與修復(fù)類。行為主體活動以保護(hù)流域水資源和改善生態(tài)環(huán)境，提高水資源使用價(jià)值及其所賦存的生態(tài)功能為主要目的，對其他相關(guān)的利益群體產(chǎn)生的是有利影響，相關(guān)受益者為補(bǔ)償主體，由于水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能具有準(zhǔn)公共物品特性，在受益者范圍難以確定時，需由政府承擔(dān)相應(yīng)的補(bǔ)償，作為補(bǔ)償主體；對水生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)和修復(fù)的行為主體是補(bǔ)償對象。其中又可分為限制與禁止開發(fā)類和修復(fù)與治理類等。在限制與禁止開發(fā)類中，由于對水資源與水生態(tài)系統(tǒng)實(shí)施保護(hù)的要求，使得區(qū)域內(nèi)一些資源開發(fā)或生產(chǎn)建設(shè)等經(jīng)濟(jì)社會活動受到限制，當(dāng)?shù)鼐用駟适Я艘欢ǖ陌l(fā)展機(jī)會，同時承擔(dān)著更多的流域性的生態(tài)保護(hù)責(zé)任，增加了相應(yīng)的生態(tài)保護(hù)成本。因此，按照公平公正和協(xié)調(diào)發(fā)展的原則，限制與禁止開發(fā)區(qū)由于生態(tài)保護(hù)與喪失發(fā)展機(jī)會的成本應(yīng)當(dāng)?shù)玫窖a(bǔ)償，主要由中央和地方政府承擔(dān)補(bǔ)償；在修復(fù)與治理類中，按照生態(tài)文明建設(shè)要求和保障國家生態(tài)安全的需要，對具有重要生態(tài)功能的區(qū)域進(jìn)行修復(fù)治理，對提高和改善水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，維護(hù)流域或區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)整體功能和穩(wěn)定性具有重要作用，應(yīng)給以補(bǔ)償。修復(fù)與治理類生態(tài)補(bǔ)償主要由于歷史原因或長期過度開發(fā)，導(dǎo)致水生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，造成生態(tài)惡化的行為主體已無法追溯或難以確定邊界范圍，主要由中央政府和地方政府承擔(dān)補(bǔ)償，界定補(bǔ)償內(nèi)容和補(bǔ)償范圍。②開發(fā)與建設(shè)類。行為主體活動以獲取資源利用效益或經(jīng)濟(jì)價(jià)值為主要目標(biāo)，改變了流域水文循環(huán)過程，對水資源及其所賦存的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不利的影響，降低或破壞水資源及水生態(tài)環(huán)境的服務(wù)功能，損害其他相關(guān)的利益群體的權(quán)益，應(yīng)承擔(dān)補(bǔ)償責(zé)任，其應(yīng)為補(bǔ)償主體；而因此活動利益受損的利益群體，為補(bǔ)償對象，影響范圍難以確定時，政府作為補(bǔ)償對象。其中根據(jù)資源開發(fā)的形式和影響不同又可進(jìn)一步劃分為能源礦產(chǎn)開發(fā)類和水資源開發(fā)利用類等。能源礦產(chǎn)開發(fā)類中，由于區(qū)域礦產(chǎn)資源開發(fā)及項(xiàng)目建設(shè)行為對流域水循環(huán)過程的改變顯著，對水生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的擾動明顯，減弱了水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，對其他利益相關(guān)者的水資源及水生態(tài)服務(wù)功能使用權(quán)益產(chǎn)生顯著影響，行為主體明確，應(yīng)承擔(dān)對影響范圍內(nèi)的利益相關(guān)者受到損害的補(bǔ)償；水資源開發(fā)利用類中，區(qū)域水能資源開發(fā)利用、過度取用水資源以及廢污水排放等行為，在一定程度改變了水文循環(huán)的時空規(guī)律和資源環(huán)境狀況，由開發(fā)利用者和受益者對因資源開發(fā)而生態(tài)環(huán)境受損區(qū)域的利益相關(guān)者和公共利益代表者進(jìn)行補(bǔ)償。（2）第二層次第二層次，按照行為主體所作用的水生態(tài)系統(tǒng)類型和區(qū)域類型的不同，可劃分為12類重點(diǎn)補(bǔ)償類型和區(qū)域。其中在限制與禁止開發(fā)方面，主要為江河源頭和水源補(bǔ)給區(qū)、河湖濕地及自然保護(hù)區(qū)、集中式飲用水水源地、水土流失預(yù)防保護(hù)區(qū)和蓄滯洪區(qū)等；在重要的水生態(tài)修復(fù)治理方面，主要為由于長期過度開發(fā)利用資源而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重退化的地區(qū)，主要包括重要河湖生態(tài)修復(fù)區(qū)、地下水嚴(yán)重超采區(qū)和水土流失重點(diǎn)治理區(qū)；在能源礦產(chǎn)開發(fā)方面，主要為礦產(chǎn)和能源資源的開發(fā)影響區(qū)；在水資源開發(fā)利用方面，主要為水能資源開發(fā)利用區(qū)、水資源開發(fā)區(qū)和水資源利用區(qū)（如表1所示）。由于以上12種區(qū)域的經(jīng)濟(jì)社會活動方式和受約束程度不同，在水土資源開發(fā)治理與保護(hù)中的利益得失關(guān)系也不同，因此需要針對各自的特點(diǎn)分別確定補(bǔ)償?shù)闹黧w與客體，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)以及補(bǔ)償方式。
二、加強(qiáng)流域水生態(tài)保護(hù)的有關(guān)政策建議
第6篇：水循環(huán)的要素范文
水是生命之源，水是支撐地球社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展不可替代的資源。但是，由于全球變化、人類活動的負(fù)面影響，地球上水的循環(huán)在發(fā)生變化，許多地區(qū)正在發(fā)生嚴(yán)重的水的問題與危機(jī)，如洪水、干旱和江河水體污染，而成為限制國家河區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性因子，水科學(xué)問題也成為國際地球科學(xué)發(fā)展中的一個重要方面。
2001年7月在世界知名海岸水利工程建設(shè)的荷蘭王國連續(xù)舉辦了兩個直接與水科學(xué)有關(guān)的大型國際科學(xué)大會。一個是7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹（Amsterdam）由國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）、國際人文計(jì)劃（IHDP）和世界氣候研究計(jì)劃（WCRP）聯(lián)合舉辦的“全球變化科學(xué)大會(GlobalChangeOpenScienceConference)”。國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）是國際著名的全球變化科學(xué)研究計(jì)劃，受到國際地球科學(xué)屆廣泛的關(guān)注和參與。在跨入2000后的IGBP首次重要國際學(xué)術(shù)活動-“全球變化科學(xué)大會”云集來自國際的100多個國家的全球變化研究的專家學(xué)者、管理者約1600多人。大會主題是：一個變化的地球的挑戰(zhàn)（ChallengesofaChangingEarth）。中國派出以科學(xué)院為主體的約60多人的代表團(tuán)，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和討論，其中除了碳循環(huán)和土地覆被變化是大會主要議題外，水循環(huán)及水資源是大會重要內(nèi)容之一。
另一個是7月18-27日在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行的第6屆國際水文科學(xué)大會。(The6thScientificAssemblyoftheInternationalAssociationofHydrologicalScience)。這是一次專門針對國際水文科學(xué)進(jìn)展的回顧和研討大會，來自國際60多個國家的500名代表出席了大會。第6屆國際水文科學(xué)大會的主題是：一個干旱地球新的水文學(xué)（ANewHydrologyforaThirstyPlanet）。
受國家自然科學(xué)基金委員會地球科學(xué)部的部分資助，筆者應(yīng)邀參加這兩個大會，并擔(dān)任第6屆國際水文科學(xué)大會第二學(xué)術(shù)研討會的分會主席。本文是對這兩個國際會議中關(guān)于水科學(xué)研究進(jìn)展的綜述，希望介紹水科學(xué)方面一些新的進(jìn)展，提出我國對國際水科學(xué)的貢獻(xiàn)和存在的問題與挑戰(zhàn)。
二.全球變化與水文科學(xué)問題
全球環(huán)境變化（簡稱全球變化）是目前和未來人類和社會發(fā)展面臨的共同問題。全球變化既包涵全球氣候變化又包括了人類活動造成環(huán)境變化的影響。了解自然變化和人類活動的影響是國際地球科學(xué)發(fā)展最為關(guān)系的問題。
7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹舉辦的“全球變化科學(xué)大會”，內(nèi)容十分豐富。但都圍繞有兩大主專題，即：（1）一個不斷變化的地球的挑戰(zhàn)：對全球變化的科學(xué)理解。（2）展望未來：地球系統(tǒng)科學(xué)與全球可持續(xù)性。大會邀請若干專家學(xué)者做報(bào)告，在大會研討中設(shè)立一系列專題研討會和招貼展示論文。
大會專題報(bào)告內(nèi)容有：
·一個不斷變化的地球的挑戰(zhàn)：對全球變化的科學(xué)理解（BerrienMoore）
·土地變化的集中性與復(fù)雜性：虛構(gòu)與現(xiàn)實(shí)（B.L.Turner）
·氣候變化與海洋生態(tài)系統(tǒng)動力學(xué)：可持續(xù)資源利用的內(nèi)涵（MichaelJ.Fogarty）
·21世紀(jì)中的糧食：全球氣候的差異性（MachendraShah）
·人類時期的大氣化學(xué)（PaulJ.Crutzen）
·火與薄霧：東南亞空氣質(zhì)量的社會與政治因素上的不均性（SimonS.C.）
·海洋和陸地碳動力學(xué)（IanR.Noble）
·碳與科學(xué)政策的聯(lián)系：京都的挑戰(zhàn)（RobertT.Watson）
·對CO2挑戰(zhàn)的工業(yè)響應(yīng)（CharlesNicholson）
2．水與全球變化的關(guān)聯(lián)：世紀(jì)資源的挑戰(zhàn)？（LeenaSrivaatava）。
·我們會有足夠的高質(zhì)量的水嗎？（HartmutGrassl）
·水會滿足人們的需要嗎？（PeterD.Tyson）
·大壩對漁業(yè)的影響：三峽大壩實(shí)例研究。Chen-TungArthurChen教授，臺灣，國家SunYat-Sen大學(xué)，海洋地理和化學(xué)學(xué)院。
·澳大利亞大陸上的水，碳和氮：氣候和土地利用變化的影響（MichaelRaupach）
3．全球生物地球化學(xué)：星球新陳代謝系統(tǒng)的理解（PamelaMatson）
·海洋生物地球化學(xué)：變化的海洋（DavidM.Karl）
·陸地上碳的過去、現(xiàn)在和未來（RobertJ）
·大氣酸雨、臭氧損耗和氣候變化的案例分析（OranR.Young）
4．陸地—海洋的交互作用：區(qū)域與全球的聯(lián)系。（RogerHarris）
·生物地球化學(xué)的交互作用與反饋（TimJickells）
·沿海地區(qū)的全球變化：東南亞的實(shí)例研究（LianaTalaue-McManus）
5．氣候系統(tǒng)：預(yù)報(bào)、變化和可變性
·以前和以后的氣候變化：我們究竟去何處（ThomasF.Pedersen）
·氣候變化的1000年（RaymondS.Bradley）
·正在變化的寒區(qū)：高緯區(qū)全球變暖的影響（OlegAnisimov）
·耦合氣候系統(tǒng)：可變性和可預(yù)測性（AntonioJ.Busalacchi）
6．土地利用變化的熱點(diǎn)地區(qū)和地球系統(tǒng)：區(qū)域和全球的聯(lián)系
·陸地表面與氣候有聯(lián)系嗎？北非：撒哈拉沙漠；
·東南亞1：理解變化的亞洲季風(fēng)系統(tǒng)：大規(guī)模植被和土地利用在水循環(huán)和氣候中的作用
·東南亞2：人類引導(dǎo)的陸地覆蓋的變化能對亞洲季風(fēng)有多大的改變？
·亞馬遜河流域和土地利用的變化：未來能平衡嗎？
·陸地表面與氣候有聯(lián)系嗎？一種綜合。
7．模擬和觀測地球系統(tǒng)（DavidCarson）
·處理地球系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性（H.J.Schellnhuber）
·監(jiān)視地球系統(tǒng)的短期不穩(wěn)定性和長期的趨勢：一個空間的挑戰(zhàn)（JoseAchache）
·虛擬現(xiàn)實(shí)的過去、現(xiàn)在和未來（JohnMitchell）
8．地球系統(tǒng)需要生物多樣性嗎？（AnneLarigauderie）
·為什么地球系統(tǒng)科學(xué)需要海洋生物多樣性？（KatherineRichardson）
·生物多樣性是如何影響陸地生態(tài)系統(tǒng)的過程與功能（SandraDiaz）
9．科技能夠補(bǔ)償星球嗎？（MikeBrklacich）
·自然的回歸：為什么和怎樣進(jìn)行（JesseH.Ausubel）
·工業(yè)變革：生產(chǎn)與消費(fèi)中的探測系統(tǒng)變化（PierVellinga）
10．面向全球可持續(xù)性（HansOpschoor）
·區(qū)域和全球可持續(xù)性的挑戰(zhàn)和障礙（JuliaCarabias）
·轉(zhuǎn)向可持續(xù)性的研究系統(tǒng)（WilliamC.Clark）
·可持續(xù)性科學(xué)起源討論：什么是可持續(xù)性科學(xué)？為什么要可持續(xù)性科學(xué)？（JaneLubcheno）
·可持續(xù)科學(xué)和氣候變化（BertBolin）
·重新概念化自然-社會的交互作用：將環(huán)境和發(fā)展結(jié)合起來理解（RobertW.Kates）
·雅基盆地資源的可利用性、脆弱性和持續(xù)性：環(huán)境與社會交互作用中不可持續(xù)的發(fā)展趨勢（P.A.Matson）
·人與環(huán)境相互作用的脆弱性：尤卡坦南部事例（B.L.Turner）
·各學(xué)科間的可持續(xù)性科學(xué)（RobertW.Corell）
大會專題討論內(nèi)容十分豐富，有：A1-全球碳循環(huán)；A2-大城市與全球變化；A3-南厄爾尼諾的擺動同過去、未來氣候變化的聯(lián)系；A4-地球系統(tǒng)的演化；A5-生物多樣性的全球變化；A6-全球變化與火；A7-海岸區(qū)人類活動；B1-食品生產(chǎn)和環(huán)境間的平衡；B2-理解土地利用的變化，以致重建、描述或預(yù)測土壤覆蓋度；B3-冰雪層和全球變化：制度和指標(biāo)；B4-地球系統(tǒng)分析；B5-陸地生物圈與全球變化；B6-社會轉(zhuǎn)化過程；B7-海洋與氣候變化；C1-水資源對環(huán)境變化的脆弱性：一種系統(tǒng)方法；C2-把人放入地球系統(tǒng)中：受害者或是破壞者，擾亂者或是解決者?C3-大氣和全球變化;C4-全球變化非線性變化和驚訝;C5-生態(tài)系統(tǒng)管理可持續(xù)發(fā)展的展望;C6-科學(xué)和政策過程：IPCC;C7-全球變化與山地區(qū)。
大會報(bào)告集中在水科學(xué)問題的主題有：全球變化中的水問題-21世紀(jì)資源的挑戰(zhàn)，尤其值得提到的是7月12日下午，大會專門針對水循環(huán)水資源問題，舉行了“環(huán)境變化的水資源脆弱性系統(tǒng)分析”學(xué)術(shù)研討會。WCRP/GEWEX北美主席、美國地理學(xué)會水文專業(yè)委員會主席、亞利桑那大學(xué)水文水資源系的SorooshSorooshian教授介紹“WCRP/GEWEX和SAHRA計(jì)劃中水問題的研究：半干旱區(qū)流域水文循環(huán)與可持續(xù)性”。德國的CharlesVorosmarty教授報(bào)告了“地球系統(tǒng)科學(xué)對全球水評估的貢獻(xiàn)”。WolframMauser教授研討歐洲GLOWA項(xiàng)目的核心“完整的流域管理”經(jīng)驗(yàn)。JosephAlcamo教授指出全球“水危機(jī)區(qū)與脆弱性”。JimWallace教授強(qiáng)調(diào)“防洪安全與水資源問題”。ClaudiaPahl-Wostl教授研討“面向社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性：水管理部門職能的轉(zhuǎn)變過程挑戰(zhàn)”。
三.水文科學(xué)與水資源安全
7月18-27日第6屆國際水文科學(xué)大會在荷蘭的馬絲特里特（Masstricht）舉行。大會對過去水文水資源研究進(jìn)行總結(jié)，對未來水文科學(xué)的發(fā)展進(jìn)行展望。會議由4個專題學(xué)術(shù)大會（Symposium，簡寫為S）和6個學(xué)術(shù)研討會(Workshop，簡寫為W)組成。會議主要集中在水文科學(xué)基礎(chǔ)研究和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源研究兩個方面：
1.水文學(xué)基礎(chǔ)研究
S4.土壤-植被-大氣轉(zhuǎn)化方式和大尺度水文模擬
WS4.高山地區(qū)水文過程與冰圈作用
WS2.水文長期變化與氣候影響
S3.人類活動對地下水動態(tài)的影響
WS6.海岸濕地水文的演化
2.社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源研究
S1.社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水危機(jī)
S2.區(qū)域水資源管理
WS1.全球變化與洪水預(yù)報(bào)
WS3.信息技術(shù)在可持續(xù)水管理的作用
WS5.GIS&RS在土壤侵蝕和水質(zhì)變化的應(yīng)用
特別需要指出，由于全球變化、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水資源問題愈來愈突出，給水文科學(xué)研究提出新的課題，即變化環(huán)境下的水資源形成與演化規(guī)律問題。IAHS會議的S1-S2，主要研討這些國際國家和區(qū)域尺度急迫的問題。關(guān)于S1和S2的研討內(nèi)容題目摘錄如下：
S1：水脅迫下的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展（E.Servat）
水源豐富，資金缺乏，水工業(yè)能否繼續(xù)生存尚未可知。
·健康部門希望從水文學(xué)家那兒得到什么?
·河流生態(tài)系統(tǒng)的研究和管理中對水文數(shù)據(jù)的需求。
·多學(xué)科綜合研究—對水危機(jī)的響應(yīng)。
·食物保障中的水資源及管理。
·洪水控制與城市排水系統(tǒng)管理。
·全球水協(xié)作計(jì)劃
S2區(qū)域水資源管理
S2-1過去水管理的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)（A.SchumannM.C.Acreman，M.Marino）：
·可持續(xù)發(fā)展的度量及其在實(shí)際水管理計(jì)劃中的實(shí)現(xiàn)。
·可持續(xù)水庫發(fā)展—津巴布韋實(shí)例研究。
·Yamuna河流域的可持續(xù)區(qū)域水管理：Delhi區(qū)域的實(shí)例研究。
·Limpopo河：逐步走向可持續(xù)發(fā)展和一體化的水資源管理。
·中國新疆博斯騰湖流域的水資源可持續(xù)性發(fā)展管理經(jīng)驗(yàn)的啟示。
·印度干旱地區(qū)過去管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。
·水壩功能新探——一個不應(yīng)忽略的問題。
·Dehli區(qū)域水資源管理的一體化進(jìn)程：問題與展望。
·北尼日利亞半干旱區(qū)域的Hadejia河上建壩的影響：對未來管理的建議。
·可持續(xù)發(fā)展的特征及供水管理模型。
·澳大利亞富營養(yǎng)化進(jìn)程的現(xiàn)階段研究。
·城市水計(jì)劃書——印度班加羅爾的實(shí)例研究。
·水資源系統(tǒng)中相對可持續(xù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)的框架。
S2-2可持續(xù)發(fā)展與水資源管理（夏軍，D.Rosbjerg，G.Schultz)
·為保護(hù)水生態(tài)系統(tǒng)的整合水質(zhì)與水量的數(shù)學(xué)生態(tài)模型的發(fā)展。
·歐洲地下水可持續(xù)發(fā)展管理的指導(dǎo)方針。
·清除河岸異生植被是否為一種有效的水資源管理策略。
·地表水和地下水的聯(lián)合管理。
·河流管理可視化中的變換系統(tǒng)邊界。
·改善環(huán)境中被忽視的因子——監(jiān)控。
·加入風(fēng)險(xiǎn)基金平衡流域經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境壓力之間的沖突。
·使用風(fēng)險(xiǎn)分析提高水資源系統(tǒng)模型的效率和精度。
·整合水資源管理中的角色分配。
·Volta流域的水資源競爭。
·復(fù)雜水環(huán)境管理中的空間適應(yīng)方法。
S2-3水資源管理的方法（R.Davis，S.Walker）
·流域水平上的水資源管理整合模型。
·提高以決策支持系統(tǒng)為基礎(chǔ)的模型的精度——水管理中的一種好的建模實(shí)踐。
·持續(xù)性水系統(tǒng)的水力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。
·人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的河流洪水預(yù)報(bào)。
·氣候變化影響評估中的不確定因子的概率特征。
·研究城市化對區(qū)域水資源影響的一種流域水文模型。
·水、氮循環(huán)的一種大尺度評估模型——在Elbe河流域的基礎(chǔ)研究。
·基于地形學(xué)和土壤水文學(xué)的濕地重建計(jì)劃方法的發(fā)展。
·英格蘭西南部Dartmour地區(qū)放牧對水文的影響。
四.21世紀(jì)水文科學(xué)的發(fā)展機(jī)遇與展望
傳統(tǒng)的水文學(xué)研究只考慮水量的自然變化，現(xiàn)代水文循環(huán)需要考慮地球生物圈、全球變化以及人類活動等方面的影響。國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）代表國際地球?qū)W科發(fā)展前沿，水文循環(huán)的生物圈方面(BiosphereAspectsofHydrologicalCycle，簡稱BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陸面生態(tài)-水文過程與空間格局的變化規(guī)律和受人類活動影響的關(guān)鍵問題，以科學(xué)地解釋：植被是如何與水文循環(huán)的物理過程相互作用的？改變陸面生態(tài)過程的直接原因是什么？是大尺度人類活動改變了陸面覆蓋？還是大氣中二氧化碳濃度增加的緣故？這些影響變化的水文后果如何？通過這些研究，為認(rèn)識自然變化和人類活動影響下的土地利用/土地覆被變化與陸地表層生命物質(zhì)過程，評估人類對生物圈的影響，保護(hù)環(huán)境和資源可持續(xù)利用提供科學(xué)的基礎(chǔ)依據(jù)。
通過7月在荷蘭舉行的IGBP和IAHS國際學(xué)術(shù)大會可以清楚看出，變化環(huán)境（即全球變化與人類活動影響）下的水文循環(huán)研究成為21世紀(jì)水科學(xué)研究的熱點(diǎn)。根據(jù)二十一世紀(jì)IGBP發(fā)展方向，國際上的BAHC研究重點(diǎn)也相應(yīng)地進(jìn)行了調(diào)整，主要有以下8個方面：
·小尺度水、熱、碳通量研究；
·地下過程作用的評價(jià)；
·陸地-大氣相互作用的參數(shù)化；
·區(qū)域尺度土地利用與氣候的相互作用；
·全球尺度植被與氣候的相互作用；
·氣候變化和人類活動對流域系統(tǒng)穩(wěn)定與傳輸?shù)挠绊懀?/p>
·山區(qū)水文學(xué)與生態(tài)學(xué)；
·開發(fā)全球數(shù)據(jù)集；
此外，還有兩個交叉研究問題：
·設(shè)計(jì)、優(yōu)選和實(shí)施綜合的陸地系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；
·情景發(fā)展與風(fēng)險(xiǎn)/脆弱性分析。
變化環(huán)境下的水文循環(huán)及其時空演化規(guī)律研究，是國際國內(nèi)地學(xué)領(lǐng)域積極鼓勵的創(chuàng)新研究課題。結(jié)合土地利用/土地覆被變化與陸地碳循環(huán)過程的水循環(huán)研究，是一個新的交叉方向。研究的熱點(diǎn)問題有：
問題1：全球變化與水文循環(huán)問題
它需要研究回答：全球變化對區(qū)域水循環(huán)規(guī)律？過去對氣圈-水圈-生物圈的相互聯(lián)系/作用是如何認(rèn)識？現(xiàn)在又是如何認(rèn)識水資源的演變？其規(guī)律是什么？
值得指出的是，過去在氣候系統(tǒng)與陸地水文循環(huán)之間存在一個誤區(qū)，即長期以來,水文學(xué)者把氣候看作是靜態(tài):一個地區(qū)的氣候是指某種統(tǒng)計(jì)的平衡,WMO規(guī)定系列30年的平均作為準(zhǔn)平均,用極差/標(biāo)準(zhǔn)差描述氣候變異。對陸地水文過程研究方面，認(rèn)為長序列水文均值是穩(wěn)定不變的，年徑流出現(xiàn)的豐、枯現(xiàn)象，被看作圍繞均值的周期變化。水利（水資源）工程設(shè)計(jì)：要求的水文計(jì)算都是以幾十年-幾百年時間尺度的水文過程穩(wěn)定不變?yōu)榍疤帷Ｎ磥肀豢醋魇沁^去的重復(fù)或外延。例如，水資源的保證率有W75%，W50%等；設(shè)計(jì)洪水有千年設(shè)計(jì)和萬年校核等。另一方面，在氣候/天氣過程研究中，長期以來氣候?qū)W者把陸地水文看作是靜態(tài)，氣候/天氣過程研究僅僅到降水為止，較少研究流域水文循環(huán)動力機(jī)制與反饋?zhàn)饔谩＠纾鞖饽Ｊ窖芯恐袃H設(shè)置若干參數(shù)代替水文過程變化和空間分布，認(rèn)為陸面水文-生態(tài)的作用也是穩(wěn)定不變的。例如，許多GCMs對水文循環(huán)作用過程考慮相當(dāng)粗糙,平面無徑流聯(lián)系與循環(huán)過程。但是，現(xiàn)在人們業(yè)已認(rèn)識：一個地區(qū)的氣候/水文循環(huán)過程并不處在統(tǒng)計(jì)的平衡狀態(tài)，而是以不同尺度變化（年際、十年際、百年際-千/萬年際變化）。決定氣候變化因子不僅僅是大氣內(nèi)部的過程，還有大氣上邊界（太陽行星系統(tǒng)）和下邊界（陸地水文-生態(tài)、海洋系統(tǒng)）的各種物理化學(xué)過程。20世紀(jì)科學(xué)研究與進(jìn)展顯示：陸面生態(tài)系統(tǒng)對大尺度水文循環(huán)有十分重要的反饋?zhàn)饔谩Ｒ虼耍蜃兓瘜λ乃Y源的影響是21世紀(jì)水文科學(xué)研究的前沿問題之一。因此，特別需要大力加強(qiáng)水文學(xué)家與大氣物理學(xué)家的聯(lián)系與合作，積極開展“全球-陸地-區(qū)域-流域尺度水文循環(huán)”科學(xué)基礎(chǔ)的研究。
問題2人類活動對水循環(huán)水資源的影響
人類活動對水循環(huán)及水資源有那些主要影響？人類活動如何對水的變化規(guī)律產(chǎn)生影響？有什么地區(qū)、區(qū)域特征規(guī)律？如何量化人類活動對水循環(huán)水資源的變化及影響？這是近代水科學(xué)面臨的主要科學(xué)問題。在IGBP科學(xué)大會上，特別強(qiáng)調(diào)土地利用/覆被變化與水循環(huán)、碳循環(huán)的關(guān)系。需要研究從“點(diǎn)”-“典型流域“的水循環(huán)機(jī)理、水文循環(huán)與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用、地表水與地下水交換的相互作用，“大氣-土壤-植被”界面過程中的物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化規(guī)律；開拓流域水文循環(huán)過程中的非線性機(jī)制研究；創(chuàng)新“分布式流域水文循環(huán)模型”，量化區(qū)域水文循環(huán)演化與土地利用/土地覆被影響關(guān)系，為認(rèn)識陸地表層生命物質(zhì)過程的提供重要的基礎(chǔ)科學(xué)支撐。
結(jié)合中國的實(shí)際背景，人類活動影響是驚人的。例如，在中國南方的長江流域，建國后洞庭湖圍墾1700余平方公里；鄱陽湖圍墾1400余平方公里；荊北所有通江湖泊被堵閉，減少調(diào)蓄長江洪水面積約5700余平方公里。建國后，長江中下游地區(qū)約有1/3以上湖泊面積被墾殖；損失湖泊面積13000余平方公里，相當(dāng)于五大淡水湖泊面積總和的1.3倍；損失湖泊容積500億立方米左右，相當(dāng)于三峽水庫調(diào)蓄庫容的5.8倍，淮河年徑流1.1倍。建國后，中游長江干流河道內(nèi)的江洲河灘幾乎全部被圍墾。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，圍墾面積約1213平方公里；城陵磯至螺山江段河床變遷劇烈，泥沙淤積問題嚴(yán)重。98洪水后，國家提出治理長江32字方針：“封山育林、退耕還林、移民建鎮(zhèn)、以工代賑、退田還湖、平垸行洪、加固干堤、疏浚河道”。但是，如何退田還湖？如何平垸行洪？認(rèn)識人類活動（湖區(qū)開發(fā)、三峽工程）對水循環(huán)關(guān)系影響水科學(xué)基礎(chǔ)問題，都是十分重要又十分現(xiàn)實(shí)的問題。
在中國北方，人類活動劇烈。例如，在華北地區(qū)，水文循環(huán)機(jī)理比較復(fù)雜，它不僅與陸地表層系統(tǒng)中各種自然地理要素時空分布密切相關(guān)，而且與農(nóng)業(yè)開發(fā)、都市化等土地利用/土地覆被直接相聯(lián)。由于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類活動改變了水循環(huán)自然變化的空間格局和過程，加劇了水資源形成與變化的復(fù)雜性。過去有關(guān)部門在華北水資源方面做了相當(dāng)?shù)墓ぷ鳌５牵谌A北地區(qū)究竟缺多少水等基礎(chǔ)方面仍分歧較大。有人認(rèn)為在華北通過自身的節(jié)水和提高用水效率可以解決水資源的需求問題；有人認(rèn)為即使南水北調(diào)也不能從根本上解決北方缺水問題。爭論問題的科學(xué)問題焦點(diǎn)是：在自然變化和人類活動的綜合影響下華北地區(qū)水循環(huán)演化規(guī)律是什么？如何科學(xué)測算華北地區(qū)可供水資源量？華北地區(qū)節(jié)水的潛力究竟有多大？如何保障華北地區(qū)的水資源安全？爭論的原因是：自然變化和人類活動加劇情況下的華北地區(qū)水循環(huán)演變格局與過程機(jī)理，有待重新認(rèn)識；受人類活動影響等變化環(huán)境下的華北地區(qū)水資源可利用量的測算科學(xué)依據(jù)不很充分；水資源安全與生態(tài)需水、節(jié)水潛力、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的量化關(guān)系需要研究。因此，開展自然變化和人類活動影響下的水循環(huán)及水資源安全研究，具有十分重要的科學(xué)意義和研究價(jià)值。
總之，21世紀(jì)水科學(xué)的挑戰(zhàn)問題是：迫切需要回答的科學(xué)問題是陸地水循環(huán)演化格局、過程與機(jī)理，即：
·如何對水、碳和能量在土壤~植被~大氣界面交換中的變化進(jìn)行認(rèn)識？
·變化環(huán)境下的水文循環(huán)時空演化有哪些特征規(guī)律？如何識別和量化？
第7篇：水循環(huán)的要素范文
關(guān)鍵詞：水文循環(huán)；氣候變化；人類活動
水文循環(huán)作為地球循環(huán)系統(tǒng)的重要部分，隨著人們對環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，人類通過生產(chǎn)生活的節(jié)能減排并結(jié)合生態(tài)環(huán)境評估水利設(shè)施的修建，同時通過研究氣候變化對環(huán)境的影響從而采取合理措施改善環(huán)境。
水文循環(huán)的影響因素可分為氣候變化和人類活動，是影響流域水文循環(huán)和水資源演變的兩大因素，兩者是相互作用而共同作用于水文循環(huán)，需要進(jìn)一步了解影響兩者對水文循環(huán)的影響途徑，更好地改善環(huán)境，保護(hù)水文循環(huán)的良好平衡，促進(jìn)人水和諧的進(jìn)程。
1 水文循環(huán)概念和成因
水文循環(huán)是指地球上的水圈，通過吸收太陽的能量以蒸發(fā)、降水、滲透等形式，從一個地方轉(zhuǎn)移到另一處，改變狀態(tài)到地球上另外一個地方。地球上的水圈作為一個永不停息的動態(tài)系統(tǒng)，在一個足夠的時期里，全球范圍的總蒸發(fā)量等于總降水量。水循環(huán)的形成有多種原因，目前普遍分為內(nèi)因與外因兩方面，內(nèi)因是水在通常環(huán)境條件下三態(tài)易于轉(zhuǎn)化的特性，外因則是輻射和重力作用。
2 人類活動對水文循環(huán)的影響
人類的自身活動對水文循環(huán)的影響因素不容忽視，自1980年國際自然同盟提出可持續(xù)發(fā)展以來，陸續(xù)提出人與自然的和諧共處等觀念，通過減少行政法規(guī)等方式限制人類活動對包括水文循環(huán)在內(nèi)的環(huán)境影響。人類活動對水文循壞的影響，基本分為直接型（水利工程和農(nóng)田灌溉等）和間接型（土地利用和城市化等）。
（1）水利工程自古是治國安邦的重要內(nèi)容，從自然分流的都江堰到全球聞名的三峽大壩，水利工程作為防洪灌溉，蓄能發(fā)電的重要途徑，在減少火力發(fā)電等節(jié)能減排等方面貢獻(xiàn)突出，國內(nèi)眾多流域的洪澇災(zāi)害明顯減少。但水利工程對水文循環(huán)的影響不容忽視，水利工程由于蓄水等方式導(dǎo)致流域的下墊面發(fā)生變化，影響區(qū)域內(nèi)的地下徑流與水面的蒸發(fā)進(jìn)而形成區(qū)域內(nèi)的小氣候，影響水文循環(huán)。如南水北調(diào)，調(diào)水線路中跨越長江等四大流域，沿途水分蒸散發(fā)量巨大，長距離的水資源輸送影響著沿途城市的水資源與分配及其水文循環(huán)。
（2）化石燃料的燃燒，火力發(fā)電等生產(chǎn)生活消耗大量化石燃料，排放產(chǎn)生的CO2已經(jīng)成為全球氣候變暖的主要原因，氣候變暖自然影響全球溫度與全球太陽輻射的增強(qiáng)，進(jìn)一步影響流域蒸散發(fā)，影響水文循環(huán)的守恒。
（3）廢氣的排放，除去溫室效應(yīng)主要?dú)怏wCO2，農(nóng)業(yè)和工業(yè)活動排放的CH4、CO2、N2O、PFC、HFC、SF等其他溫室氣體同樣可以通過溫室效應(yīng)增強(qiáng)氣候變暖。
（4）土地的開發(fā)利用，導(dǎo)致破壞原有的下墊面生態(tài)環(huán)境，突然改變原先的地下滲透循壞系統(tǒng)，進(jìn)一步影響原來的區(qū)域植物的蒸散發(fā)、坑洼截留和地下徑流等，促使流域匯流條件變化。
（5）城市化發(fā)展，由于城市化的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)比的上升，人們逐漸意識到城市化水平與城市內(nèi)澇的關(guān)系，目前已經(jīng)有專家學(xué)者進(jìn)行海綿城市的研究。城市化水平的變化，同樣將原有的區(qū)域水文循環(huán)打破，通常將原來分散有序的地下系統(tǒng)通過給排水工程改變成集中管道供水，導(dǎo)致原先的地下徑流基本不存在，進(jìn)而影響水文循環(huán)。
3 氣候變化對水文循環(huán)的影響
全球氣候變化，對水文循環(huán)目前分為溫度變化、降水變化、海平面上升和蒸散發(fā)變化四個方面。
（1）溫度變化：根據(jù)C-C定律（克勞休斯―克拉珀龍定律）可知大氣溫度越高，大氣的持水能力越強(qiáng)，全球的降水量整體會增加，同時蒸發(fā)量和徑流量隨之增加。溫室氣體（CO2）自1957年在夏威夷蒙納羅亞和測量站進(jìn)行檢測以來，CO2的濃度不斷增加，進(jìn)而導(dǎo)致全球溫度上升，溫度上升促進(jìn)水文循環(huán)。同時溫度升高會使降水的季節(jié)分配發(fā)生變化，一般情況下會使冬季降水增多，夏季降水減少，不利于全球與區(qū)域的季節(jié)內(nèi)的水量調(diào)節(jié)。全球范圍內(nèi)，冬季的流量所占的全球流量比有所增加。
（2）降水變化：顯然降水的影響直接影響全球的水文循環(huán)，降水的不確定性會引發(fā)洪澇災(zāi)害等嚴(yán)重問題。隨著氣候的變化，增加了降水量變化的不確定性，增加洪澇災(zāi)害和干旱的出現(xiàn)頻率。降水量的變化，會導(dǎo)致降水分布不均勻，從20世紀(jì)全球降水變化的檢測結(jié)果可以看出，對于北半球的40°-70°緯度（北半球的中高地帶）降水增加62mm/世紀(jì)，南半球的0°-30°之間（副熱帶地區(qū)）降水增加82mm/世紀(jì)。在全球的氣候變化下，降水量明顯增加，因而降水與流量年內(nèi)的變化增大，對區(qū)域的與年際內(nèi)的水資源調(diào)整影響較大，通常情況下原來的干旱區(qū)與半干旱區(qū)水資源對于氣候變化影響極其脆弱，主要表現(xiàn)在降水打破原有的平衡土地調(diào)節(jié)能力，出現(xiàn)洪澇災(zāi)害和旱災(zāi)等現(xiàn)象，降水增加可補(bǔ)償一部分地表水的減少，但由于人口的增加和水需求的速增，地下水也會明顯減少，在長期內(nèi)同樣得不到補(bǔ)充，部分地區(qū)甚至多年持續(xù)洪澇災(zāi)害年和干旱年。全球氣候變化使冰川融化和積雪融化現(xiàn)象嚴(yán)峻，這些過程使年內(nèi)的最大流量轉(zhuǎn)移到春季，或者春季轉(zhuǎn)移到冬季，年際的雨量分布不均勻，增加了流域的水資源脆弱性。
（3）海平面上升：隨著人類活動等因素，全球氣候變化引起海平面上升的現(xiàn)象導(dǎo)致地下水與河口鹽漬化面積增加，沿岸區(qū)的淡水供應(yīng)量減少，含水層和河口淡水量的過度減少，進(jìn)一步使海平面上升作用加劇，形成惡性循環(huán)。同時海平面上升導(dǎo)致全球的海洋與陸地比例變化，自然水文循環(huán)必然隨之產(chǎn)生變化，達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
（4）蒸散發(fā)變化：蒸散發(fā)過程體現(xiàn)的是物質(zhì)與能量的交換，是全球水文循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，同時連接著全球水循環(huán)和地表熱量平衡的重要因素。隨著城市化發(fā)展、生產(chǎn)生活等造成的全球變化條件下，溫度、太陽輻射、大氣溫度和風(fēng)速風(fēng)向隨之產(chǎn)生變化。通過上訴的因素導(dǎo)致水域的隱形蒸散發(fā)，會直接抵消降水增加的效應(yīng)，進(jìn)一步是河川水量減少，加劇降水對地表徑流的影響。
4 總結(jié)和展望
近年來，伴隨氣候變化以及大規(guī)模工程建設(shè)，快速城市化U張等劇烈的人類活動，水文要素發(fā)生了顯著的趨勢性變化，極端水文事件發(fā)生的機(jī)率明顯增加，城市內(nèi)澇災(zāi)害等突發(fā)事件日趨頻繁。
為建設(shè)成可持續(xù)發(fā)展、人水和諧的水科學(xué)利用，需要我們約束自身的生產(chǎn)生活，大力推進(jìn)節(jié)能減排，合理新建水利樞紐，合理規(guī)劃分配水資源從而合理促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。同時應(yīng)當(dāng)建設(shè)和管理河流類型自然保護(hù)區(qū)，對于現(xiàn)有流域應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃利用；已開發(fā)利用的河流適當(dāng)?shù)亻_展退耕還湖，限制捕撈等措施恢復(fù)原有的生態(tài)環(huán)境，最終形成節(jié)水優(yōu)先，人水和諧的可持續(xù)發(fā)展觀。
參考文獻(xiàn)
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[3]宋曉猛，張建云等.氣候變化和人類活動對水文循環(huán)影響研究進(jìn)展[J].水利學(xué)報(bào)，2013.
第8篇：水循環(huán)的要素范文
關(guān)鍵詞：水安全 水資源承載力
1．前言
安全是危害或?yàn)?zāi)害的反義詞，它與危害（或?yàn)?zāi)害）的風(fēng)險(xiǎn)緊密聯(lián)系。危害（或?yàn)?zāi)害）的風(fēng)險(xiǎn)愈小，安全度就愈高，反之亦然。水安全問題通常指相對人類社會生存環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)生的水的危害問題。例如，水多了（發(fā)生洪水災(zāi)害，導(dǎo)致人的財(cái)產(chǎn)損失，人口死亡問題）、水少了（發(fā)生干旱、水資源短缺以及引起的生態(tài)環(huán)境退化、人類生存環(huán)境損失）和水臟了（水污染導(dǎo)致的病害健康問題、人口死亡問題）。
中國是降水時空分配非常不均勻、“水“的問題十分突出的發(fā)展中國家。水多了（洪澇災(zāi)害）、水少了（干旱、水資源短缺）和水臟了（水污染問題）業(yè)已成為制約中國可持續(xù)發(fā)展最為重要的限制因子，其緊急程度已經(jīng)危及人類基本環(huán)境和生存問題和國家發(fā)展利益的安全問題。
在水安全問題研究中，水資源安全問題是最為重要的一個方面[1]。水資源安全通常指水的供需矛盾產(chǎn)生對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類生存環(huán)境的危害問題。20世紀(jì)末，不滿足可持續(xù)水資源利用的模式和環(huán)境問題導(dǎo)致嚴(yán)重的水資源安全問題，業(yè)已引起國際各國政府的高度重視。2000年3月，在荷蘭海牙(Hague)召開了“第二屆世界水論壇及部長級會議”。會議主題是：水的安全：從洞察到行動，全世界140多個國家首腦或部長，3000名科學(xué)家出席會議。21世紀(jì)水安全面臨7個主要挑戰(zhàn)[23]：
（1）滿足基本需求（meeting basic needs）
（2）保護(hù)生態(tài)（protecting ecosystems）
（3）食品安全（securing the food supply）
（4）水資源共享（sharing water resources）
（5）處理災(zāi)害（dealing with hazards）
（6）水的價(jià)值(valuing water)
（7）科學(xué)管水(governing water wisely)
因此，水資源安全已經(jīng)成為水資源研究的國家前沿?zé)狳c(diǎn)，受到世界范圍的注目。
水資源安全問題研究主要有：水資源安全的范疇，水資源安全的度量，水資源安全評價(jià)和水資源安全保障體系的建設(shè)等方面。從學(xué)術(shù)研究，水資源安全的度量最為關(guān)鍵。核心問題是：回答如何量度水資源安全程度和如何保證水資源安全？我們的觀點(diǎn)是：水資源承載力是水資源安全的基本度量。因此，研究水資源承載力對于認(rèn)識和建設(shè)水資源安全保障體系尤為重要。
“承載力” 一詞，亦稱 “承載能力”（Carrying Capacity），起源于生態(tài)學(xué)，用以衡量特定區(qū)域在某一環(huán)境條件下可維持某一物種個體的最大數(shù)量[1]。隨著人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全球資源環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，人們逐漸認(rèn)識到自然資源是支持地球上生命系統(tǒng)和人類生存發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，其量和質(zhì)是有限的，它們滿足人類現(xiàn)在與未來發(fā)展需要的能力也是有限的。關(guān)于生態(tài)承載力的一個較早的概念，是由世界自然保護(hù)同盟（IUCN）聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）及世界野生生物基金會WWF在其出版的《保護(hù)地球》一書中提出的。他們把承載能力定義為一個生態(tài)系統(tǒng)所能支持的健康有機(jī)體即在維持它的生產(chǎn)力、適應(yīng)能力和再生能力的容量。后了“承載力”概念得到延伸發(fā)展，比較多地用于說明生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、資源系統(tǒng)承受發(fā)展和特定活動能力的限度。因此，生態(tài)承載力、環(huán)境承載力、資源承載力等諸多概念也相繼出現(xiàn)。
1974年，Bishop在《環(huán)境管理中的承載力》一書中指出“環(huán)境承載力表明在維持一個可以接受的生活水平的前提下，一個區(qū)域所能永久地承載的人類活動的強(qiáng)烈程度”[2]；高吉喜（2000）在其關(guān)于生態(tài)承載力的研究別指出：環(huán)境承載力是指在一定生活水平和環(huán)境質(zhì)量要求下，在不超出生態(tài)系統(tǒng)彈性限度條件下環(huán)境子系統(tǒng)所能承納的污染物數(shù)量以及可支撐的經(jīng)濟(jì)規(guī)模與相應(yīng)人口數(shù)量[3]。此外，一些學(xué)者還從經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境、發(fā)展等方面對全球承載力進(jìn)行了探討（Cohen，J.E.，1995；Sagoff，M，1995；Daly，H.E.，1995，1996）[4][5][6]。然而無論是生態(tài)承載力、環(huán)境承載力抑或全球（區(qū)域）承載力都是一個比較泛化的概念，如何描述和量化，實(shí)施和操作性不強(qiáng)，目前的研究還不深入。事實(shí)上，在對作為生態(tài)環(huán)境組成要素的各項(xiàng)自然資源的承載力問題還沒有完全解決的時候，是無法對生態(tài)環(huán)境承載力做更深入的研究的。
相比之下，當(dāng)前對資源承載力的研究則獲得了更多學(xué)者的關(guān)注。對自然資源承載力的研究主要集中于土地、水和關(guān)鍵礦產(chǎn)資源方面。1949年美國的Allan將土地資源承載力定義為：“在維持一定水平并不引起土地退化的前提下，一個區(qū)域能永久地供養(yǎng)人口數(shù)量及人類活動水平”。50-70 年代，國外許多學(xué)者探討了土地承載力的計(jì)算依據(jù)為：在確保不會對土地資源造成不可逆的負(fù)面影響的前提下，土地的生產(chǎn)潛力能容納的最大人口數(shù)量。同時，對承載力的研究從靜態(tài)轉(zhuǎn)向動態(tài)，Millington等應(yīng)用多目標(biāo)決策分析方法，以各種資源（土地、水、氣候、能源等）對人口數(shù)量的限制，計(jì)算了澳大利亞的土地資源承載力。1986年我國也開始了題為“中國土地資源生產(chǎn)力及人口承載量”的研究，研究者認(rèn)為土地資源承載力通常是指：一個區(qū)域在一定的農(nóng)業(yè)技術(shù)條件下，土地用于食物生產(chǎn)所能供養(yǎng)的人口數(shù)量；或在一定生產(chǎn)條件下，土地資源生產(chǎn)力所能承載一定生活水平下的人口限度。由此，關(guān)于土地和水資源承載力的研究在中國全面展開[7]。
承載力概念的演化與發(fā)展是對發(fā)展中出現(xiàn)問題的反應(yīng)與變化結(jié)果。在不同的發(fā)展階段，產(chǎn)生了不同的承載力概念和相應(yīng)的承載力理論。如針對環(huán)境問題，人們提出了環(huán)境承載力的概念與理論，針對土地資源短缺問題，人們提出了土地資源承載力的概念與理論。而“水資源承載力”一詞，則是隨著水問題的日益突出由我國學(xué)者在80年代末提出來的。水資源承載力是一個國家或地區(qū)持續(xù)發(fā)展過程中各種自然資源承載力的重要組成部分，且往往是水資源緊短和貧水地區(qū)支持人口與發(fā)展的“瓶頸”，它對一個國家或地區(qū)綜合發(fā)展和發(fā)展規(guī)模有至關(guān)重要的影響。進(jìn)入90年代以來，在地區(qū)和國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展道路已是普遍的共識，而水資源短缺與“水資源安全”問題也已成為影響可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素，作為可持續(xù)發(fā)展研究和水資源安全戰(zhàn)略研究中的一個基礎(chǔ)課題，水資源承載力研究已引起學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注并成為當(dāng)前水資源科學(xué)中的一個重點(diǎn)和熱點(diǎn)研究問題。
轉(zhuǎn)貼于 2． 水資源承載力的定義
水資源承載力最早是源自生態(tài)學(xué)中的“承載能力”（Carrying Capacity）一詞，是自然資源承載力的一部分。近年來，我國不少學(xué)者在資源承載力、環(huán)境承載力等概念的基礎(chǔ)上對水資源承載力的定義進(jìn)行了更深入的探討，茲選取幾個有代表性的例子列舉如下：
（1）在某一歷史發(fā)展階段的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展水平條件下，水資源對該地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大支撐能力[8]。（劉燕華，1999）
（2）某一歷史發(fā)展階段，以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展水平為依據(jù)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，以維護(hù)生態(tài)良性循環(huán)發(fā)展為條件，在水資源得到合理開發(fā)利用下，該地區(qū)人口增長與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大容量[9]。（李令躍，2000）
（3）一個流域、一個地區(qū)、一個國家，在不同階段的社會經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下，在水資源合理開發(fā)利用的前提下，當(dāng)?shù)厮Y源能夠維系和支撐的人口、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境規(guī)模總量[10]（何希吾，2000）。
（4）一定的區(qū)域內(nèi)，在一定的生活水平和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下，天然水資源的可供水量能夠支持人口、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的能力或限度[2]。（馮尚友，2000）
（5）可理解為某一區(qū)域的水資源條件在“自然-人工”二元模式影響下，以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展水平及水資源的動態(tài)變化為依據(jù)，以可持續(xù)發(fā)展為原則，以維護(hù)生態(tài)良性循環(huán)發(fā)展為條件，經(jīng)過合理優(yōu)化配置，對該地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展所能提供的最大支撐能力。（惠泱河，2001）
總之，盡管已有的水資源承載力定義在表述上各有不同，但其思路并無本質(zhì)上的差異，都強(qiáng)調(diào)了支撐能力的概念。但是，對水資源 “承載力” 本身的內(nèi)涵，表達(dá)比較宏觀。
結(jié)合中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程有關(guān)項(xiàng)目初步研究，作者的觀點(diǎn)是：水資源承載力可定義為“在一定的水資源開發(fā)利用階段，滿足生態(tài)需水的可利用水量能夠維系有限發(fā)展目標(biāo)的最大的社會-經(jīng)濟(jì)規(guī)模”。因此，水資源承載力是一個度量區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展受水資源制約的閾值，它通常用滿足生態(tài)需水的可利用水量與社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有限目標(biāo)需求水量的供需平衡退化到臨界狀態(tài)所對應(yīng)的單位水資源量的人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模（如GDP）等指標(biāo)體系表達(dá)。
顯然，水資源承載力受水的供、需矛盾雙方影響， 它需要從受自然變化和人類活動影響的水循環(huán)系統(tǒng)出發(fā)，通過“自然生態(tài)-社會經(jīng)濟(jì)”系統(tǒng)對水的需求和流域能夠提供的多少可利用水資源量的“支撐能力”方面加以量度。一種概化的水循環(huán)與水資源供需關(guān)系如圖1所示意。
圖1 量化水資源承載力的系統(tǒng)關(guān)系示意
核心問題是：在一定的水資源開發(fā)利用階段和生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)下，一個流域/區(qū)域的可再生利用的水資源量究竟能夠支撐多大規(guī)模的社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展？如何合理管理有限的水資源（開源與節(jié)流），維持和改善陸地系統(tǒng)水資源承載能力？
考慮到水資源承載力研究的現(xiàn)實(shí)與長遠(yuǎn)意義，對它的理解和界定，要遵循下列的事實(shí)：
·變化環(huán)境下（即自然變化和人類活動影響）的水循環(huán)是水資源演變和水資源承載力研究的基礎(chǔ)。因?yàn)橐粋€流域和區(qū)域的水資源承載能力大小，直接與該流域和區(qū)域的可利用水資源量與質(zhì)有本質(zhì)的聯(lián)系。而區(qū)域可利用水資源量又決定于在不但變化的自然環(huán)境（包括全球氣候變化）和人類活動影響下水文循環(huán)規(guī)律及其控制的水資源形成規(guī)律。
·需要把把它置于水資源的可持續(xù)利用概念的框架，建立在生態(tài)系統(tǒng)完整、水資源持續(xù)供給和水環(huán)境長期有容納量的基礎(chǔ)上。生態(tài)系統(tǒng)需水是水資源承載力必須要考慮的重要、方面。
·需要從“水循環(huán)-自然生態(tài)-社會經(jīng)濟(jì)”系統(tǒng)耦合機(jī)理上綜合考慮水資源對地區(qū)人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的支撐能力；
·水資源承載能力度量除了水循環(huán)和水資源變化的自然屬性影響外，還取決與社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的有限目標(biāo)。社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求目標(biāo)不同，相應(yīng)的承載能力也不一樣。
因此，水資源承載能力的大小是隨水資源開發(fā)階段、目標(biāo)和條件不同而變化，是一個動態(tài)、變化的概念。它不僅是水文循環(huán)、水資源研究的重要方面，而且與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境系統(tǒng)的耦合研究密切相聯(lián)，是可持續(xù)發(fā)展重大的國家需求研究的問題。
3．水資源承載力的度量與計(jì)算方法
由圖1的系統(tǒng)關(guān)系和水資源承載力的定義，可以導(dǎo)出水資源承載力的度量與計(jì)算方法。主要過程概述如下：
（1）水資源總量（W）： 它指流域水循環(huán)過程中可更新恢復(fù)的地表水與地下水資源總量（WL）。流域水循環(huán)受自然變化(包括氣候變化)和人類活動的影響，可更新恢復(fù)的地表水與地下水資源量也在不斷變化。另外，除了本地產(chǎn)生的水資源量外，人工跨流域調(diào)水（WT）可以增加本流域（或地區(qū)）的水資源總量。由于流域水循環(huán)降水和徑流形成的不確定性，對應(yīng)不同保證率的水資源量，有流域水資源總量關(guān)系
W= WL + WT
（2）生態(tài)需水量（We）：生態(tài)系統(tǒng)是流域水循環(huán)和流域環(huán)境系統(tǒng)的基本部分，滿足一定環(huán)境要求的最小生態(tài)需水量（We）首先應(yīng)該加以估算。它們通常由河道外的生態(tài)需水的估算（如天然生態(tài)需水、人工生態(tài)需水等），和河道內(nèi)的生態(tài)需水估算（如防止河道斷流所需的最小徑流量等）構(gòu)成。
（3）可利用水資源量（WS）：流域可利用水資源量是指在經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行和生態(tài)環(huán)境容許的前提下，通過技術(shù)措施可以利用的不重復(fù)的一次性水資源量。在概念上，維系生態(tài)環(huán)境最小的需水量需要扣除，以保證生態(tài)環(huán)境容許的前提條件。因此，原則上講，可利用水資源量可以通過流域可更新恢復(fù)的地表水與地下水資源總量加上境外調(diào)水扣除生態(tài)需水量加以估算，即：
WS = aWL + WT – We
式中：a為反映工程技術(shù)措施的開發(fā)利用系數(shù)。
（4）水資源需求總量（WD）: 流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模水平可以表達(dá)為人口數(shù)量(P)，國民生產(chǎn)總值(GDP)或凈福利(H)等指標(biāo)。因此，它們對水資源需求包括：人口需水(Wp)，工業(yè)需水 (WI)，農(nóng)業(yè)需水(WA) ，環(huán)境和其它需水(WM)等。因此，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對水資源需求總量（WD）可表達(dá)為：
WD = Wp + WI + WA + WM
（5）流域水資源承載力的平衡指數(shù)（IWSD）：為了描述水資源的承載力，首先需要定義流域水資源承載力的供需平衡指數(shù)（IWSD）即：
很顯然，當(dāng)流域可利用水量小于流域社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的需水量，即，有，這說明流域可供的水資源量不具備對這樣規(guī)模的社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的支撐能力。流域水資源對應(yīng)的人口及經(jīng)濟(jì)規(guī)模是不可承載。但是，通過調(diào)水增加WS和通過節(jié)水減少 WD可提高IWSD。 反過來，當(dāng)流域可供水量大于等于流域社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的需水量，即，這說明流域可供的水資源量具備對這樣規(guī)模的社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的支撐能力，流域水資源對應(yīng)的人口及經(jīng)濟(jì)規(guī)模是可承載，供需為良好狀態(tài)。
（6）水資源承載力的分量測度：如何量度流域水資源的承載力呢？由定義和上述水資源承載力的供需指數(shù)可知，首先需要建立研究對象的“水-社會經(jīng)濟(jì)-環(huán)境”系統(tǒng)關(guān)系。它們的作用是將水資源量支撐的環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)規(guī)模（如人口數(shù)或人口密度、人均GDP工業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、水環(huán)境污染級別等）聯(lián)系起來。然后，通過一定的水資源開發(fā)利用階段與有限發(fā)展目標(biāo)，分析識別出由供大于需，即 IWSD > 0 可行域退化到IWSD＝0，即系統(tǒng)供需平衡達(dá)臨界狀態(tài)的水資源WS=WD所對應(yīng)的流域人口數(shù)（P）和社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模（GDP）等等指標(biāo)參數(shù)。記水資源供需平衡達(dá)到臨界狀態(tài)的可供水資源量為， 進(jìn)一步，可以定義水資源承載力的各個分量，即：
意義是：λ1表明維系現(xiàn)狀/目標(biāo)水平的人口規(guī)模所需要最少水資源量WS；λ2維系現(xiàn)狀/目標(biāo)水平的經(jīng)濟(jì)規(guī)模所需要的最少水資源量WS。
流域的綜合水資源承載力（F） 是其分量的集成， 例如，
λ = 人均GDP / WS = (GDP/p )/Ws
（7）單位水資源量承載力的度量：為了達(dá)到水資源承載力分量和總量可比性的目的，可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化水資源承載力分量為某單位水資源量的承載指標(biāo)參數(shù)。例如，當(dāng)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化W0為億m3的可比單位水資源量，有對應(yīng)的水資源承載力的各個分量，即：
上述公式中的就是流域系統(tǒng)第i個水資源承載力分量。例如，F(xiàn)1的單位量綱是每億m3的人口數(shù)目，說明該流域每億m3可利用水資源量能夠承載的最大人口數(shù)。同理，F(xiàn)2的單位量綱是每億m3的GDP，它說明該流域每億m3可供水資源量能夠承載的經(jīng)濟(jì)發(fā)展最大規(guī)模的GDP。
同理， 流域的綜合水資源承載力（F）是其分量的集成。例如：
F= 人均GDP /億m3 = (GDP/p )/W0
4．西北干旱區(qū)水資源承載力綜合研究的關(guān)鍵問題
廣義上的西北地區(qū)包括新疆、青海、甘肅、寧夏、陜西和內(nèi)蒙古的西北部，總土地面積為374萬km2，占全國的39%，總?cè)丝诩s1億，占全國的8%。涉及西北內(nèi)陸河流域（包括新疆的部分外流河流域）、黃河流域、長江流域和瀾滄江流域。本文討論的范圍，界定在西北內(nèi)陸河干旱地區(qū)。
西北干旱區(qū)水資源承載力綜合研究的關(guān)鍵問題有：變化環(huán)境的流域水循環(huán)模擬研究，生態(tài)需水研究，社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的水資源需求研究，流域水資源承載力的計(jì)量，西北干旱區(qū)水資源承載力綜合。下面重點(diǎn)討論水循環(huán)模擬，生態(tài)需水和指標(biāo)體系問題。
（1）變化環(huán)境的流域水循環(huán)模擬研究
水文循環(huán)是聯(lián)系地球系統(tǒng)地圈~生物圈~大氣圈的紐帶，是全球變化三大主題碳循環(huán)、水資源和食物纖維中的核心問題之一，它受自然變化和人類活動的影響，決定水資源形成與演變的規(guī)律。因此，人類活動經(jīng)濟(jì)開發(fā)和影響劇烈地區(qū)的水循環(huán)與水資源安全研究，是21世紀(jì)資源環(huán)境學(xué)科領(lǐng)域一個十分重要的方向性問題。
目前水科學(xué)發(fā)展的前沿問題突出反映在：水文循環(huán)的生物圈方面，自然變化和人類活動影響下的水資源演變規(guī)律，水與土地利用土地覆被等社會經(jīng)濟(jì)相互作用影響等。因此，水文循環(huán)需要考慮地球生物圈、全球變化以及人類活動等方面的影響。國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）代表國際地球?qū)W科發(fā)展前沿，水文循環(huán)的生物圈方面 (Biosphere Aspects of Hydrological Cycle，簡稱BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陸面生態(tài)-水文過程與空間格局的變化規(guī)律和受人類活動影響的關(guān)鍵問題。進(jìn)入90年代末，變化環(huán)境（即全球變化與人類活動影響）下的水文循環(huán)研究成為熱點(diǎn)。
人類活動對水文過程的影響，集中表現(xiàn)在對下墊面的改變上，改變流域下墊面的地形、地貌、土壤、植被等條件，可概括為土地利用和土地覆被的變化。下墊面條件發(fā)生變化了，水文過程的各環(huán)節(jié)也相應(yīng)發(fā)生變化，如蒸發(fā)、入滲、產(chǎn)流的量會加大或減小，水循環(huán)的路徑和速率也會發(fā)生變化，也就是說，利用原來的降水-徑流關(guān)系不能反映土地利用/土地覆被變化后的流域降水徑流形成規(guī)律和水文循環(huán)過程，分析人類活動（土地利用/土地覆被變化）對流域徑流形成規(guī)律的影響成為當(dāng)水資源承載力研究的基礎(chǔ)問題。
以河西走廊的黑河流域?yàn)槔捎谥杏我热祟惢顒拥膭×矣绊懀呀?jīng)完全改變了流域中下游水循環(huán)關(guān)系，造成下游流量減少和斷流，產(chǎn)生嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。為了說明黑河干流的水資源變化，我們將黑河干流上游出流控制水文站（鶯落峽站）及下游輸水控制水文站（正義峽站）1959年以來的實(shí)測流量資料進(jìn)行了分析比較。根據(jù)1959-1998年實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)，黑河鶯落峽多年平均流量49.83m3/s，相當(dāng)于年徑流量15.71×108m3，正義峽多年平均流量31.05 m3/s，相當(dāng)于徑流量9.80×108m3，鶯落峽流量高于正義峽流量18.78 m3/s，相當(dāng)于區(qū)間多年平均每年損耗水量5.92×108m3。
從兩站流量多年變化趨勢看，鶯落峽站水量歷年變化平穩(wěn)，年際變化不大，甚至還稍有上升。正義峽站水量不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鶯落峽站，且水量在逐年減少（圖2），兩站水量年均差值越來越大（圖3）。
圖2 黑河鶯落峽及正義峽歷年徑流量變化圖
圖3 鶯落峽-正義峽年均流量差值圖
造成下游水資源量減少的原因：中游張掖地區(qū)人口持續(xù)增長，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)迅速發(fā)展，用水量急劇增加，導(dǎo)致黑河干流水資源大量損耗，水資源的變化與人類活動的關(guān)系密不可分。
因此，深入研究自然變化和人類活動影響下的黑河流域水循環(huán)規(guī)律，是建立黑河流域水資源承載力模型的重要基礎(chǔ)。
（2）生態(tài)需水研究
中國西北地區(qū)氣候干旱、水資源短缺，水已經(jīng)成為中國西北地區(qū)環(huán)境與發(fā)展最大的限制因子。實(shí)際觀測與實(shí)驗(yàn)研究表明，水對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有明顯的限制作用，生態(tài)系統(tǒng)對水的需求也存在脅迫響應(yīng)的機(jī)制。生態(tài)環(huán)境需水量是維系生態(tài)系統(tǒng)平衡最基本的需用水量，是生態(tài)系統(tǒng)安全的一種基本閾值。因此，生態(tài)環(huán)境需水估算問題成為生態(tài)環(huán)境建設(shè)依據(jù)的重要基礎(chǔ)。確定不同生態(tài)類型的生態(tài)需水量，是生態(tài)環(huán)境建設(shè)區(qū)域配置的重要內(nèi)容，是建設(shè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的關(guān)鍵。這也是中國工程院咨詢項(xiàng)目“西北地區(qū)水資源合理配置、生態(tài)環(huán)境建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展問題”中第2課題中的關(guān)鍵問題之一。
20世紀(jì)90年代后，隨著國際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）等大的科學(xué)計(jì)劃推動，如水文循環(huán)的生物圈方面（BAHC）實(shí)施，國際國內(nèi)對生態(tài)環(huán)境需水問題十分重視并且已有了一些研究。國家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目有關(guān)課題，如“西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)對策研究”等，利用土地利用/覆被變化的遙感信息對區(qū)域生態(tài)需水進(jìn)行初步的估算。中國工程院一期咨詢項(xiàng)目《中國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究》，取得了一批重要的研究成果，所完成9個專題報(bào)告中對生態(tài)環(huán)境用水也做出初步的測算，取得一些進(jìn)展。但是，目前有關(guān)生態(tài)需水的研究仍處在初級發(fā)展階段，人們對“生態(tài)需水”問題理解還不盡相同。目前，與生態(tài)需水有關(guān)的概念和定義有多個方面，如“生態(tài)需水”、“生態(tài)用水”、“生態(tài)環(huán)境耗水”等。不同人從不同角度看問題有不同的理解與解釋。總之，生態(tài)環(huán)境與水文水資源以及人類生存環(huán)境的交叉研究，面臨許多挑戰(zhàn)，也存在不同的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)與看法。
由于目前對“生態(tài)需（用）水量”一詞，還沒有確切的或者得到公認(rèn)的定義，因此在對它的理解與計(jì)算上還存在這樣那樣的問題。總的來看，多數(shù)認(rèn)為：生態(tài)需水量是指在水資源短缺地區(qū)為了維系生態(tài)系統(tǒng)生物群落基本生存和一定生態(tài)環(huán)境質(zhì)量（或生態(tài)建設(shè)要求）的最小水資源需求量。它包括天然生態(tài)保護(hù)與人工生態(tài)建設(shè)所消耗的水量。其內(nèi)涵：以可持續(xù)發(fā)展為前提的天然生態(tài)保護(hù)與人工生態(tài)建設(shè)的需水，其外延包括地帶性植被所用降水和非地帶性植被所用的徑流。因此，生態(tài)需水量可以理解為維系一定生態(tài)系統(tǒng)功能所不能被占用的最小水資源需求量，包括天然生態(tài)和人工生態(tài)，其計(jì)算有河道內(nèi)和河道外之分。基礎(chǔ)是自然變化和人類活動影響下的流域水循環(huán)規(guī)律的認(rèn)識與模擬。
·河道外的流域上的生態(tài)需水的計(jì)算
根據(jù)補(bǔ)給來源，生態(tài)需水首先可以分為降水性生態(tài)需水和徑流性生態(tài)需水。降雨形成徑流以及徑流運(yùn)動過程中，地帶性植被所在的天然生態(tài)系統(tǒng)完全消耗降水量，非地帶性植被所在的天然生態(tài)系統(tǒng)消耗徑流量為主、降水為補(bǔ)充，處于地帶性與非地帶性的交錯過渡帶以消耗降水為主、徑流為補(bǔ)充。
從生態(tài)系統(tǒng)形成的原動力又進(jìn)一步分為天然生態(tài)需水和人工生態(tài)需水兩大類。從植物生理角度分析生態(tài)需水，可以得到天然植被或農(nóng)作物正常生長時的總騰發(fā)量ET。其水分來源有兩部分：直接利用的有效降水，以及通過水利工程直接或間接利用的供水。
區(qū)域生態(tài)需水計(jì)算應(yīng)該以流域?yàn)閱卧⒆兓h(huán)境下的流域水循環(huán)模型，如圖1所示意。然后，充分利用高分辨率的土地利用遙感信息，結(jié)合陸面水文生態(tài)實(shí)驗(yàn)站的校核分析識別確定。對于每個流域，結(jié)合其生態(tài)特點(diǎn)和水循環(huán)特點(diǎn)，確定一級分區(qū)為山區(qū)、平原綠洲、過度區(qū)、荒漠無流區(qū)。為了突出人類活動影響，在山區(qū)和平原綠洲中進(jìn)一步區(qū)分天然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)，作為二級計(jì)算分區(qū)。二級計(jì)算單元內(nèi)在以土地利用單元作為三級計(jì)算分區(qū)， 由遙感信息土地利用圖上讀取各類生態(tài)面積單元。對三級分區(qū)的每一項(xiàng)，單獨(dú)計(jì)算其生態(tài)需水或經(jīng)濟(jì)需水。在計(jì)算中考慮了天然植被或人工植被對徑流性水資源和降水性水資源的同時利用。國家“85”科技攻關(guān)項(xiàng)目中的一種基于水循環(huán)概念的流域生態(tài)需水計(jì)算框圖如圖6所示意（細(xì)節(jié)略）。
·河道內(nèi)的生態(tài)需水的計(jì)算
河道內(nèi)的生態(tài)需水的計(jì)算主要考慮的問題是維系河流湖泊水系的生態(tài)平衡的最小水量。主要考慮的方面有：
維持河湖水生生物生存的最小需水量；
維系城市人工生態(tài)環(huán)境景觀的最小需水量；
防止河流泥沙淤積所需最小徑流量；
防止河流水污染的最小水量；
防止海水入侵所需維持的河道最小流量；
防止河道斷流、湖泊萎縮所需維持的最小徑流量
通常需要通過流域水循環(huán)模擬、枯水分析后，在給出一定生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（或要求）下確定上述多個的最小流量組合的閾值（具體方法討論略）。
（3）水資源承載力評價(jià)指標(biāo)及計(jì)算方法
水資源承載力評價(jià)指標(biāo)的建立是水資源承載力研究中的另一個關(guān)鍵問題。核心是用什么指標(biāo)體系反映“社會-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境”系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)模與質(zhì)量？目前，借鑒土地資源承載力的概念，采用在水資源可供給量所能維持生產(chǎn)的糧食產(chǎn)量的基礎(chǔ)上計(jì)算水資源承載力的方法顯然將問題過于簡化了[10]。
從目前的認(rèn)識，水資源承載力評價(jià)指標(biāo)的選取有不同的做法。例如，有人從定義出發(fā)直接選取可支持人口數(shù)量、工農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)模等人口和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)作為衡量水資源承載力大小的依據(jù)[14]。也有人從水資源可供水量、需水量，可承載人口、社會、經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平和規(guī)模，水環(huán)境容量等方面綜合考慮建立水資源承載力評價(jià)指標(biāo)體系，采用層次分析方法進(jìn)行評價(jià)[15]。
本文建議，從水資源承載力的基本概念出發(fā)，通過水循環(huán)系統(tǒng)模擬，水資源評價(jià)、生態(tài)需水估算和社會經(jīng)濟(jì)對水的需求分析，選取計(jì)算參數(shù)，主要有：對應(yīng)不同保證率的水資源量，最小生態(tài)需水量，可利用水資源量，水資源需求量（包括人口需水，工業(yè)需水，農(nóng)業(yè)需水，環(huán)境和其它需水等）；通過流域“社會-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境”系統(tǒng)的實(shí)際分析，確定水資源承載力評價(jià)指標(biāo)體系，如水資源承載力的平衡指數(shù)（IWSD）等。運(yùn)用本文提出的量化方法，獲得比較具體和實(shí)在的水資源承載力的度量結(jié)果，如維系現(xiàn)狀/目標(biāo)水平的人口規(guī)模所需要最少水資源量，維系現(xiàn)狀/目標(biāo)水平的經(jīng)濟(jì)規(guī)模所需要的最少水資源量等。
總之，希望概念清楚，基礎(chǔ)扎實(shí)、評價(jià)方法簡單、可比性好。這方面研究工作需要在實(shí)際中發(fā)展和完善。
4．結(jié)語
水資源承載力的研究在我國雖然已有諸多研究課題和論述，但總的來說，已有的研究重點(diǎn)主要集中在對水資源承載力的評價(jià)與計(jì)算等方面，還沒有形成水資源承載力研究的成熟的理論和方法。筆者“拋磚引玉”。希望在其概念、新的理論與方法研究方面開展研討。幾點(diǎn)建議如下：
（1）加強(qiáng)學(xué)科交叉融合的研究
水資源承載力研究涵蓋了從理論到實(shí)證，從“水-生態(tài)-社會經(jīng)濟(jì)”多學(xué)科基礎(chǔ)問題和可持續(xù)發(fā)展問題。從變化環(huán)境下的水文循環(huán)水資源演變規(guī)律到流域水文生態(tài)、植被耗水機(jī)理等微觀領(lǐng)域，從水文水資源科學(xué)到社會經(jīng)濟(jì)科學(xué)、規(guī)劃科學(xué)等不同層次、不同學(xué)科的研究范圍，并以多目標(biāo)決策分析方法、系統(tǒng)動力學(xué)方法、遙感與地理信息系統(tǒng)方法等作為技術(shù)手段，因此，迫切需要加強(qiáng)學(xué)科交叉融合的研究。
（2）技術(shù)方法的創(chuàng)新
目前制約水資源承載力研究的一個重要因素就是數(shù)據(jù)的獲取與分析處理。GIS在支持與水文和水環(huán)境有關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的獲取、管理、分析、模擬和顯示，以解決復(fù)雜的水資源、水環(huán)境規(guī)劃和管理問題方面顯示了其強(qiáng)大的功能[17]。水資源承載力研究必須突破陳舊的數(shù)據(jù)獲取與分析手段，充分利用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，將地面水文觀測與空中遙感信息相結(jié)合，利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和模擬，并將現(xiàn)有水資源承載力數(shù)學(xué)模型方法與GIS集成，這是水資源承載力研究取得突破性進(jìn)展的一個關(guān)鍵所在。
（3）研究領(lǐng)域的拓展
地域分異和空間格局歷來是地理學(xué)最重要的優(yōu)勢研究領(lǐng)域，水土資源與社會經(jīng)濟(jì)活動的空間配置狀況對水資源承載力有著極為重要的影響。因此，如何加強(qiáng)水資源承載力密切相關(guān)的區(qū)域合理配置研究，尤其是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展是21世紀(jì)地理科學(xué)新的挑戰(zhàn)。它包括水土資源配置，上、中、下游的城市與產(chǎn)業(yè)合理布局，水源保護(hù)區(qū)區(qū)域范圍內(nèi)的人口、產(chǎn)業(yè)布局等。將其納入水資源承載力研究的范疇，不但是水資源承載力研究的一個重要方面-水資源承載力區(qū)域差異研究的需要，也必將使水資源承載力研究成果對社會實(shí)踐具有更明確的指導(dǎo)作用，這是當(dāng)前水資源承載力研究中極具潛力的一個研究領(lǐng)域。
第9篇：水循環(huán)的要素范文
關(guān)鍵詞：大城市，中小城市，市政給排水規(guī)劃與設(shè)計(jì)，給水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)，循環(huán)水系統(tǒng)
市政給排水工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)是一個系統(tǒng)工程，分為給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)3個子系統(tǒng)。免費(fèi)論文，給水系統(tǒng)。市政給排水規(guī)劃與設(shè)計(jì)是城市基礎(chǔ)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的重要組成部分，關(guān)系著城市給水管網(wǎng)新建、擴(kuò)建、改建工程管網(wǎng)優(yōu)化；關(guān)系著城市地面水的排除，而城市污水的處理是使水資源得以良性循環(huán)的基礎(chǔ)，對居民居住環(huán)境有十分重要的意義，排水系統(tǒng)是水循環(huán)中水質(zhì)和水量的連接點(diǎn)，再生水利用是水循環(huán)中質(zhì)與量的橋梁，污水資源化，污水的再生和利用既提高了水的利用率，又有效的保護(hù)了水環(huán)境，有利于城市水資源系統(tǒng)健康、良性的循環(huán)。通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)平臺，解決城市給排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)勢在必行。
一、城市給排水系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
城市給水規(guī)劃的主要內(nèi)容有：市政給水范圍的劃定，市政給水量的預(yù)測等規(guī)劃內(nèi)容；而城市給水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：給水廠，給水泵房，給水管網(wǎng)及閥門井，計(jì)量設(shè)備等設(shè)計(jì)內(nèi)容。
城市排水規(guī)劃的主要摘要的設(shè)備等設(shè)計(jì)內(nèi)容。
二、城市給排水系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)存在的問題
城市給排水系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)存在的問題有：
①市政給水工程規(guī)劃科學(xué)依據(jù)不足，城市水系統(tǒng)規(guī)劃的基礎(chǔ)性工作主要包括各類指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和分析工具，其中水量預(yù)測和水平衡分析是核心工作。目前，我國的水量預(yù)測工作主要是參照《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50282-98)中有關(guān)規(guī)定，但我國不論在國家還是在區(qū)域?qū)哟紊隙既狈τ盟に嚒⒏鞣N用水器具和用水行為的詳實(shí)系統(tǒng)監(jiān)測，缺乏對新型用水技術(shù)替代規(guī)律和擴(kuò)散規(guī)律的基礎(chǔ)研究，缺乏對多種信息的綜合性和結(jié)構(gòu)性分析。
②排水體制規(guī)劃還比較混亂，雖然目前絕大部分城市的排水體制分別由環(huán)保局、市政工程管理處、水利局等不同部門管理，由于部門間溝通不夠，加之相關(guān)的法律法規(guī)不夠健全，對排水設(shè)施存在的問題和發(fā)生的新問題都不能及時解決。另外傳統(tǒng)的防洪和排水設(shè)施設(shè)計(jì)中，強(qiáng)調(diào)采用分流體制將雨水、污水盡快排出城市，而忽視了城市徑流面源污染的控制和雨水資源的利用。隨著流域整體水質(zhì)的改善，城市隨機(jī)性的暴雨徑流和突發(fā)事件引起的對水體生態(tài)系統(tǒng)的沖擊，也成為流域污染控制的主要內(nèi)容。免費(fèi)論文，給水系統(tǒng)。
③傳統(tǒng)的給排水專業(yè)不能滿足市場需要，由于城市給排水規(guī)劃與設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)多，不定因素多，且由于城市發(fā)展新增交叉學(xué)科的特點(diǎn)，這使城市排水規(guī)劃難度大大增加，而從傳統(tǒng)的給排水專業(yè)畢業(yè)學(xué)生，因?yàn)槭苤R的限制，而不能從宏觀的分析論證，不適應(yīng)城市發(fā)展新增加規(guī)劃多學(xué)科、多層次的分析論證要求，不能滿足城市給排水規(guī)劃與設(shè)計(jì)的需要。
④市政排水工程規(guī)劃滯后，而市政道路給排水設(shè)計(jì)過程中，給排水處于配合地位，影響了城市給排水規(guī)劃科學(xué)化發(fā)展。往往出現(xiàn)道路要求快速建設(shè)，造成排水工程規(guī)劃沒有編制，一些排水工程不能與道路工程同期施工，有的雖然設(shè)計(jì)完成，而排水規(guī)劃由于相關(guān)原因需要修改，許多工程項(xiàng)目未能按照規(guī)劃建設(shè)，規(guī)劃的指導(dǎo)意義也沒有得到真正的體現(xiàn)，造成工程需要再次改造。
三、城市給排水系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)解決的措施
城市給排水系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)解決的措施有：
①城市水系統(tǒng)需要與城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)，城市水系統(tǒng)規(guī)劃是針對一定時期內(nèi)城市的水源、給水、排水、污水處理等子系及各個要素的綜合布置。城市用水規(guī)劃的總量平衡非常重要，必須優(yōu)化組合各種可行的節(jié)水、回用水等方案。免費(fèi)論文，給水系統(tǒng)。要做到這些，首先要了解城市水利用規(guī)劃，內(nèi)容應(yīng)包括：地面水、地下水、雨水和海水等水資源平衡；給水、排水和污水再生利用等總量的平衡；給水節(jié)水規(guī)劃和污水處理與再生利用規(guī)劃；水的生態(tài)循環(huán)規(guī)劃；各類水工程設(shè)施的規(guī)模和布局等。免費(fèi)論文，給水系統(tǒng)。對于當(dāng)前我國的城市水系統(tǒng)建設(shè)中的普遍出現(xiàn)的規(guī)劃不協(xié)調(diào)、建設(shè)不配套、管理不統(tǒng)一等問題，規(guī)劃別要注意管網(wǎng)配套和給水、排水和污水處理能力的協(xié)調(diào)增長，確定規(guī)劃期內(nèi)水系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)的規(guī)模、詳細(xì)布局和運(yùn)行管理方案。
②水量規(guī)測是給排水規(guī)劃的基礎(chǔ)，水量規(guī)模預(yù)測是否符合發(fā)展趨勢和實(shí)際需要，對水資源的工程總體布局、合理利用、實(shí)施步驟和工程費(fèi)用產(chǎn)生重大影響。國家標(biāo)準(zhǔn)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》是測算城市總用水量規(guī)模的主要依據(jù)，預(yù)測包括：總體規(guī)劃階段給水水量預(yù)測；總體規(guī)劃階段污水水量預(yù)測；分區(qū)規(guī)劃階段及專業(yè)規(guī)劃給水量預(yù)測；分區(qū)規(guī)劃階段及專業(yè)規(guī)劃污水量預(yù)測；總體規(guī)劃階段污水水量預(yù)測；詳細(xì)規(guī)劃階段給水量預(yù)測；詳細(xì)規(guī)劃階段污水量預(yù)測。改革以來，工業(yè)生產(chǎn)、城市建設(shè)、住宅建設(shè)、第三產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，使給水量不斷增長。作為城市基礎(chǔ)設(shè)施之一的給水量的增長規(guī)律也將與過去不同，水量預(yù)測就不能僅按歷史的發(fā)展計(jì)算，還要根據(jù)具體的城市規(guī)劃對不同類型用水量分別預(yù)測分析。
③在城市水系統(tǒng)中增加節(jié)水子系統(tǒng)，加強(qiáng)節(jié)水力度，促進(jìn)城市給排水系統(tǒng)的良性循環(huán)。免費(fèi)論文，給水系統(tǒng)。在城市水系統(tǒng)中增加治污子系統(tǒng)，加強(qiáng)治污和再生水會同力度，重視再生水、中水等非傳統(tǒng)水資源利用，促進(jìn)城市給排水系統(tǒng)的良性循環(huán)，是城市水資源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。免費(fèi)論文，給水系統(tǒng)。
結(jié)束語
編制城市給排水規(guī)劃時要善于處理好城市發(fā)展中可能面臨的水資源，水環(huán)境，水災(zāi)害等問題，綠色環(huán)保節(jié)能已成為未來城市發(fā)展的方向，充分利用有利的地形合理地布置管網(wǎng)，充分做好系統(tǒng)安排，遠(yuǎn)近期結(jié)合，使管網(wǎng)設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)性和超前性；而在設(shè)計(jì)中可以充分利用計(jì)算機(jī)道路輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，道路資料可直接提取到給排水設(shè)計(jì)人員，使城市道路與給排水工程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)化。
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