针对南方湿润区水资源总量丰沛但分布不均且用水强度高的特点,提出了至2030年的水资源可持续利用的分阶段目标,制定了流域和区域水资源配置格局及总量控制性指标,明确了重大水资源配置工程总体布局及管理措施,制定了重点领域和区域水资源可持续利用对策,提出了下游区域对流域入境水的水资源量和质的要求以及重点跨流域或区域调水方案。针对南方湿润区降水频率与径流频率时空不同步现象,首次提出了运用典型年型水资源配置结果反映不同来水频率下的水资源配置情况的方法,对丰富和完善丰水地区水资源优化配置方法具有重要意义。
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水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源,是生态与环境的控制性要素,也是国民经济建设和生态环境保护的命脉。随着人口不断增长、经济快速发展、城市化进程加快和人民生活水平逐步提高,水资源更加深刻地影响着经济社会活动的各个方面,直接关系到国家经济安全、社会稳定和可持续发展。
气候变化和人类不合理的水资源开发利用,导致区域、流域乃至跨流域水资源短缺、洪涝干旱与水环境污染等问题更加突出,水安全问题已成为经济社会发展的制约因素。习总书记明确提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路:党的十八大报告强调“建设生态文明,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计”,把生态文明建设摆在现代化建设全局的突出位置;中共中央、国务院在2011年《关于加快水利改革发展的决定》中明确提出将实施最严格水资源管理制度作为加快转变经济发展方式的战略举措。可见,面对水资源开发利用所面临的严峻新形势,需要在时空上合理调配水资源使之满足日益增长的用水需求,根据水资源承载能力合理调整产业结构布局,最终达到人口、资源、环境和经济的协调发展,对区域与流域水资源进行统一协调规划、标本兼治、综合治理、开源节流、治污并重.研制适应变化环境的水资源系统体系规划,以实现水资源的合理开发、高效利用、优化配置、全面节约、有效保护、综合治理和科学管理的目标。
近10年来,在国家自然科学基金项目(51210013,91547202,51479216,91547108)、国家科技支撑计划(2012BAC2180103)、水利部公益项目(201301002-02,201301071)、广东省水利科技创新项目(2011-11,2014-20)、广东省水资源综合规划等多个课题支持下,综合运用交叉学科理论方法,统计分析与概念性模型相结合,形成了一整套完整的变化环境下南方湿润地区水资源系统规划理论体系与方法,解决了快速动态变化过程中水资源量、质双控制的关键科学技术难题:气候变化和人类活动双重作用下水文水资源过程全要素变异识别、变化环境下非一致性水文水资源序列特征量重现期计算及其重构、快速城市化与用水总量控制约束等多要素胁迫下的水资源需求预测和用水总量控制约束下多维度水资源优化配置。创新性地研制了一系列水文要素全过程变异识别、多边多维水资源需求预测以及水资源自适应协同配置等理论和模型;在理论、模型与方法体系运用上,结合南方典型湿润区——广东省经济社会发展的战略需求,顶层设计了广东省四大片区、七大流域、三个水资源分区层次嵌套154个行政区的开发、利用、治理、配置、节约、保护、管理的布局和方案,涵盖了水资源可持续开发、利用、保护和节约所有方面,是迄今广东省最全面深入的水资源领域研究成果,对于促进水资源可持续利用,建设广东省资源节约型、环境友好型和经济可持续发展的和谐社会,都具有战略意义。
目录
前言
1 概述1
1.1研究背景与意义1
1.2南方湿润区水资源系统的基本特征2
1.3水资源规划体系的组成与任务4
1.4研究进展与发展趋势5
1.5水资源系统规划的指导思想、基本原则与目标26
参考文献282
2 研究区概况及水资源特征39
2.研究区概况及水资源特征39
2.1广东省自然地理基本情况39
2.2水资源数量及其演变44
2.3水资源质量49
2.4水资源开发利用情况51
2.5现状水安全形势56
3 环境变化下区域水文要素变异研究58
3.1水文要素变异分析识别方法58
3.2珠江三角洲水文要素变异分析66
3.3东江流域水文要素变异分析132
3.4小结179
参考文献182
4 高效节约的节水型社会建设体系185
4.1节水型社会建设的内涵与特征185
4.2广东省节水现状与潜力分析188
4.3广东省重点领域节水规划197
4.4广东省节水型社会建设重点项目212
4.5广东省节水型社会制度建设219
参考文献224
5 科学合理的水资源动态需求预测体系226
5.1发达国家用水变化一般规律226
5.2水资源需水预测理论研究231
5.3广东省社会经济发展趋势分析245
5.4广东省未来经济社会需水趋势分析251
5.5广东省水资源动态需求预测263
5.6基于用水胁迫下的广东省水资源需求预测280
参考文献298
6 健康优美的水环境保护和生态建设体系299
6.1污染源与水环境质量现状评价299
6.2水环境保护规划302
6.3城市河流生态建设方案343
参考文献374
7 统一优化的水资源配置体系376
7.1水资源优化配置的特征、形式与原则376
7.2基于复杂性理论的水资源优化配置模型379
7.3广东省水资源优化配置方案404
7.4广东省水资源工程布局和实施方案425
7.5特殊情况下水供求对策措施440
参考文献459
8 健全完善的非工程保障体系461
8.1统一高效的水管理体制461
8.2科学合理的水权、水市场和水价体制473
8.3完善健全的水政策法规和执法体系480
8.4协作共享的科技与人才队伍体系488
9 主要成果和结论495
9.1主要成果495
9.2主要结论496
《变化环境下南方湿润区水资源系统规划体系研究》:
(2)水环境管理体制的研究
国外发达国家对于水环境管理体制的研究多来源于政府机构,他们的水环境管理模式随着认知水平的提高与需求的不断变化,正在逐步完善。水环境管理体制主要包括:①水利部门管理下的集成管理模式,即设置水利部门为国家级专门负责水资源与水环境管理的机构,全面负责水管理工作,荷兰与俄罗斯都采用这种模式;②环保部门管理下的集成管理模式,此模式由环保部门负集中管理责任,前提是国家一级没有水环境管理或水资源的专门机构,德国和法国是典型代表国家;③分散管理模式,此模式由相关部门分别承担管理责任,前提是国家一级没有水环境管理或水资源专门机构,日本、英国与加拿大是具有代表性的国家;④低级别的集成分散式管理模式,例如以色列,全国水资源的管理工作由农业部长负责,还成立了由国家直接领导的“国家水委会”,来进行统一管理,是作为政府部门对全国水资源的保护、开发和利用进行管理的专职机构;⑤高级别的集成分散式管理模式,由国家总理指挥,建立国家水资源管理委员会全面承担水环境与水资源管理的责任,并组织相关部门负责人参与,澳大利亚南与印度是具有代表性的国家;⑥区域水环境管理体制,区域水环境管理委员会是具体实施水环境管理的政策法规,以及对水环境管理方案、措施进行选择和执行的专职机构。美国、荷兰、爱尔兰等国家均采用此模式。目前,国外流域水环境管理正在向多目标、多主体的“集成化”管理体制过渡。
(3)循环经济理论的研究
循环经济思想的演进可分为3个阶段:萌芽阶段、诞生阶段、蓬勃发展阶段。
第一阶段,萌芽阶段。“循环经济”(CircularEconomy)-词最早出现于20世纪60年代,是美国的经济学家Kenneth提出的。按照Kenneth的观点,循环经济是指在人、自然资源和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及废弃的全过程中,把传统的依赖资源消耗的线性增长的经济,转变为依赖生态资源循环来发展的经济。由于Kenneth的启蒙,循环经济概念下衍生出许多相关理论。20世纪60年代,John Ehrenfeld和Nicholas Gertlet在丹麦的卡伦堡市提出产业共生理论,他们的目标是建立一个循环性的产业共生系统。该系统可使企业有效利用废物,变废为宝,以降低废弃物的处理费用和环境负荷。
第二阶段,诞生阶段。1980年美国首先提出产业生态理论,该理论核心观点是以经济、文化、技术的不断发展为前提,强调环境与产业间的相互影响作用,以此促进环境负荷的评估及环境负荷的最低化。20世纪80年代,循环经济的“3R”原则产生,美国杜邦化学公司将减量化(Reduce)、再利用(Reuse)和再循环(Recycle)作为指导原则。1989年,Frosch等提出了与“循环经济”有着诸多类似点的“工业生态学”概念,该概念认为工业生产中没有绝对的废弃物,反而全部是资源,工业生产的进行与环境保护通过适当方法完全可以实现相互统一。1990年,Pearce等在《自然资源与环境经济学》一书中提出“循环经济”一词,并将其分为自然循环与工业循环两大部分。
第三阶段,蓬勃发展阶段。1994年,联合国大学提出零排放(ZeroEmission)的理论,成为低碳经济的启蒙理论。1996年日本东京大学提出逆生产(InverseManufacturing)理论,这是一种新型的循环社会理论,该理论认为在产品的生产、使用、保修、回收和再利用的整个过程中,应尽可能减少资源和能源的使用程度及废弃物的排放量。进入21世纪,LoweEmest指出,循环经济的产业生态是一个自然的区域经济系统及与当地生物圈密切联系的服务系统。
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