浅析水资源优化配置的目标风险分析方法

朱绍剑

红河州水利水电勘察设计研究院

摘要：水资源优化配置是需要利用大系统的理论思想进行分析研究的重大问题，其中从水资源配置最终目标风险与风险因素上来讲，可以有效识别水资源优化配置工作中存在的重要风险因素，进而建立科学化的水资源配置目标风险的研究模型。之后在此前提下给出相应的风险评估方法，此外能够获得利用引江济汉补偿工程在有效提升南水北调后汉江中下游枯水年以及平水年资源配置方面的综合效益，可以在一定程度上有效缓解中线调水工程中汉江中下游缺水情况带来的严重不利影响。

关键词：水资源；优化配置；目标风险；方法

目前，在科学发展观以及节能减排思想的指导下，目前的水资源合理配置已经逐渐成为水资源可持续性利用工作当中的关键部分，可以有效保障目前的生态用水实际需求情况，在一定程度上有效提升水资源的利用效率。而且，促进水资源在配置工作中的科学化，还会有效提升资源分配的实际效率，实现资源配置的公平性，进而保证水资源的循环利用管理系统的平衡。现阶段，在水资源方面现代化专业理论知识与技术应用指导下，实现水资源有效配置的相关理论资料也已经取得了快速发展。

一、水资源配置在风险涵义与影响因素上的分析

从水资源配置涵义上来看，主要是指借助对水资源系统的详细分析以及宏观方面的经济分析、相关技术方法等，有效采取节水手段、治污手段以及水资源开发手段，合理分配在多地区、多用户及上下游之间地表水与地下水等多种水资源，进而最大程度的满足生态环境基本用水需求。也就是说，实际降雨径流、水资源的地下水条件以及社会发展情况具备一定差异，则产业结构的具体用水情况也会存在相应不同，进而影响水资源配置方案的顺利实施与实际执行效果，甚至会存在较大风险。

从水资源配置风险角度出发，主要是指在水资源系统工程因素、管理因素以及用水因素影响之下，水资源的配置工作始终与预期想要达到的存在一定的差距。概括说来，将会对水资源配置产生重大影响的因素主要包括相应的自然资源因素、工程技术因素、生態环境因素、社会经济因素以及科技管理因素等，各个方面尽管存在一定的差异性但是又有一定的相互关联性。在这种情况下，就应按照所存在的不同属性实施有效归类。

（一）自然条件因素方面的识别

水资源配置期间，不仅降雨情况以及径流情况等可能使得其产生风险。另外，其中的生态环境变化以及水资源变化也存在直接的联系，进而可以反映到需水量上。与此同时，我国生态环境中的需水量与降雨径流也有着密切联系，故降雨径流量发挥着非常强的水资源配置作用。

（二）在社会经济因素上的科学识别

从水资源有效配置的重要风险因素角度出发，经济活动所存在的不确定性将会影响到水资源的配置工作，具体来说，我国人口的增长将会给水资源的利用产生重要影响，工业方面的产业升级与人们日常生活方式的日益变化，在农业方面需水量的增多等都会严重影响到我国水资源管理情况，不利于水资源的配置，进而关系到相应的水资源配置效果。虽然在目前社会发展速度以及相关政策指导下，人口的自然增长率以及产业结构升级、日常生活工业用水量是维持稳定关系的，然而仍然存在部分因素，例如农业用水量等会严重影响我国水资源的合理化配置。

（三）在管理因素方面的识别

从水资源管理角度出发来阐述水资源配置，加强水权管理、水价管理与信息化管理等方式都属于比较有效的水资源管理方式。按照现代社会发展状况以及技术进步情况、观念发展情况来说，初始水权仍然不明确，且相应的水价体制还不成熟。综上所述，上述因素虽然能够引起水资源的配置风险，然而因系统的详细准确描述还比较缺乏，所以暂时可以忽略不计。

二、水资源配置模型和配置分析方法

从某种程度上讲，我们之前坚持的经济发展观念与所应用的发展模式，在水资源管理以及开放利用方面只是追求经济效益，必然引发环境质量水平的日益下降与水资源浪费消耗严重，进而给社会效益带来较大破坏，并且不符合现代水资源可持续发展的合理要求。任何的发展要想始终保持稳定性，就要兼顾经济效益、生态环境效益以及社会效益相结合的效益，达到水资源循环利用目标。

（一）配置模型中的目标函数论述

在目标函数的研究期间，我们可以假设流域被划分成了K个子区，而且可以利用k=1，2，…，K进行表示，其中子区k中I（k）个水源以及J（k）个水资源利用部门。

1、在经济效益目标方面的分析研究。

具体公式可以表示成：

其中公式中的GDPw（k）可以表示为水资源配置过程中对第k子区的GDP实际贡献值，之后再在我国的水资源规划以及水资源管理工作中有效借助GDP情况与用水量关系表示（利用数据统计研究线性拟合系数r2>0.8）。

公式当中的J（k）属于子区k对我国GDP发展贡献部门集合；φj主要是指我国相关的用水部门j在实际供水效益方面的准确化分摊系数，而且，一般情况下我国农业系数控制在0.25～0.60，工业系数在0.08～0.12之间，具体情况可以进行具体分析后确定。而ωk属于子区k所属的权重系数，我们可以借助专业化的AHP法进行科学化计算得到；其中Bkj说明属于子区k所在的用水部门j单位产值系数，gdpj我们可以认为是用水部门jGDP贡献占产值比例的相关系数，必须要借助专业化统计年鉴来推求；xkij属于供水水源i在向相应子区k部门j实际供水量情况；αki可以表明子区k的水源i次序数值系数。

2、从社会效益目标上的论述

基尼系数含义，能够通过对用水部门的供需水比值来反应公平性情况，从而有效定义水资源的社会效益最终目标：

式中：W（k，j）可以表示为子区k部门j供水量；D（k，j）属于子区k中j需水量情况，而K则属于子区总数；m属于部门总数；其中k，k′可以分别表示成子区的k，k′；j，j′属于用水部门；M可以有效表示成任意子区以及部门实际供水量数值以及需水量数值之间的比值总和。

3、从生态效益未来发展目标上实施详细分析

子区BOD排放数量和的最小值：

公式当中：dkj属于k子区j单位废水中生化需氧量最终含量；pkj属于k子区j污水排放的最终系数。

（二）从具体约束条件上的论述

1.供水约束情况的具体分析

式中：Wki属于水源i所分配的k子区供水量。

2.需水约束分析

式中：Dkjmin、Dkjmax属于k子区j用户的需水量最小数值以及需水量最大数值。

3.变量非负的实际约束情况分析

（三）水资源配置的风险具体方法研究

将试验次数规定为N，然后统计方案当中的社会效益、经济效益、环境效益小于确定方案时候所对应的效益最终次数：Ns次数，Neco次数，Nenv次数，合理化计算公式中的Ns N，数值、Neco N数值与Nenv N数值，如果样本容量N已经足够大，我们可以判定为公式中所优化配置的具体社会效益、准确化经济效益以及合理化的环境效益可以表示成Ns N、Neco N以及Nenv N。具体的方法分析如图1。

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