灌区水资源承载能力分析与评价探讨
2021-12-06公付保
公付保
(甘肃省临泽县板桥水利管理所,甘肃临泽734200)
水资源是人类生活和发展所必需的资源。从人类社会发展和演变的历史长河中可以看到,人类文明诞生于流域,兴盛于流域。水资源孕育了农耕文明,到了工业化时代,饮用水质恶化,水资源供需矛盾突出。人类发展应与自然生态和谐共生,有序开展水资源的整体规划,包括开发利用、节约、保护与治理等,使水资源管理向可持续方向发展。灌区作为水资源管理的末梢,是水资源基本信息数据的载体。因此,做好灌区水资源承载能力的分析论证与评价,对区域社会经济的发展具有现实意义。
1 灌区水资源承载能力的内涵
水资源承载能力的含义本身就较为复杂,但作为一项对社会发展影响深远的指标,从各类研究成果来看,主要从时间、空间、社会、生态属性来定义和解释。灌区由于规模较小对其侧重不同,含义也有所差异。
灌区水资源承载能力泛指在其覆盖的区域,能够通过合法途径所取得水资源的数量在对应的社会发展实际和规划,结合相应的科学技术,能够在综合考虑经济社会发展、生态环境维护、水质指标达标、政府对水资源的管理基础上,所确定的包含基本人口、农业、工业、生态、不可预见因素的前提下,给出的一个指导和约束区域发展的支撑能力。主要有以下几层意义:可以逐步厘清和完善水资源供给的总量和适合灌区供给系统的各类指标与对应数据;在对应数据基础上提出水资源承载力的结论;对短期和中长期社会发展规划形成相关建议,为决策层提供决策支持,由建议决策到实践建议的循环促进社会可持续发展。
1.1 系统性
水循环是一个系统,系统中的大循环是封闭的,而小循环中的区域循环则是开放的,对于侧支循环(人为循环)会产生不能复原的水资源,可以严重改变天然水循环,处理不好会产生一系列的水资源问题与生态环境问题。突出表现在国家的水资源分配指标上,对灌区而言水资源的可用量不是区域的水资源总量,而是分配的指标量。
1.2 时空性
对于不同的时间和区域,水资源的承载力是不同的。对于灌区而言,空间上主要考虑各分区的承载结构组成和变化;时间上考虑长期发展趋势,在结合当前和近期目标,合理确定水平年的基础上,对当前和中长期发展做出客观的评价和预测。
1.3 生态性
在水资源承载力的极限中,生态是一个根本性的约束条件。灌区生态主要考虑自然生态涵养的用水量、水质劣化和污染、水量的平衡等,同时综合生态建设和环境保护的发展目标。
1.4 社会经济性
水资源是动态促进并制约社会经济发展的。对灌区来讲,应做好技术层面的计划方案,包括提高用水效率、增加技术投入、调整产业结构、调整资源配置、提升管理效能、及时监测预警,同时向相关部门积极提交技术资料,反馈监测成果,分析报告,并提出相关建议。
2 灌区水资源承载能力评价
灌区水资源承载能力体系是一个自身评价、指导发展、动态完善的过程系统。最终目标指导政府决策,服务社会发展。受资源量的变化、社会科技、环境、管理、体制、发展规划的不断变化而产生的一种静态与动态结合的平衡系统。指标体系的构建考虑因素较多,结合各类理论和成果,灌区体系从指标、评价、目标3方面建立。应注重自身的唯一性,每一个灌区系统都是不相似的独立体;注重对象的动态性和发展性,这两种现象注意正反两个方向;注重系统的抗溃性,通常要留有必要的系统储备;注重对象的整体性,所有指标之间的关联要综合考虑;注重对象的可操作性,防止理论系统完美,实际使用无法达到预期。
2.1 指标体系构建
对灌区而言,指标体系一般从社会经济承载能力、水环境容量、可供水能力、需水量4个方面来构建。这一框架作为基本结构,依据实际进行改进和发展,生成符合自身的体系。社会经济承载能力应考虑以下几点:一是现实社会发展趋势,包含社会发展的规划、速度、生活水平、社会环境。二是承载农业的能力,包含农业投资、灌溉面积、投资效率、用水效率。三是承载人口的能力,包含人口增长率、生活用水定额、水量水质管理、用水保证率。四是承载工业的能力,包含工业投资、工业用水效率、工业发展规划。水环境基本容量应考虑水环境水质级别、允许排污量及方式、排放量及处理水平。灌区水资源可供量指分配的用水指标量、能申请的调增量、灌区雨水、污水、中水可用量。灌区水资源需求量包含4个方面,即农业用水、工业用水、生活用水、环境用水。
2.2 评价方法
水资源承载能力的评价方法通常分为经验估算法、指标体系法、复杂系统法3大类,由于各自的特点、侧重点等不同,又产生许多具体的评价方法。局限于灌区自身实际,倾向于使用经验估算法中的供需平衡法。供需平衡法是以数据整理分析为指标,对可供水量与需水量的绝对差及百分数进行平衡,之后参考典型年、近期数据,分析查找变化因素、发展趋势,通过调整方案等形成图文报告。
2.3 目标成果
通过指标分析与评价形成分析报告后,还需要在此基础上初步揭示并提出灌区内部水资源的分配转换,开发、节约、利用与环境之间的平衡模式。初步规划提高水资源承载能力的途径和具体措施,进行新数据之下的二次评价。
3 水资源承载能力评价注意事项
3.1 水资源的合法性
合法性主要考虑政府的水资源分配指标,由于灌区承担水权末梢基础职能,没有决策权限,在规划源头要引起重视。规划时应秉持可持续发展的原则,禁止不合法的取水行为。在承载能力核定时,要以事实为依据,科学分析、合理规划。以分配指标为上限,分时段确定典型年的实际资源量。
3.2 资源分配的科学性、合理性
由于年份不同,农业结构调整所影响的资源量变化一般都较大,对于调整的水量走向建议采用灌区内平衡,避免区外水权交易或调配。因为水资源的稀缺通常是大范围或者流域性的,在分析阶段区外平衡在实际中难度较大或可行度较低。对于规模工业、农业开发的水资源供给,主要核定水权量的调增,并取得相应的批复和证件。谨慎使用组织措施调整产业结构、工程措施增加节水设施、管理措施提高用水效率。原因在于以上措施短期效果明显,但很难做到长期性和有效性。此外,适度预留应急资源。在规划之中加大资金投入,配套相应的制度体系,逐步激发用水主体的节水行为,以上措施产生的调减水量可以全部纳入应急资源,提升灌区的资源供给保证率。
3.3 资源规划的系统性
一是设置系统优先级。资源供给在国家规定范围内的优先级通常为生态环境、生活用水、农业、工业。在社会发展中由于各种因素干扰,导致生态环境恶化、生活用水污染,国家层面开始治理,但在末梢规划还要进一步设限,为系统运行提供规划政策支持。
二是考虑系统的稳定性。在规划时要分析和确定系统震荡的正常可控范围和幅度,确定失稳时的应急纠偏可行方案。主要从区域内外两部分情况入手。内部以组织、工程、技术入手,必要时启用应急资源,外部协调争取各类资源支持,进行系统的纠偏与稳定。
4 结语
社会在发展,时代在进步。从牺牲资源与环境的发展到高质量绿色环保发展,再到保护环境、和谐共生,社会发展中多了许多约束,其中水资源承载能力的科学分析与研究正是寻求和解决经济社会科学、可持续发展的一种途径。通过不断对其加强研究与实践,才能进一步提升人们的生活质量。