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变化环境下流域水资源评价方法国外研究进展

【摘要】:美国是最早进行水资源评价工作的国家,随着不同阶段水资源问题的差异,评价内容的侧重点也不同。总之,分析美国水资源评价工作的进展,其评价的内容可以大致概括为以下四个方面:一是有多少水;二是需要多少水;三是供需平衡关系;四是为解决水资源问题所采取的措施。与美国水资源评价相比,其范围较窄,有关社会经济方面的评价内容较少。

国际上有关水资源评价的概念、范围和内容不尽相同。美国是最早进行水资源评价工作的国家,随着不同阶段水资源问题的差异,评价内容的侧重点也不同。1840 年,为了改革内河航运,美国联邦政府对水资源数量进行了评价,之后,针对其西部干旱地区的开发、农业灌溉的发展,分别在1965 年和1978年进行了两次水资源评价工作,但评价内容不完全相同。第一次评价的重点在于天然水资源,集中于对径流性水资源的评价;第二次评价的重点在于可供水量和对用水需求的分析。在这两次评价中水资源评价工作的范围得以扩大。总之,分析美国水资源评价工作的进展,其评价的内容可以大致概括为以下四个方面:一是有多少水(在不同时间、地区、可靠程度与可用性);二是需要多少水(过去、现在、将来);三是供需平衡关系;四是为解决水资源问题所采取的措施。

在此期间,前苏联也在进行水资源评价,以“国家水资源登记”的资料为基础,把“国家水册”作为统计综合国家水资源的主要形式,遵循的主要原则是:包括各类水及水体,不仅包括水文资料,还有影响水资源形成的水文气象资料,要最大限度地满足国民经济各部门对水资源资料的需要等内容。与美国水资源评价相比,其范围较窄,有关社会经济方面的评价内容较少。

近年来,针对全球气候变暖和人类活动加剧的态势,世界各国和一些国际组织相继开展了大量有关水资源方面的研究,通过采用较为先进的方法(伴随系统论控制论信息论)和工具(计算机、3S技术和数字流域)开始对水资源进行更大范围、更深层次的研究评价,如:全球能量与水循环试验(GEWEX),国际水文循环与生物圈核心计划(BAHC),国际水文计划(IHP)Ⅳ期“变化环境中的水文学与水资源可持续开发”,以及国际水文计划Ⅴ期“脆弱环境中的水文学与水资源开发”等研究。较为系统的是2001年联合国出版的世界水资源评估方案,此评估方案作为联合国世界水资源评估方案的主要活动,其主要成果之一的《世界水开发报告》从动态的角度评估了世界各国的水资源。

由于水资源系统的特殊属性以及其动态循环转化的特性,其条件和制约因素(技术因素、社会经济因素和环境因素)也是在不断发展变化中。目前,国外并没有形成统一的水资源评价方法和评价内容,普遍采用的仍是围绕1988 年联合国教科文组织(UNESCO)出版的《水资源评价导则》开展的相关评价,依各国具体国情而变化。但是,经过新型计算机技术方法的发展和系统论的广泛应用,水资源评价方法和评价内容上也呈现出了大区域、系统性的发展趋势。(www.chuimin.cn)

就评价方法而言,在以经典科学还原论、经验论和“纯科学”为基础,将通过系统论、理性论和人文精神等发展成的“复杂性科学”引入到水资源评价中。

就评价内容而言,随着水资源供求矛盾的加剧,评价的范畴逐渐扩大,从基本的水资源数量评价、水资源的利用评价,到水资源质量评价以及水资源综合评价,同时也将工业用水、农业用水、生活用水、环境用水和生态用水等五种需求考虑在内。详细的评价内容和评价方法见第四章。