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1.眾所周知,我國地域遼闊,分布呈現多樣化,不同的地域對于生態水利工程建設需求也存在較大的差異,直到現在,我國也沒有制定出明確的生態水利標準。這樣一來,在實際的生態水利工程實施過程中,規劃人員必須結合當地的地域條件,對最初的生態水利工程進行適當的調整,確保其真正符合規定的構建標準要求。其次,一般的生態水利工程都是圍繞生態理論學知識、水文學、工程力學而開展的,在應用過程中,常常會受到天氣因素、或是其他客觀一因素的影響。因此,規劃人員在進行生態水利工程的規劃設計過程中,必須充分考慮一切不約定的因素,按照區域特征、地貌條件來進行構建,從而保證最終的生態水利工程的規劃設計方案具有極好的可行性。但是,通過相關實踐結果表明,我國當前的生態水利工程的規劃設計中還存在很多的問題和不足,總體規劃設計水平較低,這就很難確保河流生態修復的效果。
2.生態環境的認識一方面由于我國生態水利工程的環境影響操作介入的較晚,導致生態環境科技技術人員與水利工程構建人員合作的機會相對較少。另一方面,國內的水利工程多數考慮到方案可行性符合滿足規劃的安全性和經濟性,但是生態環境系統這一因素還面臨著主要關鍵性問題。
3.生態水利工程的構建勢必會考慮到生態系統的正常運作,實現有機結合再有的水利工程基礎之上。水利工程的構建最初考慮到水體的有效供電效能、防洪,排水用水標準等工作。生態水利工程的實施與傳統水利工程最為顯著的特點就是服務目標與功能有一定的差異性。當務之急,為實施生態水利工程與水利工程的有機結合,協調運行是生態水利工程規劃設計所必要考慮的問題。
三、生態水利工程設計的基本原則
1.確保工程的安全性和經濟性。生態水利工程作為水利工程的分支,首先要遵守水利工程的設計原則,保證工程安全性是任何水利工程設計的最基本的原則。設計過程中,設計人員應深入實際,充分考察水體的水質、水流等基本情況,進而充分考慮水對建筑物的侵蝕作用、對泥沙的堆積和搬運作用,同時還應全面把握河道走勢的自然規律等。只有保證了工程的穩定性、持久性以及設施的安全,才能確保建筑物持久地發揮其功能,求實現資金投入最少、經濟小于和生態效益最大化的基本原則。
2.保證水體內部環境的多樣性。相關調查顯示,一個地區的非生物環境的多樣性能夠影響其生活群落的多樣性。也就是說,如果一個地區的自然環境種類多樣,當地的生物種類也會日漸豐富,食物鏈的組成也將更復雜,這樣生態系統對外界變化的適應能力和抵抗能力越強。如果我們興建的水利工程致使該流域內的水體內部環境日趨單一化,那么,就會導致水生生物種類多樣性的減少,并逐步喪失其基本功能。所以,在水利工程設計過程中,設計人員需要對河流的近期及遠期的水文情況進行深入了解,掌握生物種類與生態環境間的關系,從而保證水利設施的興建能夠擁有足夠的豐富多樣的環境,進而將對自然環境的影響降到最低。
3.確保河流生態系統的自我修復功能。與傳統水利工程相比,生態水利工程除了要保證傳統水利工程的基本原則外,還需要在設計的時候,充分考慮保護生態系統的自我修復功能,也就是要維持生態系統的可持續性。所以,在生態水利工程設計時,應充分將人為力量與自然的影響進行有機結合,利用生態系統的自我設計功能和自組織功能,從大自然中選擇合適的物種,形成良好的合力結構。
4.在早期的水利工程建設中,水利部門往往會將水體劃分成不同的功能,并被分為若干個區域,這樣就導致水體之間無法相互流通,嚴重影響了水體中不同物質之間的相互轉換,極大的破壞了周圍河流生態系統的完整性。因此,在實際的態水利工程的規劃設計中,規劃人員一定要特別注意生態系統各要素之間的聯系,盡可能保持水體原有的狀態,降低外界因素對河流生態系統所造成的破壞,從而促使我國生態水利工程的可持續發展。
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)17-007-02
我國的水利工程專業、水利水電工程建筑專業以及農業灌排技術專業中,一般都設有“工程水文及水利水電規劃”或稱“工程水文及水利計算”課。水利水電工程技術人員所接受的主要是傳統的“工程水文及水利水電規劃”的思想方法。改革開放以來,代表性文獻有華東水利學院(現為河海大學)、西北農學院(現為西北農業大學)、武漢水利電力學院(現為武漢大學)合編的《水文及水利水電規劃》,都科技大學(現為四川大學)、華東水利學院、武漢水利電力學院合編的《工程水文及水利計算,長江流域規劃辦公室水文處主編的《水利工程實用水文水利計算》,蔣金珠主編的《工程水文及水利計算》。朱歧武、拜存有主編的《水文與水利水電規劃》這些文獻為水利水電工程的規劃、設計、施工、管理運用提供有關暴雨、洪水、徑流、泥沙等方面的分析計算,為合理開發水資源、治理河流、確定水利水電工程的開發方式、規模和效益。以及擬定水利水電工程的合理管理運用方式等提供依據。隨著工程水利向資源水利轉變,傳統水利向現代水利、可持續發展水利的轉變,傳統的“工程水文及水利水電規劃”的某些內容亦越來越不適應可持續發展水利的要求。為使水利工程專業、水利水電工程建筑專業以及農業灌排技術專業中的“工程水文及水利水電規劃”的內容適應現代水利、可持續發展水利的要求,筆者對傳統“工程水文及水利水電規劃”與可持續發展水利適應性進行了分析研究。
一、可持續發展水利內涵概述
汪恕誠部長曾指出,恢復和建設良好的生態系統,以水資源的可持續利用支持經濟社會的可持續發展,是現代水利、可持續發展水利工作的基礎性目標。具體而言:就是要實現環境水利、資源水利和信息水利,通過工程措施和非工程措施實現水多能控、水少能引、水臟能調,為社會經濟發展提供主要的防洪安全保障、水資源供給保障和水資源保護。為了滿足經濟社會發展需要,不斷提高水資源的利用效率,以水資源的可持續利用保證經濟社會的可持續發展是可持續發展水利的本質特征。具體包括四個方面:一是實現水資源的可持續利用;二是建立節水型社會;三是恢復和建設良好的生態系統;四是實現水資源的優化配置。水資源的可持續利用與傳統水利對水資源“竭澤而漁”的開發利用方式完全不同,它是循著生態經濟學的原理,實現生態水利的公平和高效發展,實現當代人與后代人、上游與下游、河道內與河道外、相鄰區域(或流域)等水資源開發利用的公平。水資源的可持續利用是在人口、資源、環境和經濟協調發展戰略下進行的,是在保護生態環境的同時促進經濟的發展和繁榮。建立節水型社會是一項涉及社會各層面的綜合性系統工程。以循環經濟理念推動節水型社會建設和區域經濟可持續發展是節水型社會建設的新路子,而循環經濟是運用生態學規律把經濟活動組成為一個“資源開發—產品生產—資源再生利用”的反饋式流程,實現低開采、低排放、高利用,以最大限度地提高資源利用效率,提升經濟運行的質量和效益。
恢復和建設良好的生態系統,實現人與自然的和諧,實現經濟社會和資源環境的協調發展是現代水利的基本目標。實現水資源的優化配置,也就是要實現資源、經濟、社會和生態環境的協調發展,這是建設現代水利的根本途徑。由此可見,可持續發展水利的本質特征是高等院校水利專業教學的理論指導,是現代水利水電規劃的思想方法,也是“工程水文及水利水電規劃”內容的參照系。
二、傳統“工程水文及水利水電規劃”內容與可持續發展
水利之要求差距剖析前文所提及的代表性文獻,不論內容還是形式基本是一致的,幾十年不變,只是本專科內容的多少有所不同,顯然與可持續發展水利對“工程水文及水利水電規劃”內容的要求不相適應,主要表現在以下四個方
1、強調河流的水文功能,忽略河流的生態功能水文循環(水分循環)是認識水資源可恢復性、有限性和時空分布不均勻性等的基礎知識,“工程水文及水利水電規劃”一般都在開篇對其做重點介紹。河流是水文循環過程中液態水在陸地表面流動的重要通道。大氣降水在陸地上所形成的地表徑流,沿地表低洼處匯集成河流。降水入滲形成的地下水一部分也復歸河流。同時,對河流的分段、河長、河系、縱橫比降以及河流的集水區域———流域等都有詳細的介紹,但是忽略了河流是形成和支持地球上許多生態系統的重要因素這一內容。河流在輸送淡水和泥沙的同時,也運送由于雨水沖刷而帶入河中的各種生物質和礦物鹽類,為河流內以至流域內和近海地區的生物提供營養物,為分子輸送種子,排走和分解廢棄物等,使河流成為多種生態系統生存和演化的基本保證條件。
2、強調人類活動對“量”的影響和“還原”,忽略對生態環境的影響和修復“工程水文及水利水電規劃”文獻中,都有對人類活動影響使徑流資料不一致而進行“還原量”計算的內容,但從不涉及由于水利水電工程的建設對生態環境的負面影響問題,更沒有對生態環境如何修復的內容。一方面,水利水電工程可以促進或帶動經濟社會發展,有利于解決“人口——資源——環境惡化”問題,消除因貧困求生存而導致生態環境破壞的根本原因。另一方面,對生態環境也有負面影響,比如河流上建水庫、電站,特別是梯級較多時,河流形態會發生顯著變化,會出現生物多樣性退化以及加劇水體污染等問題。
3、水利規劃不考慮生態環境用水需要在開發利用水資源時,需要對河川徑流進行水利規劃,以確定水利水電工程的興利規模。河川年徑流的分析計算在“工程水文及水利水電規劃”中一般作為一章內容介紹,其目的是提供長期年、月徑流量系列以及設計代表年的年、月徑流量,用于確定水利水電工程的興利規模,即為滿足工業、農業、城鄉生活、發電、航運、養殖等用水部門的用水需要所需的工程規模。但是,一個區域(或流域)的水資源合理開發利用,不僅要考慮本區域( 或本流域)用水部門的用水要求,還必須考慮本區域(或本流域)以及臨區域(或流域、或上、下游)的生態環境用水所要求的工程規模,本文稱為“生態環境庫容”。從現代水利、可持續發展水利的本質特征來分析,后者更為重要,可這恰恰是傳統“工程水文及水利水電規劃”所缺少的。
4、水庫調度圖的局限性和片面性“工程水文及水利水電規劃”中,一般都含有水庫調度的內容。水庫調度可分為興利調度、防洪調度和水庫群的聯合調度。水庫的興利調度是依據徑流資料以及用水( 用電)部門的用水(用電)要求,按照經濟效益最大(比如發電量最大,灌溉面積最大,供水保證率最高) 的所謂“最優準則”預先編制一組水庫蓄水的指示線組成水庫興利調度圖。防洪調度是依據工程地點的設計洪水資料經過防洪水利計算確定水庫的一系列防洪特征水位,其目的是確保水庫大壩安全和處理防洪與興利的矛盾。水庫群的聯合調度其目的是使庫群獲得較大的綜合經濟效益。由此可知,水庫調度圖不論是在水庫的規劃設計階段還是在其管理運用階段,都沒有考慮“生態環境庫容”,也沒有考慮水庫的放水如何使下游河道還原為天然狀態,維護下游河流生態的天然屬性,更沒有考慮“減污調度”、“調沙調度”。顯然,傳統水庫調度圖具有很大的局限性和片面性,與可持續發展水利的要求極不適應。
參考文獻
[1] 華東水利學院,西北農學院,武漢水利電力學院.水文及水利水電規劃[M].北京:水利出版社,1981.
1.1高程控制測量
從目前來看,我國水準點的高程系統采用的是正常高系統,主要是按照1985國家高程基準起始。但是在水利水電工程的實際建設中,受歷史因素的影響,許多地區仍然沿用本區域的高程系統。同時,為了確保與當地水文基礎資料相互匹配,高程控制系統的選擇應該考慮當地的使用習慣。如廣東省內多采用珠江基面高程系統,其起算點以珠江口附近測站多年平均值和后來多次復測、平差和調整后的高程計算;而粵東韓江流域多采用韓江基面高程系統,其起算點以舊時汕頭海關水尺零點推算。
1.2平面控制測量
通常情況下,水利水電工程的建設位置多依河川溪流而行,因此,測區具有狹長、獨立的特點。對此,測量人員應該結合工程的具體情況,從工程項目的大小、所處位置等方面進行綜合考慮,對平面控制系統進行合理選擇。在對水利水電工程建設地區進行測量時,如果測區內投影長度的變形值在5cm/km以上,或者測區偏離現行國家坐標系統中央子午線45km以外或與中央子午線經度差>40′,考慮投影變形,可以采用以下平面控制系統:①以一個國家大地點的坐標以及該點至另一個大地點的方位角作為起始數據的獨立坐標系統,即所謂“一點一方向”;②高斯正形投影任意帶平面直角坐標系統,換言之,就是國家大地點的坐標通過換代計算的方式,換算成測區平均中央子午線處的坐標。
2地形圖測繪
在水利水電工程中,地形圖的作用,是為工程的規劃選址、建筑物布置等提供必要的參考依據。因此,在對地形圖進行測繪的過程中,一方面,應該嚴格遵守現行國家行業測量規范的相關標準,另一方面,需要充分考慮水利水電地形圖自身的特點。
2.1地物測繪
在水利水電工程中,地物測繪是非常關鍵的,其內容也相對繁雜,主要包括:測量控制點、道路、管線、居民點、輸配電線路、獨立地物、地質勘探點、氣象設施等。在實際測量中,應該結合工程的規劃設計,圍繞工程的特性進行細致測量,將測繪區域分為兩個部分,即工程區域內和工程區域外。以中小型河流的治理為例,工程的主要內容包括堤防加固、河道疏浚、護岸護坡等,對此,在進行地物測量過程中,需要重點關注堤防周邊的房屋建筑、電力及通訊設施、現有堤防與河道的護岸護坡及構建材質等,在地形圖上,對建筑物的性質、規模、高程等進行細致標注。對工程區域內的房屋應該詳細測量,而在工程區域外,即使是大比例地形圖,也可以適當放寬測量,合理取舍。同時,村莊房屋應該詳細測量,內部房屋則可以根據實際情況進行取舍,為工程的規劃設計提供必要的參考信息。
2.2地貌測繪
通常來講,水利水電工程多處于山林地區,與城市建筑工程的測量相比更加困難、復雜。在實際測量中,應該使用等高線,配合專用的地貌符號以及高程注記點,對地貌進行表示。為了滿足水利水電工程對于地貌的高要求,不僅需要保留高程點,還需要進行等高線的勾繪,同時,為了顯示地貌碎部特征,還應該添加相應的繪間曲線。在部分地形圖中,還需要適當保留部分高程注記點和比高,對于面積在地形圖上>1cm2,并且具有相應經濟價值的地貌和植被等,需要用地類界繪制出具體范圍。
2.3水下測量
對于水利水電工程而言,水下地形測量是工程測量的重點,也是水利工程測量與其他測量最大的區別。在測量時,需要確保全面性和準確性,對于一些重要的涵閘和溝渠,還應該在地形圖上注記底部高程。
3斷面測繪
在水利水電工程規劃設計階段的測量中,涉及到的土石方工程相對較多,包括填高、削坡、挖深等,這些工程量的測量都會涉及到縱斷面測量工作,其測量精度直接影響著水利水電工程的實際工程量。縱斷面與橫斷面的測量精度與總工程量的計算有著密切聯系。對此,在對水利水電工程縱斷面和橫斷面進行測量與繪圖的過程中,需要從多個方面著手,提高測量的精度,確保工程量的概算值更加接近真實值。
3.1斷面點的精準測量
目前,在針對縱橫斷面點進行測量時,采用的測量方法包括GPSRTK測量法以及全站儀法。這兩種方法各自都存在相應的優點和缺陷,在實際應用中,應該結合工程的具體情況,對其進行合理選擇,盡可能消除縱斷面點和橫斷面點中存在的測量錯誤,確保測量精度能夠完全滿足斷面測量的要求。在測量過程中,應該保證采集到的縱橫斷面點在該橫斷面左右一定范圍內,按照水利水電工程相應的規范要求,這個距離≤2m。
3.2橫斷面位置選擇
在水利水電工程的規劃設計階段,橫斷面位置的選擇和布設,是影響工程量的關鍵因素之一。一般情況下,規劃設計階段橫斷面的間距應該控制在50~200m之間,選擇合適的間距能縮小實際施工與設計工程量的差別。因此,在對橫斷面進行布設時,一方面,需要充分滿足斷面間距的要求,另一方面,應該盡可能將橫斷面布設在河道急轉彎、支流入口、斷面形態顯著變化等部位。同時,為了保證橫斷面位置布設的合理性,在地形圖測繪完成后,應該根據區域內地形特點,在地形圖上進行選擇,然后到實地進行勘查,部分地形復雜則需要對斷面間距進行適當加密。
3.3縱斷面測量
根據測繪服務對象的差異,縱斷面的測量與橫斷面有著很大的不同,其斷面的選取也存在一定的差別,例如,在河道疏浚工程中,通常會選擇河道中心線;在河流堤防加固工程中,一般會選擇堤頂線;在擬建渠道工程中,多選擇規劃中心線等。縱斷面測量的主要目的,是對橫斷面間距進行量取,對中心線高程變化情況進行明確,對沿線地物投影在中心線上的位置進行判斷等,而縱斷面的合理性直接影響著工程量的計算,因此,做好縱斷面的測量工作,是非常重要的。
2黔中水利樞紐工程建設規范化管理措施
2.1加快完善工程建設管理制度體系
認真總結和積極推廣水利工程建設“四制”管理的好經驗、好做法,強化制度保障和支撐作用,結合建設領域突出問題專項治理活動,重點破解影響黔中水利工程建設管理發展的體制。一是研究制定項目法人單位組建管理辦法和考核辦法,建立科學的考評獎懲機制和問責制度;二是按照關于工程招投標活動管理的最新法規,修改水利建設項目招投標細則,強制推行工程項目招投標資格預審制度,規范市場主體在工程招投標活動中的行為;三是構建水利工程建設信用平臺,盡快制定水利工程建設從業單位及人員信用評定及考核辦法,規范從業主體及人員的進入與退出;四是完善水利建設項目稽察管理辦法,強化稽察、檢查的監管作用,強化整改跟蹤督辦機制;五是加強水利工程建設安全生產管理,保障安全生產投入和各項安全防控措施的落實。
2.2強化水利工程建設質量、安全監督管理
強化質量安全監督管理的權威性,一是各類水利建設項目,必須按規定在開工前辦理工程質量和安全監督手續,主動接受質量監督機構對工程質量的監督檢查;凡未按規定辦理質量監督手續的項目,主體工程不得批準開工,違規開工項目,不得驗收。二是要建立質量安全監督檢查與工程稽察檢查工作的聯動機制,強化質量安全監督機構對從業單位及人員市場信用評級、資質審查、執業資格審查等方面的基礎性作用。三是要進一步加大加密水利工程建設質量安全檢查的頻次,建立完善工程建設質量安全問題通報制度和公告制度。四是各級質量安全監督機構,要加快完善工作機制,保證監督隊伍和人員的相對穩定,落實工作經費,加強監督人員的業務培訓,提高業務素質和監管水平。強化安全生產監管,一是要嚴格落實水利工程建設安全生產法人總負責和參建主體單位負責制,做到安全生產與工程建設同時部署、同時檢查,同時考核,確保安全生產教育、責任、組織、投入、防范、應急措施全面落實。二是要有計劃地組織開展在建水利工程安全生產大檢查,將腳手架、基坑支護、高邊坡、洞室開挖、模板工程、爆破、起重吊裝、施工用電等易發生安全生產事故的環節作為檢點,加強水利工程安全生產隱患排查整改,做到整改措施、整改資金、整改期限、整改責任人和應急預案“五落實”,促進水利工程安全文明建設。三是要加大對違規違章操作等行為的檢查處罰力度,堅持安全事故“四不放過”原則,對違章指揮、違規作業造成人員傷亡或重大損失的,要依據國家相關法律、法規,嚴肅追究有關責任人責任。
2.3強化工程建設項目竣工驗收
堅持“誰批準、誰主管,誰驗收”的原則。水利建設項目竣工驗收以建設項目初步設計批復為標志,嚴格執行水利部工程驗收規程。未經驗收或者驗收不合格的,不得交付使用不得進行后續工程施工。強化工程驗收的計劃管理,項目法人單位在申請主體工程開工的同時,應向竣工驗收主持單位和質量安全監督機構上報項目建設進度安排和工程各階段驗收計劃,提供第三方工程質量檢測計劃,及時按照進度和驗收計劃組織或申請驗收。凡不經驗收,工程擅自投入運行,造成質量或安全事故的,要追究項目法人代表的行政責任。加大水利工程項目竣工驗收工作的考核力度。水利廳直屬項目法人單位,竣工驗收工作要納入事業單位年終考核,實行項目法人代表負責制,項目法人代表任期內,未按計劃完成工程竣工驗收的,不得通過任期責任審計和離任審計。市縣水利項目竣工驗收要納入“黃河杯”競賽考評,項目法人單位驗收準備工作不積極、竣工驗收滯后的,全區通報。竣工驗收工作嚴重滯后的,在致函同級黨委、政府主要負責人的同時,壓減乃至停止該地區項目資金安排。
2.4進一步加強水利建設隊伍發展能力建設
培育壯大建設企業實力,要通過市場競爭、政策引導等措施,加快推進事企分開,著力轉變水利從業單位的經營理念,進一步明確企業市場主體地位。支持水利施工企業重組兼并,吸納技術人才、擴充資產和裝備實力,提高企業市場競爭力和抗風險能力。不斷提高從業人員素質,要根據水利工程建設形勢需要,每年制定水利工程建設從業人員繼續教育和培訓計劃,以業人員業務素質和質量安全意識為重點,加強相關從業人員的繼續教育,促進水利工程建設從業人員繼續教育科學化、制度化、規范化。
本文從量化的角度,提出一套定量研究方法,主要內容包括:面向可持續發展的水利規劃與管理的量化研究方法以及水資源優化配置模型;并給出在可持續發展思路指導下的水利規劃研究方法步驟;最后給出一個具體應用實例。
1水利規劃應該以可持續發展為基本指導思想
1.1可持續發展的概念與內涵
關于“可持續發展”這一術語的定義,目前有許多種。最常被引用的定義仍是1987年Brundtland夫人等在世界環境與發展委員會上提出的定義,即可持續發展是指“人類在社會經濟發展和能源開發中,以確保它滿足目前的需要而不破壞未來發展需求的能力”[7]。
綜觀可持續發展的定義和論述,可以把可持續發展的基本思想概括為:⑴可持續發展鼓勵經濟增長,但可持續發展所鼓勵的經濟增長決不是以消耗資源、污染環境為代價,而是力求減少消耗、避免浪費、減小對環境的壓力。⑵促進社會進步是可持續發展的最終目標。可持續發展鼓勵經濟增長,但短期的經濟增長不是可持續發展的最終目的,提高生活質量、促進社會進步才是可持續發展的最終目標。⑶可持續發展以資源、環境為基礎,社會進步、經濟增長必須同資源環境可承載能力相協調。⑷可持續發展戰略的實施以適宜的政策和法律體系為條件,必須有全社會公眾的廣泛參與。
1.2可持續發展——水資源~生態環境狀況與社會~經濟發展的綜合
面向可持續發展的水利規劃目標,是為社會經濟的發展和生態環境的保護提供源源不斷的水資源。實現水資源在當代人之間、當代人與后代人之間、以及人類社會與生態環境之間公平合理的分配。因此,水利規劃研究的對象系統應該界定在社會經濟—水資源—生態環境復合系統上。在這個復合系統中,社會經濟、水資源、生態環境三大子系統相互作用與影響,構成了有機的整體。
(1)生態環境系統和水資源系統是社會經濟系統賴以存在和發展的物質基礎,它們為社會經濟的發展提供持續不斷的自然資源和環境資源。
(2)社會經濟系統在發展的同時,一方面通過消耗資源和排放廢物對生態環境和水資源進行污染破壞,降低它們的承載能力;另一方面又通過環境治理和水利投資對生態環境和水資源進行恢復補償,以提高它們的承載能力。
(3)水資源系統在社會經濟系統和生態環境系統之間起到一條紐帶作用。它置身于生態環境系統之中,是組成和影響生態環境的重要因子。同時它又是自然和人工的復合系統,一方面靠流域水文循環過程產生其物質性;另一方面靠水利工程設施實現其資源性。
1.3現行水利規劃面臨的挑戰
就現行的水利規劃而言,主要考慮的是:經濟效益(economicbenefit)、技術效率(technicalefficiency)和實施的可靠性(performancereliability)。盡管它們仍然被應用,但已經不能滿足可持續發展的要求。從《21世紀議程》要求的社會、經濟、資源、環境相協調的高度,已迫切需要逐步轉變到新的行為準則。需要站在可持續發展的高度來研究和制定水利規劃。具體地說,現行水利規劃面臨以下挑戰:(1)不僅需要考慮經濟效益,而且迫切需要考慮社會效益、環境效益;(2)需要站在可持續發展的高度,考慮社會經濟發展與資源環境保護之間的協調、考慮當代人與后代人之間的協調;(3)不僅需要研究水資源、水利工程建設等問題,而且要研究社會經濟系統發展變化以及與水資源-生態環境間的協調問題。(4)不僅僅要考慮水資源的供需平衡,而且要考慮不同區域、不同時代人(現代與后代)用水間的平衡。以謀求社會經濟持續協調發展。
2面向可持續發展的水利規劃方法量化研究
可持續發展的目標是,使社會經濟發展與生態環境保護相協調。在文[1]中,作者曾對社會經濟發展與生態環境保護相協調進行了度量,引進了發展綜合指標測度DD。它是社會經濟發展水平綜合指標EG與生態環境質量綜合指標LI的集成,計算式如下:
它是一個涉及社會經濟、生態環境兩大方面、且在社會經濟系統與生態環境系統的耦合系統中運行、滿足一定約束條件、要求總體效益最大的優化模型。該模型是一個十分復雜的多階段非線性優化模型,其求解比較困難。對此,作者在文[3]介紹了采用計算機模擬技術的方法,求得模型的近似最優解。這樣可以大大減少計算工作量。
3面向可持續發展的水利規劃研究思路與技術路線
基本的研究思路和過程介紹如下:
(1)根據研究區的具體實際,制定水利規劃的依據、具體任務、目標和指導思想。重點要體現可持續發展的思想;
(2)了解社會經濟發展現狀和發展趨勢,建立社會經濟主要指標的發展預測模型,對未來不同規劃水平年的發展狀況進行科學預測;
(3)分析研究區水資源量和可供水資源量,并建立水量模型,以作為研究的基礎模型;
(4)綜合社會經濟系統和水資源與環境系統之間的聯系,建立“水資源與社會經濟生態環境耦合模型”。作為面向可持續發展的水資源優化配置模型的基礎模型;
(5)研究可持續發展的量化方法,并建立面向可持續發展的水資源優化配置模型;
(6)通過優化模型的求解和優化方案的尋找,來制定水利規劃的具體內容。
詳細的研究過程及技術路線如圖1所示。
4應用實例——新疆博斯騰湖流域水利規劃與水資源管理研究
博斯騰湖位于新疆維吾爾自治區巴音郭楞蒙古自治州境內,是目前我國最大的內陸淡水湖泊。它既是開都河的尾閭,又是孔雀河的源頭,兼有開都河來水的水資源調控、孔雀河流域農田灌溉、工業及城鄉生活用水、流域生態環境保護和向塔里木河中下游緊急調水等多種功能。在水資源十分珍貴的新疆南部地區,有著十分重要的地位。
流入博斯騰湖的常年性河流只有開都河。開都河發源于西部積雪的高山(天山中部),由冰雪融水補給,也是天山南坡水量豐富的河流之一。在寶浪蘇木處,該河流又分為東、西兩支,東支注入博斯騰湖大湖,西支注入博斯騰湖小湖。以開都河為界(寶浪蘇木分水樞紐以下,以東支為界),把開都河流域分成左、右兩個灌區。灌區從開都河引水進行農田灌溉,并不斷向大、小湖排水(鹽)。經過博斯騰湖的調節,從大湖出口——西泵站、小湖出口——達吾提閘匯入到孔雀河,肩負著孔雀河流域農田灌溉、工業及城鄉生活用水等重擔。
如何協調該區工業、農業發展與生態環境保護的關系?如何協調上游灌區(即開都河灌區)發展規模與下游灌區(即孔雀河灌區)發展規模的關系?目前該區發展態勢如何?采取什么樣的措施,才能保證走可持續發展道路?等等。這些都是急待回答的問題。
由于在博斯騰湖流域,影響社會經濟發展的最主要因素是水資源,水資源可持續利用是保證該區可持續發展的重要前提。本文作者與新疆巴音郭楞蒙古自治州水利局合作,開展了《博斯騰湖流域可持續水資源管理應用研究》。
二、自然處理
利用土地的凈化能力和水體的自凈作用處理豬場的污水稱為自然處理。這種模式多數采用人工濕地等自然處理系統和穩定塘。適用于土地寬廣、遠離城市,氣候溫和,尤其是有林地、低洼或荒地作廢水自然處理系統的養豬場。實現豬場廢水資源化、無害穩定化的生態處理技術是通過微生物、植物、土壤組成的系統。在國外,規模豬場廢水處理法通常包括好氧塘與水生植物塘進行處理、多級厭氧塘、兼性塘。這種方法占地面積較大、水力停留時間較長。近些年來漸漸地被其他更有效的處理方式所替代。在國內,穩定塘常常作為厭氧、好氧系統出水的后處理。把穩定塘作為工藝主體進行豬場廢水處理,南方要比北方多一些。20世紀70年代末,發展人工濕地污水處理技術作為的一種新型污水處理新技術。涵蓋了物理、化學和生物三部分作用,具有費用低、負荷變化適應能力強以及處理效果好,除氮、磷能力強等優勢。人工濕地處理畜禽養殖廢水的情況在歐美國家被普遍采用。在國內,從植物的篩選和處理效果進行考察。通過一些實驗研究與工程應用于人工濕地處理豬場廢水方面。
三、還田模式
將糞便廢水還田作為肥料,這種方法即是傳統的又經濟有效的處置方法,可以讓糞便廢水不向外界環境排放。在土壤微生物通過植物的共同作用下,有機氮磷轉化成無機氮磷、有機物質被分解轉化成植物生長因子和腐殖質,維持并提高土壤肥力,促進有益微生物的生長。還田模式的主要優點:廢物資源化、可以減少化肥施用、投資省、耗能低。缺點:需要大量農田、雨季以及非用肥季節須考慮糞污的出路。在美國,糞便廢水還田之前是貯存一定時間后再直接灌田。一般沒有通過專門的裝置進行厭氧消化。為了能去除病原菌和寄生蟲卵,德國等歐洲國家是把糞便廢水通過中、高溫厭氧消化后再進行還田利用。在國內,為了避免有機物濃度過高導致作物燒苗和爛根,同時減少溫室氣體排放,又能回收清潔能源沼氣等。通常采用厭氧消化后再還田利用。厭氧發酵液含有豐富的微量元素和維生素等營養物質,如氮、磷、鉀、以及多種氨基酸,并且還能殺滅蟲卵和有害菌。
四、工業處理
此模式的糞便廢水處理系統包括預處理、好氧處理、厭氧處理、后處理、貯存與利用、污泥處理及沼氣凈化等部分組成。該模式適用于土地緊張、沒有充足的農田地消納的大城市近郊的經濟發達地區。這種模式通常采用物理-化學處理法和生物處理法。物理化學方法在豬場廢水處理中起到預處理和后續處理的作用。豬場廢水的前處理包括固液分離處理,這樣可以減輕負荷,有利于后續處理。而生物處理法是目前豬場廢水處理方法中最廣泛的。利用微生物的生命代謝過程把廢水中的有機物轉化為新的微生物細胞和簡單形式的無機物。這樣可以達到去除有機物的目的。生物處理法又同時包括厭氧生物處理和好氧生物處理兩部分。一個有多種微生物類群參與的生物化學過程稱為厭氧處理,即是厭氧甲烷化。向裝有好氧微生物的構筑物或容器中不斷地供給充足氧的條件下,利用好氧微生物分解廢水中的污染物質稱為好氧生物處理法。總之,好氧處理技術和厭氧處理技術都有各自的優勢與不足。所以在實際應用中,通常將二者工藝結合在一起使用。大部分有機物通過厭氧階段去除,把好氧處理作為厭氧處理的后處理,這樣好氧部分的運行費用和規模就會減少,進而降低投資與運行成本。
我國水利工程中有很多主要的設計部分,但是水利工程的規劃設計是其中的重中之重。水利工程的規劃設計主要的工作內容就是根據施工現場的實際情況,因地制宜的對工程現場進行規劃設計,在設計的過程中要對現場的地區特色給予最大限度的保留,同時還要根據相關的水利工程設計要求進行設計。在規劃設計的過程中要準確并且科學的對現場的水資源和土地資源進行有效的配置,同時還要有非常合理的布局。優秀的工程規劃設計對于整個水利工程的施工質量和我國水資源的有效利用都有非常好的存進和推動。最重要的是合理的規劃設計能夠保障我國的農業健康的發展,并且有助于農業生產有效的抗擊旱澇等自然災害。
1簡要敘述我國水利工程中規劃設計的總體原則
關于我國水利工程中規劃設計的總體原則的闡析和論述,本文主要從四個方面進行闡析和論述。第一個方面是在進行工程規劃設計的過程中,要從全局的角度來統籌規劃,同時按類分配進行設計。第二個方面是在進行工程規劃設計的過程中要集思廣益,有效的調動設計人員全員參與設計規劃過程中。第三個方面是在進行工程規劃設計的過程中,要對有限的工程資源進行整合在分配,不斷的優化規劃設計。第四個方面是在進行工程規劃設計的過程中要對整個設計進行連續的有效工作,保障工程的連續性。下面進行詳細的闡析和論述。
1.1原則一:在進行工程規劃設計的過程中,要從全局的角度來統籌規劃,同時按類分配進行設計。在水利工程規劃設計過程中,對于整個工程的整體布局和建設便利一直是規劃設計的一項重要設計內容。在規劃設計中要結合農村的經濟條件和地形情況來進行針對性設計,因為只有這樣才能夠讓水利工程真正的融入農田水利價值中去,造福當地人民。在規劃設計中要有效的利用水資源,同時還要科學的設定工程的整體規模,對于工程在實施階段采取的實施手段也要給予考慮。在規劃設計中,統籌規劃是要結合當地的水土資源來進行工程的設計。要讓當地的自然氣候作為設計中的一個重要因素,這樣才能夠建立起真正符合當地農業的水利建筑工程,造福當地。提升農業的生產能力。
1.2原則二:在進行工程規劃設計的過程中要集思廣益,有效的調動設計人員全員參與設計規劃過程中。在規劃設計過程中,很難做到憑借一己之力完成整個設計過程,一個人的能力和經驗畢竟有限。因此為了保障設計過程中的完備考慮,充分認清設計中的各種有利因素和不利因素,在設計的過程中要積極地調動參與設計項目的工作人員參與到規劃設計工作中。規劃設計要站在非常宏觀的角度看待整個工程的規劃問題,因此全面性是非常必要的,全員參與的規劃設計能夠有效的規避重要因素的遺忘,保障整個規劃設計的全面性。
1.3原則三:在進行工程規劃設計的過程中,要對有限的工程資源進行整合在分配,不斷的優化規劃設計。在設計過程中如何有效的利用有效的資源來進行整體的規劃,是一個非常重要的問題,農田水利工程的有效合理的規劃,對于水利過程的后續施工工作也是一種幫助,在農業生產這謳歌就是由于分散的資源沒有得到充分的利用才導致了農業的生產效率不高,因此在規劃設計中,進行必要的水土資源整合非常關鍵,規劃的合理有效能夠提升我國的農業生產效率,同時也能夠節約資源。
1.4原則四:在進行工程規劃設計的過程中要對整個設計進行連續的有效工作,保障工程的連續性。在規劃設計過程中還要堅持的原則是保持整個工程的連續性,要讓整個工程從設計階段就有一種前瞻性,保障工程的使用壽命和性能。對于工程中的水利設施的選擇也要想著長遠的角度來分析選擇。盡量避免工程的時效性不長的問題,這樣會嚴重的影響農業的生產,會給農業生產帶來消極負面的影響。
2簡要敘述農田水利工程規劃設計的重點設計內容
關于農田水利工程規劃設計的重點設計內容的闡析和論述,本文主要從三個方面進行闡析和論述。第一個方面是在規劃設計時要對工程用地有效合理的進行分配,做到土地資源的合理節約使用。第二個方面是在規劃設計時要注意整體工程的總投資,要切合實際的進行規劃設計。第三個方面是在規劃設計的過程中要對整個工程的重點問題重點設計分析。下面進行詳細的闡析和論述。
2.1內容一:在規劃設計時要對工程用地有效合理的進行分配,做到土地資源的合理節約使用。我國雖然國土面積較大,但是伴隨著我國的人口不斷增多,導致了我國的土地面臨著緊張的境地。因此在進行工程規劃設計過程中要充分的考慮節約用地的問題,有效的進行所有涉及資源的分配。在設計中,要有相關的合理資源利用的相關技術要求,要盡量的高效使用土地資源。
2.2內容二:在規劃設計時要注意整體工程的總投資,要切合實際的進行規劃設計。工程建設不可缺少的就是資金,因此我們在進行規劃設計過程中要充分的根據資金投入來進行規劃設計,要切合實際的進行設計,不能夠為了追求使用性能或者是工程規模盲目的擴大工程規模,這樣反而會導致工程不能樹立的完成,影響我國的農業生產使用。
2.3內容三:在規劃設計的過程中要對整個工程的重點問題重點設計分析。關于規劃設計的過程中要對整個工程的重點問題重點設計分析的闡析和論述,本文主要從三個方面進行闡析和論述。第一個方面是在規劃設計過程中要對整個工程的抗洪排澇性能和抗旱灌溉性能給予優化提升。第二個方面是在規劃設計的過程中要有效的預見水利工程設施的維修和更新問題,提前進行設計準備。第三個方面是在規劃設計的過程中,要對水資源進行合理的規劃設計,做到水資源的高效使用。下面進行詳細的闡析和論述。
2.3.1在規劃設計過程中要對整個工程的抗洪排澇性能和抗旱灌溉性能給予優化提升。在設計的過程中要針對當地的氣候條件來有效的選擇工程中的側重點。對于旱情較重的區域我們要增大工程的抗旱能力,反之對于水量充沛的區域我們要增大工程的抗澇能力。同時對于工程的性能給予全面系統的優化升級。
2.3.2在規劃設計的過程中要有效的預見水利工程設施的維修和更新問題,提前進行設計準備。水利設施正常的發揮作用是離不開技術設備的,這些設備由于處在不間斷的工作中,承受著較為嚴重的腐蝕,為了保證不影響作用的發揮,就要做好維護以及更新。
2.3.3在規劃設計的過程中,要對水資源進行合理的規劃設計,做到水資源的高效使用。當前我國的水資源相對匱乏,很多地區已經不能滿足農行生產的需要,灌溉水存在的浪費問題也是一個普遍的困擾,農田水利規劃中,應注意提高節水灌溉的能力,關于如何提升節水灌溉的措施,提高水資源利用率的技術應該有效的加以利用。(3)簡要敘述在農田水利工程規劃設計的過程中存在的問題。關于農田水利工程規劃設計的過程中存在的問題的闡析和論述,本文主要從兩個方面進行闡析和論述。第一個方面是在規劃設計時,沒有深入現場進行調查研究,致使整個規劃設計的過程存在盲目設計的問題。第二個方面是在規劃設計時,對于工程中的水利設施沒有充分的考量,導致了工程整體性能到不到工程的整體要求。
3農田水利工程規劃設計的重點設計措施
3.1問題一:在規劃設計時,沒有深入現場進行調查研究,致使整個規劃設計的過程存在盲目設計的問題。缺乏有效的調查研究,工程建設就會存在很大的盲目性、隨意性,導致在工程技術、合理開發和社會經濟效益等諸多方面不能互相兼顧。
3.2問題二:在規劃設計時,對于工程中的水利設施沒有充分的考量,導致了工程整體性能到不到工程的整體要求。經調查發現部分縣有效灌溉面積僅占總耕地面積的45%左右。而且從調查中發現存在的小型農田水利工程已建幾十年,甚至部分工程是邊規劃、邊設計、邊建設的“三邊”工程,造成工程老化、退化、失修嚴重,效益顯著衰減。
作者:董躍明 單位:吉林省梨樹縣水利勘測規劃院
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1水利工程對河流生態系統的影響
在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用,同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性,使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面,似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統的健康和可持續性。
2生態水利工程
從學科發展角度看,現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學,水利工程規劃設計主要對象是水文系統,往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法,促進水利工程學與生態學的交叉融合,用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論,形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支,是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是:對于新建工程,是指進行傳統水利建設的同時(如治河、防洪工程),兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程,則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產(生態產業)及環境立法和資源管理一起,成為河流生態建設的主要手段之一。
3生態水利工程的規劃設計原則
3.1工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一項綜合性工程,在河流綜合治理中既要滿足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求,也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理,也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律,以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內,能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時,必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征,動態地研究河勢變化規律,保證河流修復工程的耐久性。
對于生態水利工程的經濟合理性分析,應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握,生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選,更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外,充分利用河流生態系統自我恢復規律,是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。
3.2提高河流形態的空間異質性原則
一個地區的生境空間異質性越高,就意味著創造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環境變得單調,生物群落多樣性必然會下降,生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化,造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動,特別是大規模治河工程的建設,造成自然河流的渠道化及河流非連續化,使河流生境在不同程度上單一化,引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復或提高生物群落的多樣性,但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其他生物物種,生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性,使其符合自然河流的地貌學原理,為生物群落多樣性的恢復創造條件。
在確定河流生態修復目標以后,就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估,建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統(GIS)是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上,確定環境因子與生物因子的相關關系,必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括:調查單個生物因子的基本需求,評估各種生物因子的相互關系和制約條件,對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中,識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子,在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。
3.3生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇,也就是說某些與生態系統友好的物種,能夠經受自然選擇的考驗,尋找到相應的能源和合適的環境條件。
將自組織原理應用于生態水利工程時,生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計,建筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中,建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復工程設計與此不同,生態工程設計是一種“指導性”的設計,或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能,可以由自然界選擇合適的物種,形成合理的結構,從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明,人工與自然力的貢獻各占一半。
傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時,要求工程師必須放棄控制自然界的動機,樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富,實現人與自然的和諧。需要強調的是,地球上沒有兩條相同的河流,每一條河流的特點都是各不相同的。因此,每一項生態水利工程必須因地制宜,充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值,尋求最佳的生態工程方案。
自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子,也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時,需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度,防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行,而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發,掌握生態系統各個要素間的交互作用,提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法,而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題,也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃?首先,水域生態系統是一個大系統,其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起,形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分,形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時,需要對于各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體研究。其次,必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點,這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者,河流生態系統是一個開放的系統,與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環,一條河流的生態修復活動不可能是孤立的,還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后,河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出,濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備,同時進行長期的監測和管理。
3.5反饋調整式設計原則
生態系統的成長是一個過程,河流修復工程需要時間。從長時間尺度看,自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高,同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看,生態系統的演替,即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間,期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。
生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構,力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后,就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展,可能出現多種可能性。
意識到生態系統和社會系統都不是靜止的,在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外,人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法,而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行(包括管理)—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中,監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法,一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較,一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。
在反饋調整式設計過程中,提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與,通過對話、協商,以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合,提高設計的科學性。
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1、打好兩個基礎
一是各分區的水資源量。水資源量是可利用水量和可分配水量的基礎,應借助本次水資源評價的機會,將這一基礎工作扎實、扎牢。
二是各分區水資源開發利用現狀。各分區的供、用水等開發利用現狀情況,是制定該區域水資源合理配置方案的重要依據,在規劃的第一階段必須做細,為后面的規劃工作打好基礎。
2、以合理配置水資源,緩解省際水事矛盾為中心任務
目前,《漳河水量分配方案》和《漳河侯壁、匡門口至觀臺河段治理規劃》做為重要依據,在漳河水資源管理中發揮著重要作用。但是二者沒有充分考慮流域內水資源情勢的變化、經濟社會發展等情況,其水資源配置方案也不完善(主要考慮了下游河南、河北兩省),已不適應形勢的發展和水資源管理工作的需要。規劃應全面考慮上述情況,以合理配置省際間水資源,有效緩解省際水事矛盾,特別是保證規劃區下游沿河村莊生產生活用水為中心任務,實現漳河上游水資源的合理配置和可持續利用,保障規劃區經濟社會的可持續發展。
3、加強協調工作
首先協調好晉、冀、豫三省對規劃的認識。晉、冀、豫三省均認為,在新的形勢下開展漳河上游水資源規劃很有必要。但對規劃的開展,山西認為應充分考慮今后的發展,而河南、河北則認為應尊重歷史,考慮下游生產、生活需水的同時,兼顧下游的生態用水需求;這無疑增加了規劃的難度和協調的工作量。規劃應在堅持公開、公正,及可持續發展的原則下,協調好三省的認識,以利于規劃工作的開展。
其次要協調好幾個技術問題。一是與流域水資源綜合規劃相協調。本規劃是流域水資源綜合規劃的專項規劃,規劃區是流域綜合規劃規劃區的一部分,應與流域綜合規劃相互協調配合,基礎資料共享互補,規劃數據相互銜接。特別是對六大灌區和邯鄲、安陽兩城市的考慮應與流域綜合規劃相協調。二是考慮南水北調的影響。規劃應充分考慮南水北調工程對本規劃區及其供水區域的影響,結合本規劃區水資源承載能力分析,對規劃區及其供水區域的水資源配置方案進行綜合分析。三是為保證規劃的合理、可行,應對規劃中的一些關鍵指標,如灌溉定額、生活及工業用水定額等,在充分協商的基礎上,制定采用的標準或原則。
4、處理好與“國發[1989]42號文”的關系
1989年,國務院以國發[1989]42號文批復了《漳河水量分配方案》,使之成為漳河上游冀、豫兩省分水的重要依據。本規劃應處理好冀、豫兩省用水與“42號文”有關規定的關系,并從整個漳河上游水資源合理配置的角度出發,對“42號文”進行補充和完善。
5、規劃應具有較強的可操作性
規劃區存在跨省及省際邊界河流且水事矛盾多發,這就要求規劃應充分考慮水資源管理的實際情況,從整個區域可持續發展的角度出發,協調各方關系,制定具體的、具有較強可操作性的措施,以利于規劃的實施。
6、重視水市場理論在管理中的作用
2001年和2002年漳河上游兩次跨省調水的成功實踐,為該區域的水資源管理探索了一條新的途徑。本規劃應重視兩次調水過程中,水市場理論在水資源合理配置、預防水事糾紛等方面的作用,總結并提出進一步的管理措施,保障規劃的有效實施。
7、重視信息化技術在水資源配置中的作用
漳河上游規劃區內已建大中型水庫100余座,另有大量引提水工程,這為規劃區水資源的合理配置提供了有利的硬件條件。若結合信息化技術的應用,加強水庫之間及地表與地下水之間的聯合調度,則將對漳河上游地區水資源的合理配置、高效利用,充分利用洪水資源,緩解下游用水緊張局面,預防和緩解水事糾紛發揮重要作用。
非稅收入是政府參與國民收入初次分配和再分配的一種形式,屬于財政資金范疇。廣義地說,非稅收入是指政府通過合法程序獲得的除稅收以外的一切收入,具體來看,主要包括行政事業性收費、政府性基金、社會保障繳款、財產經營收入、出售商品及服務收入、罰款和罰沒收入、贈與收入、特許收入、主管部門集中收入及其它收入等。
長期以來,我國一直使用“預算外資金”的概念和口徑。在國家正式文件里,最早出現“非稅收入”一詞是在《財政部、中國人民銀行關于印發財政國庫管理制度改革試點方案的通知》即財庫[2001]24號文件中。其后,《關于2009年中央和地方預算執行情況及2009年中央和地方預算草案的報告》提出要“確實加強各種非稅收入的征收管理”,2009年5月的《財政部、國家發展和改革委員會、監察部、審計署關于加強中央部門和單位行政事業性收費等收入“收支兩條線”管理的通知》的(財綜[2003]29號)文件中,第一次對 “非稅收入”概念提出了一個較明確的界定:“中央部門和單位按照國家有關規定收取或取得的行政事業性收費、政府性基金、罰款和罰沒收入、彩票公益金和發行費、國有資產經營收益、以政府名義接受的捐贈收入、主管部門集中收入等屬于政府非稅收入。” 這種從“預算外資金”到“非稅收入”的轉變,標志著我國在建立公共財政體系、規范政府收入機制上認識的深化。
非稅收入與預算外資金相比,既有區別又有聯系。非稅收入是按照收入形式對政府收入進行的分類;預算外資金則是對政府收入按照資金管理方式進行的分類。現在提非稅收入概念,表明隨著預算管理制度改革(部門預算和綜合預算的實施)和政府收入機制的規范,可以逐漸淡化預算外資金概念。目前非稅收入的主體還是預算外資金,但有相當一部分非稅收入已經被納入預算內管理,今后的改革目標是要隨著部門預算和綜合預算的深入推進,將預算外資金全部納入預算管理。
二、我國非稅收入的現狀、管理存在的問題及原因分析
(一) 基本情況和存在的問題——非稅收入數額大、征收主體多元化、管理欠規范
建國初期,我國預算外資金主要是為數較少的稅收附加和零星的收費收入。1953年,預算外資金只有 8.91億元 ,相當于預算內收入的 4.2 %.改革開放前的1978年全國預算外資金為347億元,相當于預算內收入的 30.[,!]6 %;在體制轉軌和財政分權改革的過程中,我國預算外資金迅速膨脹,非稅收入在整個政府收入體系中的地位由“拾遺補缺”,演變為占據“半壁河山”,成為與預算內收入、稅收收入并駕齊驅的財力資源。1992年預算外資金為 3855億元 ,相當于當年預算內收入的 97.7% .1993年調整口徑后,預算外資金收縮到相當于預算內1/3左右,但增長仍迅速, 1996年預算外資金決算數為 3893億元 ,仍相當于財政收入的一半。
根據下表反映的情況,我國非稅收入由1978年的960.09億元增長到2000年的4640.15億元,增長了4.83倍。 由于轉軌過程中,還存在大量的既非預算內也非預算外的灰色財力(制度外收入),但是考慮到其法律地位的不合理性,此估算結果中并未將其納入“非稅收入”規模。
即使這樣,根據上表數據,我國非稅收入占財 政性資金的比重在1985年為42%,1990年達到了50%,世紀之交也在接近40%的水平。
我國非稅收入超常規膨脹的問題,突出表現在地方層次。例如湖南省2009年非稅收入總額達到278億元,相當于同期地方財政收入的1.36倍;而且從增長速度也超過地方財政收入,1998-2001年,該省非稅收入分別較上年增長15.25%、9.22%、13.22%,比同期地方財政收入的增幅分別高出5.33、3.01和6.89個百分點,比同期各項稅收的增幅分別高出10.55、4.76和6.46個百分點。廣東省2009年預算外資金收入達499.42億元 ,比上年增長36.6%,占一般預算收入的41.56%,但考慮到非稅收入的口徑比預算外資金的概念要大,其非稅收入所占的比重要也要超過50%.非稅收入大于稅收的情況,在經濟發達的地區一般要平緩一些,這可能是因為經濟發達地區政府地方稅源相對充裕,不必像欠發達地區的政府那樣,要更大程度上依賴非稅的途徑籌資。
地方非稅收入的過度膨脹和無序混亂有其直接的體制背景。收費主體多元化、管理政出多門。現行地方收費主體主要有地方財政部門、交通部門、國土管理部門、工商部門、衛生監督部門、
公安、司法、檢查、城建、環保、教育等管理部門,每個部門都有收費名目,而且一個部門收取多種費,同時管理上職權分散,亂收費的現象較為嚴重。盡管經過多年對收費項目的清理、減并、撤銷,根據財政部綜合司的有關數據,2000年全國性的收費項目仍有200多項,2009年為335項,地方每個省的收費項目平均在100多項目以上,其中仍不乏有不合理和欠規范的收費項目。此外,更嚴重的是,盡管中央三令五申,向企業和居民的亂收費、亂罰款和亂攤派仍然屢禁不止,秩序混亂,有的地方和部門的收費罰款甚至沒有基本的標準,由具體執行人員掌握,收多收少、收與不收彈性大,隨意性強。再有,盡管有關收費規定對收入的用途有明確規定,但由于監管上的疏松薄弱,許多費用存在收用不符。 (二) 原因分析
體制轉軌是我國非稅收入膨脹的大背景。非稅收入(尤其是預算外非稅收入)的產生以是以統收統支財政管理體制的打破為背景,其發展則以體制轉型時期各類經濟主體釋放其長期受到抑制的自主性與創造性的強烈需求為依托,其無序膨脹則是以轉軌時期監督和約束機制薄弱為基本條件。
在轉軌過程中我國政府收入來源渠道多元化、非稅收入迅速增長的原因相當復雜,其中既有體制性因素,也有非體制性壓力。歸納起來,成因主要有以下幾點:
第一,分權式改革連帶出了事權財權化意識,激活了原先受壓抑的局部利益,中央各部門和地方各級政府機構總是試圖通過多渠道籌資來落實自己擴展了的事權。改革過程中自上而下逐步把經濟管理權分散給各級政府和主管部門,其目的在于充分調動地方政府及有關部門促進發展的積極性并加快實現區域經濟結構的升級優化。與此同時,政府各部門也強化了自己的事權。中央政府在向地方、部門分散事權的同時,相應大大降低了自己的資金分配能力。一方面,由于預算內稱之為收入上解或支出補助的轉移支付存在較嚴重的非客觀性而苦樂不均、“鞭打快牛”,因而地方政府就不再把更多的希望寄托在預算內資金的轉移支付上,而是走“自力更生”的道路,擴張預算外資金和非預算外資金,走非規范之路來落實資金以履行職能(職能合理與否姑且不論)。另一方面,由于各部門并不愿僅通過政策的制定、調整權來樹立自己的威望,而是希望利用實實在在的資金分配權來強化自己的地位,因此,各部門的預算外資金和非預算外資金也快速膨脹。事權趨向于演變為財權,財權反過來又支撐事權擴大。
第二,各級政府間彼此戒備,盡可能擴大不納入體制約束的資金。轉軌時期,我國先后進行過四次較大的財政體制改革(1980、1985、1988、1994年),每次改革的目的都包括規范政府間財政資金分配原則并強化各級政府的協調。應當看到,改革效應是遞增的,初始目的的實現程度逐步加深,但也必須承認,各級政府間的彼此戒備和算計從未消除。其根源在于,“一級政府、一級事權”規則的存在勢必促使各級政府維護本級利益并盡可能擴張收入,而已有的制度規范遠不足以保證上下雙方利益邊界的清晰和穩定。在確定政府間財力分配時,決策中往往是上級說了算,下級只能提建議,并沒有實際決策權。這樣,下級政府 干脆就把資金劃到預算外乃至制度外。正是因為政府之間的資金分配尚未走入法治化和客觀、公正、合理的道路,各級政府盡可能通過擴張預算外收入和非預算收入來不斷加大自己的可支配財力。當然,這種情況在經歷了1994年比較徹底、具有突破性的財稅改革之后,已有所改變。
第三,“正稅”的稅源流失較嚴重,導致預算內資金增長乏力,迫使各級政府通過非規范之策籌措預算外、體制外資金。我國的名義稅率始終遠遠高于實際稅率,各種納稅主體都在通過多種辦法規避稅收,稅收征管機構依法治稅水平和努力程度也低于合理標準,因而偷漏稅和越權、濫行減免稅普遍存在,預算內收入難以隨經濟發展同步增長。這也使各部門、地方政府傾向于通過收費和自主政策來籌措所需資金來緩解收支矛盾。
第四,政府系統各部門、各權利環節在本位利益驅動下,通過擴張可供他們掌握支配的預算外收入和非預算收入,來尋求其福利最大化。在市場經濟大潮沖擊下,政府系統及財政供養的事業單位幾度出現“創收”,其方式手段五花八門,除創辦出來的經濟實體要以種種方式對政府部門的權力環節上交部分收入之外(這種情況即使在名義上雙方“脫鉤”之后,仍普遍存在),也包括巧立名目直接收取各種“費”,以“辦公(辦案、辦事等)需要”為名索要錢物,等等。所有這些政府系統創收而來的收入,一部分歸入預算外,另外相當可觀的一部分,曾歸入“制度外”。在非稅收入在部門、單位收支掛鉤的情況下,利益驅動尤甚。收費資金收支掛鉤大致有兩種形式:一是差額返還。收費單位將收費資金實行專戶儲存之后,財政部門扣除10%一30%的比例,分批返還給收費主體,收得越多,返還的越多;二是全額返還。財政部門根據收費單位編制用款計劃將專戶儲存的收費資金分批撥付給收費主體。近年在推行“收支兩條線”改革之后,還有不少暗中的“掛鉤”關系。這種收支掛鉤的收費體制,使收費的多少與單位的福利水平、個人收入息息相關,這是收費過多過濫、膨脹不止、企業和居民不堪重負的重要動因。
第五,在我國經濟轉軌變型時期市場、技術和體制諸條件發生較大變化的情況下,必然發生某些公共產品向“半公共產品”乃至私人產品的轉變,使公共產品邊界模糊漂移,進而公共服務與商業邊界相應模糊漂移,不同性質的收費魚龍混雜,于是原本就具有擴張非規范收入動機的政府部門及權力環節,更借勢巧立名目增加收費,擴張這類收入。
第六,根據現行政策規定,行政事業性收費實行中央和省級兩級管理,按隸屬關系分別由國務院和省級物價、財政部門組織實施。其中項目管理以財政部門為主會同物價部門;征收標準以物價部門為主會同財政部門;涉及到農民利益的重點收費項目需報經國務院或省、自治區、直轄市人民政府同意;政府基金則由財政部門會同有關部門管理。在一些相關文件中還賦予了地方政府審批附加費、建設費的職權。這種相互交叉、多頭控制的運行機制,在現實經濟生活中執行起來漏洞很多:一是把收費項目和標準管理分開,收費管理和政府性基金分開,人為地割裂了收費管理的內在聯系;二是行政性收