發(fā)布時間：2023-03-30 11:29:54
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的水文水資源論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1水資源狀況及開發(fā)利用現(xiàn)狀
1.1水資源基本情況
根據(jù)山西省呂梁市第二次水資源評價成果,汾陽市1956~2000年多年平均水資源總量為9838萬m3,其中河川徑流量為2890萬m3,降雨入滲補(bǔ)給量8478萬m3,河川基流量為1530萬m3。地下水資源量1956~2000年多年平均9587萬m3,其中平原區(qū)7404萬m3,山丘區(qū)5491萬m3,降雨入滲補(bǔ)給量8478萬m3,重復(fù)量4418萬m3[1]。
汾陽市水資源可利用量:河川徑流可利用量為1439萬m3,地下水可開采量為7383萬m3,(其中平原區(qū)盆地孔隙水4787萬m3,巖溶水2500萬m3,山丘區(qū)空隙裂隙水96萬m3),重復(fù)計算量為4016萬m3,水資源可利用總量為4806萬m3,可利用率為48.9%[1]。
1.2水資源特征
由于汾陽市所處的特定水文地質(zhì)環(huán)境,水資源具有以下特點(diǎn):
1.2.1水資源總量偏少,人均、畝均占有水量偏低,供需矛盾突出
山西省水資源人均、畝均占有水量分別為381m3/人、180m3/畝遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國平均水平的2200m3/人、1700m3/畝。論文而汾陽市人均水資源占有量239m3,不足全省均占有量的63%,畝均占有水資源量為150m3/畝,不足全省的83%?？梢娫撌兴Y源總量的不足,與用水量日益增長需求的突出矛盾。
1.2.2徑流量年內(nèi)年際變化顯著,開發(fā)利用難度較大全市多年平均降水467.2mm。年際降水非常集中,主要在汛期7月、8月,占到年降水的50%~80%。各水系分區(qū)徑流的年際變化大,豐枯年水量相差懸殊,極值比在2.3~39.3之間。各河流經(jīng)常出現(xiàn)2~3年的連豐期和連枯期,3~5年的連枯期時有發(fā)生。這給地表水的開發(fā)利用帶來了很大的困難。
1.2.3河流水質(zhì)污染嚴(yán)重,盆地平原地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化全市河流山區(qū)地段水質(zhì)尚好。但山區(qū)徑流被水庫攔蓄后,大量被引用為灌溉水源,為土壤和農(nóng)作物的蒸散發(fā)所消耗。另一部分山區(qū)來水被作為工業(yè)和城市的水源,使用后成為廢污水又重新排入河道。由于上游來水減少,河水稀釋能力低,大部分廢污水超過排放標(biāo)準(zhǔn)又未經(jīng)處理直接排入河道,因此城市下游的河道水質(zhì)污染較為嚴(yán)重。污染物質(zhì)在盆地平原區(qū)集聚,致使盆地河流生態(tài)失去平衡。
1.3水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀
汾陽市2007年總用水量6581.5萬m3,其中農(nóng)業(yè)灌溉用水4343萬m3,占到總用水量66.0%,工業(yè)用水1137萬m3,占總用水量17.3%,城鎮(zhèn)用水432萬m3,占總用水量6.6%。農(nóng)村人蓄用水581.5萬m3,占總用水量8.8%,林牧漁業(yè)88萬m3,占總用水量1.3%。
2水資源開發(fā)利用中存在的問題
2.1部分地區(qū)地下水過量開采
從文水縣城西邊山,沿邊山傾斜平原,經(jīng)汾陽縣杏花洪積扇,至汾陽城關(guān)鎮(zhèn)栗家莊一帶,其中包括了汾陽市城區(qū),基本沿山前地帶長條形分布,總面積133.4km2。其中汾陽界內(nèi)面積103km2,多年平均水位下降1.11m,極點(diǎn)累積水位下降53m,現(xiàn)狀地下水位埋深1.8~117m。且呈現(xiàn)出水位逐年下降,水泵揚(yáng)程逐年加大的趨勢。
2.2特殊年份河川基流減少嚴(yán)重
汾陽市干旱年份較多,如遇到連續(xù)干旱年份,河川基流減少十分嚴(yán)重。根據(jù)汾陽市1991~2000年段的統(tǒng)計資料知道,汾陽市的降雨量和多年平均降水量相比偏枯,偏枯19.2%。這使汾陽市河川基流減少十分嚴(yán)重,嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活。
2.3地下水水質(zhì)狀況不容樂觀
近年來,汾陽市工農(nóng)業(yè)及城市人口發(fā)展迅猛,污染源與日俱增,未經(jīng)處理的污染物直接和間接入滲地下。不同程度地污染了地下水源。
水污染加劇了水資源危機(jī)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)也迅速發(fā)展且向環(huán)境排放大量廢水、廢氣、廢渣的污染型工業(yè)結(jié)構(gòu)。其工業(yè)廢水大部分未經(jīng)處理就直接排入水體或用于農(nóng)業(yè)灌溉滲入地下,造成河流水和地下水污染,水質(zhì)狀況不斷惡化,并有向農(nóng)村蔓延的趨勢,由局部向縱深發(fā)展,加劇了當(dāng)前水資源的供需矛盾,極大地影響了該地水資源的可持續(xù)利用。
3對策研究
3.1加強(qiáng)供水水源工程建設(shè)
由于區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)、工業(yè)需水量大,水資源十分緊缺,因此必須有計劃地興建蓄水、引水、調(diào)水工程,做好原有工程的配套和更新改造同時增加新的供水水源工程,確保水源工程建設(shè)與工農(nóng)業(yè)發(fā)展的同步。
3.2建立節(jié)水型社會,實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用
以人均500m3/天的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化最低用水量標(biāo)準(zhǔn)計算,2015年汾陽需水量將達(dá)到2.17億m3,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了水資源可利用量和可供給量,因此必須采取以下措施:①發(fā)展節(jié)水灌溉,減少農(nóng)業(yè)用水量。根據(jù)作物生長期按需要用水;防止大水漫灌,推廣渠道防滲、使用噴灌和滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù);充分利用雨水資源發(fā)展雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)或旱作技術(shù)推廣需水少的旱作農(nóng)作物品種。②發(fā)展工業(yè)節(jié)水,提高工業(yè)用水的重復(fù)利用率。改變耗水型工藝,少用水或不用水;回收廢水再利用;③在城市生活用水中,廣泛采用各種節(jié)水設(shè)施。
3.3加強(qiáng)水環(huán)境保護(hù),實(shí)現(xiàn)污水資源化
水環(huán)境惡化加劇了汾陽市水資源缺乏的矛盾,增強(qiáng)水環(huán)境的保護(hù)力度,實(shí)現(xiàn)污水資源化是解決汾陽水資源問題的一項重要措施,應(yīng)采取:①強(qiáng)化控制地下水開采。通過法律、經(jīng)濟(jì)等措施強(qiáng)化人們的節(jié)水意識,限制地下水的無計劃開采與超采,并通過人工補(bǔ)給控制超采區(qū)地下水位的下降。②防治水資源污染,實(shí)現(xiàn)污水資源化。必須大力加強(qiáng)普法教育宣傳,增強(qiáng)廣大人民法治觀念和保護(hù)水環(huán)境意識,提高對水環(huán)境惡化危害的認(rèn)識。對那些污染嚴(yán)重,又治理無效的企業(yè)堅決取締,絕不讓繼續(xù)污染水資源。從供水、排水、水處理諸方面協(xié)調(diào)解決水污染問題,把處理后的污水作為工農(nóng)業(yè)供水水源,緩減水資源供需矛盾。
3.4合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)布局
把逐步降低超重型工業(yè)結(jié)構(gòu)比例,提高輕型工業(yè)結(jié)構(gòu)份額作為發(fā)展工業(yè)的一個重要原則,嚴(yán)格控制耗水大、污染重的企業(yè)的發(fā)展。在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的同時,就水建廠,調(diào)整工業(yè)布局,合理調(diào)整和控制地下水局布超采區(qū)工業(yè)的發(fā)展,使工業(yè)布局向地下水相對富足的地區(qū)轉(zhuǎn)移,以減輕供水壓力。
3.5水量水質(zhì)同時抓,加強(qiáng)水資源保護(hù)
水量和水質(zhì)是水資源的兩個基本屬性。量和質(zhì)是保護(hù)水資源配置與可持續(xù)利用的前提,沒有質(zhì)量保證的水量與失去水量基礎(chǔ)水質(zhì),對水資源都毫無意義,水作為特定的資源,其管理實(shí)質(zhì)是實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置,在資源資源配置中優(yōu)化完成量的分配和質(zhì)的保護(hù)。各級水行政主管部門應(yīng)強(qiáng)化水資源保護(hù)工作,實(shí)行水量、水質(zhì)統(tǒng)一管理,逐步充實(shí)水資源保護(hù)的業(yè)務(wù)人員,建立或完善專門機(jī)構(gòu)從事該項工作。
1．1供水范圍設(shè)定供水范圍規(guī)則主要是為了配置方便，事前確定好外調(diào)水或當(dāng)?shù)厮┧采w區(qū)域。邯鄲市西部水資源包括當(dāng)?shù)厮屯庹{(diào)水。本次研究對自產(chǎn)地表水和地下水供水范圍是區(qū)域內(nèi)就近利用。為提高外調(diào)漳河水的利用率，并考慮到受水區(qū)的經(jīng)濟(jì)承受能力，確定本次引漳供水范圍規(guī)則為邯鄲市西部重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)。上線供水范圍主要是城西供水片和固鎮(zhèn)片，中線供水范圍主要是涉縣片和固鎮(zhèn)片，下線供水范圍主要為武安城東供水片。
1．2方案設(shè)定考慮三條線路的可供水覆蓋范圍以及上線工程的實(shí)施難度，本次規(guī)劃采用兩種方案組合，即方案一:當(dāng)?shù)厮?上線+中線+下線;方案二:當(dāng)?shù)厮?中線+下線。
2水資源配置模型建立
2．1水資源系統(tǒng)概化根據(jù)邯鄲市西部地區(qū)水系、工程用水戶供水關(guān)系、擬定調(diào)水方案等建立水資源系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖(圖1)。以系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖為基礎(chǔ)構(gòu)建水資源配置模型，并對相關(guān)參數(shù)以現(xiàn)狀數(shù)據(jù)信息資料進(jìn)行校驗(yàn)后開展規(guī)劃水平年的配置計算分析。
2．2模型構(gòu)建通過建立以基本計算單元水資源供用水平衡方程、水利工程供水平衡方程以及各類約束方程，以供水系統(tǒng)總?cè)彼孔钚槟繕?biāo)函數(shù)構(gòu)成數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。(1)目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù)以區(qū)域供水系統(tǒng)總?cè)彼孔钚槟繕?biāo)。
3配置結(jié)果分析及方案選擇
3．1水資源配置結(jié)果分析利用所構(gòu)建的水資源配置模型及系統(tǒng)控制規(guī)則，對邯鄲市西部山區(qū)各行政區(qū)計算單元進(jìn)行長系列逐月調(diào)節(jié)計算，分別得到方案一和方案二2020年規(guī)劃水平年不同保證率情況下的水資源配置結(jié)果，詳見表1。豐水年(P=25%)邯鄲市西部山區(qū)降水豐沛且入境水量偏多，區(qū)域整體不缺水，只在個別山勢較高地區(qū)由于地下水埋藏較深、不便開發(fā)而缺水;但在枯水年(P=75%)、特枯水年(P=95%)伴隨降水和入境水量的減少，區(qū)域呈現(xiàn)缺水，其中武安市缺水量最大，缺水率超過30%。
3．2工程布局與供水總量控制(1)方案一。上線只涉及到方案一，規(guī)劃上線自山西左權(quán)建設(shè)中的澤城西安水利工程進(jìn)行調(diào)水，新開挖隧洞自澤城西安水利工程水電站尾水渠出口處開始，向東南沿直線至青塔水庫上游河道末端的龍洞村，再折向東至車谷水庫，引水入青塔水庫和車谷水庫，其中青塔水庫做為備用的調(diào)蓄水源。根據(jù)澤城西安水利工程下瀉水量和下游用水現(xiàn)狀，上線工程引水規(guī)模為2．5m3/s。方案一中線以漳河上擬建的賈家莊水庫為水源地，采用泵站提水，經(jīng)漳北渠干渠對涉縣進(jìn)行供水，漳北渠引水規(guī)模為1．1m3/s。下線自躍峰渠渠首進(jìn)行調(diào)水，首先經(jīng)過躍峰渠干渠向峰峰礦區(qū)供水，然后再經(jīng)二分干和躍峰渠入大洺遠(yuǎn)水庫，經(jīng)水庫調(diào)蓄后向武安市進(jìn)行供水。躍峰渠入大洺遠(yuǎn)水庫引水工程規(guī)模為3m3/s。(2)方案二。方案二中線以漳河上擬建的賈家莊水庫為水源地，采用泵站提水，先經(jīng)漳北渠向涉縣供水，然后經(jīng)十五里洞和規(guī)劃供水工程，引水入固鎮(zhèn)水庫和夏莊水庫，經(jīng)兩水庫調(diào)蓄后，再向武安市進(jìn)行供水，漳北渠引水規(guī)模為1．9m3/s，十五里洞引水規(guī)模為0．7m3/s。下線同方案一。
3．3工程投資估算針對受水區(qū)水資源配置方案，從蓄水工程、調(diào)水工程及配套工程等方面，根據(jù)工程現(xiàn)狀和現(xiàn)場調(diào)查，并參照已建同類工程投資指標(biāo)，分別估算方案一和方案二的工程總投資。經(jīng)估算方案一、方案二工程總投資分別為23．99億元、22．77億元，投資估算詳見表2、表3。
3．4方案選擇對方案一、方案二水資源配置成果、工程布局與供水總量控制、工程投資估算對比分析。方案一供水范圍大，其中上線引水通過兩座中型水庫調(diào)節(jié)，供水范圍可以控制武安市主要工業(yè)用水戶，但方案一投資大，工程施工難度大，同時調(diào)水牽涉到山西省、河北省、海委漳河上游管理局等單位，協(xié)調(diào)難度大;方案二較方案一供水范圍偏小，可以滿足西部區(qū)域部分工業(yè)用水戶用水，但方案二較方案一投資省，調(diào)水全部在邯鄲市內(nèi)完成，協(xié)調(diào)容易，利于工程盡早開工建設(shè)。綜合考慮方案一和方案二的優(yōu)劣，最終選擇方案二為邯鄲市西部水資源配置方案(見表4)。方案二在充分利用當(dāng)?shù)厮幕A(chǔ)上，通過中線和下線分別向邯鄲市西部地區(qū)調(diào)水，共需修建蓄、引、提、調(diào)水工程多處，包括興建賈家莊水庫、新建提水泵站、漳北渠渠道整治工程、十五里洞出口至南名河管道工程、躍峰渠渠道整治工程等，工程總投資為22．77億元。工程調(diào)水可以緩解西部缺水狀況，可以保證邯鄲市西部地區(qū)涉縣、峰峰、磁縣豐、平、枯水年不缺水，特枯水年缺水程度低于20%。但對于武安市，由于區(qū)域現(xiàn)狀用水缺口過大，方案二調(diào)水只是起到了緩解缺水的作用，武安市除了豐水年缺水率為9．2%，平、枯、特枯水年缺水率均超過20%。
4結(jié)論
1.1地質(zhì)因素
北西向構(gòu)造從虹螺峴鎮(zhèn)穿過，形成縱跨虹螺峴鎮(zhèn)的沖斷裂褶皺層，以致形成虹螺峴西高東低的地勢，如圖1所示。從圖2可看出，由于地殼運(yùn)動形成的這種特殊的地質(zhì)，對地下水及地表水的儲量有很大的影響，所以虹螺峴鎮(zhèn)是一個水資源相對缺乏的地區(qū)，老百姓一直過著靠天吃飯的日子。
1.2氣候因素
由于虹螺峴地區(qū)屬于季風(fēng)性大陸性氣候，受大氣環(huán)流影響，四季降水量分布差異很大，全年的降水量主要集中在6-8月份，冬季降水量僅占全年的3-4%。如表1所示。虹螺峴鎮(zhèn)的水資源補(bǔ)給主要以大氣降水為主，但是由于時空分布不均勻，與虹螺峴鎮(zhèn)的人口和經(jīng)濟(jì)配置不相適應(yīng)，加之水污染也在加劇，故資源性缺水、季節(jié)性缺水、污染性缺水和工程性缺水同時存在，給水資源的有效利用帶來諸多不便。
2解決方案
根據(jù)科學(xué)發(fā)展觀的要求，為解決虹螺峴鎮(zhèn)居民飲水安全問題，虹螺峴鎮(zhèn)人民政府決定實(shí)施自來水工程建設(shè)。
2.1水源工程
探測結(jié)果表明虹南南溝地下水屬于基巖裂隙水類型。地下水埋深：頂板30～50m，底板150～200m。110m處蓋層較厚，不易受污染，水質(zhì)良好，滿足本地區(qū)自來水供水1000立方米每日需求。
2.2供水井
水文地質(zhì)條件。該井位于虹螺峴鎮(zhèn)虹南村。地貌單元為低丘前緣，地表由第四系粉土地層覆蓋，覆蓋厚度較薄，一般為0.5m左右。粉土以下即為寒武系白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r所構(gòu)成。地下水類型為基巖裂隙巖溶水，地水補(bǔ)給來源主要為大氣降水補(bǔ)給及及構(gòu)造裂隙側(cè)向補(bǔ)給。地下水具有承壓性。
2.3蓄水池
2.3.1地形地貌。場地位于虹螺峴鎮(zhèn)東山，屬低丘地貌，為圓頂狀類型，頂面地勢較平坦，略向東南傾斜。殘坡積層厚度約1m左右，植被不發(fā)育，部分為耕地，局部基巖。丘頂最大高程為85.5m，附近最低侵蝕基準(zhǔn)面為56.0m，相對高差29.5m。
2.3.2地層巖性。場地地層自上而下依次分為2個工程地質(zhì)層，如下：粉土（Q4al+pl):黃褐色，稍濕，松散，成份以粉粒為主，含10-15%的礫、砂，上部見有植根系。搖震反應(yīng)快，干強(qiáng)度低，韌性低，下部局部見圓礫轉(zhuǎn)石。該層場地內(nèi)普遍分布，該層層底埋深1.6-1.9m，層頂標(biāo)高84.6-85.1m。角礫狀灰?guī)r（O2）：黃灰-淺灰色，新鮮面為深灰色，角礫結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造，角礫為同成分，夾有薄層灰?guī)r，巖芯呈強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)，破碎，節(jié)理裂隙較發(fā)育。該層場地內(nèi)普遍分布，層頂埋深1.6-1.9m，層頂標(biāo)高82.8-83.5m，控制深度0.9-3.2m。
2.3.3場地水文地質(zhì)條件?？辈炱陂g各鉆孔均未見地下水位。場地地下水為孔隙水裂隙水?？紫端x存于頂層的殘坡積土中，裂隙水賦存在基巖裂隙中，其水的主要來源為大氣降水補(bǔ)給、滲透，排泄方式主要為自然蒸發(fā)。在其北部有一條季節(jié)性河流（虹螺峴河）從鎮(zhèn)中心穿過，流向總體為由西向東，水量匱乏，枯水期河床干涸。
2.3.4經(jīng)濟(jì)效益。
①提升了工農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量和產(chǎn)值。
②避免了因水質(zhì)不良所造成工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量下降所造成的損失。
2.3.5社會效益。
①避免了因水質(zhì)不良所引起的各種疾病，讓老百姓喝到了放心水。
②對虹螺峴鎮(zhèn)的水資源起到了合理科學(xué)的調(diào)配，緩解了由于水資源緊缺而產(chǎn)生的矛盾。
③提高了老百姓的生活質(zhì)量和生活水平。
④促進(jìn)了社會主義精神文明建設(shè)，農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境得到了進(jìn)一步改善。
⑤提高了老百姓省水、愛水的意識，能夠做到自覺地保護(hù)水資源和供水設(shè)施。
⑥解放了勞動力，為其家庭創(chuàng)造更多的價值。
⑦提高了就業(yè)率。
3結(jié)論
一、稅收與資源保護(hù)
稅收是國家進(jìn)行宏觀調(diào)控的重要手段之一，通過征稅，在社會進(jìn)行利益的分配和再分配，從而調(diào)節(jié)人們的社會經(jīng)濟(jì)活動，實(shí)現(xiàn)國家的各種目標(biāo)。在以市場經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)體制下，要實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)開發(fā)利用的長遠(yuǎn)目標(biāo)是不能完全靠市場機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的，國家的適當(dāng)干預(yù)必不可少，而稅收這一重要的經(jīng)濟(jì)杠桿在資源保護(hù)中將起到日益重要的作用。合理的資源稅收政策，不僅會促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且還能起到保護(hù)資源及宏觀控制的作用，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
資源經(jīng)濟(jì)政策的總體目標(biāo)就是促使社會經(jīng)濟(jì)活動中產(chǎn)生的資源社會成本（外部成本）內(nèi)在化，即有效實(shí)現(xiàn)資源價值的最大化。筆者認(rèn)為稅收調(diào)節(jié)手段是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方式之一：如通過對可再生資源的循環(huán)利用行為進(jìn)行稅收減免優(yōu)惠措施來鼓勵再生資源可持續(xù)開發(fā)利用、增加不可再生資源的稅賦比重來引導(dǎo)消費(fèi)群體對可再生資源的循環(huán)利用以培育成熟的循環(huán)經(jīng)濟(jì)等稅收調(diào)節(jié)手段，能有效防止不可再生資源（特別是希缺資源）的過早滅失。資源稅收的價值在于為人類持續(xù)發(fā)展加注利益的燃料，所以資源稅收制度是一種利導(dǎo)性制度。將資源保護(hù)納入稅收制度，利用稅收杠桿保護(hù)自然資源，已經(jīng)成為許多國家稅制改革的發(fā)展趨勢。
二、資源稅制建構(gòu)的法理基礎(chǔ)
1.法治理論
稅收法定主義是指稅收的征收和繳納必須基于法律的規(guī)定進(jìn)行，沒有法律依據(jù)，國家就不能征稅，任何人也不得被要求納稅。稅務(wù)機(jī)關(guān)不能在找不到法律依據(jù)的情況下征收稅款。這里所指的法律僅限于國家立法機(jī)關(guān)制定的法律，不包括行政法規(guī)?，F(xiàn)代各國普遍把稅收法定主義作為憲法原則加以規(guī)定：如美國憲法就規(guī)定征稅的法律必須由眾議院提出。法國憲法第34條規(guī)定“征稅必須以法律規(guī)定”。日本憲法第84條規(guī)定“征收新稅或改變現(xiàn)行稅收，必須以法律定之”。等等2.我國也已明確規(guī)定了稅收法定主義的原則，納稅人和征稅機(jī)關(guān)都必須按照立法機(jī)關(guān)制定的法律履行義務(wù)和行使權(quán)力，征稅機(jī)關(guān)并不具有自由裁決權(quán)，更沒有法律規(guī)定之外的任何權(quán)力?；诂F(xiàn)代法治社會的要求，資源的有償使用應(yīng)摒棄行政手段的不當(dāng)干預(yù)，通過征收資源稅，用法律來確保資源有償使用制度的順利進(jìn)行，以防行政部門利用行政手段收取資源費(fèi)的隨意和無序。
2.公平理論
公平一直都是法律所追求的基本價值。公平應(yīng)屬于正義的范疇，正如羅爾斯在《正義論》中所述“作為公平的正義”。正義包括兩個層面：一是社會各種資源、利益以及負(fù)擔(dān)之分配上的正義，可稱為“實(shí)體正義”；二是社會利益沖突之解決上的正義，可稱為“形式正義”或“程序正義”
3.資源稅作為國家調(diào)節(jié)資源合理開發(fā)利用的必要手段，應(yīng)優(yōu)先考慮公平，在全體社會成員中平等的分配資源。資源稅所追求的公平充實(shí)了傳統(tǒng)的法律公平價值觀念，并對后者造成了沖擊，極大地拓寬了法的價值空間。有學(xué)者認(rèn)為，“環(huán)境法則以現(xiàn)實(shí)的不平等為基礎(chǔ)來建立公平體系，在承認(rèn)市場主體資源稟賦差異的前提下，給每個主體以‘相對特權(quán)’，追求結(jié)果大體公平，即以不公平求公平，在這種公平觀下，財產(chǎn)和收入差距太大是不公平的，因而應(yīng)該適當(dāng)遏制；犧牲當(dāng)代人和后代人的環(huán)境利益的單純經(jīng)濟(jì)發(fā)展是不公平的，必須加以控制。
4.因此根據(jù)此觀點(diǎn)，筆者認(rèn)為資源稅收制度所追求的公平應(yīng)當(dāng)包括代內(nèi)公平、代際公平以及權(quán)利公平。從公平性角度出發(fā)，資源稅是調(diào)節(jié)資源數(shù)量和質(zhì)量差異的一個重要手段，也是促進(jìn)市場公平競爭的手段。
三、中國資源稅制的完善
要建立完善的資源稅制，有必要借鑒西方發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的要求對我國的資源稅收體系進(jìn)行綜合重構(gòu)。這無疑是一項長期、艱巨和復(fù)雜的任務(wù)。筆者認(rèn)為，改革和完善資源稅收管理體制的新舉措應(yīng)主要包括以下幾個方面：
1.實(shí)行資源稅收調(diào)控的制度性手段和臨時性手段相結(jié)合，以制度性手段為主，臨時性手段為輔。
基于稅制的穩(wěn)定性、公平性、簡化和便于管理的要求，資源稅收調(diào)控手段的運(yùn)用應(yīng)盡可能地在稅制設(shè)計時全面考慮政府調(diào)控的要求，將調(diào)控措施體現(xiàn)在規(guī)范的稅制中，使其形成一種對自然資源有效運(yùn)行的制度化調(diào)控。當(dāng)然，市場經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行有許多不確定性，很多情況下需要采取一些臨時性的稅收調(diào)控手段。但應(yīng)盡可能少地采取臨時性的稅收調(diào)控手段，其只能作為一種拾遺補(bǔ)缺，不能對其形成長期依賴，更不能動輒采取臨時性的優(yōu)惠措施。
2.根據(jù)資源可持續(xù)發(fā)展的需要，實(shí)行差別稅率和稅收優(yōu)惠政策
為了使我國的稅收制度向著與資源更友好的方向轉(zhuǎn)化，今后應(yīng)更充分地利用稅收優(yōu)惠和稅收差別的手段來體現(xiàn)環(huán)境政策的要求。筆者認(rèn)為首先應(yīng)將資源稅分成兩大類即可再生資源稅和不可再生資源稅，分別確定其相應(yīng)的基本稅率，在這種“兜底稅率”的基礎(chǔ)上再考慮其相關(guān)的稅額幅度和減免優(yōu)惠措施。同時在對某類資源實(shí)行減免優(yōu)惠措施時，必須遵照資源稅收法律的有關(guān)規(guī)定和法定程序進(jìn)行，沒有法律規(guī)定的不得進(jìn)行任意減免優(yōu)惠，而且還應(yīng)該有相應(yīng)的年限設(shè)定。只有這樣才能真正使資源稅收法制化，也才能有效的避免稅收職能部門的尋租行為。在基于以上規(guī)劃的范圍內(nèi)，分別在以下幾個環(huán)節(jié)進(jìn)行不同的稅收法律制度構(gòu)建：一是在投資環(huán)節(jié)，鼓勵企業(yè)進(jìn)行不可再生資源的替代資源的開發(fā)與可再生資源的節(jié)能降耗環(huán)保的固定資產(chǎn)投資，對此類投資減免固定資產(chǎn)投資方面的調(diào)節(jié)稅或允許此類固定資產(chǎn)加速折舊，鼓勵企業(yè)投資于再生資源回收利用產(chǎn)業(yè)等；二是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，鼓勵企業(yè)進(jìn)行高效、節(jié)能與清潔生產(chǎn)，對采用清潔生產(chǎn)工藝、安裝節(jié)能設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)的企業(yè)以及綜合回收利用廢棄物進(jìn)行生產(chǎn)的企業(yè)在增值稅、所得稅方面給予優(yōu)惠，對生產(chǎn)中嚴(yán)重?fù)p害資源、浪費(fèi)資源的企業(yè)加重稅收。三是在消費(fèi)環(huán)節(jié)，鼓勵資源節(jié)約型消費(fèi)行為，對利用可循環(huán)利用物資生產(chǎn)的產(chǎn)品、可再生能源以及廢舊物資生產(chǎn)的產(chǎn)品等征收較低的消費(fèi)稅，對稀缺資源或以不可再生資源為原材料的消費(fèi)品征收較高的消費(fèi)稅；四是在資源的研制和開發(fā)、技術(shù)的革新等領(lǐng)域給予所得稅上的優(yōu)惠等，以鼓勵和促進(jìn)科技的進(jìn)步和發(fā)展?？傊?，通過稅收的差別來引導(dǎo)人們選擇對資源友好的生產(chǎn)和消費(fèi)方式，保障資源的高效利用和可持續(xù)發(fā)展。
3.推行稅費(fèi)改革，綠色資源稅制
目前，我國對自然資源的開發(fā)利用大多還是以收費(fèi)的方式來進(jìn)行管理，而以稅收的手段特別是具生態(tài)效益的資源稅在我國還處于十分幼稚的階段。在我國當(dāng)前資源被濫用而危及資源安全的嚴(yán)重局面下，實(shí)行稅費(fèi)改革（如水資源費(fèi)改為稅）、綠色資源稅制是我們必須加以研究和強(qiáng)化的重要課題。
4.在進(jìn)出口環(huán)節(jié)征收資源調(diào)節(jié)稅
改革開放以來，中國對外貿(mào)易交往日趨密切，外資企業(yè)如潮水般涌向我國這片資源富集的土地。為了吸引大量的外資，我國政府頒布了一系列的優(yōu)惠措施，當(dāng)然也包括稅收優(yōu)惠等經(jīng)濟(jì)措施。在技術(shù)、資金短缺時期，這些方針措施無疑是正確的。但是隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng)，隨著我國資源短缺壓力的增加和對資源安全要求的提高，我國也有必要在進(jìn)出口環(huán)節(jié)征收資源產(chǎn)品調(diào)節(jié)稅。對進(jìn)口的那些我國急需稀缺的資源產(chǎn)品給予相應(yīng)的稅收優(yōu)惠，而對那些出口的消耗國內(nèi)大量的自然資源，或者是進(jìn)口具危險物質(zhì)性的原材料、初級產(chǎn)品和成品征收進(jìn)口或出口環(huán)節(jié)的資源調(diào)節(jié)稅。
5.擴(kuò)大資源稅的征收范圍，提高征稅標(biāo)準(zhǔn)，以增強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的調(diào)控力度
首先，堅持有償開采原則，實(shí)行等同納稅，普遍征收，使資源稅成為對所有生產(chǎn)企業(yè)和用戶都有監(jiān)督作用的經(jīng)濟(jì)措施。可考慮將實(shí)行保護(hù)性開發(fā)的林業(yè)資源、水資源、土地資源、草場資源等納入資源稅的征收范圍，有效地控制人為破壞生態(tài)環(huán)境、浪費(fèi)資源和污染環(huán)境的行為發(fā)生。其次，資源稅的單位稅額普遍較低，不足于影響納稅人的經(jīng)濟(jì)行為。在理順資源價格體系的同時，適當(dāng)提高資源稅的征收標(biāo)準(zhǔn)是很有必要的。對污染程度較重的資源以及非再生性、非替代性、特別稀缺的資源要課以重稅。
6.資源稅的征收應(yīng)發(fā)展成為“預(yù)防性”行為。
關(guān)鍵詞：不可再生資源；價格理論；供需均衡；公地悲劇
1經(jīng)濟(jì)學(xué)角度上認(rèn)識水資源
在資源經(jīng)濟(jì)學(xué)分析框架里，經(jīng)濟(jì)學(xué)家們往往依賴于工程技術(shù)人員的計算，定義“可再生資源”和“不可再生資源”。例如根據(jù)歷史統(tǒng)計資料，建立所考慮的資源的“年獲取量”與“總存量”之間的函數(shù)關(guān)系，如果獲取量保持不變但總存量隨時間逐漸遞減，就說該資源是“不可再生”的。否則，就是“可再生”的。于是得到諸如水、空氣、魚群、森林這類資源，為“可再生資源”，而諸如礦產(chǎn)、能源、資本品此類為“不可再生資源”。然后，再根據(jù)資源的可再生性與不可再生性，提供不同的分析方法和定價準(zhǔn)則。
但是這樣一種基于工程學(xué)的資源分類方法，不僅不符合經(jīng)濟(jì)學(xué)原則，而且不適應(yīng)目前我們遇到的資源經(jīng)濟(jì)學(xué)問題。事實(shí)上，中國目前面臨的水資源問題表明：水，正在從“可再生資源”轉(zhuǎn)化為“不可再生資源”。說起來，地球的儲水量是很豐富的，共有14.5億立方千米之多。但是其中海水卻占了97.2%，陸地淡水僅占2.8%，而與人類生活最密切的江河、淡水湖和淺層地下水等淡水，又僅占淡水儲量的0.34%。更令人擔(dān)憂的是，這數(shù)量極有限的淡水，正越來越多地受到污染。據(jù)科學(xué)界估計，全世界有半數(shù)以上的國家和地區(qū)缺乏飲用水，特別是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的第三世界國家，目前已有70％，即17億人喝不上清潔水，世界已有將近80％人口受到水荒的威脅。我國人均淡水為世界人均水平的四分之一，屬于缺水國家。
2水資源的稀缺性及特點(diǎn)
我國水資源總量為2.81億立方米，在世界上僅次于巴西、前蘇聯(lián)、加拿大、美國和印尼而居第6位。絕對量雖算豐富，但由于人口多，人均水資源占有量卻大大低于世界平均水平，僅列世界第88位。而且隨著人口的迅速增長，人均水資源每年在遞減。從淡水資源看，世界人均占有量為12900立方米，我國僅2695立方米，還不到世界人均占有量的四分之一。
同時，我國的水資源污染也十分嚴(yán)重，并已成為世界上肝癌死亡率最高的國家，其中一個原因就是農(nóng)村被污染的水資源。目前，全國已有300多個城市缺水，已有29％的人正在飲用不良水，其中已有7000萬人正在飲用高氟水。除了健康問題，水資源短缺和水污染還讓中國經(jīng)濟(jì)付出代價。來自政府的信息表明，水資源短缺每年給中國工業(yè)帶來的損失達(dá)250億美元，給農(nóng)業(yè)造成的損失達(dá)190億美元。中科院的一位教授計算過，若把污染的代價算在內(nèi)，中國1980年到2000年的GDP年均增長率應(yīng)該為6.8%，而不是官方公布的9.6%。
為何水資源變得如此岌岌可危？我國水資源有以下三個特點(diǎn)：①全國降水在空間和時間的分布上極不平衡，南方水多，北方水少，差別懸殊，歷史上水旱災(zāi)害極為頻繁，北方有的地區(qū)人均占有水資源相當(dāng)于世界上最干旱的國家，水豐富的南方卻常常發(fā)生季節(jié)性干旱；②缺乏科學(xué)的用水定額和管理，生產(chǎn)耗水量大，水的浪費(fèi)相當(dāng)普遍，全國工業(yè)用水重復(fù)利用率僅有45%，萬元工業(yè)產(chǎn)值耗水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工業(yè)發(fā)達(dá)國家，農(nóng)業(yè)灌溉有效利用率一般只有25％至40%；③水資源的再生性不是永遠(yuǎn)都有保障的，特別是地下水，地下水的再生性是有條件的，地面塌陷、地下水污染等等，這些問題可能會使可再生的資源變?yōu)椴豢稍偕?。我國目前污水排放量大，但處理率很低，全國年排污?63億噸，其中80％未經(jīng)處理，使江河湖海和地下水嚴(yán)重污染，水質(zhì)性缺水現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。
3水資源危機(jī)的成因
在了解了我國水資源的現(xiàn)狀之后，我們用經(jīng)濟(jì)學(xué)理論從更深層次來思考產(chǎn)生水資源危機(jī)的成因。價格理論告訴我們，當(dāng)某種資源的價格嚴(yán)重低于一般均衡水平時，便會發(fā)生資源的浪費(fèi)。只要資源浪費(fèi)的速率足夠高，這種資源就會從“可再生的”轉(zhuǎn)化為“不可再生的”。在農(nóng)業(yè)時代，我們知道，“免費(fèi)”程度最高的物品，典型如“空氣”，價格長期保持為零?？墒?，在工業(yè)時代，當(dāng)汽車和其他類型的污染達(dá)到足夠高的速率之后，在任何都市地區(qū)，新鮮空氣都不再是免費(fèi)的了，它正在被耗盡。
另外，如果某種資源的產(chǎn)權(quán)是公有的，那么，只要維護(hù)公有產(chǎn)權(quán)的費(fèi)用足夠高并且私人在這一公共領(lǐng)域內(nèi)“追租”的費(fèi)用足夠低，就總會發(fā)生類似“公地悲劇”的那種掠奪效應(yīng)，最終，足以把該資源的經(jīng)濟(jì)價值完全耗盡。眼下正發(fā)生在我們周圍的一種“公地悲劇”，是私人停車位對小區(qū)人行道和綠地的隨意侵占，而只有極少數(shù)的小區(qū)管理者懂得把停車位的價格（即土地資源的“獲取”價格）提高到足以抑制“公地悲劇”的水平。象現(xiàn)在的大專院校里，這樣的“公地悲劇”就相當(dāng)嚴(yán)重，由于不用按月交水費(fèi)，很多學(xué)生在洗衣服、拖地時都長時間打開水籠頭，浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。4解決措施
綜上所述，解決水資源的關(guān)鍵問題就在于怎樣管理。從一個大的范圍來看，是不會存在任何資源的危機(jī)問題的。因?yàn)榘凑战?jīng)濟(jì)學(xué)的道理，任何一種產(chǎn)品都是可替代的，水也不例外，也就是說，可以用節(jié)水的技術(shù)、工藝以及各式各樣的方法來代替水；而且，在經(jīng)濟(jì)學(xué)上講，向來是物以稀為貴的，貴了以后就不缺了，所以經(jīng)濟(jì)學(xué)里不存在缺的問題，只有貴賤的問題。水不夠就應(yīng)該漲價，通過價格調(diào)節(jié)使其達(dá)到供需均衡，價格一漲，自然供應(yīng)增加，需求減少，人們就會想辦法節(jié)約用水。過去在計劃經(jīng)濟(jì)體制下，缺什么就搞什么，缺水就修水壩，建引水工程，各式各樣的辦法，而不問其代價有多高，用同樣的代價有沒有其他更好、更便宜的解決辦法，同樣能達(dá)到目的。現(xiàn)在市場經(jīng)濟(jì)比計劃經(jīng)濟(jì)的高明就在于它不是單純地說缺什么就搞什么，因?yàn)檫@樣往往導(dǎo)致不經(jīng)濟(jì)的做法。
但是經(jīng)濟(jì)學(xué)的方法往往離不開價格，可能大家會顧慮，水價上升以后低收入的人承受不起。對于這個問題，我們也可以用別的辦法來解決它。比如說，現(xiàn)在城市里有低保政策，有最低生活保障，那么就可以在水價提高的同時增加低保水平。因?yàn)樗畠r的補(bǔ)貼是窮人富人一塊兒受到好處，而富人沒有必要補(bǔ)貼他，所以應(yīng)該把水價提起來，另外單獨(dú)通過其他政策保障來優(yōu)惠窮人。
傳統(tǒng)水經(jīng)濟(jì)，是主要是圍繞水資源的自然資源屬性和資產(chǎn)屬性而建立的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，已經(jīng)不適應(yīng)我國現(xiàn)代社會的發(fā)展，其特點(diǎn)可以概括為七個“強(qiáng)調(diào)”和七個“忽視”：強(qiáng)調(diào)由自然資源屬性所體現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)價值，忽視其環(huán)境和生態(tài)資源價值；強(qiáng)調(diào)直接效益和直接費(fèi)用，忽視間接效益和間接費(fèi)用；強(qiáng)調(diào)利用，忽視開發(fā)和節(jié)約；強(qiáng)調(diào)占用，忽視保值增值；強(qiáng)調(diào)自然資源產(chǎn)權(quán)，忽視環(huán)境資源產(chǎn)權(quán)；強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品價值，忽視資源價值（產(chǎn)權(quán)價值）；強(qiáng)調(diào)政府在資源配置中的作用，忽視市場的作用。
面對“水荒”，我們的政府應(yīng)當(dāng)拓寬思路，不能局限于傳統(tǒng)的計劃經(jīng)濟(jì)思維方式。下面針對我國目前的水資源狀況，提出如下幾點(diǎn)建議：①堅持可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)，堅持人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展．目前，必須轉(zhuǎn)變治水思路，從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉(zhuǎn)變，向可持續(xù)發(fā)展水利轉(zhuǎn)變，堅持人與自然和諧相處，堅持水利發(fā)展與國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展緊密結(jié)合，在工程建設(shè)時就考慮環(huán)境治理保護(hù)問題，在水資源治理、開發(fā)和利用的同時，注重資源的優(yōu)化配置和節(jié)約保護(hù)問題．加強(qiáng)水資源統(tǒng)一管理，實(shí)行水資源城鄉(xiāng)一體化管理，保證水資源持續(xù)利用；②積極穩(wěn)步推進(jìn)工程管理單位改革．在事業(yè)費(fèi)逐步削減的情況下，必須探討適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制要求的新的管理運(yùn)行機(jī)制，對水管單位分類改革，供水、水電等水管單位要逐步走向市場，當(dāng)然，其前提條件是水價改革，使之能完全達(dá)到成本水價，從而使水管單位具有自我造血能力；③對水權(quán)改革進(jìn)行探討．在國家對水資源擁有所有權(quán)的前提下，可以逐步放開使用經(jīng)營權(quán)，可以先進(jìn)行試點(diǎn)，選擇部分地區(qū)，允許進(jìn)行水權(quán)交易，就如同現(xiàn)在推行的小型水利工程產(chǎn)權(quán)制度改革一樣．
參考文獻(xiàn)
水資源作為人類社會生存和發(fā)展的基本條件，其綜合開發(fā)利用越來越受到重視。但由于人類對水資源規(guī)律認(rèn)識的不足以及常規(guī)的規(guī)劃和管理手段的局限性，對水資源實(shí)現(xiàn)綜合全面的管理難度很大。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展尤其是GIS技術(shù)的逐步成熟，開發(fā)基于GIS系統(tǒng)的綜合水資源管理系統(tǒng)成為可能。在遼河流域水資源管理系統(tǒng)的建設(shè)過程中，GIS作為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)平臺對數(shù)字化地圖等空間數(shù)據(jù)和水文信息等屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，同時，GIS還為流域規(guī)劃項目中所采用的水量模型（IGSM）和水質(zhì)模型（MIKE11）等提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，將各個環(huán)境模型很好的銜接和協(xié)調(diào)起來。GIS系統(tǒng)強(qiáng)大的圖形處理和輸出能力更為水資源管理決策提供了直觀的數(shù)據(jù)支持。從遼河水資源管理系統(tǒng)實(shí)際的應(yīng)用情況來看，GIS技術(shù)在流域水資源相關(guān)空間數(shù)據(jù)的獲取、管理、分析、模擬和顯示等方面起到了不可替代的作用，在評價水資源規(guī)劃方案和進(jìn)行復(fù)雜的水資源管理決策方面也起了重要的支持作用。
2GIS技術(shù)和水資源管理的結(jié)合
（1）GIS技術(shù)的優(yōu)勢
GIS是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機(jī)軟硬件的支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析和顯示的計算機(jī)系統(tǒng)。它采用地理模型分析方法，適時提供多種空間地理信息，輔助相關(guān)的地理研究和地理決策[1]。由于GIS可將地理空間模型化并存儲在計算機(jī)中，因此它還具有對研究對象進(jìn)行描述、模擬和預(yù)測的功能。相對于常規(guī)意義上的信息系統(tǒng)，GIS具有空間分析能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)來源廣泛、工作方式直觀形象等特點(diǎn)[2]，在對空間數(shù)據(jù)的查詢和分析功能要求較高的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
（2）流域水資源管理的內(nèi)容
流域水資源管理是對流域水資源的開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約和保護(hù)等方面在系統(tǒng)層次上的定量分析和綜合集成。一方面它提供了進(jìn)行流域國土規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)布局規(guī)劃的水資源基礎(chǔ)，另一方面它通過對水量時空分配的再調(diào)整和水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制定，協(xié)調(diào)了防洪除澇、節(jié)水灌溉、城鎮(zhèn)供水、水利發(fā)電、水土保持等專項規(guī)劃之間的關(guān)系，在人類開發(fā)利用水資源的全過程中占有重要地位。由于水的流動性特點(diǎn)，在流域內(nèi)一個點(diǎn)上的擾動會影響到周邊和下游地區(qū)[3]，因此在進(jìn)行流域水資源綜合管理的過程中，必須基于相應(yīng)的環(huán)境模型分析各項管理戰(zhàn)略和開發(fā)方案的環(huán)境影響，同時結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀缓蜕鐣l件，以及各方對水資源功能的要求進(jìn)行綜合、分析和比較，最終擬定流域內(nèi)水資源管理的最優(yōu)方案。
由此可見，在進(jìn)行力流域水資源規(guī)劃和管理過程中，非常強(qiáng)調(diào)運(yùn)用各種環(huán)境過程模型，如穩(wěn)態(tài)和動態(tài)水流模型、多維水質(zhì)模型和污染擴(kuò)散模型等。這些模型大都具有明顯的空間特性[4]，但這些環(huán)境模型在對空間數(shù)據(jù)的操作尤其是在結(jié)果顯示方面仍顯困難。而空間分析和空間數(shù)據(jù)管理正是GIS的優(yōu)勢。GIS可以為這些環(huán)境模型提供整體的基于GIS邏輯原理的空間操作規(guī)范，用以反映具有空間分布特性的模型研究對象的移動、擴(kuò)散、動態(tài)變化及相互作用過程。在GIS中，基本概念是空間位置、空間分布和空間關(guān)系，而基本研究對象是被抽象成點(diǎn)、線、面的空間實(shí)體及其相關(guān)屬性。與之相對應(yīng)，在環(huán)境模型中，基本概念是物質(zhì)、能量及其運(yùn)動轉(zhuǎn)化，而基本研究對象是諸如水、人口等明顯具有空間分布特性的環(huán)境要素[5]。GIS和環(huán)境模型在概念和研究對象上的相似性、互補(bǔ)性，使得二者的結(jié)合合理又具有實(shí)用價值。
在歐盟-遼寧水資源項目中，基于GIS的水資源管理系統(tǒng)的流程如下所示：
3基于GIS的流域水資源管理系統(tǒng)設(shè)計
3.1系統(tǒng)目標(biāo)
以遼河流域的水資源規(guī)劃和管理為例，建立基于GIS的流域水資源綜合管理系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)主要包括以下幾個方面：
(1)能存儲和處理流域水文學(xué)和社會經(jīng)濟(jì)的相關(guān)資料，并能提供查詢功能。
(2)通過基于GIS的查詢和分析，能提供必需的空間信息，為今后水利工程布局提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(3)能為決策機(jī)構(gòu)提供豐富的社會經(jīng)濟(jì)信息，為水資源的調(diào)配提供依據(jù)。
(4)可對水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及存在的主要問題以及未來需求量進(jìn)行評估和預(yù)測。
(5)能對水資源的開發(fā)潛力進(jìn)行分析計算，為合理開發(fā)水資源提供決策依據(jù)。
(6)結(jié)合相關(guān)的環(huán)境模型，能對水資源開發(fā)戰(zhàn)略和方案做出評估
3.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
為了安全、高效的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、分析和共享，基于GIS的水資源管理系統(tǒng)應(yīng)采用C/S模式和B/S模式相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（見圖2）。在數(shù)據(jù)庫管理方面，可通過面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫集成。
3.3系統(tǒng)模塊設(shè)計
基于上述分析，遼河流域水資源管理系統(tǒng)主要集成以下模塊：數(shù)據(jù)錄入模塊、檢索和查詢模塊、統(tǒng)計分析模塊、空間分析模塊、輔助決策分析模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊。（見下圖）。
（1）數(shù)據(jù)錄入模塊。用于系統(tǒng)中空間和屬性數(shù)據(jù)的獲取與更新?？臻g和屬性數(shù)據(jù)可通過鍵盤、掃描儀及數(shù)字化儀等輸入設(shè)備錄入計算機(jī)，也可從其它系統(tǒng)直接將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入本系統(tǒng)，同時這一模塊還提供對數(shù)據(jù)的適時更改和補(bǔ)充功能。
（2）檢索與查詢模塊。提供屬性-空間的邏輯查詢和空間-屬性的空間查詢功能。由于GIS系統(tǒng)中數(shù)據(jù)同地圖中點(diǎn)、線、面相對應(yīng)，這兩種操作實(shí)際結(jié)果是一致的。數(shù)據(jù)庫的操作能及時反映在地圖上，而對地圖的操作也能在數(shù)據(jù)庫中表現(xiàn)出來。
（3）統(tǒng)計分析模塊。包括對查詢結(jié)果的統(tǒng)計分析、對空間分析結(jié)果的統(tǒng)計分析以及對水文、土壤、人口、經(jīng)濟(jì)等監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。統(tǒng)計的范圍可由用戶自行設(shè)定，如通過矩形、圓形或多邊形工具來確定范圍大小。同時，這種統(tǒng)計分析功能既可進(jìn)行一項數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，也可對多項數(shù)據(jù)同時進(jìn)行統(tǒng)計分析查詢，查詢結(jié)果可通過報表、地圖、表格或文字說明的形式打印輸出。
（4）空間分析模塊。負(fù)責(zé)對圖形進(jìn)行地形分析、緩沖區(qū)分析、空間疊置分析等操作，并能將分析結(jié)果進(jìn)行匯總，以各種專題圖表及統(tǒng)計圖表的形式輸出。
（5）輔助決策分析模塊。主要包括水量計算模型(如遼河流域項目中使用的IGSM水資源模型)、水質(zhì)模型（如MIKE11模型）、水資源供需分析及預(yù)測模型、決策支持系統(tǒng)模型等。以上模型可對一項或多項數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測或評價，從而了解流域或特定地區(qū)水資源開發(fā)利用情況及發(fā)展趨勢。同時，通過模型模擬出各個候選方案的實(shí)施效果后，可利用決策支持系統(tǒng)模型優(yōu)化出水資源合理開發(fā)利用和管理的最佳方案，為最終的水資源管理和規(guī)劃決策提供直接的依據(jù)。
（6）數(shù)據(jù)輸出模塊?？蓪⒔y(tǒng)計、分析和決策的結(jié)果以文本、報表或圖形的形式輸出。
4系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)
基于GIS的水資源管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)如下主要功能：
（1）預(yù)測分析
例如通過輸入動態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可適時做出地下水位等值線圖，并經(jīng)系統(tǒng)的空間分析模型計算出地下水庫的庫容量，進(jìn)而利用輔助決策分析模塊中的水資源預(yù)測模型對未來地下水資源的變化趨勢進(jìn)行預(yù)測。
（2）水資源調(diào)度分析
根據(jù)農(nóng)業(yè)、工業(yè)等部門在當(dāng)時國民經(jīng)濟(jì)中的比例及生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行指標(biāo)分析，確定合理的供水量，使有限的水資源得到最優(yōu)的分配，進(jìn)而發(fā)揮出最大的經(jīng)濟(jì)效益。
（3）信息檢索和查詢
可對研究區(qū)歷年觀測的水文資料進(jìn)行檢索，如歷年降水量、徑流量、地下水位年變化和月變化、水庫入庫量、廢水排放量等。還可對系統(tǒng)內(nèi)存儲或經(jīng)系統(tǒng)分析而派生出各種圖形文件進(jìn)行查詢，如耕地、渠道、河流水系、水庫地形等高線、典型年降水量等值線等。
（4）模擬與決策
如利用水量計算模型和水質(zhì)評價模型對候選的可行水資源管理方案的實(shí)施效果進(jìn)行模擬，直觀的對候選方案進(jìn)行評價。進(jìn)一步可將預(yù)測結(jié)果輸入決策支持系統(tǒng)模型，求得規(guī)劃方案的最優(yōu)解。
2012年長春市總供水量22.51億m3（包括引用的過境水量）。用水量中農(nóng)田灌溉用水量13.91億m3，工業(yè)用水量3.16億m3，城鎮(zhèn)公共用水量0.68億m3，城鎮(zhèn)生活用水量1.89億m3，農(nóng)村生活用水量0.94億m3，林牧漁用水量1.72億m3，生態(tài)環(huán)境用水量0.21億m3。全市萬元GDP用水量為50.5m3/萬元，人均綜合用水量297.4m3/人。
二、長春市再生水資源利用情況
2012年在總供水量22.51億m3（包括引用的過境水量）中，地表水供水量12.35億m3，地下水供水量9.80億m3，中水回用量0.36億m3，見圖2。至2012年，長春市北郊污水處理廠和南部污水處理廠生產(chǎn)再生水，規(guī)模分別為0.24億m3/年和0.12億m3/年。中水回用量共0.36億m3，占總用水量的1.6%。
三、再生水資源利用的必要性
長春市人均年占有水資源量僅為400m3，遠(yuǎn)低于國際公認(rèn)的人均1,000m3的水資源安全線，約為全國人均占有量的16%，全省的23%，長春是水資源短缺的城市。再生水可以應(yīng)用到城市河湖景觀、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)（如熱電廠冷卻水）、地下水回灌、市政用水（沖洗馬路、消防、沖廁、綠化澆灌）等諸多領(lǐng)域。如圖1，長春市僅農(nóng)業(yè)灌溉、城鎮(zhèn)公共、工業(yè)三個領(lǐng)域全年共耗水8.9億m3，占全市總耗水量的73%。長春市2012年全年經(jīng)污水廠處理后污水排放量為4.3億m3。大量污水排入河體沒有得到利用。在全市水資源供需矛盾日益突出的今天，及早重視和開展生活污水、雨水、工業(yè)廢水的再生利用，以滿足沖廁用水、河湖景觀用水、道路澆灑、綠化用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、洗車用水和工業(yè)用水等水質(zhì)要求低的用戶需求，緩解水資源供需矛盾是十分必要的。
四、再生水資源利用的可行性
1．再生水應(yīng)用在水處理技術(shù)具備可行性污水處理廠出水水質(zhì)達(dá)到GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B標(biāo)準(zhǔn)要求，再經(jīng)膜處理技術(shù)，出水可滿足對不同水質(zhì)的需求。
2．再生水應(yīng)用可產(chǎn)生良好的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益污水回用可削減排入水體的污染物含量，產(chǎn)生良好的環(huán)境效益；目前長春市生活用水價格為2.5元/m3，再生水成本不足生活用水價格的一半，應(yīng)用于地面沖洗、綠地澆灌、景觀、沖廁、工業(yè)冷卻水等，減少用戶水費(fèi)開支，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，目前自來水價格提高正在調(diào)研階段，漲價已成趨勢，再生水的經(jīng)濟(jì)效益將進(jìn)一步展現(xiàn)；再生水資源利用的開展將給污水處理的建設(shè)和運(yùn)行帶來新的發(fā)展模式，從而更好的吸引各種社會資本的投入，增強(qiáng)供水安全性，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，因此具有良性的社會效益。
五、長春市再生水應(yīng)用有利條件
《長春市排水專項》中已對污水處理廠再生水水量制定了規(guī)劃，規(guī)劃中到2020年，再生水量將達(dá)到85萬t/日，污水回用率將達(dá)到27.3%。近期建設(shè)再生水資源利用工程3項，總規(guī)模15萬t/日，管線長度52km。
六、關(guān)于長春市再生水應(yīng)用推廣的建議
1．政府支持和政策的引導(dǎo)是再生水推廣的前提北京和天津是再生水資源利用推廣較早的城市，出臺的政策、法規(guī)、條例較完善、成熟。長春市在推行再生水應(yīng)用的同時，借鑒兩市成功的經(jīng)驗(yàn)是必要的。如天津市政府制定的《印發(fā)市計委關(guān)于中水回用項目相關(guān)政策扶持意見的通知》津計基礎(chǔ)（2002）778號文件；天津市物價局制定的《關(guān)于回用水試銷價格的復(fù)函》津價商（2002）447號文件；天津市人大常委會通過的《天津市城市排水和再生水資源利用管理條例》等一系列的條例[2]。長春市政策較落后，2014年4月15號執(zhí)行的長春市人民政府令第54號文件《長春市城市排水與污水處理管理辦法》第五條“鼓勵、支持城市排水與污水處理科學(xué)技術(shù)研究，推廣應(yīng)用先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)、工藝、設(shè)備和材料，促進(jìn)污水的再生利用和污泥、雨水的資源化利用，提高城市排水與污水處理能力”，政府已經(jīng)意識到再生水應(yīng)用的推廣，但力度不夠，需要制定一系列的條例約束和引導(dǎo)，只有政策先行，才能更好的推廣和落實(shí)。
2．制定《長春市再生水資源利用規(guī)劃》是再生水應(yīng)用的綱領(lǐng)和依據(jù)長春市目前還沒有這項規(guī)劃，建議開展此項工作。合理的預(yù)測再生水的水量是十分重要的，規(guī)劃設(shè)計前要做好調(diào)研工作，做到數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。不同用戶不僅在水量上需求不同，對水質(zhì)也有各自的要求。要考慮不同用戶生產(chǎn)或用途的多方面的需求，不僅要對污水廠再生水水量規(guī)劃，同時也要對再生水工藝進(jìn)行研究，確定服務(wù)半徑，供水水質(zhì)和水量，最終選擇合適的工藝。城市再生水資源利用在未來發(fā)展過程中，必須貫徹落實(shí)規(guī)劃的要求，在新建或擴(kuò)建污水處理廠的同時建設(shè)再生水資源利用工程。
3．制定合理的價格是推行再生水推廣的重要經(jīng)濟(jì)杠桿完善并實(shí)施分類且分檔的再生水價格體系。再生水價格分民用、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、市政等幾類，建議民用再生水、農(nóng)業(yè)灌溉、市政用水價格為低檔，工業(yè)用水價格為較高檔。建議推行階梯式水價，即分檔設(shè)置用水定額，當(dāng)耗水量超過第一檔用水定額時提高用水價格，當(dāng)超過最高檔時應(yīng)大幅提價。制定價格前，應(yīng)全面和充分的進(jìn)行調(diào)研和民意調(diào)查，制定合理的價格。通過水價體系的調(diào)整與完善，在確保普通居民低耗水量的價格不增加居民負(fù)擔(dān)的前提，用水大戶的自來水價應(yīng)大幅提高，進(jìn)而拉大再生水與自來水的差價，從而增強(qiáng)用水大戶使用再生水的積極性。
4．建立再生水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和健全監(jiān)測管理措施不同行業(yè)對再生水水量、水質(zhì)的要求不同，建議擬定完整的可滿足各行業(yè)回用需求的再生水水質(zhì)指標(biāo)及地方標(biāo)準(zhǔn)。城市市政管線規(guī)劃的同時應(yīng)考慮再生水資源利用工程的實(shí)施；管網(wǎng)輸送再生水被二次污染的概率高，應(yīng)加強(qiáng)對管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)控措施。同時要避免由于施工人員失誤致使再生水與生活飲用水管道錯接現(xiàn)象的發(fā)生，加強(qiáng)施工監(jiān)管[3]。
5．建立和完善再生水資源利用行業(yè)管理機(jī)構(gòu)建立行業(yè)監(jiān)督體系，健全制度、依章辦事、廉潔自律。應(yīng)分階段建立再生水行業(yè)現(xiàn)代管理體制，調(diào)整機(jī)構(gòu)，使之有利于形成市場化，引領(lǐng)進(jìn)入健康的市場競爭機(jī)制。
地下水的合理埋深是針對地下水的動態(tài)調(diào)控提出的，它不是一個確定的深度而是一個變化的范圍。灌區(qū)大量引用地表水灌溉將使區(qū)域地下水位上升，可能導(dǎo)致次生鹽堿化現(xiàn)象的出現(xiàn)，因此，地下水合理埋深的上限應(yīng)是不引起土壤嚴(yán)重積鹽，危害作物生長的地下水最小埋深。地下水合理埋深的下限在一些關(guān)于灌區(qū)水量調(diào)控的研究中將其確定為生態(tài)水位（保持植物正常生長的最大地下水埋深），在降水稀少、缺乏灌溉的干旱地區(qū)將生態(tài)水位作為地下水合理埋深的下限是必要的［7］。涇惠渠灌區(qū)屬于半濕潤易旱區(qū)，降水較為豐富，灌溉充分，作物生長所依賴的土壤水除了地下水補(bǔ)給外，主要有降水、灌溉入滲及渠道滲漏的補(bǔ)給，地下水對其補(bǔ)給量所占的比例相對于以上幾種補(bǔ)給來源的補(bǔ)給量較小，且考慮到灌區(qū)出現(xiàn)的含水層枯竭、地面沉降及抽水成本等問題，涇惠渠灌區(qū)地下水合理埋深下限的確定應(yīng)綜合考慮有利于地下水接受補(bǔ)給、動態(tài)恢復(fù)和機(jī)井的允許提水深度等因素。
1．1合理埋深上限的確定
參考羊錦忠、李鳳嶺等人對土壤積鹽與地下水關(guān)系的分析成果，根據(jù)防止土壤鹽堿化的重要指標(biāo)－毛細(xì)上升高度和作物根系主要活動層厚度來確定地下水位合理埋深上限［8］，其計算公式如下：Hmin＝Hp＋Z（1）式中：Hmin為地下水合理埋深上限，m；Hp為土壤毛管水上升高度，m；Z為作物根系主要活動層厚度，m。土壤毛細(xì)上升高度對不同的土壤質(zhì)地是不同的，作物根系主要活動層厚度隨作物種類的不同而不同。灌區(qū)土壤質(zhì)地與文獻(xiàn)［9］中所研究的地區(qū)的部分土壤質(zhì)地類似，不同土壤質(zhì)地的毛細(xì)上升高度可參考文獻(xiàn)［9］實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)；研究區(qū)內(nèi)作物主要活動層厚度可參考文獻(xiàn)［10］確定。根據(jù)式（1）可計算灌區(qū)不同分區(qū)地下水合理埋深上限。
1．2合理埋深下限的確定
根據(jù)涇惠渠灌區(qū)多年實(shí)測資料的分析以及實(shí)地考察，將涇渭河河漫灘及一級階地地區(qū)、涇河二級階地地區(qū)、涇河三級階地及渭河二級階地地區(qū)多年平均地下水埋深作為各分區(qū)有利于地下水接受補(bǔ)給、動態(tài)恢復(fù)的最大適宜埋深，即地下水合理埋深下限；黃土臺塬區(qū)地下水埋深較大，部分地區(qū)埋深超過了灌區(qū)一般農(nóng)用機(jī)井的允許提水深度，因此綜合考慮該區(qū)能夠接受地下水接受補(bǔ)給及動態(tài)恢復(fù)的適宜深度和機(jī)井的允許提水深度，將該地區(qū)地下水合理埋深下限設(shè)定為25m，各分區(qū)地下水位埋深下限結(jié)果詳。
2灌區(qū)水資源聯(lián)合調(diào)控
2．1調(diào)控思路水資源聯(lián)合調(diào)控的模式
將地下水位的合理埋深上下限作為約束條件，首先根據(jù)各用水部門實(shí)際用水定額及工業(yè)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)發(fā)展和人口增長規(guī)模預(yù)測出各部門的需水量，然后以保證用水需求和充分利用地表水為目的，對地表水、地下水進(jìn)行初步供需平衡，再次，將初步調(diào)控結(jié)果中的地表水、地下水利用量以及降水量、蒸發(fā)量、徑流量、氣溫等作為影響因素，利用PSO－RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測出各分區(qū)的地下水位，根據(jù)地下水位對多種水源進(jìn)行平衡調(diào)控。若某區(qū)預(yù)測結(jié)果超過了地下水合理埋深的下限，則利用水均衡法計算出極限埋深條件下的地下水可開采量，進(jìn)行供需平衡（地表水供水量不變），對于缺水部分考慮以其他水源進(jìn)行補(bǔ)充；若埋深小于上限，則調(diào)整井渠用水比，減少地表水引用量，適當(dāng)增加地下水開采量。
2．2調(diào)控方案
設(shè)置針對灌區(qū)水資源利用特點(diǎn)、涵養(yǎng)水源及灌區(qū)節(jié)水工程的實(shí)施狀況，本文設(shè)置了兩種水資源聯(lián)合調(diào)控方案，基本方案和節(jié)水方案?；痉桨甘窃跐M足各行各業(yè)需水條件下對灌區(qū)水資源進(jìn)行調(diào)控，該方案比較切合實(shí)際；節(jié)水方案是考慮灌區(qū)節(jié)水工程的實(shí)施狀況、節(jié)水意識的普及狀況及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，最大限度地減少各行業(yè)的用水定額，特別是通過調(diào)整灌區(qū)農(nóng)作物種植比例來減少農(nóng)業(yè)灌溉這一灌區(qū)最大耗水部門的用水量，從而使得灌區(qū)缺水量達(dá)到最小，該方案需調(diào)整灌區(qū)的發(fā)展模式及提高人們的節(jié)水意識，實(shí)施周期較長。
2．3供需水量預(yù)測
（1）需水量預(yù)測。需水量預(yù)測是保證水資源可持續(xù)利用的前提。涇惠渠灌區(qū)需水量預(yù)測包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活及生態(tài)需水量預(yù)測。由于定額法考慮全面周到，因此運(yùn)用定額法對各部門的需水量進(jìn)行預(yù)測。
（2）供水量預(yù)測?？晒┧渴撬Y源供需平衡分析的要素，根據(jù)調(diào)控思路，對灌區(qū)地表水可供水量及其他水源（主要指污水回用及雨水集蓄）可供水量進(jìn)行預(yù)測。對灌區(qū)蓄水工程、引水工程進(jìn)行調(diào)節(jié)分析計算，可算出不同水平年地表水可供水量；污水及雨水回用水可廣泛應(yīng)用于地下水回灌，工業(yè)用水，農(nóng)業(yè)灌溉、城市非飲用水，景觀環(huán)境用水等，對緩解灌區(qū)水資源短缺有著重要的意義，因此可作為供水水源之一，參照《西安市雨水利用規(guī)劃》、《西安市水中長期供求規(guī)劃》可估算出不同水平年各研究單元污水及雨水回用量。
2．4地下水埋深預(yù)測
本文采用粒子群算法（PSO）對RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化［11，12］，并運(yùn)用優(yōu)化過的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對涇惠渠灌區(qū)地下水埋深進(jìn)行預(yù)測。通過對涇惠渠灌區(qū)1981－2010年觀測井資料分析，選用降雨量、蒸發(fā)量、徑流量、渠灌引水量、氣溫、地下水開采量6個指標(biāo)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入變量，地下水埋深為輸出變量。運(yùn)用實(shí)測數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)PSO－RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測出的埋深數(shù)據(jù)可達(dá)到較高的精度要求，實(shí)測值、預(yù)測值擬合曲線Fig．3FittingcurveofgroundwaterburieddepthPSO－RBF網(wǎng)絡(luò)模型具體構(gòu)建步驟如下：①將RBF的中心、寬度以及網(wǎng)絡(luò)權(quán)值編碼成實(shí)數(shù)向量來表示種群中的個體。②初始化粒子群。③計算每個粒子的適應(yīng)度，將粒子的當(dāng)前位置作為初始pi，從種群中找出適應(yīng)度最小的粒子作為初始pg；將當(dāng)前適應(yīng)度與的適應(yīng)度進(jìn)行比較，如果當(dāng)前適應(yīng)度更好，則更新pi；對于每個粒子，將其pi適應(yīng)度與pg適應(yīng)度進(jìn)行比較，如果pi的適應(yīng)度更好，則更新pg；④對每個粒子的速度和位置進(jìn)行更新，產(chǎn)生下一代的粒子群。⑤如果當(dāng)前的迭代次數(shù)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最大次數(shù)，則停止迭代，在最后一代找到全局最優(yōu)解的近似值，否則，返回步驟③。⑥將pg對應(yīng)的粒子作為RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，利用RBF算法進(jìn)行訓(xùn)練，直至滿足條件，結(jié)束訓(xùn)練。⑦利用灌區(qū)實(shí)驗(yàn)站1959－2008年的年均降水量、徑流量、氣溫及蒸發(fā)量資料，1981－2008年的年均地下水開采量、渠灌引水量資料，建立時間序列模型，據(jù)此預(yù)測出灌區(qū)2009－2020年的年均降水量、徑流量、蒸發(fā)量、氣溫、渠灌引水量、地下水可開采量。⑧將各影響因素變量值代入訓(xùn)練好的POS－RBF模型，對地下水埋深進(jìn)行預(yù)測。
2．5調(diào)控結(jié)果按所設(shè)置的調(diào)控方案及調(diào)控思路
對涇惠渠灌區(qū)各水文地質(zhì)分區(qū)水資源供需平衡分析，得到水資源調(diào)控結(jié)果（涇河二級階地地區(qū)所占面積最大，需水量最大，且考慮到篇幅限制，這里僅給出該地區(qū)調(diào)控結(jié)果）從上述可以看出：2015年75％保證率條件下，涇河二級階地地區(qū)未實(shí)行水資源供需調(diào)控時，總需水將達(dá)到36715萬m3，為滿足需水要求，地表水供水量為19000萬m3，同時需開采地下水17715萬m3，在該情形下運(yùn)用PSO－RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對地下水位埋深預(yù)測，得出埋深為13．1m，超出了埋深下限12．5m，表明需進(jìn)行供需調(diào)控。從需水調(diào)控角度出發(fā)，通過增加節(jié)灌面積，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等措施，可將需水量控制在34399萬m3，節(jié)水量可達(dá)2316萬m3；從供水調(diào)控角度出發(fā)，以地下水極限埋深12．5m為約束條件，利用水均衡法計算出該地區(qū)地下水最大開采量應(yīng)為13534萬m3；在地表水供水量保持不變的情況下，因限定了地下水開采量，導(dǎo)致出現(xiàn)缺水現(xiàn)象，缺水率為5．4％，通過增加雨水集蓄和污水回用工程可降低缺水率。同理，2020年75％保證率條件下，涇河二級階地地區(qū)基本方案的需水量為38334萬m3，初始水資源調(diào)控情形下，地下水埋深將達(dá)到13．3m，較2015年增加0．2m，超出了埋深下限12．5m。經(jīng)調(diào)控后，水資源需求量可下降為36821萬m3，地表水供水量為18500萬m3，地下水極限開采量為13534萬m3，雨水集蓄和污水回用量為3000萬m3，將出現(xiàn)少量缺水，其缺水率為4．9％。綜合說明，通過本次調(diào)控可緩解涇惠渠灌區(qū)水環(huán)境問題，將地下水位埋深控制在易于恢復(fù)且不發(fā)生鹽堿化的合適范圍內(nèi)，同時將生活、工業(yè)污水經(jīng)處理后作為供水水源，可彌補(bǔ)供水量不足，但在2020年仍出現(xiàn)少量缺水，建議新建、改建水利工程，適當(dāng)增加地表水供水量。
3結(jié)論
（1）考慮到?jīng)芑萸鄥^(qū)屬于北方灌區(qū)以及灌區(qū)各水文地質(zhì)分區(qū)富水性的差異，以水文地質(zhì)分區(qū)為研究單元，對75％、50％保證率下的水資源進(jìn)行調(diào)控，結(jié)果可靠。
（2）PSO－RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，很大程度上克服了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不恰當(dāng)選取網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及參數(shù)所帶來的網(wǎng)絡(luò)收斂慢的問題。對涇惠渠灌區(qū)地下水埋深模擬預(yù)測結(jié)果表明，PSO－RBF算法具有較高的預(yù)測精度。
