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面向可持續發展的水資源優化配置建議研究

文檔作者：艾克拜爾·艾尼娃文檔來源：新疆維吾爾自治區哈密水文勘測局		點擊數：	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
面向可持續發展的水資源優化配置建議研究
艾克拜爾·艾尼娃
(新疆維吾爾自治區哈密水文勘測局，新疆哈密839000)
摘要： 敘述了水資源優化配置概念及基本原則，分析了面向可持續發展的水資源優化配置的研究方法及水資源優化
配置模型的建立，探討了新疆吐魯番地區水資源優化配置的方案、如何實現水資源優化配置可持續發展的戰略及判定水
資源可持續發展能力的評價辦法及指標評價。
關鍵詞：水資源；優化配置；可持續；協調
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基礎，也是社會經濟發展的
基本保障。然而隨著工業等污染類行業快速發展的同
時，中國的水資源污染急速加快，已嚴重影響了人民
的基本生活質量。如何合理開發和利用水資源就是現
階段中國研究的重點方向，以確保水資源可持續發展。
根據中國多年的研究發現，確保水資源的可持續發展
就需要對水資源進行合理的配置利用，以實現社會效
益和經濟效益相結合的良好結果。
1水資源優化配置概念
水資源優化配置是依據新疆吐魯番地區的水資源
情況，利用科學的手段和合適的管理方法對水資源的
使用和防治系統進行相關的改進等操作，從而讓新疆
吐魯番的水資源可持續利用，其中的“優化”是指解
決有關水資源供需不平衡、水資源在用水行業間的分
配、水資源的合理開發、社會經濟的發展和生態環境
的平衡等諸多問題的解決方案。“優化配置”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
時確保經濟和生態環境的效益協調統一，實現整個資
源的利益最大化【1-2]。
2水資源優化配置的基本原則
水資源配置系統一般由四個部分組成：水源系統、
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年畢業于新疆大學水文地質專業，助理工程師。
輸水系統、用水系統和排水系統。在對新疆吐魯番水資
源的優化配置中，其過程可為：首先該系統依據系統輸
入的資料，把水源系統通過輸水技術體系把水配置到每
個用水部門，再通過用水系統和排水系統把水的相關信
息傳回到水資源配置總系統。從而使其依據其反饋的資
料進行統計分析，再建立水資源優化配置的模型去優化
各部門之間水資源的合理配置，從而最終得到最好的分
配結果[31。
稀缺資源的分配原理來自相關經濟學理論，在對新
疆吐魯番水資源的優化配置中，要求堅持公正和有效的
原則，特別是在水資源利用的高階，更應堅持這兩個原
則，其具體內容為：有效原則是指經濟學中的有效性，
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
同的獲得權力。
3研究方法和其模型
因為水資源優化配置關系到多重因素，諸如：社
會、經濟發展、生態環境等，所以需建立一個反映多個
目標因素的函數。
3．1目標函數
根據可持續發展的理論，在一段時間內，需滿足的
目標為：人均生產總值要達到最大值，人均糧食擁有量
需達到最大值，生態環境的目標為生態需水需要達到最
大值。其公式表達式可表示如下：
·99·
萬方數據
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)為水資源優化的目標函數；^G)為人均
生產總值，×104元；五仁)為人均糧食擁有量，kg；五@)
為生態環境需水量，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
下水相互轉化的重復水量，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域水資源、地下水資源和
入境水。可用公式表達為：
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社會經濟發展的約束條件
在水資源充分利用的前提下，相應的工業和農業
等經濟發展水平也要與之相匹配，其主表達公式為：
G(，工業，A農業)>G規劃，(4)
式(4)中，G(，工業，A農業)為工業發展和農業發展的生產總
值的GDP(國內生產總值)，×104元；G規劃為國家計劃
的GDP總值，x104元；，工業為工業發展水平，×104元；
A農業為農業發展水平，×104元。
3．5各系統之間的相互約束
Q系統=Q社+Q生
3
1．’
Q社=藝|p‘，工業，A農業，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系統為社會經濟發展和生態環境的用水總量，
n13；Q社為社會經濟用水量，m3；Q生為生態用水量，1113；
pi(Ix業，A農業，p人口)為工業生產、農業灌溉及居民生活用
水量，m3；lp人口為區域人口總量，×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揮水稀釋為生態環境污水消耗量，m3。整個系統的用水量
包括社會經濟用水量和生態用水量，其中社會經濟用
水主要是工業生產、農業灌溉種植及居民生活用水三
方面組成，生態用水量主要是自然生態環境從河道、
地下水及被污染過的水源獲取生態資源自身生存所需
的用水情況。
4新疆吐魯番地區的水資源優化配置的方案
4．1系統優化配置方法
新疆吐魯番地區水資源優化配置的目標是為了讓
該地區的社會、環境和經濟和諧發展，因為對水資源
·100·
的時間、空間和水量及其質量上有嚴格要求，所以在
配置類型上經歷了以下四種類型的演變：初始型、發
展型、增長型及協調型。
4．2適合中國的水資源配置的特性
根據中國可持續發展的戰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合，其具體內容為：凡是涉及到
地區和地區之間環境影響等重大的決定，應由國家進
行宏觀上的調整。在滿足這個要求的基礎上，水資源
如何進一步發揮其配置的最大化，就應由市場決定。
宏觀調控結合市場配置是目前自然資源的最合理
搭配方式，具有諸多優點：在經濟體制上，市場經濟和
計劃經濟各有優缺。同理，該方法吸納了計劃配置和
市場配置各自的優勢，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工程，從
而可調整中國水資源總量地區分配不均的情況。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，
從而能實現水資源微觀配置的最優化，如：減少浪費，
節約用水嗍。
5實現水資源優化配置可持續發展的戰略
5．1洪水資源再利用
實現洪水可利用化，從而改善人和洪水的關系。洪
水本質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境的破壞，實現雙邊收益，帶來
階段的社會、環境、經濟收益，成為國內外解決水問題
的首要選擇。
5．3建設現代化農業模式
新疆吐魯番地區大部分是農田用地，因此農業用
水量占了絕大部分，但中國當前的農業用水利用率還
不足50％，和西方國家的80％有很大的差距，有很大
的節水空間。因此建設新型農業模式就非常重要，在
農業用水上大力進行灌溉改進，改進相關技術，調節
種植物的種類，從以往的粗放型農業向集約型農業轉
化，從而實現水資源的高效可持續利用。
6評價辦法
是否具有可持續發展的能力，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
續發展能力問題相匹配，計算之前需先利用相關的模
型模擬出可持續的計算結果，確定其可評估持續發展
能力的具體數字，接著用相關的可持續度計算公式來
萬方數據
2018年第3期艾克拜爾·艾尼娃：面向可持續發展的水資源優化配置建議研究2018年3月
算出其可持續程度，最后再參考相關標準，進而對該
7指標評價
目前全球內很多學者對可持續利用相關的指標進
行過探索，但依然沒有形成統一的看法，目前多樣化
的指標體系可作為對可持續發展指標評價的參考，如，
可參考借鑒水資源供需目標結合水資源承載水平和社
會、經濟、生態環境等指標相協調的體系，如圖1所
示。同時參考各地區水資源措施的不同，再結合本地
實際狀況，進而對可持續發展的指標系統有一個明確
f供水模數A，
．一，J1
r水資源承栽能力≯r灌溉率曰。
懶度忙蝴日憾篡
【生態環境c力L水資源開發程度毋
、。：≯生態環境用水率c，
亡!塹墨二芏=二塑塑竺墨墨二=亡二二二塑竺墨二]
8結語
進入21世紀以來，社會的核心主題就是可持續發
展，這也是人類發展繼續改變和突破的一個階段，曾
經的工業社會造成了大量水資源的污染和消耗，給環
境造成了極大破壞，從而增加了各類疾病的發病率和
人的非正常死亡率，這在一定程度上來說是有悖于經
濟發展的目的的，這種先污染后治理的舊模式不符合
人類發展的需要，更不能適應以后的社會發展。因此，
新疆吐魯番對水資源進行優化配置的研究，不僅是對水
資源的充分利用和確保水資源的可持續發展，更是作為
對環境損害的憂慮，從而對各個水資源利用的環節進行
研究和反思，實現經濟、社會和環境三者的和諧發展。
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圖1 可持續發展指標體系(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結語
在新能源技術應用得到大力支持的背景下[91，當前
光伏電站開發的重心集中在建設上，但目前集中式電
站標桿電價在競爭的環境下大幅下調，一方面會削弱
在光伏電站建設的投資，但在電力消納的問題上的投
資會有一定程度的增長。優質組件的產出是未來光伏
產業發展的需求。隨著科技的發展，對光伏組件對環
境及極端天氣影響下的適應性有更高的要求。目前光
伏產業仍處于起步階段，在使用過程中出現了一些影
響光伏組件效率的問題。這就進一步證明了科技發展
對光伏的耐久性及高效性的影響。適當地以科技創新
為主導，以創新與實際應用相結合的方式進一步發展
光伏產業。光伏產業應在滿足當前產能的情況下，適
當減緩光伏電廠的建設，一方面規避棄用光伏電站帶
來的經濟損失，另一方面能更好地滿足未來建設的光
伏電廠對科技發展的客觀要求。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。結合儲能項目共同應用，既規避了電量浪費
的風險又能保證應急狀態下電力的供應。
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(責任編輯：高志鳳)

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