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【上海水處理設(shè)備網(wǎng)shwebi.cn】水資源危機(jī)是全球性的戰(zhàn)略危機(jī)。目前，全球約有36億人面臨水資源短缺、水環(huán)境污染等水問題，而這個(gè)數(shù)字在2050年可能增長(zhǎng)至48億~57億。水資源問題已經(jīng)成為影響人類生存和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可繼續(xù)發(fā)展不可回避的問題之一。面對(duì)全球水資源供給能力的不時(shí)動(dòng)搖以及用水需求的繼續(xù)增加，通過管理能力的提升來緩解水資源供需矛盾，應(yīng)對(duì)水、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等不同系統(tǒng)之間的不確定性已經(jīng)成為全球水資源可持續(xù)發(fā)展的必定要求。作為聯(lián)合國(guó)《2030年可繼續(xù)發(fā)展議程》17項(xiàng)目標(biāo)之一，為所有人提供水和環(huán)境衛(wèi)生并對(duì)其進(jìn)行可持續(xù)管理”也已經(jīng)成為人類社會(huì)共同努力的方向。

國(guó)是一個(gè)水資源相對(duì)緊缺且多種水問題交織的超大人口規(guī)模國(guó)家，水資源管理始終是國(guó)家治理的重要內(nèi)容，水資源管理目標(biāo)和模式因各歷史時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)狀況和水資源開發(fā)利用方式的不同而存在顯著差別。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不時(shí)發(fā)展，水災(zāi)害這一老問題依然存在而水資源短缺、水生態(tài)損害、水環(huán)境污染等新問題更加突出。水資源系統(tǒng)在人口規(guī)模增加、氣候變化、消費(fèi)需求升級(jí)等因素驅(qū)動(dòng)下，與糧食、能源、生態(tài)等各要素形成了更為緊密的耦合互饋關(guān)系，出現(xiàn)出更為復(fù)雜的資源屬性和循環(huán)路徑。當(dāng)前，國(guó)家水治理的現(xiàn)實(shí)需求和水資源系統(tǒng)的復(fù)雜化給水資源管理賦予了全新任務(wù)，提出了新的挑戰(zhàn)。此背景下，本文立足于對(duì)復(fù)雜水資源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的解析，提出復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的目標(biāo)、對(duì)象和路徑，力圖構(gòu)建起復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的理論體系，為我國(guó)及全球水資源管理的發(fā)展提供助力。

1復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理內(nèi)涵解析

國(guó)水資源管理模式發(fā)展歷程

隨著新老水問題不時(shí)交織以及不同區(qū)域水資源供需矛盾不時(shí)轉(zhuǎn)化，新中國(guó)成立以來我國(guó)水資源管理模式經(jīng)歷了從面向水利工程的以需定供管理（19491977年）面向政策約束的以供定需管理（19781987年）面向可持續(xù)發(fā)展的資源化管理（19882014年）面向關(guān)聯(lián)要素的水資源系統(tǒng)管理（2015年至今）4個(gè)階段的轉(zhuǎn)變。

對(duì)復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的認(rèn)知與思考

國(guó)水資源系統(tǒng)管理模式發(fā)展歷程

新中國(guó)成立初期，國(guó)水旱災(zāi)害頻發(fā)，百?gòu)U待興，以防洪和灌溉為代表的生存性需求是這一階段經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)水資源系統(tǒng)的主要需求。這一特點(diǎn)決定了此階段是以單目標(biāo)開發(fā)為主的大規(guī)模水利工程建設(shè)時(shí)期，而與此對(duì)應(yīng)的水資源管理模式則是面向水利工程的以需定供管理上海實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備。

改革開放以來，隨著用水規(guī)模不時(shí)增加，國(guó)水資源系統(tǒng)快速惡化。面對(duì)以黃河斷流為標(biāo)志的水資源嚴(yán)峻形勢(shì)，國(guó)開始采用行政手段完成一些流域或重要供水工程的水量分配方案。1982年《山西省水資源管理?xiàng)l例》提出實(shí)行取水許可制度，以及1987年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)黃河水量分配方案是這一時(shí)期的標(biāo)志性效果。隨著管理政策的不時(shí)完善，此階段我國(guó)水資源管理模式逐步從以需定供轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蛘�策約束的以供定需。

1988年《中華人民共和國(guó)水法》公布，標(biāo)志著我國(guó)水資源管理開始邁入資源化管理階段。水的商品屬性得到認(rèn)可是這一時(shí)期資源化管理得以形成的基礎(chǔ)，而“三條紅線”等政策的提出使得資源化管理要求被準(zhǔn)確量化，政策、經(jīng)濟(jì)、水權(quán)交易等多種調(diào)控手段的綜合運(yùn)用是這一時(shí)期我國(guó)水資源管理的顯著特點(diǎn)。

近年，隨著“山水林田湖草沙”生命共同體理念不時(shí)深入人心，以及經(jīng)濟(jì)全球化浪潮不時(shí)推進(jìn)，水資源系統(tǒng)與山、林、田、草、沙等生態(tài)要素，以及能源、食物等資源要素的紐帶關(guān)系不時(shí)加深，經(jīng)濟(jì)、資源、氣候、生態(tài)等外部系統(tǒng)逐漸成為影響水資源系統(tǒng)的關(guān)鍵因子，基于“自然-經(jīng)濟(jì)-生態(tài)”完整鏈條認(rèn)識(shí)水資源系統(tǒng)循環(huán)規(guī)律，拓展保守水資源系統(tǒng)管理目標(biāo)、管理任務(wù)和管理路徑，成為新時(shí)期我國(guó)乃至全球水資源管理亟須解決的關(guān)鍵問題。均衡統(tǒng)籌不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源系統(tǒng)的差別化要求，形成面向自然水系統(tǒng)多屬性、社會(huì)水系統(tǒng)全過程、水與關(guān)聯(lián)系統(tǒng)多要素的水資源系統(tǒng)管理模式成為現(xiàn)階段及未來一個(gè)時(shí)期我國(guó)水資源管理的必定選擇。

復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的基本特征

從實(shí)質(zhì)上來講，水資源系統(tǒng)的復(fù)雜性是由水資源的自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)屬性共同決定的

作為自然界物質(zhì)循環(huán)的基本要素，水是連接大氣圈、巖石圈和生物圈的紐帶，山水林田湖草沙”生命共同體的重要組成局部。自然水體受太陽(yáng)輻射、重力勢(shì)能等能量驅(qū)動(dòng)，形成了以“降水—徑流—蒸發(fā)”為特征的自然水循環(huán)過程。水分、能量和介質(zhì)是水資源自然屬性的3個(gè)基本組成要素，其中水分是自然屬性的主體，能量是自然屬性的驅(qū)動(dòng)力，介質(zhì)是自然屬性的環(huán)境基礎(chǔ)。上海實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備 

作為具有商品屬性的生產(chǎn)資料，水資源在流通過程中服從價(jià)值規(guī)律、供求規(guī)律和競(jìng)爭(zhēng)規(guī)律的基本原則，經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程中受到原材料、生產(chǎn)本錢、生產(chǎn)效益等多個(gè)因素的共同影響。例如我國(guó)南方地區(qū)水資源短缺，但由于具備土地、勞動(dòng)力本錢等相對(duì)優(yōu)勢(shì)，南方地區(qū)依然是國(guó)糧食、能源等水密集型產(chǎn)品的主要輸出區(qū)。

作為維持社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本公共產(chǎn)品，水資源還具備保證用水公平和基本發(fā)展權(quán)、支撐糧食和能源等關(guān)鍵資源生產(chǎn)開發(fā)的社會(huì)屬性�，F(xiàn)階段我國(guó)水資源管理的公益性特征還較為明顯，局部地區(qū)水的流動(dòng)規(guī)律（如調(diào)水工程、農(nóng)村飲水工程等）及糧食安全、能源平安保證依然受到水資源社會(huì)屬性的顯著影響。近年來，隨著我國(guó)生產(chǎn)生活方式的快速變化，水資源的自然屬性、經(jīng)濟(jì)屬性和社會(huì)屬性之間相互影響，相互作用水平不時(shí)加深，各個(gè)屬性在不同地區(qū)的表示形式發(fā)生顯著變化。針對(duì)不同地區(qū)發(fā)展特點(diǎn)及水資源本底條件，充沛考慮水的自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三重屬性是新時(shí)期水資源系統(tǒng)管理的關(guān)鍵。現(xiàn)階段我國(guó)復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的基本特征可以從多屬性、全過程和多要素3個(gè)方面表征。

多屬性特征

受水資源基本認(rèn)知、水資源系統(tǒng)監(jiān)控能力等因素的影響，臨時(shí)以來我國(guó)水資源管理主要偏重水量、水質(zhì)兩個(gè)維度，但現(xiàn)階段人類活動(dòng)對(duì)水資源要素的利用方式和對(duì)水資源系統(tǒng)的擾動(dòng)水平遠(yuǎn)不止于此。近年，水域空間、水流狀態(tài)、水體溫度等水資源系統(tǒng)基本要素受經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的擾動(dòng)日益顯著，并開始從不同方面影響水資源系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。例如，1987年以來由于建設(shè)用地的擴(kuò)張，千湖之城”湖北省武漢市天然濕地面積累計(jì)減少了369km2與此同時(shí)人工濕地面積迅速增加，大量的水庫(kù)、閘壩建設(shè)使得上下游之間營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)傳輸通道縮窄，導(dǎo)致需要獨(dú)特生境的水生生物不得不遷徙甚至消亡。此外，大量工廠、火電站的修建導(dǎo)致高溫水體排放增加，而水體熱污染作為水污染的一種重要類型不只會(huì)影響水生生物的生存，也會(huì)使得氰化物、重金屬離子等污染物的毒性增強(qiáng)。針對(duì)水量、水質(zhì)、水域空間、水流狀態(tài)、水溫等水資源屬性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響水平的不時(shí)加深，開展復(fù)雜水資源系統(tǒng)多屬性管理已經(jīng)成為現(xiàn)階段水資源及生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

全過程特征

水資源系統(tǒng)為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供所需的水量和水域空間，反過來涉水經(jīng)濟(jì)活動(dòng)又不時(shí)影響著水循環(huán)路徑與結(jié)構(gòu)。人類活動(dòng)的不時(shí)參與下，人工取用水強(qiáng)度與頻率不時(shí)增加，并形成了由取水、輸水、用水、排水4個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成的人工實(shí)體水循環(huán)過程。局部人工干擾強(qiáng)烈的流域，人工實(shí)體水循環(huán)過程已經(jīng)引起了資源、生態(tài)、環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)各系統(tǒng)之間的強(qiáng)烈反饋。此外，經(jīng)濟(jì)全球化和高度市場(chǎng)化的背景下，隱含在商品中的水資源遵循商品流通規(guī)律，形成了以“商品流通（虛擬水貿(mào)易）商品消費(fèi)（虛擬水消費(fèi)）回收再生產(chǎn)（虛擬水回用）為特征的虛擬水流動(dòng)過程。這種實(shí)體水的人工水循環(huán)過程與虛擬水的貿(mào)易過程緊密耦合、相互交織，共同構(gòu)成基于內(nèi)外部性的取-輸-用-排-貿(mào)易”社會(huì)水循環(huán)全過程�；�于此，遵循水在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的轉(zhuǎn)化運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過優(yōu)化水資源循環(huán)過程來均衡各系統(tǒng)發(fā)展目標(biāo)，開展復(fù)雜水資源系統(tǒng)全過程管理已經(jīng)成為保證自然水體健康和經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水平安的核心。

多要素特征

除了被經(jīng)濟(jì)社會(huì)直接利用，水資源也是能源、糧食等其他資源生產(chǎn)加工的物質(zhì)基礎(chǔ)。2011年德國(guó)波恩會(huì)議首次將水、能源、糧食之間的關(guān)系總結(jié)為“紐帶關(guān)系”同年，世界經(jīng)濟(jì)論壇將水、能源、食物系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)并列為全球三大重點(diǎn)關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)，并指出水、能源、食物與氣候變化作為關(guān)聯(lián)體正面臨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境各方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。自此，水與能源、食物、生態(tài)等關(guān)聯(lián)要素的協(xié)同平安開始引起各國(guó)政府和全球?qū)W術(shù)界廣泛關(guān)注。由于我國(guó)水、能源和糧食消費(fèi)規(guī)模巨大，以及水與耕地、能源空間分布不相匹配，國(guó)已經(jīng)成為全球水-能源-糧食紐帶關(guān)系最顯著、聯(lián)合風(fēng)險(xiǎn)最突出的地區(qū)。有效評(píng)估水、能源、糧食、生態(tài)等關(guān)聯(lián)要素之間的復(fù)雜紐帶關(guān)系，提高不同要素之間的協(xié)同配置水平，將水與關(guān)聯(lián)要素作為一個(gè)有機(jī)體進(jìn)行綜合管理已經(jīng)成為區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的基本要求。面對(duì)外部環(huán)境的快速變化，開展復(fù)雜水資源系統(tǒng)多要素管理，盡快形成可持續(xù)的水與關(guān)聯(lián)要素優(yōu)化管理方案已經(jīng)成為我國(guó)水資源系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

2復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理框架

管理目標(biāo)

復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的系統(tǒng)目標(biāo)是最大水平消除水資源系統(tǒng)脆弱性帶來的有利影響，均衡水資源系統(tǒng)內(nèi)部、水資源系統(tǒng)與外部關(guān)聯(lián)要素之間的發(fā)展目標(biāo)，使得有限的水資源得到繼續(xù)合理的開發(fā)利用，并產(chǎn)生最大的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等綜合效益。復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理目標(biāo)可以認(rèn)為是降低生態(tài)環(huán)境外部性（Environ提高經(jīng)濟(jì)效率與效益（Economi保證社會(huì)用水公平（Equiti和系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避（Elusion之間尋求平衡。 上海實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備

對(duì)復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的認(rèn)知與思考

復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理目標(biāo)

具體而言，降低生態(tài)環(huán)境外部性是指充沛考慮維護(hù)自然水體健康以及衍生生態(tài)空間的可持續(xù)性，防止取用水活動(dòng)對(duì)水資源系統(tǒng)的破壞。從流域尺度來講，主要是確定流域適宜的水資源開發(fā)利用閾值。提高經(jīng)濟(jì)效率與效益指的兼顧生態(tài)需求和用水公平的條件下，對(duì)不同區(qū)域、不同行業(yè)之間的水資源進(jìn)行優(yōu)化配置，最大水平提高單方水的效率與效益，提高水資源節(jié)約集約利用水平。社會(huì)用水公平是指保證所有人都能獲得生存和發(fā)展所必須滿足的水量要求，這里的社會(huì)用水公平不只指現(xiàn)階段不同區(qū)域之間的公平，也包括當(dāng)代人與后代人之間的公平。由于水資源系統(tǒng)與其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的耦合水平不時(shí)加深，外部系統(tǒng)逐漸成為影響區(qū)域水安全的關(guān)鍵因素，因此降低水資源系統(tǒng)不確定性，防止不同系統(tǒng)之間的聯(lián)合風(fēng)險(xiǎn)也是水資源系統(tǒng)管理的目標(biāo)之一。

管理對(duì)象

隨著不同時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)水資源屬性需求的不時(shí)變化，水資源管理對(duì)象逐步從早期的自然水體過渡到自然-人工”二元水體，并進(jìn)一步發(fā)展為現(xiàn)階段自然水體、人工水體及水與關(guān)聯(lián)要素并存的復(fù)雜水資源系統(tǒng)，不同管理對(duì)象既自成體系，又相互密切相關(guān)，使得水資源管理對(duì)象實(shí)際上成為動(dòng)態(tài)性、復(fù)雜性和不確定性并存的多目標(biāo)系統(tǒng)�；�于上述分析，為了提高水資源管理的針對(duì)性和有效性，復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的對(duì)象應(yīng)包含以下3個(gè)子對(duì)象。

①基于資源要素的自然水系統(tǒng)。自然水系統(tǒng)是水資源管理的基礎(chǔ)，一切經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水都來自于自然系統(tǒng)，并最終回歸自然系統(tǒng)。地表水和地下水是自然水系統(tǒng)的主體，雨水、土壤水、苦咸水等是自然水系統(tǒng)的重要組成。自然水系統(tǒng)管理的主要任務(wù)是調(diào)查水資源的空間分布及組成結(jié)構(gòu)，評(píng)估水資源開發(fā)利用條件；分析人類活動(dòng)對(duì)自然水體及其關(guān)聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)的影響機(jī)制和影響程度，明確水資源開發(fā)利用閾值；預(yù)測(cè)水資源系統(tǒng)的變化趨勢(shì)，核算自然水系統(tǒng)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的承載能力。

②基于內(nèi)外部性的社會(huì)水循環(huán)過程。由于人工取用水活動(dòng)的不時(shí)加強(qiáng)，局部流域的水循環(huán)結(jié)構(gòu)、路徑和參數(shù)已由原來的自然”一元模式占主導(dǎo)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤白匀?社會(huì)”二元耦合模式，對(duì)社會(huì)水循環(huán)過程進(jìn)行科學(xué)管理是現(xiàn)階段我國(guó)水資源管理的重要內(nèi)容。社會(huì)水循環(huán)管理的主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)社會(huì)水循環(huán)各環(huán)節(jié)通量過程，預(yù)測(cè)未來用水需求變化趨勢(shì)；評(píng)估社會(huì)水循環(huán)過程對(duì)流域自然水循環(huán)、水環(huán)境、水生態(tài)等涉水系統(tǒng)的影響機(jī)制；均衡各行業(yè)、各地區(qū)發(fā)展目標(biāo)，調(diào)控虛擬水流動(dòng)路徑，保證水系統(tǒng)安全穩(wěn)定。

③基于紐帶關(guān)系的水與關(guān)聯(lián)要素。隨著資源消費(fèi)需求不時(shí)增加，水資源系統(tǒng)與其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)之間互動(dòng)聯(lián)系顯著加強(qiáng)，以“水-能源-糧食-生態(tài)”為代表的耦合系統(tǒng)關(guān)聯(lián)關(guān)系識(shí)別及協(xié)同平安調(diào)控已經(jīng)成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)和國(guó)家治理的重點(diǎn)。針對(duì)我國(guó)發(fā)展需求及資源分布特征，水與關(guān)聯(lián)要素管理的主要任務(wù)是開展水與關(guān)聯(lián)要素之間的紐帶關(guān)系量化解析，預(yù)測(cè)外部系統(tǒng)對(duì)水資源系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的影響水平；分析不同地區(qū)水與關(guān)聯(lián)要素協(xié)調(diào)發(fā)展所面臨的聯(lián)合風(fēng)險(xiǎn)，提出不同情景下的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避方案。

管理路徑

經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源系統(tǒng)自然屬性、經(jīng)濟(jì)屬性和社會(huì)屬性的多方面要求，現(xiàn)代環(huán)境下水資源在自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及其關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)的基本特征。近年，水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)退化等水問題在國(guó)局部地區(qū)呈現(xiàn)，而國(guó)際能源、糧食貿(mào)易環(huán)境惡化也對(duì)國(guó)內(nèi)能源行業(yè)和農(nóng)業(yè)的用水保證提出了更高要求。相比于傳統(tǒng)的水資源管理模式，水資源系統(tǒng)的內(nèi)外部變化使得我國(guó)水資源管理的目標(biāo)和對(duì)象均發(fā)生了不同水平的改變，并對(duì)水資源系統(tǒng)的管理路徑提出了新的要求。上海純水設(shè)備 

針對(duì)不同管理對(duì)象，復(fù)雜水資源系統(tǒng)的管理路徑如下圖所示。對(duì)基于資源要素的自然水系統(tǒng)來講，水量、水質(zhì)、水域空間、水流狀態(tài)和水溫這5個(gè)維度既是自然水系統(tǒng)狀態(tài)的外在表征，也是自然水系統(tǒng)管理的量化評(píng)價(jià)依據(jù)。其中水量管理的核心是確定地表水和地下水的合理開發(fā)閾值，水質(zhì)管理的核心是確定水生生物正常生長(zhǎng)的水體指標(biāo)濃度閾值，水域空間管理的核心是確定不同條件下適宜的水域面積范圍，水流狀態(tài)管理的核心是確定水系連通狀態(tài)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，水溫管理的核心則是確定水體溫度對(duì)水環(huán)境的影響閾值。

對(duì)復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的認(rèn)知與思考

復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理路徑

對(duì)基于內(nèi)外部性的水循環(huán)過程來講，從“取-輸-用-排-貿(mào)易”全過程進(jìn)行人工取用水管理是平衡經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境健康的必要手段。針對(duì)不同環(huán)節(jié)的循環(huán)特點(diǎn)，取水、輸水、用水、排水和貿(mào)易管理的偏重點(diǎn)有所差別。其中取水過程管理偏重于合理控制水資源開發(fā)利用規(guī)模，輸水過程管理偏重于漏損控制，用水過程管理偏重于降耗減排，排水過程管理偏重于減污回用，貿(mào)易過程管理偏重于經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的平衡。

對(duì)基于紐帶關(guān)系的水與關(guān)聯(lián)要素來講，生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、糧食和能源是現(xiàn)階段與水資源系統(tǒng)關(guān)聯(lián)關(guān)系最密切、相互影響水平最突出的外部系統(tǒng)，突破保守單個(gè)系統(tǒng)的管理邊境，形成多系統(tǒng)協(xié)同管理模式已經(jīng)成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的必定要求。結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段實(shí)際情況，促進(jìn)水、土、能源及其他生產(chǎn)要素的空間優(yōu)化，均衡不同涉水行業(yè)發(fā)展目標(biāo)，降低水資源開發(fā)利用對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響是國(guó)水與關(guān)聯(lián)要素協(xié)同平安與優(yōu)化管理的核心。

總的來看，管理路徑的選擇與管理對(duì)象自身特點(diǎn)密切相關(guān)。針對(duì)自然水系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)“量-質(zhì)-域-流-溫”多屬性管理，有利于從多個(gè)方面保證自然水系統(tǒng)安全；針對(duì)社會(huì)水循環(huán)過程，強(qiáng)調(diào)“取-輸-用-排-貿(mào)易”全過程管理，有利于精確控制人工取用水的強(qiáng)度和模式；針對(duì)水與關(guān)聯(lián)要素，強(qiáng)調(diào)水與生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、糧食和能源的多要素協(xié)同管理，有利于實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)之間的協(xié)同平安與可持續(xù)發(fā)展。

3復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理關(guān)鍵支撐

經(jīng)過多年發(fā)展，國(guó)水資源管理已經(jīng)形成以技術(shù)手段、經(jīng)濟(jì)手段、法律手段、政策手段和行政手段相結(jié)合的綜合管理模式，這些管理模式對(duì)我國(guó)水資源系統(tǒng)健康發(fā)展、水資源供需矛盾有效緩解起到積極作用。然而，隨著生產(chǎn)方式的不時(shí)變化和人類社會(huì)對(duì)水資源需求的不時(shí)增長(zhǎng)，水資源系統(tǒng)內(nèi)部各要素、水資源系統(tǒng)與外部關(guān)聯(lián)系統(tǒng)之間耦合關(guān)系越來越復(fù)雜，自然屬性、經(jīng)濟(jì)屬性和社會(huì)屬性相互影響、相互作用已經(jīng)成為現(xiàn)代環(huán)境下水資源系統(tǒng)出現(xiàn)出的新變化規(guī)律。如何保證自然水系統(tǒng)的健康性、經(jīng)濟(jì)社會(huì)合理用水的平安性，以及水資源系統(tǒng)與其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的可靠性已經(jīng)成為我國(guó)水資源管理所必需回答和解決的問題�；�于我國(guó)水資源本底條件、現(xiàn)狀管理模式以及未來可能面臨的問題，本研究認(rèn)為水資源監(jiān)測(cè)技術(shù)、水循環(huán)模擬技術(shù)、水資源配置與調(diào)度技術(shù)和水生態(tài)環(huán)境過程模擬技術(shù)是國(guó)復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的關(guān)鍵支撐。

水資源監(jiān)測(cè)技術(shù)

以往我國(guó)水資源監(jiān)測(cè)偏重于水量、水質(zhì)監(jiān)測(cè)，缺少對(duì)水域空間、水體流態(tài)和水體溫度等影響自然水體狀態(tài)關(guān)鍵要素的關(guān)注。局部地區(qū)地下水開采量、農(nóng)村污染物排放的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)依舊缺乏。此外，國(guó)現(xiàn)階段水資源要素監(jiān)測(cè)主要以傳統(tǒng)的地面監(jiān)測(cè)為主，而隨著科技的進(jìn)步，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)、地面攝影丈量、地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代丈量技術(shù)，以及大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)開展水資源多要素“地-天-空”系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，將為我國(guó)復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理提供有效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。上海純水設(shè)備 

水循環(huán)模擬技術(shù)

對(duì)自然狀態(tài)下的一元水循環(huán)及“自然-社會(huì)”二元水循環(huán)進(jìn)行精確模擬是復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的重要支撐。面對(duì)不同系統(tǒng)之間耦合程度的不時(shí)加深，有必要以系統(tǒng)性思維方法充沛考慮水分和能量在水循環(huán)、水生態(tài)和水環(huán)境三個(gè)系統(tǒng)之間的循環(huán)過程，并耦合氣候模式、水質(zhì)模型和流域生態(tài)模型評(píng)估水資源系統(tǒng)現(xiàn)階段及未來變化趨勢(shì)。

水資源配置與調(diào)度技術(shù)

實(shí)施包括水量、水質(zhì)、水域空間、水流狀態(tài)等要素在內(nèi)的水資源配置以及多目標(biāo)水資源調(diào)度是復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的基本途徑。水資源配置與調(diào)度直接連接自然水系統(tǒng)、社會(huì)水循環(huán)過程、水與關(guān)聯(lián)要素三大管理對(duì)象，水資源精細(xì)化管理的技術(shù)基礎(chǔ)，具體由預(yù)測(cè)、配置、調(diào)度、評(píng)價(jià)四大技術(shù)組成。目前，水資源配置與調(diào)度技術(shù)的難點(diǎn)在于多目標(biāo)決策以及水經(jīng)濟(jì)政策模擬評(píng)價(jià)。

水生態(tài)環(huán)境過程模擬技術(shù)

目前人工取用水對(duì)水生態(tài)、水環(huán)境系統(tǒng)的影響已經(jīng)開始引起政府、學(xué)者和社會(huì)公眾的廣泛關(guān)注，但現(xiàn)階段研究效果還難以支撐水生態(tài)與水環(huán)境系統(tǒng)的有效管理與可繼續(xù)發(fā)展要求。開展水生態(tài)、水環(huán)境演化過程模擬，評(píng)估水生動(dòng)植物的生存狀態(tài)，確定水環(huán)境要素動(dòng)態(tài)閾值是復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理的關(guān)鍵內(nèi)容。

4結(jié)論與展望

面對(duì)自然水系統(tǒng)維護(hù)難度增加、社會(huì)水循環(huán)強(qiáng)度加劇、水與關(guān)聯(lián)要素耦合程度加深的新形勢(shì)，如何協(xié)調(diào)水資源自然屬性、經(jīng)濟(jì)屬性和社會(huì)屬性三者的相互關(guān)系，保證自然水系統(tǒng)的健康性、經(jīng)濟(jì)社會(huì)合理用水的平安性，以及水資源系統(tǒng)與其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的可靠性，成為新時(shí)期我國(guó)水資源系統(tǒng)管理面臨的新挑戰(zhàn)。本文論述了國(guó)水資源管理模式的發(fā)展歷程，并總結(jié)了國(guó)水資源管理模式從面向水利工程的以需定供管理、面向政策約束的以供定需管理、面向可持續(xù)發(fā)展的資源化管理，面向關(guān)聯(lián)要素的水資源系統(tǒng)管理四個(gè)階段的基本特征。從管理目標(biāo)、管理對(duì)象和管理路徑三個(gè)方面對(duì)復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理基本框架進(jìn)行了詳細(xì)論述。隨著不同時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)水資源屬性需求的不時(shí)變化，水資源管理對(duì)象逐步從早期的自然水體過渡到自然-人工”二元水體，并進(jìn)一步發(fā)展為現(xiàn)階段自然水體、人工水體及循環(huán)伴生過程、水與關(guān)聯(lián)要素并存的復(fù)雜水資源系統(tǒng)。而不同管理對(duì)象的特點(diǎn)要求改變保守的水資源系統(tǒng)管理路徑：上海純水設(shè)備針對(duì)自然水系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)“量-質(zhì)-域-流-溫”多屬性管理；針對(duì)社會(huì)水循環(huán)過程，強(qiáng)調(diào)“取-輸-用-排-貿(mào)易”全過程管理；針對(duì)水與關(guān)聯(lián)要素，則強(qiáng)調(diào)水與生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、糧食和能源的多要素協(xié)同管理。

水資源系統(tǒng)內(nèi)部、水資源系統(tǒng)與外部關(guān)聯(lián)系統(tǒng)各要素相互關(guān)系的快速變化已經(jīng)給我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來嚴(yán)重影響，以自然水系統(tǒng)、社會(huì)水循環(huán)過程以及水與關(guān)聯(lián)要素為管理對(duì)象，以降低生態(tài)環(huán)境外部性、提高經(jīng)濟(jì)效率與效益、保證社會(huì)用水公平和系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避為目標(biāo)的復(fù)雜水資源系統(tǒng)管理，將為我國(guó)水資源系統(tǒng)綜合有效管理以及協(xié)調(diào)人類活動(dòng)與自然生態(tài)用水關(guān)系提供支撐，并會(huì)在更加廣闊維度下實(shí)現(xiàn)水資源合理開發(fā)與優(yōu)化利用。

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