向可持续发展的水资源规划量化研究综述

面向可持续发展的水资源规划量化研究综述 左其亭马军霞 郑州大学环境与水利学院，河南郑州450002 摘要水资源规划需要“可持续发展”作为基本指导思想，这己被广泛理解和接受。新形势下水资源规划 工作也开始在可持续发展思想指导下开展工作。但是，如何来量化研究面向可持续发展的水资源规划问题 这还是个亟待解决的问题，也是本文主要讨论的内容。主要包括量化研究关键问题、量化研究方法、新 的水资源规划思路与步骤以及应用实例。 关键词可-持续发展，水资源规划，量化研究，研究综述 、概述 全国新-轮的水资源综合规划编制工作己于2002年全面启动，计划用3年的时间完成。 这次水资源综合规划编制工作是针对我国社会经济发展对水资源的迫切需要，进一少查清水 资源数量、质最及其时空分布,着力解决水资源的开发、利用、配置、节约、保护和治理等 重大问题而开展的。 自20世纪80年代开展全国第一次水资源评价和水资源利用规划工作以来，我国水资源 的外部环境和内部条件发生了很大变化,水资源短缺和水环境恶化问题严重制约着我国社会 经济的可持续发展。近些年来，我国北方地区持续干早，华北、西北、东北等地区严重缺水, 南方的一些地区也存在着资源性缺水、水质性缺水或工程性缺水等问题。生态环境的恶化和 水体的污染进一步加剧了水资源紧缺状况，严重影响着社会经济的可持续发展。通过开展这 次规划工作，将对我国水资源的状况重新做出评价，科学预测近期和远期需水趋势，在节水 和水资源保护的基础上，对水资源进行优化配置，统筹安排水资源全面节约、有效保护、优 化配置、合理开发、高效利用、综合治理和科学管理的布局和方案。 这次水资源综合规划的突出特点是，强调水资源量的评价、水资源有效保护、水资源优 化配置以及水资源的可持续利用。如何在新一轮的水资源规划中体现可持续发展思想，是值 得探讨的问题。特别是，如何定量化体现可持续发展思想亦即，如何在定量上来寻找以可 持续发展为指导的水资源规划方案 本文从量化研究的角度，提出量化研究关键问题、量化研究方法，建立以可持续发展为 目标的水资源规划模型，给出在可持续发展思路指导下的水资源规划研究步骤。 二、量化研究需要解决的关键问题 2.1准则问题 就现行水资源规划准则而言，主要考虑的是经济效益economic benefit；技术效率 technical efficiency和实施的可靠性perance reliability□尽管它们仍然被应用，但是， 就现状而言已经不能满足可持续发展的要求。从21世纪议程要求的社会、经济、资源、 环境相协调的高度，已迫切需要逐步转变到新的行为准则。 实际上，“可持续发展”就是水资源规划非常基本的导则。然而，仅谈“可持续发展准 则”有点太笼统、太空洞，不便于操作。因此，从量化研究的角度，急需要形成新的准则。 木文作者在文［1］、［3］、［4冲从量化研究的角度，提出可持续发展的三个准则①可承 载可持续发展首先要求不允许破坏地球上生命支撑系统如空气，水，土壤等，即处在 可承载的最大限度之内，以保证人类福利水平至少处在可生存状态。②有效益可持续发展 鼓励经济增长。当然,它与传统的经济学观点有质的区别。它不仅重视增长数量,更追求改 善质量。它是以保护自然环境为基础，以改善和提高生活质景为目标，与资源、环境的承载 能力相协调。③可持续可持续发展不仅考虑到当代人，而且顾及到后代人。不仅要保证现 代的发展，而且要保证未来的发展，使发展处在不断增加的趋势。 2.2指标体系问题 在可持续发展景化研究中由于具体区域（或流域）的实情千差万别，水资源规划方案也 多种多样。如果没有一套明确、清晰的评价指标体系作为衡量标准的话，则很难将可持续发 展对水资源规划的指导方案变为一种可操作的管理模式，用于指导实际工作。 研究水资源规划的指标体系，应该是一个多层次的发杂结构体系。至少应该包括四大类, 即社会经济指标、水资源指标、生态环境指标和综含性指标。符大类又有多个子类、子子类。 社会经济指标，主要由描述和表征人曰、经济、社会、科技等发展的指标集组成。通过 这些指标能够反映出水资源在社会经济系统中的配置状况，水资源对社会经济发展的贡献作 用，以及社会福利的增长情况。 水资源指标，主要由反映水文循环状况和水资源开发利用情况的指标集组成，包括水质 和水量两个方面。 生态环境指标，是用于表征区域（或流域）内生态环境质量的主要因子，包括河湖质量 指标、植被质量指标、土地质景指标、总体质量指标、生态需用水指标等。 综合性指标，主要从宏观层次上选择那些反映复合系统发展特性的指标和反映了系统问 协调程度的指标。 2.3基础模型问题 面向可持续发展的水资源规划的目标，是为社会经济的发展和生态环境的保护提供源源 不断的水资源。实现水资源在当代人之间、当代人与后代人之间、以及人类社会与生态环境 之间公平合理的分配。因此，水资源规划量化研究的对象系统应该界定在社会经济一水资源 一生态环境夏合系统上。在这个夏合系统中，社会经济、水资源、生态环境三大了系统相互 作用与影响，构成了有机的整体。那么，量化研究就需要建立这个复合系统的耦合模型（简 记作SubMod（S,E,R,E）） o这是建立面向可持续发展的水资源规划量化研究体系的基础，具 有重要的地位，也是量化研究的特色之一。 2.4量化方法问题 剩下的问题就是量化方法问题。也就是，如何利用“量化指标”来定量评价或判断某地 区是否遵循可持续发展准则又怎样“做”才能符合可持续发展准则本文介绍两种可持续 发展量化研究方法。一种是基于“社会净福利函数”的量化方.法；一种是基于“发展综合指 标测度（DD） ”的量化方法。前一种方法，是用经济学手段，量化可持续发展中的社会、 经济和生态环境效益。由于技术难度较大、资料一般不易得到，实际应用上受到限制。第二 种方法，是采用模糊隶属度定量描述方法和多准则集成技术，来量化水资源规划中的可承载 能力、经济效益和可持续性以及它们的集成等问题。 三、量化研究方法综述 3.1基于“社会净福利函数”的量化方法 社会净福利函数，是对国民收入（GDP）的一种“绿化”，是从GDP中扣除恢夏生态 环境良性循环所需的支出后，得到的一个新指标，也称为净经济福利。计算公式如下 w（奴 t）g（奴 r）c （奴r） 式中W化,r）第T个时段选择第k个方案时所对应的净福利；G（k,T）第T个时段 选择第k个方案时所对应的GDP； C（k,T）第T个时段选择第k个方案时恢复生态环境 良性循环所需的支出，其值包括生态环境破坏所造成的经济损失值和恢夏生态环境所需的各 种费用。 根据可持续发展的概念和基本目标，可持续发展应遵循以下准则效益最大化、E生存、 可承载和可持续。它们的量化模型如下 目标函数 （效益最大化） 约束条件血,T）次min； W/（M）2H〃min；际化丁）2匀顾；（可生存） I四 I以max ；VVvv Wc ；W（奴 T） Wee ；（可承载） 赛鬲1）2片）；|w，侦0）-1”叩版,叫爵； Eq