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面向可持續(xù)發(fā)展的水資源優(yōu)化配置建議研究

文檔作者：艾克拜爾·艾尼娃文檔來源：新疆維吾爾自治區(qū)哈密水文勘測局		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年02月27日
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2018年第3期(總第150期)
缸漢與芊釷
ENERGY AND ENERGY CONSERVATION 2018年3月
面向可持續(xù)發(fā)展的水資源優(yōu)化配置建議研究
艾克拜爾·艾尼娃
(新疆維吾爾自治區(qū)哈密水文勘測局，新疆哈密839000)
摘要： 敘述了水資源優(yōu)化配置概念及基本原則，分析了面向可持續(xù)發(fā)展的水資源優(yōu)化配置的研究方法及水資源優(yōu)化
配置模型的建立，探討了新疆吐魯番地區(qū)水資源優(yōu)化配置的方案、如何實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略及判定水
資源可持續(xù)發(fā)展能力的評價辦法及指標評價。
關(guān)鍵詞：水資源；優(yōu)化配置；可持續(xù)；協(xié)調(diào)
中圖分類號：P641 文獻標識碼： A 文章編號： 2095—0802一(2018)03—0099—03
Research on Optimal Allocation Suggestion of Water Resources Based on Sustainable
Development Vision
Aikebaier·Ainiwa
(Hami Hydrological Survey Bureau of Xinjiang Uygur Autonomous Region，Hami 839000，Xinjiang，China)
Abstract：This paper described the concept and basic principles of water resource optimal allocation，analyzed the research met—
hods of water resource optimal allocation based on sustainable development and the establishment of water resource optimal aUoc—
ation model and discussed the water resources optimized allocation plan of Turpan area in Xinjiang，sustainable development strategies
on how to realize the optimal allocation of water resources and evaluation methods and index evaluation for determining the
sustainable development ability for water resources．
Key words：water resources；optimal allocation；sustainable；eoordinate
0引言
水是人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是社會經(jīng)濟發(fā)展的
基本保障。然而隨著工業(yè)等污染類行業(yè)快速發(fā)展的同
時，中國的水資源污染急速加快，已嚴重影響了人民
的基本生活質(zhì)量。如何合理開發(fā)和利用水資源就是現(xiàn)
階段中國研究的重點方向，以確保水資源可持續(xù)發(fā)展。
根據(jù)中國多年的研究發(fā)現(xiàn)，確保水資源的可持續(xù)發(fā)展
就需要對水資源進行合理的配置利用，以實現(xiàn)社會效
益和經(jīng)濟效益相結(jié)合的良好結(jié)果。
1水資源優(yōu)化配置概念
水資源優(yōu)化配置是依據(jù)新疆吐魯番地區(qū)的水資源
情況，利用科學的手段和合適的管理方法對水資源的
使用和防治系統(tǒng)進行相關(guān)的改進等操作，從而讓新疆
吐魯番的水資源可持續(xù)利用，其中的“優(yōu)化”是指解
決有關(guān)水資源供需不平衡、水資源在用水行業(yè)間的分
配、水資源的合理開發(fā)、社會經(jīng)濟的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境
的平衡等諸多問題的解決方案?！皟?yōu)化配置”一般是
指對于稀缺資源的合理分配，滿足人民生活需求的同
時確保經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實現(xiàn)整個資
源的利益最大化【1-2]。
2水資源優(yōu)化配置的基本原則
水資源配置系統(tǒng)一般由四個部分組成：水源系統(tǒng)、
收稿日期：2018—0l一14
作者簡介：艾克拜爾·史尼娃，1984年生，男，新疆吐魯番人，
2009年畢業(yè)于新疆大學水文地質(zhì)專業(yè)，助理工程師。
輸水系統(tǒng)、用水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。在對新疆吐魯番水資
源的優(yōu)化配置中，其過程可為：首先該系統(tǒng)依據(jù)系統(tǒng)輸
入的資料，把水源系統(tǒng)通過輸水技術(shù)體系把水配置到每
個用水部門，再通過用水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)把水的相關(guān)信
息傳回到水資源配置總系統(tǒng)。從而使其依據(jù)其反饋的資
料進行統(tǒng)計分析，再建立水資源優(yōu)化配置的模型去優(yōu)化
各部門之間水資源的合理配置，從而最終得到最好的分
配結(jié)果[31。
稀缺資源的分配原理來自相關(guān)經(jīng)濟學理論，在對新
疆吐魯番水資源的優(yōu)化配置中，要求堅持公正和有效的
原則，特別是在水資源利用的高階，更應(yīng)堅持這兩個原
則，其具體內(nèi)容為：有效原則是指經(jīng)濟學中的有效性，
是指利用各個部門對資源利用的邊際效益相同，從而
獲得最高調(diào)查社會利益；公平原則是指滿足國家及個
人等社會各階層對水資源的需求的前提下進行合理分
配，不以其購買能力而決定分配的多少，每個人都有相
同的獲得權(quán)力。
3研究方法和其模型
因為水資源優(yōu)化配置關(guān)系到多重因素，諸如：社
會、經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境等，所以需建立一個反映多個
目標因素的函數(shù)。
3．1目標函數(shù)
根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的理論，在一段時間內(nèi)，需滿足的
目標為：人均生產(chǎn)總值要達到最大值，人均糧食擁有量
需達到最大值，生態(tài)環(huán)境的目標為生態(tài)需水需要達到最
大值。其公式表達式可表示如下：
·99·
萬方數(shù)據(jù)
2018年第3期缸；夏占芋釷2018年3月
maxF(x)=昕G)√獺)乒G)】， (1)
式(1)中，maxF(戈)為水資源優(yōu)化的目標函數(shù)；^G)為人均
生產(chǎn)總值，×104元；五仁)為人均糧食擁有量，kg；五@)
為生態(tài)環(huán)境需水量，ms。
3．2約束條件
在一定程度上，由于水資源的總量有限，則需充
分利用有限的總水量進行水資源的合理優(yōu)化配置，其
總水量的平衡約束可表達為：
形總=形地表水+形地下水一形D， (2)
式(2)中，形總為水資源總量，m3；W地表水為地表水資源
量，rn3；肜地下水為地下水資源量，Ill3；形n為地表水和地
下水相互轉(zhuǎn)化的重復(fù)水量，m3。
3．3可利用的水資源約束
不是所有的水資源都具有可利用性，在總水資源
中，可利用的水資源包括區(qū)域水資源、地下水資源和
入境水?？捎霉奖磉_為：
n
11
Q可sjm=二aiqi(i=1，2，3，4，5)， (3)
扛l
式(3)中，Q可利用為水資源總量中可利用部分的水資源量，
Ill3；cti為第i種水資源用量的比例因子；qi為第i種水資
源的可用量，m3；17,為2。5；i為1。5。
3．4社會經(jīng)濟發(fā)展的約束條件
在水資源充分利用的前提下，相應(yīng)的工業(yè)和農(nóng)業(yè)
等經(jīng)濟發(fā)展水平也要與之相匹配，其主表達公式為：
G(，工業(yè)，A農(nóng)業(yè))>G規(guī)劃，(4)
式(4)中，G(，工業(yè)，A農(nóng)業(yè))為工業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)總
值的GDP(國內(nèi)生產(chǎn)總值)，×104元；G規(guī)劃為國家計劃
的GDP總值，x104元；，工業(yè)為工業(yè)發(fā)展水平，×104元；
A農(nóng)業(yè)為農(nóng)業(yè)發(fā)展水平，×104元。
3．5各系統(tǒng)之間的相互約束
Q系統(tǒng)=Q社+Q生
3
1．’
Q社=藝|p‘，工業(yè)，A農(nóng)業(yè)，JP人口) ， (5)
語l
Q生=Q河道+Q地下水補給+Q污水稀釋
式(5)中，p系統(tǒng)為社會經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的用水總量，
n13；Q社為社會經(jīng)濟用水量，m3；Q生為生態(tài)用水量，1113；
pi(Ix業(yè)，A農(nóng)業(yè)，p人口)為工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉及居民生活用
水量，m3；lp人口為區(qū)域人口總量，×104人；Q河道為河道
水使用量，m3；Q地下水補給為地下水補給水使用量，n13；
Q揮水稀釋為生態(tài)環(huán)境污水消耗量，m3。整個系統(tǒng)的用水量
包括社會經(jīng)濟用水量和生態(tài)用水量，其中社會經(jīng)濟用
水主要是工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉種植及居民生活用水三
方面組成，生態(tài)用水量主要是自然生態(tài)環(huán)境從河道、
地下水及被污染過的水源獲取生態(tài)資源自身生存所需
的用水情況。
4新疆吐魯番地區(qū)的水資源優(yōu)化配置的方案
4．1系統(tǒng)優(yōu)化配置方法
新疆吐魯番地區(qū)水資源優(yōu)化配置的目標是為了讓
該地區(qū)的社會、環(huán)境和經(jīng)濟和諧發(fā)展，因為對水資源
·100·
的時間、空間和水量及其質(zhì)量上有嚴格要求，所以在
配置類型上經(jīng)歷了以下四種類型的演變：初始型、發(fā)
展型、增長型及協(xié)調(diào)型。
4．2適合中國的水資源配置的特性
根據(jù)中國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求和自身水資源的
特點，中國水資源最好的配置方法是把政府宏觀配置
和市場微觀配置相結(jié)合，其具體內(nèi)容為：凡是涉及到
地區(qū)和地區(qū)之間環(huán)境影響等重大的決定，應(yīng)由國家進
行宏觀上的調(diào)整。在滿足這個要求的基礎(chǔ)上，水資源
如何進一步發(fā)揮其配置的最大化，就應(yīng)由市場決定。
宏觀調(diào)控結(jié)合市場配置是目前自然資源的最合理
搭配方式，具有諸多優(yōu)點：在經(jīng)濟體制上，市場經(jīng)濟和
計劃經(jīng)濟各有優(yōu)缺。同理，該方法吸納了計劃配置和
市場配置各自的優(yōu)勢，從而避免了計劃配置和市場配
置各自的劣勢。
水資源的宏觀配置包括了比如南水北調(diào)工程，從
而可調(diào)整中國水資源總量地區(qū)分配不均的情況。同時，
水資源的市場配置不僅可讓人們知道水資源是一種公
共和民生資源，需要政府進行宏觀把控和公共性調(diào)整，
更能意識到任何資源都可被市場化，水資源也不例外，
從而能實現(xiàn)水資源微觀配置的最優(yōu)化，如：減少浪費，
節(jié)約用水嗍。
5實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略
5．1洪水資源再利用
實現(xiàn)洪水可利用化，從而改善人和洪水的關(guān)系。洪
水本質(zhì)上也是一種資源和能量，學會科學運用防洪工
程，從而充分利用洪水資源，既能避免洪水造成的損
失，又能實現(xiàn)人和洪水的和諧相處。
5．2污水再利用
污水的再利用是減輕城市水資源壓力的最好方法，
同時還能減少水對環(huán)境的破壞，實現(xiàn)雙邊收益，帶來
階段的社會、環(huán)境、經(jīng)濟收益，成為國內(nèi)外解決水問題
的首要選擇。
5．3建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)模式
新疆吐魯番地區(qū)大部分是農(nóng)田用地，因此農(nóng)業(yè)用
水量占了絕大部分，但中國當前的農(nóng)業(yè)用水利用率還
不足50％，和西方國家的80％有很大的差距，有很大
的節(jié)水空間。因此建設(shè)新型農(nóng)業(yè)模式就非常重要，在
農(nóng)業(yè)用水上大力進行灌溉改進，改進相關(guān)技術(shù)，調(diào)節(jié)
種植物的種類，從以往的粗放型農(nóng)業(yè)向集約型農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)
化，從而實現(xiàn)水資源的高效可持續(xù)利用。
6評價辦法
是否具有可持續(xù)發(fā)展的能力，這是一個多方面、多
目標的研究對象，在這種具有多個目標的達成方案中
可利用工程模糊集理論，其本身具有的特點可和可持
續(xù)發(fā)展能力問題相匹配，計算之前需先利用相關(guān)的模
型模擬出可持續(xù)的計算結(jié)果，確定其可評估持續(xù)發(fā)展
能力的具體數(shù)字，接著用相關(guān)的可持續(xù)度計算公式來
萬方數(shù)據(jù)
2018年第3期艾克拜爾·艾尼娃：面向可持續(xù)發(fā)展的水資源優(yōu)化配置建議研究2018年3月
算出其可持續(xù)程度，最后再參考相關(guān)標準，進而對該
7指標評價
目前全球內(nèi)很多學者對可持續(xù)利用相關(guān)的指標進
行過探索，但依然沒有形成統(tǒng)一的看法，目前多樣化
的指標體系可作為對可持續(xù)發(fā)展指標評價的參考，如，
可參考借鑒水資源供需目標結(jié)合水資源承載水平和社
會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境等指標相協(xié)調(diào)的體系，如圖1所
示。同時參考各地區(qū)水資源措施的不同，再結(jié)合本地
實際狀況，進而對可持續(xù)發(fā)展的指標系統(tǒng)有一個明確
f供水模數(shù)A，
．一，J1
r水資源承栽能力≯r灌溉率曰。
懶度忙蝴日憾篡
【生態(tài)環(huán)境c力L水資源開發(fā)程度毋
、。：≯生態(tài)環(huán)境用水率c，
亡!塹墨二芏=二塑塑竺墨墨二=亡二二二塑竺墨二]
8結(jié)語
進入21世紀以來，社會的核心主題就是可持續(xù)發(fā)
展，這也是人類發(fā)展繼續(xù)改變和突破的一個階段，曾
經(jīng)的工業(yè)社會造成了大量水資源的污染和消耗，給環(huán)
境造成了極大破壞，從而增加了各類疾病的發(fā)病率和
人的非正常死亡率，這在一定程度上來說是有悖于經(jīng)
濟發(fā)展的目的的，這種先污染后治理的舊模式不符合
人類發(fā)展的需要，更不能適應(yīng)以后的社會發(fā)展。因此，
新疆吐魯番對水資源進行優(yōu)化配置的研究，不僅是對水
資源的充分利用和確保水資源的可持續(xù)發(fā)展，更是作為
對環(huán)境損害的憂慮，從而對各個水資源利用的環(huán)節(jié)進行
研究和反思，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境三者的和諧發(fā)展。
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圖1 可持續(xù)發(fā)展指標體系(責任編輯：高志鳳)
o●o●o●<>●o●◇●o●o●◇●o●o●◇●o●<>●o●o●<>●o●-t》●<>●o●<>●<>●o●o●·<>●<>●o●<>●<>●o●<>●o●◇●<>●◇●o●<>●<>●<>●o●o●<>●o●(>●<>●o●<>●
(上接57頁)
8結(jié)語
在新能源技術(shù)應(yīng)用得到大力支持的背景下[91，當前
光伏電站開發(fā)的重心集中在建設(shè)上，但目前集中式電
站標桿電價在競爭的環(huán)境下大幅下調(diào)，一方面會削弱
在光伏電站建設(shè)的投資，但在電力消納的問題上的投
資會有一定程度的增長。優(yōu)質(zhì)組件的產(chǎn)出是未來光伏
產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。隨著科技的發(fā)展，對光伏組件對環(huán)
境及極端天氣影響下的適應(yīng)性有更高的要求。目前光
伏產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，在使用過程中出現(xiàn)了一些影
響光伏組件效率的問題。這就進一步證明了科技發(fā)展
對光伏的耐久性及高效性的影響。適當?shù)匾钥萍紕?chuàng)新
為主導，以創(chuàng)新與實際應(yīng)用相結(jié)合的方式進一步發(fā)展
光伏產(chǎn)業(yè)。光伏產(chǎn)業(yè)應(yīng)在滿足當前產(chǎn)能的情況下，適
當減緩光伏電廠的建設(shè)，一方面規(guī)避棄用光伏電站帶
來的經(jīng)濟損失，另一方面能更好地滿足未來建設(shè)的光
伏電廠對科技發(fā)展的客觀要求。光伏扶貧一直以來都
是政策支持的項目，加快模塊化光伏設(shè)計，利用模塊
化拼裝的便利性，為扶貧工作進一步推進做好更充分
的準備。結(jié)合儲能項目共同應(yīng)用，既規(guī)避了電量浪費
的風險又能保證應(yīng)急狀態(tài)下電力的供應(yīng)。
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(責任編輯：高志鳳)

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