1.4 水资源系统多维临界调控的目的和意义
众所周知,水资源具有一定的再生性,这种再生性是指流域或区域水资源在被消耗后,能在一定时期内通过水循环运动不断得到补充、再生,周而复始地重复利用的特征。通常认为水资源是不可耗竭的可再生性资源。但是,水资源的再生性不是绝对的,而是有条件的。在水资源再生过程中,不同存在形式的水资源,其正常更新周期是不相等的。水资源的开发利用必须考虑其更新循环周期与再生能力,如果超过其再生能力,就会延长水资源的再生周期,使其可再生性减弱。这样从某种程度上,水资源就可能由不可耗竭的可再生资源向可耗竭的不可再生资源转化。
水资源可再生能力包括天然可再生能力与社会可再生能力两部分。前者是指通过以蒸发、降雨和径流等方式的水资源天然循环过程,使水资源得到不断补充的能力,包括天然循环中量的补充与质的自净能力。人类可以通过一定技术经济手段干预天然循环,以提高天然再生能力,如海水淡化和人工降雨。水资源的社会再生能力是指通过优化调整人类对水资源的开发利用过程,使水资源得到再生的能力,或者提高再生能力。它主要是指通过工程和非工程措施,实现水资源的最优利用。本书中对水资源系统进行多维临界调控主要是针对水资源的社会再生能力而言的,其目的就是通过采取一些工程或非工程措施,对水资源的开发利用过程进行调节和控制,以解决水资源问题,并最终实现水资源的可再生。具体而言,水资源系统多维临界调控的核心是以流域或区域为研究对象,通过采取一系列措施,优化调整人类对水资源的开发利用过程,协调水与社会、经济及生态之间的关系,对水资源开发、利用、整治、节约和保护等环节在更高层次上进行系统规划与统一管理,以实现水资源的最优利用,缓解水资源短缺、水灾害严重的现状。可以看出,水资源多维临界调控所需的理论知识是比较丰富的,包括水资源需求预测理论、水资源配置和调度理论、水资源调控理论,以及调控风险分析技术等方面的支撑。
由于社会经济发展对水资源需求的不断增加、自然条件的变化、断流等问题的出现,黄河正面临水资源短缺、水灾害加剧、生态环境恶化三大问题交织的严峻局面。2002年水利部汪恕诚部长在黄河水利工作会议上指出,新世纪黄河治理的目标为堤防不缺口、河道不断流、水质不超标、河床不抬高,亦是针对上述三大问题提出的。如何对黄河水量进行合理调配和调控,是解决上述问题的关键。本书将以黄河流域为例,系统介绍水资源系统多维临界调控的理论和方法,为合理开发和利用水资源提供科学的决策依据,对提高水资源利用率,实现流域水资源复合系统中社会、经济与生态的协调可持续发展也具有重要的实际意义和应用价值。