水资源作为人们日常生活的必需品,正在因为人类的过度开发而逐步减少。水资源短缺当前社会发展面临的重要问题,并受到政府的高度关注,特别是随着工农业用水的加剧,使得水资源之争变得日益严峻,农业用水空间受到极大的加压。而水资源的过度开发和利用,也造成我国生态环境受到极大破坏。因此,如何协调好区域发展中水资源利用和环境经济之间的关系,显得紧迫并且重要。对此,本文重点结合协调度发展模型,就水资源、环境和经济发展三者之间的协调度进行探讨,并借助陕西礼泉县发展数据作为实证,从而为水资源与区域经济发展的关系提供理论参考和指导,同时,对农业水资源的利用与环境经济协调之间的关系具有一定的理论意义和应用价值。
关于水资源、环境和区域经济发展之间的可持续发展就是实现三者之间的高度和谐发展过程。对我们来讲,发展不能简单地等同于增长,增长是指在一定的时期内,总量在不断地上升。而所谓发展,是指随着总量的增加,其整个社会更加系统深化。而对于发展,我们不能简单地以牺牲环境和破坏生态作为代价,而应该将三者进行统筹利用,以此实现发展的可持续和可循环。因此,为实现区域经济和生态环境的可持续发展,引入协调度概念对其进行评价。
所谓协调度,就是指在系统内部及其要素之间从原始的无序向有序发展的一个过程,体现了这个系统发展的和谐程度和趋势,是对协调状况好坏的一个重要的定量评价指标。对协调度来讲,就是一个动态变化的过程,在某个时间点或者是某个时间段之内,其不能作为单独考虑的数据,而应该放在具体的时间序列之中进行综合考虑,即从某一个时间到另外一个时间的协调情况。同样,对于协调度的评价中,我们也可以利用空间区域对其协调度进行衡量,即空间序列协调度。由于篇幅限制,在本文中只考虑时间序列的协调度。
根据上述的理论分析,我们必须要建立水资源、环境和经济发展三者之间的协调发展度模型,其具体的步骤如下。
对协调发展指标进行构建是第一步,也是衡量环境、水资源和经济发展三者之前关系的重要步骤。张永凯和樊艳丽认为,对其指标的评价中需要严格按以下几点原则:第一,科学性原则。对构建的指标中,必须要客观地反映水资源的利用和环境经济发展的内在联系和机制。第二,全面性原则。对指标体系的构建中,涉及面要广,并且指标必须具备代表性,从而可以全面地反映三者之间的关系。第三,动态性原则。水资源的利用和环境经济发展是一个动态的过程。因此,在对指标体系进行设计中,选取的指标必须充分考虑系统的动态性,从而可反映发展的趋势和现状。第四,可操作性原则。即所选取的指标可很好地进行数据采集,并可通过量化的方式对其进行处理。
在本文中,一方面,采用时间序列协调度对指标进行评价;另一方面,在指标的选取中,采用尽量涉及可较好反映经济、水资源利用率和环境的指标,并且主要从农业用水的角度来进行选取。因此,本文一级指标选择环境、水资源和经济发展,具体(见下页图1所示)。
目前针对指标权重的计算方法很多,如主成分分析法、Delphi分析法、层次分析法、人工神经网络和熵值法。上述不同的权重方法计算中,Delphi分析法受主观因素的影响很大,不利于结果的客观性;而如主成分分析法和人工神经网络法对数据的要求很高。对此,本文选择熵值法对指标的权重进行计算。其具体的计算公式为:
其中,ω表示权重;e表示指标信息的熵值;d表示信息效用值;m表示样本数;K为常数,与样本数有关;yij表示样本的标准化值。
在本文的研究中,主要研究农业用水和环境、经济三者之间的关系。因此,其协调度计算公式可表示为:
其中,C的取值在[0,1]之间。该值越大,表示协调度越大,反之,表示系统之间的协调度越小。
而协调发展度的计算问题,杨世琦(2007)则提出好几种方法,如几何平均法等。本文结合几何平均法,对协调发展度进行计算,具体公式为:
通过上述的计算,需要对协调发展度的等级我进行划分,从而了解不同系统之间的协调程度。本文则借助刘荣增的研究,将协调发展等级描述为下表所示。
根据上述的分析,我们以2003―2014年陕西礼泉县在水资源利用和经济发展方面的数据作为研究样本,通过计算可以得到的协调发展度结果(如图2所示)。
通过图2可以看出,陕西礼泉县在农业水资源、环境经济三者之间的协调度整体不高,在0.4~0.7的区间变动。由此可以说明,陕西礼泉县在水资源的大量消耗并没有换来经济的快速发展。
本文通过利用协调发展度模型,并以甘肃天祝县作为研究样本,得到陕西礼泉县在水资源利用和环境经济协调发展方面还存在很大的问题。因此,针对农业水资源的利用方面,一方面要加大对高效农业的投入,另一方面,也要大力发展生态农业,从而提高水的利用效率。
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水是与一切生命活动息息相关的自然资源,在地球上,哪里有水,哪里就有生命,一切生命活动都是起源于水的。水是用来浸泡文明种子的,从一开始便与人类生存发展乃至文化历史形成了一种不解之缘,历史上的四大文明古国都是建立在容易生存的河川台地附近。我们伟大的祖国疆域辽阔,大大小小的江河湖泊纵横交错。数千年来,中华民族择水而居,与水为伴,黄河流域与长江流域孕育了灿烂的古代中国的文明。
水,是生命之源、生产之要、生态之基、发展之本。兴水利、除水害,事关人类生存、经济发展、社会进步,历来是兴国安邦的大事。在认识和改造自然的过程中,先民创造了既绚烂多姿又具有独特内涵的中华传统文化。而水,不仅影响了中国文化的产生,而且随着历史的演进,已成为中国文化所阐释的一个重要“对象主体”,并使这一文化体系生发出一种特异的艺术光彩,这就是博大精深的中国水文化,它已成为五千年中华民族灿烂文化的重要组成部分,始终对民族文化的发展壮大起着特殊的影响和作用。
水文化作为我国众多文化中的一种,是我国古代劳动人民在长期与水的斗争中形成的关于水的各种传说、民谣、小说、诗歌、绘画、音乐、舞蹈、雕塑等艺术形式的总称,是指人类社会历史发展过程中积累起来的关于如何认识水、治理水、利用水、爱护水、欣赏水的物质和精神的总和。只有自然之水与人发生了联系,人们对水有了认识、思考,人们有了用水、治水、管水、护水、赏水、乐水的行动实践,才会产生水文化。也就是说,水文化是伴随着人类的水实践活动产生的,水文化的主体是人,水文化反映的是人与水的关系,也是人与人的关系。从水利的角度讲,水文化是人类对社会各个时代和时期水环境观念的外化,是人类为适应自然生态水环境和满足兴利除害需求的一种方式,也是人类指导自身行为和评价水利工程、水利事业的准则,以及人与人之间对于在从事水利工程建设和水利事业工作活动中,进行经验交流和总结与评估其效果、效益及其价值的准则。同时,水文化也反映着人类社会各个时代和各个时期一定人群对自然生态水环境的认识程度,以及其思想观念、思维模式、指导原则和行为方式。中国的水利工程、水利事业与水文化具有我国民族的特点,中华民族自古迄今在对于水的领悟规律过程中所建立起来的带有独具中国特色的观念,从而形成中国水文化的重要内涵之一。
我国治水历史非常悠久,治水经验十分丰富,具有深厚的历史文化底蕴。中华民族灿烂悠久的文明史,从一定意义上说就是一部兴水利、除水害的历史,也是水文化不断繁荣进步的历史。
我国水利建设历史可追溯到四千年前,由遍布我国各省(自治区、直辖市)的遗址可以明显地看出,远在旧石器时代和新石器时代,全国几乎每处江河、湖泊和宜牧草原,都有先民活动的遗迹分布,这可以说明,原始社会人类活动的分布都是与水源的分布共生的。世代相传的大禹治水,就是典型的原始社会的水文化。
进入奴隶社会,有记载可查考的最早的水利设施约在公元前两千年前,典型的河南登封龙山文化,就有凿井技术和陶制排水管道的记载。特别是在春秋战国时期,秦国郡守李冰兴建都江堰工程,郑国修建的郑国渠,楚国修建的芍陂等,至今仍存在,经扩建、改造和发展,继续为人民造福。这些都表现出我国奴隶社会时期水文化的主要特征。
秦始皇统一中国,为统一治理江河,发展灌溉创造了条件。此时期的水文化为适应自然、满足人口增加及安居乐业的需求,对江河堤防实行“决通川防,夷去险阻”;水文化的代表性灌溉工程有关中的郑白渠、成国渠,以及为开拓岭南修建的灵渠,使湘漓通航。之后历朝历代都把兴修水利、治理江河放到头等位置。隋炀帝修通了南北大运河;南宋时期大规模修堤围垦,建设海塘,以及著名于后世的以范仲淹命名的“范公堤”等。得益于水利工程和水文化的发展,元代屯田,不仅在西北,而且还扩展到东北和西南边疆。明嘉靖二十一年,更把荆江大堤连成整体,又修筑武汉市堤、黄广大堤,以及安徽同马大堤和无为大堤,康熙和雍正年间,又拨专款修筑湖广堤围,修堤围垦极盛,出现“湖广熟,天下足”的盛世。封建社会的水利工程与水文化相互交融,充分反映了当时人们的物质生活和精神面貌。唐诗、宋词,人文传记和小说的兴盛,以及李白、杜甫、王羲之、柳宗元等诗词和书法家都给后世留下了大量有关水利方面的文笔墨迹;《 红楼梦》、《水浒》、《三国演义》、《西游记》等名著中,都有很多有关水的精彩描述。此时期水文化充分反映了封建盛世的思想意识、价值观念和行为方式。
我国近代水利始于公元1840年战争后。不少有识之士忧国忧民,献身水利,运用近代科学技术和材料兴修水利工程,以减轻水旱灾害。其中以李仪祉先生为代表,在杨虎城将军的支持下,建成了我国第一个大型灌区泾惠渠,以及渭惠渠和洛惠渠等灌区,成为当时我国水文化的主要民族特征。
新中国成立后至今,中国和人民政府一贯重视水利建设,我国水利面貌发生了巨大历史性的变化,“其功不在禹下”。进入21世纪,党中央又多次强调,水利不仅是农业的命脉,更是社会发展和国民经济的基础设施,要放在优先发展的位置上,又强调“水是人类生存的生命线,也是农业和整个经济建设的生命线”,要求把解决水的问题“作为我国跨世纪发展目标的一项重大战略措施来抓”。水利部还提出了由工程水利向资源水利转变,由传统水利向现代水利和可持续发展水利转变的思路,以不断提高水利工程的经济效益、社会效益和生态效益。许多水利工程都已闻名于世界,如小浪底工程、三峡工程、南水北调工程等。水文化更是展现出夺目的光采,在文学、戏剧、曲艺、电影、电视、音乐、舞蹈、美术、摄影、书法、杂技、群众文化中都有不少以水为题材的好作品,初步形成了由社会文学艺术界和水行业的文学艺术工作者共同组成的水利文学艺术大军。
在当代中国进入全面建设小康社会的关键时期和深化改革开放、加快转变经济发展方式的攻坚时期,在全面推动社会主义文化大发展大繁荣的热潮中,水文化建设不仅迎来了难得的发展机遇,而且对推动水利又好又快发展,日益显示出其越来越重要的支撑作用。水文化建设是水利建设的重要内容,水文化产业是水利发展的支柱产业,水兴则水文化兴,水文化兴则水利事业兴,水利事业兴则国兴、百业兴。在大力加强民生水利建设,加快推进传统水利向现代水利、可持续发展水利转变的新形势下,迫切要求以先进水文化引领水利事业科学发展、和谐发展。
以先进水文化引领水利事业,要不断丰富完善可持续发展治水思路和新时期治水方略,加快推进民生水利发展。要借助水文化的各种表现形式,集中反映水利工作方针以及可持续发展治水思路,让广大水利干部职工全面把握可持续发展治水思路的核心理念、本质特征和实践要求,深刻认识民生水利的丰富内涵、时代特点和重点任务,进一步明确新时期水利发展的科学定位、发展战略和发展重点。要通过水文化建设,开阔眼界,拓宽思路,启迪思维,不断深化对自然规律、经济规律、社会规律和水利发展规律的认识,牢牢把握水利发展与改革的阶段性特征。要善于从人与自然关系的发展变化中审视水利实践,正确处理水资源开发利用和节约保护的关系;善于从服务民生、改善民生的角度审视水利实践,始终把解决人民群众最关心、最直接、最现实的问题摆在水利工作的突出位置。要在群众中广泛开展丰富多样的水文化活动,把治水实践中的新认识、新做法、新精神提炼升华为全社会共同的文化认知,促进社会公众对可持续发展治水思路和民生水利的认知和支持,推进传统水利向现代水利、可持续发展水利转变。
在推动传统水利向现代水利、可持续发展水利转变的关键时期,我们要善于从文化角度认识人与自然的关系、人与水的关系,转变水事观念,实现人水和谐。要增强全社会的水患意识、水资源意识、水生态意识、水危机意识、爱水惜水节水意识,引导人们逐步形成符合生态文明要求的用水意识、用水习惯和价值体系,推进节水防污型社会建设。进一步提高水利工程对生态和文化的承载能力,切实加强传统水利遗产的发掘和保护,实现水、水工程与水生态、水环境、水景观的有机结合,实现水利与园林、治水与生态、亲水与安全的有机结合,在保障工程安全正常运行的状态下,使风景优美的河道成为人们陶冶性情的好去处,使水利工程成为人们赏心悦目的好风景,使清新靓丽的水利风景区成为人们休闲娱乐的好场所,更好地满足人民日益提高的物质文化生活需要。把文化的元素渗透到水利工作的各个方面,渗透到水利建设的各个环节,展现现代水利建设的文化内涵,彰显水利工程的文化功能。这是发展现代水利、坚持走可持续发展水利之路的必然要求。
当今,文化、经济、政治的相互交融在提高综合国力中的地位和作用越来越重要。文化的力量,深深地溶入在民族的生命力、创造力和凝聚力之中。水文化作为反映水事活动的社会意识,必然对社会的政治、经济、文化产生重大影响。因此,大力加强水文化建设, 关系社会主义文化大发展大繁荣,关系现代水利、可持续发展水利事业。我们要把水文化作为人、水、社会、经济、文化之间的结合点和支撑点,为水利事业又好又快发展提供强有力的文化支撑和保障!
传统的工程水文及水利工程已不再适合当代的发展要求,与可持续发展理念相悖。新型的工程水文及水利工程不仅能够使生态资源保持健康平衡的水准,还能更合理的促进经济的发展。它的可持续规划能够形成全面服务社会各行各业的良好局面,有效的对水资源利用进行利用,更加优化了资源水利,环境水利,生态水利,现代水利体系建设。现代水利的核心思想“可持续发展水利水电工程”已经逐步渗透进人们的观念。相信在不久的将来,可持续发展的工程水文及水利规划方案将会实施到现实生活当中去。
虽然我国部分区域水资源较为丰富,但相对于我国人口数量和地域面积而言,我国没有形成完善的节水用水意识,致使水资源浪费较为严重。为了改善这一情况,需要注重水利工程的建设。虽然水利工程建设能够有效促进我国经济的发展,但其同时还会对生态环境产生一定的影响,因此在进行水利工程的建设中,还需要注重保护生态环境的可持续发展,即做到水资源与生态环境的协调。
在水利工程建设中,主要是将大量的水体集中水库中,从而使水位升高、水压增大,过大的水压会对周边的地壳产生影响,从而出现相应的地质问题,严重还会引发地震。因此在水利工程建设中,会导致整个库区被淹没,从而直接对周边地区的生态环境造成严重的破坏,如影响生物的生存,影响鱼类的繁殖等。当水利工程建设完成后,会对周边地区的自然气候规律产生影响,由于大量水体的集中,会使该地区的温度和湿度出现一定的变化。
水利工程建设完成后,会对下游河道的流量产生影响。如水库存蓄洪水时,也会存蓄非汛期的基流,从而对下游河道水位产生影响,甚至致使其出现断流的现象。同时水利工程建设完成后,还会导致下游湖泊易于涸,以及对水产养殖业和航运业造成较大的影响。当水库蓄水后,输水渠量侧的水分会渗透地下,导致地下水水位升高,致使周边土地出现盐碱化或沼泽化等问题。
一般水利工程建设完成后,短时间内不会对生态环境造成较严重的影响,但却可以在短时间内提高社会效益。而且随着水利工程建设的完成,其能够发挥水利灌溉、防洪排涝等作用,即起到减少自然灾害的作用,使人们生活在比较稳定的环境中。相对于水利工程起到的作用,水利工程建设所需要的资金投入,比其他工程都较低,且不会造成严重的环境污染。我国水资源分布非常不均匀,通过水利工程建设,能够有效改善我国水资源分布不均匀的情况,如进行跨流域调水,可以很好的解决相应地域的水资源危机问题。我国宏大的水利工程,南水北调工程,明显改善了我国南北地区水资源分布不均匀的问题。
为了保护生态环境可持续发展,在进行水利工程建设时,首先要注重生态环境影响评价体系的建立,并保证其健全性。水利工程建设工程师要注重对建设地点及周边环境的勘察,并对水利工程建设期间以及水利工程建设完成后将会对生态环境产生的影响作出详细的评估。水利工程设计师在进行水利工程的设计时,需要充分考虑生态环境保护原则,并利用相应的措施,减小水利工程建设对生态环境所产生的不良影响。
健全的生态环境影响评价体系需要包括经济和生态环境的评估,保证水利工程既能够实现经济效益的发展,又能够实现生态环境的保护,并能够推动其自动的发展,因此相关工作人员需要全面考虑社会因素、环境因素、经济因素等制定完善的生态环境影响评价体系,从而明确水利工程建设的可行性。
由于水利工程建设会导致相应的河流流域出现一定的变化,因此在进行水利工程的设计时,需要注重对河流的规划和评估,确保满足生态环境可持续发展。水利工程的选址工作极为重要,虽然水利工程建设或多或少会对周边的生态环境造成一定的影响,但为了将影响降到最低,需要选择对生态环境影响相对较小的地域,同时需要注重移民率的降低。榱搜窈侠淼乃利工程建设地址,相关工作人员需要在初期就做好建设规划工作,并对相应的地址进行评估和估计,从而选择影响最小、最利于水利工程建设的地址。
在长江水利现代化进程中,水政策的规范和导向作用越来越明显,水政策在各项水利事业中的地位越来越突出。其一,政策措施能够解决工程措施不能彻底解决的问题(如防洪保险),从这个意义上讲,“水政策”是“水工程”的必要补充和重要延伸;其二,社会现代化程度越高,经济实力越强,对水利现代化的要求越高,就越需要相应的政策措施来推进和保证水治理、水开发、水保护等水利建设的快速发展;其三,在水治理、水开发的历史性任务基本完成之后,在基本实现水利现代化之后,当水管理的任务成为水利战线的中心任务时,“水政策”就成为全部水利工作的重心。
如同“水工程”建设需要规模宏大的“前期工作”一样,“水政策”的制定和实施也需要相当规模的“前期工作”——水政策研究。特别在当前条件下,为了推进长江流域的水利现代化,促进水资源的最佳配置和可持续利用,实现长江流域的可持续发展,必须高度认识水政策研究的重要性和必要性,切实加强水政策研究的“前期工作”。要在专职人员、研究经费、课题项目、设施条件等方面保证水政策研究的实际需要。
广义的“水管理体制”包括“水治理体制、水开发体制、水保护体制、水管理体制”诸多内容,并不局限于严格意义上的水管理范围。以防洪为重点的水治理体制,以水库开发为龙头和以水资源综合利用为重点的水开发体制,以水环境和水生态建设为重点的水保护体制,都是水管理体制研究的范畴。长江流域水管理体制研究的内容十分丰富,主要有:国外水管理体制研究,中国水管理体制研究,流域水管理体制研究,长江水管理体制研究等。对于流域机构来讲,研究的重点是“中外流域水管理体制”和“长江水管理体制”的相关内容。其中,具有典型意义的“TVA模式研究”、“泰晤士河务局模式研究”、“罗纳河公司模式研究”具有特别重要的示范作用和启示作用,对于揭示长江流域水管理体制发展的特殊本质和特殊规律,以便推荐和选择最佳的长江流域水管理模式,都具有十分重要的基础性作用。应当下大力气全面系统地展开这方面的资料积累和科学研究。
关于“TVA模式研究”,长江水利委员会(以下简称长江委)已经做了一些工作,取得了初步的成果,并以此为依据提出了“创建现代化流域集团”的长江委体制发展战略目标。但是,由于研究才刚刚开始,研究还不够广泛深入,还有许多问题有待进一步研究解决。例如,有的同志认为,在世界水利发展史上,TVA只是一个特例,并不具有普遍意义,在中国的长江流域推行TVA模式不大现实。实际上,包括TVA模式在内,世界上的任何事物都是普遍性与特殊性的对立统一,世界上的每一个事物既是一个特殊,一个个别,具有特殊性和个性,同时又是一种普遍,具有普遍性和共性,只是这种“普遍性寓于特殊性之中,共性寓于个性之中”(语)而已。一些同志在看到TVA模式的特殊性和个性的时候,往往忽略了它的普遍性和共性的一面。那么,究竟什么是TVA模式的“普遍性本质”呢?对长江委体制发展具有可借鉴意义的普遍性东西究竟是什么呢?这里,有必要对TVA模式这个“特殊”作一番简要剖析。
于20世纪30年代由美国国会立法成立的TVA(TennesseeValleyAuthority,田纳西流域管理局),现在是美国最大的公用电力生产者,又是美国第五大河——田纳西河流域的水管理者和环境保护者。TVA的水管理范围涉及到田纳西流域所在的美国东南部7个州的20多万km2,现有员工13300人,拥有29座水电站,11座火电站,3座核电站及1座抽水蓄能电站,正通过158个电力经销商为800万人民提供电力服务。据TVA网站提供的最新资料,2000年TVA的经营收入已经达到67亿多美元,经营支出达到50多亿美元,两项相抵(即扣除成本后),TVA的年经营纯收益是17亿多美元,加上其他纯收益1700万美元,纯利息支出17亿多美元,TVA的年纯收益是2400万美元,TVA的总资产则达到331.81亿美元。
TVA模式的“普遍性本质”就是其“企业经营的主动性、灵活性与行政管理权威的统一性”。这一普遍性的本质,是由美国人自己揭示的,在TVA网站的“TVA历史”一栏中,他们引用了当年罗斯福总统要求国会创造“一个既有政府权威又有私人企业经营灵活性和主动性的法人实体”,这一句经典的话来概括TVA的这一普遍本质。我们知道,美国是极力主张自由市场经济的国家,经过长期的积累形成了较为成熟的市场经济体制和运行机制,他们为什么要创建这样一种“政企合一”的新型法人实体呢?按照美国人的解释,面对20世纪20年代末30年代初席卷世界的经济危机,为了使国家从极度的经济大萧条中摆脱出来,富兰克林·罗斯福总统需要推行“新政”这样创新的解决办法。“政企合一”的新型法人实体TVA,就成了罗斯福总统推行新政的诸多创新的解决方案之一。在罗斯福看来,TVA应当成为与现有企业实体完全不同的新型法人实体。历史表明,TVA模式已经取得了巨大的成功,它产生于特定时代的特定条件,却在而后70多年的多种社会环境中发展壮大,它不仅创造了一种流域性水治理、水开发、水保护、水管理体制的典范,而且,还创造了以流域水开发为龙头带动整个流域经济社会大发展的典范。TVA成功的基本经验是:它既是流域水管理者,最大限度地代表了社会的公共利益;又是流域水开发者,最大限度地用自主性的经营开发推进了社会经济的蓬勃发展。从罗斯福新政到进入新的世纪,TVA的发展史表明,它不仅是典型的,是特定时代的特定产物,它更是普遍的,其普遍性突出表现在这特定时代的特定产物却能够在美国经济发展的各个不同的阶段,特别是在经济繁荣阶段,都能够持之以恒地发扬光大和发展壮大,由初期主要依靠政府扶持到最后主要依靠市场竞争创造企业经营的辉煌业绩。
“长江流域水资源综合利用规划”做得十分成功,这一点已经得到了历史的验证。但是,随着治江实践的发展,特别是我国社会现代化进入新的发展阶段对长江水利事业提出了新的要求,“长江流域水资源综合利用规划”有必要不断发展和完善,其中,加强长江流域水资源综合利用规划的配套政策研究的任务,就十分突出地提到了历史的前台。
首先是长江防洪保险的政策研究,已经非常迫切地摆到了我们的面前。近几年来,以长江重要堤段隐蔽工程建设为重点的长江防洪体系建设正在显著地改变长江流域的整个防洪形势,在相当程度上提高了长江防洪的标准,增强了长江堤防的防洪安全性。但是,长江防洪的整体形势仍然不容乐观,长江洪水的威胁仍然客观存在。为此,在今后一个时期,仍然需要在长江流域采取一系列工程措施防洪、拦洪、蓄洪,尽可能减少洪灾损失。例如,在长江重要堤段隐蔽工程完工之后,要继续完善蓄滞洪区的建设,在三峡工程建成之后,要在长江上游地区继续修建一系列综合利用水库,进一步提高长江流域的防洪标准。但是从总体上讲,人类是不可能完全靠工程措施根除洪水灾害的,欧美等发达国家经常受到洪水的袭击,就是一个证明。因此,除了采取必要的工程措施防洪减灾之外,还必须实行洪水保险等非工程措施,在特大洪水到来之前,先期转移人口,对于不可避免的财产损失,则用洪水保险的办法予以弥补。美国是实行洪水保险最成功的国家。1936年和1938年,美国国会通过了《防洪法》,将洪水问题当做国家的职责。后来,为解决洪水损失问题,“国家防洪保险(NFIP)”提上日程。1968年通过了《国家防洪保险条例》,成立了相应的管理机构,洪水保险成为可能;此后20年“国家防洪保险(NFIP)”几经修改,包括管理机构的改变。1973年通过《洪水灾害防护法》后,洪水保险从自愿变为强制执行,防洪保险迅速推开:参加“国家防洪保险(NFIP)”的团体由1971年的158个猛增到1981年的20000个;财产价值由1972年的11亿美元猛增到1988年的1620亿美元。加强防洪保险等政策措施研究,是长江防洪体系建设研究的内容之一,应当抓紧进行。
其二,长江水开发的政策研究,应当成为新时期长江水政策研究的重点。在经过50多年的长江水治理之后,长江防洪标准得到了显著提高。进入新的世纪,除需要继续完善长江流域防洪体系建设之外,长江水利现代化建设和长江水利发展的整个战略重点,应当逐步转移到长江水开发上来。随着长江水利发展战略由水治理向水开发的转变,有关长江水开发的政策研究也应当提上重要日程。长江水开发研究的主要任务有:长江大水利产业研究;长江水开发与水治理、水保护、水管理关系研究(水电开发与流域水管理;水电开发与流域防洪治理;水保护与调水开发等);长江水开发的经营性与公益性研究;长江水开发模式研究;长江水开发的可能性研究(可开发程度研究);长江水开发对象研究(水开发范围研究);长江水开发主体研究(市场主体或政府主体)等。
其三,长江水资源配置(调水与节水)政策研究。水资源配置是新世纪水利改革和发展的中心任务。要实现合理的水资源社会再分配,必须大力开展水资源配置的政策研究。长江水资源配置政策研究的主要任务是:长江流域水权与水利产权研究;水商品与水市场研究;长江流域水价形成机制研究;水资源社会再分配与水价杖益再分配研究;长江流域节水机制与调水关系研究;水资源配置的工程手段与政策手段关系研究;“工程水利”、“资源水利”与长江水利现代化关系的研究等。
其四,长江水保护(水土保持和水资源保护)政策研究。长江流域水土保持和水资源保护(水污染防治),是长江水保护的两大职责。长江水保护政策研究的主要任务有:长江流域水环境、水生态与水利现代化研究;长江流域水保护的激励机制与约束机制研究;水保护中的政府作用与市场作用研究;水保护的流域性与区域性研究;长江流域上、中、下游水保护的特点及对策研究;长江流域水保护中的“一龙管水”与“多龙治水”研究;长江流域水污染防治的良性经济运行机制研究;长江流域水土保持与农业产业化、乡村工业化、农村城市化、社会现代化关系研究等。
长江水利发展战略研究的主要内容包括:长江流域水利体系建设与经济社会发展关系研究,长江流域水利发展阶段及其内在规律研究,长江流域水利的发展目标研究,长江流域水利长远发展战略研究,长江流域水利宏观发展战略研究。进入新的世纪,长江水利发展战略研究的重点应当是长江水利现代化问题的研究。
长江流域水利发展阶段如何划分,当前处于什么阶段,就是一个值得研究的重要问题,涉及到长江流域水利发展战略的全局。初步研究表明,世界水利发展史显示了较为明朗的“四阶段”特征,即:“水治理、水开发、水保护、水管理”四个发展阶段。长江流域现正处于“水治理”阶段向“水开发”阶段转变的过渡时期。
长江水利现代化研究,是长江水利发展战略研究的研究内容之一。长江水利发展的长远战略目标,就是要整体推进长江水利现代化,最终建立与社会现代化相适应的现代水利体系。特别是进入21世纪现代化建设新阶段之后,长江水利今后发展的战略任务,就是要全面推进长江水利现代化。
1988年10月25日,在淮河流域四省治淮宣传工作会议上,李宗新先生首次提出应大力开展水文化研究。①历经近30年的发展,在水文化理论、水文化建设、水文化教育、水文化与中华民族精神等方面取得了丰硕的研究成果。本文运用计量分析和统计学知识,对检索到的水文化论文进行定量和定性分析。
我国高等学校教育专业设置按“学科门类”“学科大类(一级学科)”“专业”(二级学科)三个层次来设置。在国务院学位委员会、教育部颁布的《学位授予和人才培养学科目录》(2011年)中,设有13个学科门类,110个学科大类。水文化归属哪一个学科?经检索发现,文学、工学、经济学等学科门类文献比较集中,教育学、理学、法学、历史学居中分布,管理学、艺术学、哲学分布的较少,农学、医学、军事学没有相关文献,文化及水电工程是关注最多学科。在上述学科门类中,排本学科门类首位的是:文学是中国文学33篇,工学是水利水电工程239篇,经济学是工业经济119篇,教育学是高等教育19篇,理学是环境科学与资源利用25篇,法学是民族学13篇,历史学是考古10篇,管理学是行政学及国家行政管理10篇,艺术学是美术书法雕塑与摄影8篇,哲学是中国哲学6篇。除上述研究领域文献较多外,还鲜见于作物学、农业资源与环境、植物保护、林学、中药学、医学技术、军事思想及军事历史、战略学、战役学、战术学等学科。由此可知,水文化研究内容广泛,不仅有文史哲人文学科内容,而且还有理工类自然学科,同时还有经管法等社会学科的内容,属于新兴的文理交叉学科。我国水文化研究历经开展宣传研究(19892003年)、服务水利实践(20042006年)、政府倡导推动(20072010年)和规划专项建设(20112014年)阶段,基本上与年度发表文章数量趋势相吻合(见表1)。特别是2011年水利部《水文化建设规划纲要(20112020年)》以来,《基于人水和谐理念的最严格水资源管理制度体系研究》和《中国水文化发展前沿问题研究》两项国家社科基金重大(点)课题相继立项,国内学者的水文化研究主要聚集在水文化理论、水文化遗产、水文化资源、水工程文化、地域水文化、水文化教育传播等方面。从表1可知,19892001年,水文化研究的论文较少,年均不足6篇,低于年均篇数的年度为1989年、1992年、1998年、1999年、2000年,尤其是1993年和2001年分别为0篇,这说明水文化研究处于萌芽阶段。20022006年,论文数量呈平稳缓慢增长态势,平均每年约20篇,这说明我国水文化研究正处于稳步发展阶段。进入2007年后,论文数量呈快速增长趋势,到2008年、2010年达高峰期,随后呈现下降趋势,这说明我国水文化研究正趋向稳定和成熟。从2011年开始,论文数量呈现直线.4%,说明此阶段是我国水文化研究领域的探索和快速发展阶段。与此同时,19892003年,没有研究生以水文化选题作为学位论文。20042016年,学位论文共39篇(博士学位论文2篇,硕士学位论文37篇),学位论文数占所有论文的4.06%,说明我国水文化研究在基础理论方面相对比较薄弱。在学位论文中,最早的博士学位论文是2004年艾菊红的《傣族水文化研究》②,最早的硕士学位论文是2005年刘虹弦的《水脉相连气韵横生水文化在现代城市形象中浸润和延续》。在水文化文献中,主要来自《治淮》《河南水利与南水北调》《水利发展研究》《华北水利水电学院学报》(社科版)、《中国水利》《江苏水利》《水利天地》《浙江水利水电专科学校学报》《河海大学学报》(哲学社会科学版)等涉水行业主管部门、高校、科研院所主办的期刊。在水文化研究中,涉水行业高等院校期刊如《华北水利水电学院学报》(社科版)、《浙江水利水电专科学校学报》《河海大学学报》(哲学社会科学版)、《南昌工程学院学报》等成为主要学术交流阵地。尤其是《华北水利水电学院学报》(社科版)自1985年创刊就设有“水文化研究”专栏,成为全国期刊界历史最长、影响最大、声誉最高的特色栏目。此外,《北京水务》《中国三峡建设》《山西水利》和《城乡建设》这四种期刊数量也位居前列,说明水文化研究与水利建设也紧密相连。
文献分析表明,综合性人文社会科学期刊中还没有刊发与水文化相关的哲学、社会学、政治、法律、文化、教育、历史类文章,中文核心期刊刊发水文化研究文章更少。在水文化研究论文中,被CSSCI(中文社会科学引文索引)收录期刊论文较少,《新华文摘》《中国社会科学文摘》《高等学校文科学术文摘》和中国人民大学《复印报刊资料》转载或收录论文屈指可数。这说明,水文化研究期刊层次和期刊学术影响力还有待进一步提升。通过对关键词出现的频率进行分析,可以很好地体现一门学科的研究领域和研究热点、焦点。水文化研究出现频率极高且排在前列的关键词有“水文化”“水”“文化”“水文化遗产”“人水和谐”和“水文化建设”。这说明,以上述词语为关键词的文献相对比较集中,是水文化研究关注的重点和焦点之一。同时,频率在4次以上的关键词主要有“建设”“水利风景区”“保护”“内涵”“水文化教育”“水景观/开发/保护利用”“教育/水资源/水利院校/城市发展/发展”“水利/可持续发展/研究”“传承/生态文明/水文化传播/和谐/水利工程/水环境”和“水利高校/思想政治工作”等,由此可见,水文化研究的范围和领域更加广泛,如水生态文明、水文化传承创新、水教育传播、人水和谐等成为水文化研究新态势。通过分析研究机构,可以了解我国水文化研究团队和研究基地分布格局。水文化研究发文排在前3位的全部来自高等院校,分别是河海大学、南昌工程学院和浙江水利水电专科学校。其中,河海大学38篇,发表文献最多,占总数的3.94%;南昌工程学院和浙江水利水电专科学校发文章分别占总数的2.07%、1.87%,这与河海大学水文化研究所、南昌工程学院水文化研究中心和浙江水利水电专科学校水文化研究中心都是省普通高校人文社科重点研究基地密不可分。上述研究基地已经成为水文化研究、水文化教育和人才培养的高地。
在我国水资源严重短缺的条件下,如何既能满足社会经济发展需求又能维持水域生态系统健康,这是水环境与水生态领域中应用基础研究的重点。对于不同流域河流生态恢复的目标和任务,需要通过水资源配置、环境治理和生态保护的综合研究确定,其中包括研究不同河流的生态需水量、生态系统的健康评估准则以及关键技术的研发。水利水电工程对于经济社会发展贡献巨大。但与此同时,工程也对生态环境带来不利影响,当前迫切需要系统开展水利水电工程生态环境效应及评价方法研究,重点研究工程与河流生态系统的交互作用,特别是水利工程对于生态系统结构与功能的影响。小水电作为可再生的清洁能源,当前发展迅速。如何减轻小水电工程对于溪流生态的负面作用,也急需加强规划评价研究。水土资源的开发利用方式对生态环境产生重大影响。需要开展城市化发展对土地利用方式的改变所引起的水土流失、非点源污染等水环境与生态问题的研究,建立起水土资源综合规划的科学方法。洪水资源化利用已经在我国受到广泛重视。迫切需要将洪水资源利用、防洪减灾与生态保护有机结合起来,建立起系统的技术体系。水环境与流域生态的保护和修复涉及因素复杂,迫切需要开展水环境与水生态价值、水污染与生态破坏的经济损失计量、水环境保护效益定量评估、流域生态补偿机制、绿色国民经济核算体系等涉及生态经济学方面的研究。
长期的治污实践表明,依靠局部的、单一的污染物控制和点污染源治理难以解决我国目前面临的、复杂的区域性和流域性重大环境问题,迫切需要开发在区域(流域)尺度上系统的、综合的水污染防治技术,建立起区域和流域尺度的水污染防治体系。在具体治理技术上,需要根据我国水污染的趋势和特点,系统开展对城镇生活污水治理技术、农业非点源污染控制技术及地下水污染治理技术的开发研究,同时加大污废水资源化处理的力度。在水土保持方面继续加强对土壤侵蚀研究,加强水资源与土壤资源的同步高效合理利用与保护的研究。建立起以降雨地表径流调控和水土资源同步安全、合理、高效利用技术为核心的水土保持科学技术体系。在河流走廊生态修复方面,在充分调查分析人类活动对于生态系统胁迫的基础上,研究开发与生态友好的水利水电工程的规划设计方法和水库及其他工程调度运行模式,充分利用生态系统的自设计、自组织,自我修复功能,在满足人类经济社会发展需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。加强水域生态监测系统技术研究与开发,实现从水质监测系统向水域生态监测系统转变。使水污染蔓延的趋势得到一定程度的遏制和缓解。20世纪90年代初,可持续发展原则得到了国际社会的认同,人们开始努力将发展与环保协调起来,以源头预防和全过程控制替代末端治理逐步成为各国环境与发展政策的主流。近年来,对于循环经济理论的探索又成为可持续发展领域的热点。
2013年新年伊始,灌溉中心又被赋予了新的职责,有了一个新的名字――黄河流域农村水利研究中心。
1954年,人民胜利渠灌区建成,引黄灌溉在黄河下游渐次铺开。1956年,视察黄河,发现用了黄河水的庄稼长得格外好,提出黄河下游要按照人民胜利渠的模式引黄灌溉。但由于重引轻排,土地盐碱化严重,几年后大部分灌区引水被迫停止。1963年,全国农业科学技术工作会议召开,会议提出在黄淮海平原中选取适当地址,建立实验研究中心,解决河北、山东、河南、皖北、苏北等省旱、涝、碱综合治理和全面发展农业生产的科学技术问题。随后,水电部决定在河南省新乡市成立豫北水利土壤改良试验站。经过近一年的筹备,1964年1月,水电部豫北水利土壤改良试验站正式成立。
从1964年成立的“水电部豫北水利土壤改良试验站”到1969年受到“”冲击撤销;从1980年水电部恢复豫北试验站到1982年移交黄河水利委员会(以下简称黄委),并更名为水电部黄委会引黄灌溉试验站;从1991年更名为黄委会引黄灌溉局,到1999年划归黄科院管理,再到2003年科技体制改革后更名为黄科院引黄灌溉工程技术研究中心。
多年来,黄委的主业集中在防汛抗旱、水土保持、水文水资源方面,对灌区工作涉及不多。农村水利及农村水能资源开发等工作主要由地方水利部门负责。
2011年,中央出台关于加快水利改革发展的一号文件,召开中央水利工作会议,明确要把农田水利作为农村基础设施建设的重点任务,把严格水资源管理作为加快转变经济发展方式的战略举措。2012年,国务院出台了《实施最严格水资源管理制度的意见》,今年又出台了相应的考核办法。
2012年4月,水利部批复黄委设立“农村水利机构”,在黄委水调局加挂农水局牌子。当年6月,水利部副部长李国英在流域机构农村水利工作座谈会上指出:“要充分发挥流域机构在农村水利工作中的应有作用,建立健全机构,落实人员编制,确立技术支撑体系。”
当前的农村水利工作发展形势决定了流域机构参与农村水利工作。黄委主任陈小江在2012年10月召开的黄河流域(片)农村水利工作座谈会上谈到:“流域机构参与农村水利工作,一是加快水利改革发展的需要,二是增强流域(片)农业发展后劲的需要,三是流域机构依法履职的需要。”
2013年1月25日,黄委批复将黄科院引黄灌溉工程技术研究中心作为流域农村水利管理的技术支撑单位,加挂“黄河流域农村水利研究中心”牌子(以下简称农水中心)。
新形势下,农村水利工作融入了黄委主业,新设立的农水中心由水调局和黄科院共同领导。经过多年坎坷,灌溉中心终于解决了业务方向长期不定、发展方向不明、无法融入黄河治理开发与管理主流事业等问题,解决了制约单位发展的关键问题。
农水中心的成立,让灌溉中心迎来了新的发展机遇,“乘势而为,加快发展”是灌溉中心全体科研人员内心由衷的呐喊。未来,他们将会把工作重心从黄河流域引黄灌溉研究扩展到黄河流域农村水利工作,以灌溉中心发展支撑流域农村水利工作的创新,以流域农村水利工作创新促进灌溉中心的持续发展。
2013年2月20日,黄委主任陈小江到灌溉中心调研,在听取了情况汇报后,他说:“这个单位有历史,起起伏伏,主管单位在变,名字在变,经历复杂,道路曲折,但没想到,你们做得这么好。”
尽管过去流域机构对农村水利工作关注不多,但灌溉中心一直在尽职尽责,持续开展农村水利方面的研究工作,为沿岸百姓做实事、做好事。
多年的不懈努力,为灌溉中心成为黄河流域农村水利工作的技术支撑单位奠定了基础,平添了底气。
50年来,灌溉中心一直致力于以灌区为对象的相关科学技术问题的研究。尤其是“十一五”以来,在水资源供需矛盾加剧的新形势下,灌溉中心主要围绕灌区基础信息及平台建设、节水工程与技术、农业高效用水及管理技术等方面开展研究,为水的节约利用解码。
50年来,灌溉中心培养造就了一大批具有较高学术造诣的水利专家和水利管理人才。他们有的工作在部级水利科研单位,有的工作在知名水利院校,有的工作在部(委)或地方相关管理部门。曾在这里辛勤耕耘5年多时间的吴中如教授,如今已成为中国工程院院士。
50年来,灌溉中心先后完成了科技部、水利部、黄委下达的科研课题124项,完成科研报告210份,在《水利学报》、《水科学进展》等刊物公开300余篇,三大检索库收录20余篇,获得各类奖励44项。其中,20世纪80年代的“黄淮海平原中低产地区综合治理、综合开发人民胜利渠试区引黄泥沙处理技术”和90年代的“黄河下游引黄灌区综合节水技术研究与示范”两个项目获得了国家科技进步三等奖。
2007年8月,黄河防汛总指挥部升格为黄河防汛抗旱总指挥部,使黄河防总的工作范围从黄河中下游4个省(区)扩展到全流域,职能从以防洪为主扩展为防洪抗旱一体化,灌溉中心充分发挥自身技术优势,开展流域抗旱技术支撑与服务。
近几年来,极端灾害天气明显增加,黄河流域冬春连旱频繁发生,波及范围广、旱情异常严重。为确保区域粮食安全,灌溉中心根据黄河防总要求,2009年、2010年、2011年分别派出专家组,奔赴山东、陕西、甘肃、河北等省区,开展土壤墒情实时监测,指导当地抗旱减灾工作。早在2004年,灌溉中心就曾派出2个专家组指导沿黄省(区)抗旱工作。
在节水理论和节水技术研究方面,灌溉中心开展了“十一五”国家支撑计划项目“黄河流域大型灌区节水改造模式指南研究”、“十二五”国家支撑计划项目“引黄灌区井渠双灌节水技术集成与示范”、科技部农资转化项目“干旱区农田覆盖非充分灌溉技术示范与推广”、水利部科技创新项目“黄河干流灌区节水潜力研究及水权理论运用探索”等,以及“灌区节水量计算方法研究”、“干旱区主要作物农艺节水条件下非充分灌溉制度研究”等,初步形成了以黄河灌区节水灌溉为中心的节水理论和节水技术体系。
在灌区基础信息及平台方面,开展了科技部农资转化项目“黄河下游引黄农业用水信息交换平台示范”和黄委“黄河下游引黄灌区基础信息数据库”建设项目,构建了“黄河下游引黄灌区基础信息数据库”,研发完成了“黄河下游引黄农业用水信息交换平台”,开发了“河南引黄灌区农业用水信息交换平台(V1.0)”,并在河南河务局黄河水量调度中进行了示范应用。根据“数字黄河”工作需要,编制了“数字黄河工程标准”《黄河灌区基础信息数据库表结构及数据字典》、《黄河干流引黄灌区代码》等,已由黄委颁布实施。
农业面源污染与防治是灌溉中心近年来发展最为迅速的一个重要业务方向,主要开展了国家自然基金“农业非点源污染物在排水沟渠中的迁移机理及输出模型研究”、国家自然科学基金“水电站水库环境影响评价中的非点源污染预测研究”、 国家水体污染控制与治理重大科技专项(水专项)“农田退水中氮污染特征及负荷分析”,以及“青铜峡灌区农业非点源污染负荷及控制措施研究”、“宁蒙引黄灌区洗盐压碱定额研究”、“黄河中游典型水土流失区非点源污染负荷研究”、“微咸水灌溉对作物生长及农田水土环境的影响”、“黄河干流青铜峡至石嘴山河段氮磷输移扩散研究”、“典型水生植物对水体中氮磷含量影响试验研究”等。通过研究,共发表相关论文30余篇,其中,被SCI收录的2篇、被EI收录的10篇,出版专著1部。随着业务发展和实力壮大,灌溉中心的工作从黄河下游向上中游和西北内陆河扩展。
灌溉中心主持或参与了“十一五”科技支撑计划“宁蒙灌区引水对头道拐水沙变化的影响分析”、“关中灌区引水对典型支流断面径流的影响分析”,水利部公益行业科研专项“黄河灌区引黄用水需求研究”、“黄河干流水量调度实施方案研究”、“浑水灌溉下土壤水分变化规律研究”和“塔里木河流域水量分配关键技术研究”,以及“实施黑河干流取水许可制度研究”。同时,还参与起草了《黑河干流水量调度管理办法》,并以水利部第38号令颁布实施。
在科研平台建设方面,灌溉中心利用黄科院的中央级科学事业单位修缮购置专项经费渠道,建成了节水与农业生态实验室,总投资达1600多万元。该实验室主要包括室内实验测试分析平台和节水试验基地两部分。室内实验测试分析平台拥有国内外各类先进仪器设备70余件(套),分为土壤理化分析、作物生理分析和生态环境分析三大类。
节水试验基地占地23亩多,于2008年建成投入使用并逐步完善。灌溉中心的职工拆掉了原来的平房,把土全部换成农田土,安装了很多检测仪器和设备,投资有300多万元(其中自筹资金200多万元)。
基地分六大区:基本水文气象观测区、作物生理试验区、作物雨水利用试验区、田间节水灌溉试验区、智能温室精准控制灌溉试验区(可以实现数字自动采集、传输,根据作物适时需水灌溉,在少用水的情况下保证作物高产)、不同节水技术的效果测试区。另外,还有综合试验大厅,80米长,15米宽,占地1200多平方米。
表面看来是种菜,其实灌溉中心的科研人员是利用节水试验基地做机理研究。像国家自然基金项目“农业非典型污染项目”,国家“十一五”水专项“水体耦合对作物的影响”,水利部公益性行业科研专项“黄河流域引黄需求研究”,还有黄科院院所长基金项目的十来个项目,都是利用节水试验基地做的。可以说,很多项目的参与都与节水试验基地息息相关。
如今,基地已经纳入黄委的科研平台,在黄委落实水利部“十二五”发展规划实施方案中,专门提出要加强黄科院新乡节水试验基地的建设。同时,黄委还把试验基地列入科技发展规划支撑平台。
新成立的农水中心被赋予了七项职责:一是参与全国和流域农村水利专项规划的编制与实施,参与流域内农村水利省级专项规划、重大项目前期工作的咨询、技术审查以及相应水资源论证;二是参与流域内农村水利重点工程的专项检查、督查,对流域内农村水利有关纠纷问题进行技术调查与评估;三是承担流域内农村水利重大政策研究、农村用水状况调查分析等;四是建立黄河流域农村水利基本信息统计平台,承担流域内农村水利相关数据的统计、分析和汇总工作;五是开展流域农村水利关键技术研究与开发,如水资源高效利用、灌溉节水技术、农村生态环境、非常规水利用、节水型社会建设等;六是开展流域农村水利技术培训、技术推广和技术创新;七是完成上级部门交办的其他农村水利工作。
今年,黄委给农水中心安排了五大项工作:一是黄河流域规模化高效节水灌溉调研;二是农村饮水安全;三是开展流域农村水利基础数据库设计;四是进一步修订黄河下游引黄灌溉办法,参与复核全国灌溉战网规划;五是研究调水调沙后黄河下游引水能力变化。如果加上水利部安排的工作,灌溉中心目前的工作任务就有20项之多了。
新的职责,新的使命,给灌溉中心带来了新的机遇,带来了新的更大的发展空间,为中心全体职工提供了充分展示其才能的广阔舞台,相信他们会不辱使命,捷报频传。
一路坎坷,一路高歌。迎来新的发展机遇的灌溉中心在黄科院科学规划的指导下,描绘着宏伟蓝图。
建设两个平台:一是建设黄河流域农村水利基本信息统计平台,实现流域农村水利基本信息的统计、汇总、分析与管理;二是建设黄河流域农村水利科技支撑创新平台,提高农村水利科技支撑创新能力。
研发三个专业模型:一是黄河灌区引黄用水需求模型;二是基于遥感的土壤墒情预测预报及旱灾风险评估模型;三是灌区引水循环与河道水沙输移双过程耦合模型。
培育四个重点学科:一是水资源高效利用与配置;二是节水灌溉工程与技术;三是农村水土环境整治;四是抗旱减灾方法与技术。同时,形成4四个创新团队,造就6名左右的领军人物。
做好“三个规划”:就是要做好“长远发展规划”、“学科发展规划”和“科研能力建设规划”。
强化“四项管理”:强化“科研管理”、“财务管理”、“行政服务管理”和“后勤保障管理”。
“十五”期间,我市水利科技工作取得了一定成绩。一是在节水技术方面,按照“高工程标准、高施工质量、高管理水平、高节水效果、高经济效益”的总体要求,大力开展了管灌、喷灌、滴灌、微灌等节水新技术示范园区建设。共计完成“自动化测控综合节水灌溉示范项目”、“__市东昌府区大棚滴灌水源水质处理技术研究”和“临清市引黄井渠结合灌区现代化节水灌溉示范工程”等示范项目12个,取得了良好的社会和经济效益,起到了示范带动作用;高质量地完成了一、二、三干渠主渠道衬砌92.2公里。二是在高新技术应用方面,以计算机网络技术、自动控制技术为代表的高新技术在全市水利工程设计、管理等方面得到广泛应用,先后完成了“__市防汛抗旱实时信息监控及信息管理系统研究”、“__市防汛会商指挥系统开发研究”、“__市雨水情自动测报系统研究”、“__市防汛抗旱信息管理系统研究”、“农村变频供水设备的远程监控及管理系统”和“位山灌区管理现代化信息与调度系统”等一大批水利科研项目。三是水工建筑物补强及新技术、新材料的应用。如小直径水泥土搅拌桩防渗墙及碳素纤维补强方案等许多新技术、新材料在谭庄水库工程、四河头穿涵工程、王铺渡槽改造工程等工程项目中得到广泛应用,均取得了良好效果。四是全市水利科技推广服务体系进一步巩固和完善,学术交流及送科技下乡活动充分调动了广大科技人员的积极性,收到了良好的效果。在全市水利系统组织举办了“小康社会与水利可持续发展学术研讨会”、“坚持科学发展观、促进水利可持续发展学术交流会”、“京杭运河(__)水文化研讨会”等多种形式的学术交流活动,整个“十五”期间,全市水利科技工作者共交流论文483篇次,其中获得省、市级以上优秀论文一、二、三等奖398篇次,3项市厅级科技建议奖。五是与高校及科研院所开展联合科技攻关,为水利发展提供了强有力的科技支撑,在节水灌溉、沙荒盐碱地治理、工程施工、水资源的合理开发利用、灌溉管理、农田水利及新材料、新技术的开发应用等方面。先后多次与清华大学、河海大学、山东大学、华北水电学院、中国水科院等高校和科研院所进行合作,开展技术创新与研究工作,并取得了丰硕成果。另外还组织开启了《__市水利局与山东大学土建与水利学院全面合作协议》,并于20__年6月9日在市水利局召开协议签字仪式。使__市水利局成为山东大学教育实验基地。就下一步双方在科学研究、科技开发与咨询、人才培养、学术交流、合作机制等方面开展合作进行协商和探讨。对提升__市水利建设科技水平起到了积极的推动作用。“十五”期间,全市共取得市厅以上科技成果18项。这些项目在节水灌溉、水资源优化配置及调度、灌区管理自动化及信息化建设、防洪减灾中得到广泛推广应用,取得了显著的经济效益和社会效益。六是组织开展了一系列的科技咨询活动。按照“__市水利学会咨询评估办法”组织专家对__市水利勘测设计院编制的《临清市胡家湾废河床调蓄工程可行性研究报告》、《莘县徒骇河马集闸蓄水工程可行性研究报告》、《茌平县新河段马庄闸蓄水工程可行性研究报告》、《东阿县巴工河王洼蓄水闸可行性研究报告》等分别进行了评估论证,为提高我市水利建设项目水平和决策科学化奠定了坚实的基础。
我市水利科技工作还存在以下问题:几年来,我市水利科技工作取得了长足发展,但总的来说水利科技投入渠道仍然单一,总量还是不足,致使许多好的项目无法深入全面展开。另外我市目前水利建设项目的科技含量仍然较低,科技贡献率不高,机制不活,高层次人才缺乏。虽然经过多方筹措,但由于本地经济发展程度、水利科技投入的资金回收速度等条件的制约,科研项目的融资力度不大。
__市水利科技推广站根据局党组的安排,近期重点学习了“十一五”规划建设若干问题学习读本《中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》辅导读本。经过回顾“十五”期间水利科技工作历程,对在新时期如何开展水利科技工作新局面进行了全面思考,现将新时期如何开展水利科技工作做一个简要的叙述如下:
水是生命之源,水在国计民生和社会经济发展中占有极其重要的地位和作用。进入新世纪,水资源问题已成为全社会关注的重点。我市地处北方缺水地区,人均水资源约占全国平均的十分之一,且时空分布不均,与人口、耕地和各类资源的分布不相匹配。在未来的数十年中,随着人口的增长,国民经济将继续快速发展,人民对
生活质量的要求将大大提高。如何合理开发利用和保护有限的水资源,关系到我市经济社会的可持续发展,应当引起政府和人民的高度重视。水利科技工作,应该为水利建设发展提供强有力的技术支撑。“十一五”期间__水利科技工作既面临新的发展机遇,也面临着严峻的挑战,我们要以党的十六大精神和“三个代表”重要思想为指针,以改革为动力,以贯彻落实科学发展观,体现可持续发展治水思路为主线,以满足社会发展需求和提高人民生活质量为出发点,以实现人与自然和谐相处为核心理念。为此,全市水利科技工作者应深入调查研究我市各地水利发展的实际,认真做好水利发展目标的预测分析,有针对性地确定水利发展的重点领域,合理布局重大水利建设项目。做好全市水资源综合规划,合理制定水资源分配方案。面对全面建设小康社会所面临的突出水问题,开展科学研究、技术开发和推广转化,力求取得新突破。具体应明确以下几点目标:1、完成一批事关水利改革和发展的重大科技问题研究。2、推广和转化一批费省效宏的水利科技成果。3、建设一批高标准水利现代化示范区和示范项目。(二)、新时期水利科技工作的基本要求。
水利科技工作必须坚持以水利现代化为中心,必须做到:在安排水利科技项目时,始终坚持把提高水利工程建设的质量,充分发挥工程效益作为重点。在开展重大课题研究时,始终坚持把最强的技术力量和最优的资源集中到重大课题攻关当中去。水利工程建设项目要进行技术咨询把关,科技含量低的不予立项,水利工程施工验收时,科技水平达不到设计要求的不能通过验收。
1、加强水利应用技术研究开发。要围绕水利建设的主战场,选择对行业影响大,应用面宽的核心技术与关键设备,通过强化自主创新与引进、消化、吸收国外先进技术相结合的手段,重点对水资源合理开发与高效利用、防灾减灾、城乡水利、水环境保护与生态修复等领域的关键技术进行研究开发。按照“工程带科研、科研促水利、产学研相结合”的要求,紧密结合南水北调、大型灌区续建配套与节水改造、村村通自来水、引黄入卫、引黄济津、池区高地开发等重大项目规划,安排科技项目。做到找准工程中科技难题、技术难点,主动介入、提前介入、集中攻关、重点攻关。把工程建设作为水利高新技术的试验田、高产田。形成上一个项目,创新一批科技成果,带动一批产业。
2、大力推进高新技术应用。要利用信息、网络、遥感、遥测、遥控等现代化高新技术,发展自动监测与控制、信息管理系统、数据共享技术,提高水资源统一管理信息化水平,以信息化带动水利现代化。以技术结构调整为基础,积极推广应用一批高效、节水、降耗和环保的新技术、新工艺、新设备,对水利传统的技术进行嫁接改造,全面提升水利现代化建设的效率和效能。
3、加强水利科技成果转化与推广,要围绕节水型社会、水安全保障、水利现代化建设的需要,通过科技成果示范工程、示范园区,大力推进科技成果的转化。建立有效的制度,推进新技术在水利行业的应用与推广。采用举办科技展览、科技培训、技术分流、新技术与产品推介等多种形式、多种手段,因地制宜地大力推广水利信息化、城乡饮水安全、节水灌溉、城乡与工业节水、非常规水的开发利用、水生态和水环境的保护与修复、水文、水质自动监测、现代化水利施工、水土保持等先进实用新技术、新工艺、新产品、新材料。尤其对平原风沙区水土保持综合治理技术和工程建设关键技术进行研究开发;重点推广小流域治理与经济开发综合技术,防风固沙综合技术等;
4、加强与高校、科研院所的合作。为贯彻落实科教兴国、科教兴水和人才强水战略方针,积极适应21世纪__经济建设和社会发展的需要,按照“大学地方政府合作大有可为,生产科研教学互动空间无限”的总体思路,本着“优势互补、互惠互利、相互支持、共同发展”的原则,继续拓宽与高校及科研院所的科技合作,充分利用它们的科技资源、人才资源,借梯上楼。针对我市水利建设实际需要,重点加强高新技术应用领域的合作。不断学习、借鉴先进实用技术,水利建设的新思路、新方法,培养、锻炼我们的科技人员,提升工作的科技水平。
(1)河川径流测验研究阶段 我国现代水文学研究始于20世纪30年代末, 50年代中期以后,以河流水文为主的水文研究迅速发展,包括边远地区河流水文调查与全国水文区划的研究。新疆的水文工作亦正始于此,1959年成立了水文局,目前,已建立国家基本水文观测站点102处,形成的水文站网控制了山区径流约80%,积累了近50年的实测水文系列资料,为水资源开发利用、农业发展、防洪抗旱和其他国民经济建设提供了重要的决策依据。
20世纪70~80年代,从河流水文(主要是河口水文)逐渐扩大到其它陆地水体,包括冰川、湖泊与沼泽水文及水文过程(如冰川、高山永久积雪融水、降雨产汇流规律,洪水发生成因,河流泥沙运移条件与动力等)的研究。这一时期开展了全国第一次水资源评价,同时一大批大中河流的流域规划也相继展开,水文水资源工作全面进入流域水资源综合评价阶段。
20世纪90年代以来,以水文工作为基础,水资源问题与环境水文研究得以迅速发展。由于生态环境的恶化、水资源危机和供需矛盾的加剧,特别是/环境的持续性0和/可持续发展0战略思想被普遍认同,人们对过去不重视生态环境保护,单纯追求经济发展的水资源开发利用模式进行了深刻的反思。在持续与和谐的原则指导下,提出了水资源开发、利用、治理、配置、节约和保护协调发展的治水新思路,要求在统筹考虑生产、生活和生态3方面需水的要求下合理配置水资源,确保国民经济的可持续发展。
根据内陆干旱区河流的地形地貌和径流形成、扩散、消耗的水循环过程及其特点,流域的水文系统由山区水文、绿洲水文和荒漠生态水文所构成。当前,水文研究工作仍主要偏重于山区水文,注重山区来水及径流分析,对中、高山区水文问题、绿洲水文问题和生态水文问题的研究仍十分贫乏。水循环规律的研究,在“空中”、“地下”和“出山”等3个方面存在着明显的弱势。
水文水资源研究是内陆干旱区当今乃至未来人类社会始终关注的课题之一。人类对天然水体及其演化规律影响的日益加剧,致使水资源问题愈加突出,从而极大地影响和制约了人类的生存和发展,同时也给水文水资源研究不断提出新的要求,赋予新的内涵。水文水资源研究领域的拓展,表现为如下趋势与特点:
(2)系统性和整体性 水文水资源的研究已愈来愈注重大水系统与社会经济、生态环境系统相联系的系统性和整体性。
(3)联系性 随着可持续发展观念的深入,水文水资源的研究与为人类服务,解决水问题的联系愈来愈紧密。
(4)先进性 数字地球、数字流域、数字水文概念的提出,进一步推动了水文水资源科学的发展。地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)和遥感技术(RS),在水文水资源研究和应用领域的应用,使得研究整个流域的产汇流过程,对水资源问题进行三维空间的动态模拟仿真成为可能。这些技术的应用对水文水资源学科的发展提供了强有力的技术支撑。利用更多的高新技术和信息技术如水文遥感、水文示踪技术和地理信息系统等,人们将能够更多地获取水循环中的一些重要变量信息,弥补常规观测数据的不足,扩大现有水文研究领域,使得认识水文规律复杂性的能力得到明显提高。
围绕/资源水利的治水新思路和水资源开发、利用、治理、配置、节约和保护的现代水利发展要求,内陆干旱区水文水资源研究发展的方向主要表现在以下3个方面:
(1)基础研究 水文极值理论与计算;水文预报理论与新方法和新技术运用;产流与汇流水文过程数字模型;特殊水环境水文定位观测的试验水文研究;绿洲水文;荒漠生态水文;冰川水文等都是当前内陆干旱区水文学研究的主要方向,同时也是水资源问题所关注的基础问题。
(2)应用研究 水循环与水平衡。作为水文基本理论的水循环与水平衡研究,正在宏观与微观尺度上不断扩展与深化。加强人类活动对水循环影响的研究,开发研制具有水文过程模拟、水污染控制、水资源规划与管理功能的流域规划决策支持系统软件等,既是发展水资源确切评价方法的基础,也是农田节水调控、农业合理用水的依据,具有重要的意义和广阔的应用前景。
水资源评价体系。在可持续发展思想指导下,水资源评价不仅进行水量评价,而且包括水质、水资源保护、水资源经济、水资源管理、水资源节约等全方位的评价指标体系。
水循环与水盐平衡。水盐平衡是评价内陆干旱区水循环系统良莠和可持续灌溉农业发展的重要标志。从微观尺度到宏观尺度研究盐分的产生、迁移、分布与积累规律,特别是监测灌区内部的盐分活动与盐分排出,研究荒漠区的容泄能力与绿洲盐分排泄出路,通过绿洲水资源的合理使用,控制盐分在流域内的分布。从理论上深入认识溶质迁移的特有规律,从实践上解决水盐耦合的数值模拟与流域盐分安全调控方案(例如灌区排水出路与排放标准、竖井排灌技术参数、作物种植结构与耕作模式等)。
生态环境耗水与生态水权管理。加强定点实验研究和监测评价工作,并运用/3S0技术拓宽研究时空范围,从生态环境保护、天然植被的生长与延续出发,研究不同植被耗水机理与耗水量、地下水位与各种植被的生长关系和天然植被耐盐程度等,为揭示荒漠区水循环规律与自然生态保护奠定科学基础。通过生态耗水量的分析研究,科学合理地确定生态保护区的范围、目标和需水总量,明晰生态水权,加强对河道引水监控,为保证流域水资源的有效管理和生态环境的有效保护提供决策依据。
水环境问题研究。研究预测河流水环境质量的变化趋势;生态环境最小需水量定量化理论和应用研究,建立河流生态环境预警系统;点污染、线污染和面污染研究并举,建立流域水循环与水资源保护动态模拟模型;污染物总量控制与浓度控制标准以及污染综合治理技术;水体富营养化变化规律及改善措施;地下水污染防治措施等。
(3)综合研究 基于可持续发展的水资源规划理论和水资源的可持续利用;水资源的合理利用;水资源开发战略和策略;人类活动对水环境的影响、水资源开发利用与生态环境之间的相互影响;地下水资源合理开发利用与保护;节水灌溉技术与经济政策;维护干旱区水资源可持续利用的政策法规体系和水管理体制;现代化水资源管理体系,包括管理信息系统和管理决策支持系统,水资源适时监控系统;水资源经济及决策理论与方法,建立水资源经济指标体系等方面的研究。
水文学及水资源学是一门应用叉学科,水资源学是以水文学为基础,水文学研究以服务于水资源问题为发展导向。水文与水资源的学科研究发展方向,决不是相互取代,而是你中有我、我中有你、相互依存、共同发展的交叉融合关系。因此,应当倡导在进一步加强水文研究的同时,更多地联系水资源问题。深入研究解决水资源问题,首先应立足对水文学基本理论问题和对大水文循环系统规律性的认识。水资源与水文循环的联系是认识和解决水资源问题的基础,在此基础上更高层次上的交叉与结合则是推动水文及水资源研究发展的方向。
地理水文学(GeographicalHydrology)与水文地理学(Hydro-geography)均属水文研究的地理学方向,与直接服务于水利工程的工程水文学有所不同。但研究的对象是一致的。50年代受原苏联学术界的影响,促进了我国区域水文的研究,并且形成了水文地理学的主题。俄语中的水文地理(гидротафия)与英语中的Hydrography涵义相同。后者于16世纪在欧洲用于水道(河、海)测量制图的描述[1,2],在中译书刊中有人译为“水象学”。水利工程专业人员把水文地理作为水利的自然条件来看待,例如,地质、地貌、气候、植被、土壤等等背景,实际上是自然地理因素的特征描述。这里看不出对于水文与水资源本身规律的研究,不能有效地利用地理学原理深入研究水文现象。为此,我们强调水文学的地理方向或地理方向的水文研究。近年来的实践表明,水的问题直接关系到工农业生产与人民的生活,广泛涉及生态与环境等的方方面面[3]。水文地理学已突破了单纯的水背景研究。实际上,从1978年以后,中国地理学会水文专业委员会的历届全国水文学术大会上都强调人与水关系的研究[4-6]。
适应水问题研究发展的需要,并与工程水文学相配合,深化水文研究的理论与实践,地理水文学更可拓宽水文地理学的研究方向,发展内涵,有利于学科研究发挥自己的特色;促进水文研究与地理科学其它分支科学的横向结合,如气候学、地貌学、土壤地理学等,尤其是与人文经济地理学的结合,形成新的边缘学科领域和产生新的学科生长点;通过水与资源、社会、经济、生态与环境的广泛联系,有利于综合性研究优势的发挥,改变水文地理研究的传统方法与手段,增加计算技术、遥感遥测与信息系统方法的应用,提高研究工作的水平。
地理水文学的提出是一种发展,而不是对水文地理学的否定。两者既属于地理科学也属于水文科学。为了简化叙述,它们的关系可以用图1来表示:
显然,地理水文学与水文地理学均是地理科学(G)与水文科学(H)的公共部分,即集合G与H的交,有共同的元素为X,则:
只是水文地理学靠近地理学,而地理水文学靠近水文学。从我国地理部门的水文研究来看,针对区域和流域的单纯水文地理研究已相对减少,而水文水资源本身的研究相对发展。地理水文学在研究领域、深度层次、实际应用等方面均领先于水文地理学。
从30年代后期到80年代中期的研究回顾,见参考文献[1-3。结合当前,简要概括如下:我国地理学中现代水文学研究始于30年代末,从吴尚时先生的译著“江河之水文”为起始。50年代初,谢家泽、郭敬辉、施成熙、罗开富等为推动我国水文研究作出巨大贡献,50年代中期以后,以河流水文为主的水文研究迅速发展,包括边远地区河流水文调查与全国水文区划的研究。60年以后,从河流水文(包括河口水文)逐渐扩大到其它陆地水体,包括冰川、湖泊与沼泽水文及水文过程(如泥石流、洪水与森林水文影响等)的研究。同时,水文实验,包括定位半定位试验相继发展。70年代,特别是80年代以来,水资源问题与环境水文研究得以迅速发展。80年代中期以后,“人与水”和涉及全球变化的水文研究开始兴起,方兴未艾。
作为水文基本理论的水循环与水平衡研究,正在宏观与微观尺度上不断扩展与深化。在宏观上面向全球。国际地圈生物圈计划(IGBP)强调的界面过程研究,正力图把描述全球物理气候系统的总循环模型(GCMS)与全球水循环模型相耦合。这一研究将提供量化与描述全球水文过程与未来变化的可能,其中包含自然变化与人类活动的影响。IGBP计划特别注重植被变化的作用,以便把人与生物圈(MAB)计划的研究紧密联系起来,这是目前国际上正在开展的一项巨系统研究。在我国结合IHP-IV计划(大气、陆地和水系统间的界面过程,气候变化和水文系统的关系,湿润热带、干旱半干旱区水文研究与水资源管理战略等)已有初步研究,目前正加强我国地理水文学与地学及生物学各分支学科的跨学科研究。
水循环研究除在国内已发展的各类流域水文模型外,正深入到单元尺度的细微观测与计算模拟,尤其是田间水分运动与交换过程的实验与计算研究。相对于宏观尺度的研究,我国在这方面已有一定的工作基础,如土壤-植物-大气连续系统的研究,发展了多种水体之间多种形式耦合系统的探讨;结合中国科学院生态台站网络的建立,开展不同地理带的水循环过程的实验,致力于揭示界面过程中水分、热量交换规律,例如,地下/土壤水、植物根系吸收、植物冠层辐射平衡、温度、总气孔阻力、边界层阻力、土面蒸发、土壤热通量等等。水循环或水量平衡研究,既是发展水资源确切评价方法的基础,也是农田节水调控、农业合理用水的依据,具有重要的意义和广阔的应用前景[7]。水循环的微观与宏观的结合表征水文科学理论的逐步完善化和系统化。
①定量分析技术手段有所加强,如应用模糊数学进行区域水文类型的研究,已有黄河流域的水文区划工作;应用有序量最优分割法,进行河川径流变化的研究;利用遥感技术进行地区水文条件的判读,包括对多时相卫星遥感图像分析区域水文动态等。
②区域水平衡研究进一步深入,如:中国科学院地理研究所进行的全国水量平衡与华北水量平衡的研究;长江流域办公室与黄河水利委员会提出的长江流域水平衡三要素分布和黄河流域水文要素时空分布及水平衡分析;各省区的水平衡研究,全国已有一半的省市提出研究报告[5]。在这些研究水平衡的工作中,多采用六要素的平衡计算方法。
④特殊区域的水文研究也取得许多成果。如喀斯特地区、干旱区与半干旱地区、山区、平原地区、高寒地区与小岛的水文研究均有相当的研究成果发表。
2.2.2水资源从70年代后期开始,我国的水资源问题一直对水文研究起着导向的作用,而且经久不衰。有人甚至认为一门新的学科——水资源水文学正在兴起。这说明水文与水资源不可分割的关系。作者认为水资源的研究可以作为水文学延伸与拓广。但水资源学并不与水文学等同。水资源学与社会、经济有更直接的密切关系。1986年在南宁召开的第4次全国水文学术会议以来,水资源的研讨非常热烈:
②在区域水资源的研究方。