發布時間：2023-03-30 11:29:54
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的水文水資源論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
1水資源狀況及開發利用現狀
1.1水資源基本情況
根據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7404萬m3,山丘區5491萬m3,降雨入滲補給量8478萬m3,重復量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,(其中平原區盆地孔隙水4787萬m3,巖溶水2500萬m3,山丘區空隙裂隙水96萬m3),重復計算量為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
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/畝遠遠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%。可見該市水資源總量的不足,與用水量日益增長需求的突出矛盾。
1.2.2徑流量年內年際變化顯著,開發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。各河流經常出現2~3年的連豐期和連枯期,3~5年的連枯期時有發生。這給地表水的開發利用帶來了很大的困難。
1.2.3河流水質污染嚴重,盆地平原地區生態環境惡化全市河流山區地段水質尚好。但山區徑流被水庫攔蓄后,大量被引用為灌溉水源,為土壤和農作物的蒸散發所消耗。另一部分山區來水被作為工業和城市的水源,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準又未經處理直接排入河道,因此城市下游的河道水質污染較為嚴重。污染物質在盆地平原區集聚,致使盆地河流生態失去平衡。
1.3水資源開發利用現狀
汾陽市2007年總用水量6581.5萬m3,其中農業灌溉用水4343萬m3,占到總用水量66.0%,工業用水1137萬m3,占總用水量17.3%,城鎮用水432萬m3,占總用水量6.6%。農村人蓄用水581.5萬m3,占總用水量8.8%,林牧漁業88萬m3,占總用水量1.3%。
2水資源開發利用中存在的問題
2.1部分地區地下水過量開采
從文水縣城西邊山,沿邊山傾斜平原,經汾陽縣杏花洪積扇,至汾陽城關鎮栗家莊一帶,其中包括了汾陽市城區,基本沿山前地帶長條形分布,總面積133.4km2。其中汾陽界內面積103km2,多年平均水位下降1.11m,極點累積水位下降53m,現狀地下水位埋深1.8~117m。且呈現出水位逐年下降,水泵揚程逐年加大的趨勢。
2.2特殊年份河川基流減少嚴重
汾陽市干旱年份較多,如遇到連續干旱年份,河川基流減少十分嚴重。根據汾陽市1991~2000年段的統計資料知道,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重,嚴重制約經濟發展和人民生活。
2.3地下水水質狀況不容樂觀
近年來,汾陽市工農業及城市人口發展迅猛,污染源與日俱增,未經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。隨著經濟的發展,工業也迅速發展且向環境排放大量廢水、廢氣、廢渣的污染型工業結構。其工業廢水大部分未經處理就直接排入水體或用于農業灌溉滲入地下,造成河流水和地下水污染,水質狀況不斷惡化,并有向農村蔓延的趨勢,由局部向縱深發展,加劇了當前水資源的供需矛盾,極大地影響了該地水資源的可持續利用。
3對策研究
3.1加強供水水源工程建設
由于區域內農業、工業需水量大,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,確保水源工程建設與工農業發展的同步。
3.2建立節水型社會,實現水資源的高效利用
以人均500m3/天的實現現代化最低用水量標準計算,2015年汾陽需水量將達到2.17億m3,遠遠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發展節水灌溉,減少農業用水量。根據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水灌溉技術;充分利用雨水資源發展雨養農業或旱作技術推廣需水少的旱作農作物品種。②發展工業節水,提高工業用水的重復利用率。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,廣泛采用各種節水設施。
3.3加強水環境保護,實現污水資源化
水環境惡化加劇了汾陽市水資源缺乏的矛盾,增強水環境的保護力度,實現污水資源化是解決汾陽水資源問題的一項重要措施,應采取:①強化控制地下水開采。通過法律、經濟等措施強化人們的節水意識,限制地下水的無計劃開采與超采,并通過人工補給控制超采區地下水位的下降。②防治水資源污染,實現污水資源化。必須大力加強普法教育宣傳,增強廣大人民法治觀念和保護水環境意識,提高對水環境惡化危害的認識。對那些污染嚴重,又治理無效的企業堅決取締,絕不讓繼續污染水資源。從供水、排水、水處理諸方面協調解決水污染問題,把處理后的污水作為工農業供水水源,緩減水資源供需矛盾。
3.4合理調整產業結構和工業布局
把逐步降低超重型工業結構比例,提高輕型工業結構份額作為發展工業的一個重要原則,嚴格控制耗水大、污染重的企業的發展。在調整產業結構的同時,就水建廠,調整工業布局,合理調整和控制地下水局布超采區工業的發展,使工業布局向地下水相對富足的地區轉移,以減輕供水壓力。
3.5水量水質同時抓,加強水資源保護
水量和水質是水資源的兩個基本屬性。量和質是保護水資源配置與可持續利用的前提,沒有質量保證的水量與失去水量基礎水質,對水資源都毫無意義,水作為特定的資源,其管理實質是實現水資源的優化配置,在資源資源配置中優化完成量的分配和質的保護。各級水行政主管部門應強化水資源保護工作,實行水量、水質統一管理,逐步充實水資源保護的業務人員,建立或完善專門機構從事該項工作。
1．1供水范圍設定供水范圍規則主要是為了配置方便，事前確定好外調水或當地水供水覆蓋區域。邯鄲市西部水資源包括當地水和外調水。本次研究對自產地表水和地下水供水范圍是區域內就近利用。為提高外調漳河水的利用率，并考慮到受水區的經濟承受能力，確定本次引漳供水范圍規則為邯鄲市西部重點工業企業。上線供水范圍主要是城西供水片和固鎮片，中線供水范圍主要是涉縣片和固鎮片，下線供水范圍主要為武安城東供水片。
1．2方案設定考慮三條線路的可供水覆蓋范圍以及上線工程的實施難度，本次規劃采用兩種方案組合，即方案一:當地水+上線+中線+下線;方案二:當地水+中線+下線。
2水資源配置模型建立
2．1水資源系統概化根據邯鄲市西部地區水系、工程用水戶供水關系、擬定調水方案等建立水資源系統網絡關系圖(圖1)。以系統網絡關系圖為基礎構建水資源配置模型，并對相關參數以現狀數據信息資料進行校驗后開展規劃水平年的配置計算分析。
2．2模型構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，以供水系統總缺水量最小為目標函數構成數學規劃模型。(1)目標函數目標函數以區域供水系統總缺水量最小為目標。
3配置結果分析及方案選擇
3．1水資源配置結果分析利用所構建的水資源配置模型及系統控制規則，對邯鄲市西部山區各行政區計算單元進行長系列逐月調節計算，分別得到方案一和方案二2020年規劃水平年不同保證率情況下的水資源配置結果，詳見表1。豐水年(P=25%)邯鄲市西部山區降水豐沛且入境水量偏多，區域整體不缺水，只在個別山勢較高地區由于地下水埋藏較深、不便開發而缺水;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，區域呈現缺水，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，規劃上線自山西左權建設中的澤城西安水利工程進行調水，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蓄水源。根據澤城西安水利工程下瀉水量和下游用水現狀，上線工程引水規模為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，經漳北渠干渠對涉縣進行供水，漳北渠引水規模為1．1m3/s。下線自躍峰渠渠首進行調水，首先經過躍峰渠干渠向峰峰礦區供水，然后再經二分干和躍峰渠入大洺遠水庫，經水庫調蓄后向武安市進行供水。躍峰渠入大洺遠水庫引水工程規模為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，先經漳北渠向涉縣供水，然后經十五里洞和規劃供水工程，引水入固鎮水庫和夏莊水庫，經兩水庫調蓄后，再向武安市進行供水，漳北渠引水規模為1．9m3/s，十五里洞引水規模為0．7m3/s。下線同方案一。
3．3工程投資估算針對受水區水資源配置方案，從蓄水工程、調水工程及配套工程等方面，根據工程現狀和現場調查，并參照已建同類工程投資指標，分別估算方案一和方案二的工程總投資。經估算方案一、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節，供水范圍可以控制武安市主要工業用水戶，但方案一投資大，工程施工難度大，同時調水牽涉到山西省、河北省、海委漳河上游管理局等單位，協調難度大;方案二較方案一供水范圍偏小，可以滿足西部區域部分工業用水戶用水，但方案二較方案一投資省，調水全部在邯鄲市內完成，協調容易，利于工程盡早開工建設。綜合考慮方案一和方案二的優劣，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地水的基礎上，通過中線和下線分別向邯鄲市西部地區調水，共需修建蓄、引、提、調水工程多處，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。工程調水可以緩解西部缺水狀況，可以保證邯鄲市西部地區涉縣、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，由于區域現狀用水缺口過大，方案二調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結論
1.1地質因素
北西向構造從虹螺峴鎮穿過，形成縱跨虹螺峴鎮的沖斷裂褶皺層，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，由于地殼運動形成的這種特殊的地質，對地下水及地表水的儲量有很大的影響，所以虹螺峴鎮是一個水資源相對缺乏的地區，老百姓一直過著靠天吃飯的日子。
1.2氣候因素
由于虹螺峴地區屬于季風性大陸性氣候，受大氣環流影響，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。虹螺峴鎮的水資源補給主要以大氣降水為主，但是由于時空分布不均勻，與虹螺峴鎮的人口和經濟配置不相適應，加之水污染也在加劇，故資源性缺水、季節性缺水、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
根據科學發展觀的要求，為解決虹螺峴鎮居民飲水安全問題，虹螺峴鎮人民政府決定實施自來水工程建設。
2.1水源工程
探測結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，水質良好，滿足本地區自來水供水1000立方米每日需求。
2.2供水井
水文地質條件。該井位于虹螺峴鎮虹南村。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、白云質灰巖所構成。地下水類型為基巖裂隙巖溶水，地水補給來源主要為大氣降水補給及及構造裂隙側向補給。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。搖震反應快，干強度低，韌性低，下部局部見圓礫轉石。該層場地內普遍分布，該層層底埋深1.6-1.9m，層頂標高84.6-85.1m。角礫狀灰巖（O2）：黃灰-淺灰色，新鮮面為深灰色，角礫結構，中厚層構造，角礫為同成分，夾有薄層灰巖，巖芯呈強風化狀態，破碎，節理裂隙較發育。該層場地內普遍分布，層頂埋深1.6-1.9m，層頂標高82.8-83.5m，控制深度0.9-3.2m。
2.3.3場地水文地質條件?？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給、滲透，排泄方式主要為自然蒸發。在其北部有一條季節性河流（虹螺峴河）從鎮中心穿過，流向總體為由西向東，水量匱乏，枯水期河床干涸。
2.3.4經濟效益。
①提升了工農業的產量和產值。
②避免了因水質不良所造成工農業產品質量下降所造成的損失。
2.3.5社會效益。
①避免了因水質不良所引起的各種疾病，讓老百姓喝到了放心水。
②對虹螺峴鎮的水資源起到了合理科學的調配，緩解了由于水資源緊缺而產生的矛盾。
③提高了老百姓的生活質量和生活水平。
④促進了社會主義精神文明建設，農村的生態環境和社會環境得到了進一步改善。
⑤提高了老百姓省水、愛水的意識，能夠做到自覺地保護水資源和供水設施。
⑥解放了勞動力，為其家庭創造更多的價值。
⑦提高了就業率。
3結論
一、稅收與資源保護
稅收是國家進行宏觀調控的重要手段之一，通過征稅，在社會進行利益的分配和再分配，從而調節人們的社會經濟活動，實現國家的各種目標。在以市場經濟為主導的經濟體制下，要實現資源可持續開發利用的長遠目標是不能完全靠市場機制來實現的，國家的適當干預必不可少，而稅收這一重要的經濟杠桿在資源保護中將起到日益重要的作用。合理的資源稅收政策，不僅會促進國民經濟的發展，而且還能起到保護資源及宏觀控制的作用，促進社會經濟可持續發展。
資源經濟政策的總體目標就是促使社會經濟活動中產生的資源社會成本（外部成本）內在化，即有效實現資源價值的最大化。筆者認為稅收調節手段是實現這一目標的方式之一：如通過對可再生資源的循環利用行為進行稅收減免優惠措施來鼓勵再生資源可持續開發利用、增加不可再生資源的稅賦比重來引導消費群體對可再生資源的循環利用以培育成熟的循環經濟等稅收調節手段，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發展加注利益的燃料，所以資源稅收制度是一種利導性制度。將資源保護納入稅收制度，利用稅收杠桿保護自然資源，已經成為許多國家稅制改革的發展趨勢。
二、資源稅制建構的法理基礎
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定進行，沒有法律依據，國家就不能征稅，任何人也不得被要求納稅。稅務機關不能在找不到法律依據的情況下征收稅款。這里所指的法律僅限于國家立法機關制定的法律，不包括行政法規?，F代各國普遍把稅收法定主義作為憲法原則加以規定：如美國憲法就規定征稅的法律必須由眾議院提出。法國憲法第34條規定“征稅必須以法律規定”。日本憲法第84條規定“征收新稅或改變現行稅收，必須以法律定之”。等等2.我國也已明確規定了稅收法定主義的原則，納稅人和征稅機關都必須按照立法機關制定的法律履行義務和行使權力，征稅機關并不具有自由裁決權，更沒有法律規定之外的任何權力。基于現代法治社會的要求，資源的有償使用應摒棄行政手段的不當干預，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行，以防行政部門利用行政手段收取資源費的隨意和無序。
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、利益以及負擔之分配上的正義，可稱為“實體正義”；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.資源稅作為國家調節資源合理開發利用的必要手段，應優先考慮公平，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了傳統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。有學者認為，“環境法則以現實的不平等為基礎來建立公平體系，在承認市場主體資源稟賦差異的前提下，給每個主體以‘相對特權’，追求結果大體公平，即以不公平求公平，在這種公平觀下，財產和收入差距太大是不公平的，因而應該適當遏制；犧牲當代人和后代人的環境利益的單純經濟發展是不公平的，必須加以控制。
4.因此根據此觀點，筆者認為資源稅收制度所追求的公平應當包括代內公平、代際公平以及權利公平。從公平性角度出發，資源稅是調節資源數量和質量差異的一個重要手段，也是促進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，有必要借鑒西方發達國家的先進經驗，根據可持續發展的要求對我國的資源稅收體系進行綜合重構。這無疑是一項長期、艱巨和復雜的任務。筆者認為，改革和完善資源稅收管理體制的新舉措應主要包括以下幾個方面：
1.實行資源稅收調控的制度性手段和臨時性手段相結合，以制度性手段為主，臨時性手段為輔。
基于稅制的穩定性、公平性、簡化和便于管理的要求，資源稅收調控手段的運用應盡可能地在稅制設計時全面考慮政府調控的要求，將調控措施體現在規范的稅制中，使其形成一種對自然資源有效運行的制度化調控。當然，市場經濟的運行有許多不確定性，很多情況下需要采取一些臨時性的稅收調控手段。但應盡可能少地采取臨時性的稅收調控手段，其只能作為一種拾遺補缺，不能對其形成長期依賴，更不能動輒采取臨時性的優惠措施。
2.根據資源可持續發展的需要，實行差別稅率和稅收優惠政策
為了使我國的稅收制度向著與資源更友好的方向轉化，今后應更充分地利用稅收優惠和稅收差別的手段來體現環境政策的要求。筆者認為首先應將資源稅分成兩大類即可再生資源稅和不可再生資源稅，分別確定其相應的基本稅率，在這種“兜底稅率”的基礎上再考慮其相關的稅額幅度和減免優惠措施。同時在對某類資源實行減免優惠措施時，必須遵照資源稅收法律的有關規定和法定程序進行，沒有法律規定的不得進行任意減免優惠，而且還應該有相應的年限設定。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。在基于以上規劃的范圍內，分別在以下幾個環節進行不同的稅收法律制度構建：一是在投資環節，鼓勵企業進行不可再生資源的替代資源的開發與可再生資源的節能降耗環保的固定資產投資，對此類投資減免固定資產投資方面的調節稅或允許此類固定資產加速折舊，鼓勵企業投資于再生資源回收利用產業等；二是在生產環節，鼓勵企業進行高效、節能與清潔生產，對采用清潔生產工藝、安裝節能設備進行生產的企業以及綜合回收利用廢棄物進行生產的企業在增值稅、所得稅方面給予優惠，對生產中嚴重損害資源、浪費資源的企業加重稅收。三是在消費環節，鼓勵資源節約型消費行為，對利用可循環利用物資生產的產品、可再生能源以及廢舊物資生產的產品等征收較低的消費稅，對稀缺資源或以不可再生資源為原材料的消費品征收較高的消費稅；四是在資源的研制和開發、技術的革新等領域給予所得稅上的優惠等，以鼓勵和促進科技的進步和發展。總之，通過稅收的差別來引導人們選擇對資源友好的生產和消費方式，保障資源的高效利用和可持續發展。
3.推行稅費改革，綠色資源稅制
目前，我國對自然資源的開發利用大多還是以收費的方式來進行管理，而以稅收的手段特別是具生態效益的資源稅在我國還處于十分幼稚的階段。在我國當前資源被濫用而危及資源安全的嚴重局面下，實行稅費改革（如水資源費改為稅）、綠色資源稅制是我們必須加以研究和強化的重要課題。
4.在進出口環節征收資源調節稅
改革開放以來，中國對外貿易交往日趨密切，外資企業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惠措施，當然也包括稅收優惠等經濟措施。在技術、資金短缺時期，這些方針措施無疑是正確的。但是隨著我國經濟實力的不斷增強，隨著我國資源短缺壓力的增加和對資源安全要求的提高，我國也有必要在進出口環節征收資源產品調節稅。對進口的那些我國急需稀缺的資源產品給予相應的稅收優惠，而對那些出口的消耗國內大量的自然資源，或者是進口具危險物質性的原材料、初級產品和成品征收進口或出口環節的資源調節稅。
5.擴大資源稅的征收范圍，提高征稅標準，以增強對生態環境保護的調控力度
首先，堅持有償開采原則，實行等同納稅，普遍征收，使資源稅成為對所有生產企業和用戶都有監督作用的經濟措施?？煽紤]將實行保護性開發的林業資源、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環境、浪費資源和污染環境的行為發生。其次，資源稅的單位稅額普遍較低，不足于影響納稅人的經濟行為。在理順資源價格體系的同時，適當提高資源稅的征收標準是很有必要的。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.資源稅的征收應發展成為“預防性”行為。
1、我國水資源利用現狀
水資源指可資利用或有可能被利用的水源，這種水源具有足夠的數量和可用的質量，且必須具備可以更新補充、可供永續利用的特點。
我國是一個水資源短缺、水旱災害頻繁的國家，如果按水資源總量考慮，水資源總量居世界第六位；若按人均水資源量計算，人均占有量只有2500立方米，約為世界人均水量的1/4，在世界排第110位，已經被聯合國列為13個貧水國家之一。
我國年降水總量為61889億立方米，多年平均地表水資源為127115億立方米，地下水資源量為8288億立方米，全國平均年水資源總量為28124億立方米。1998年我國總用水量5435億立方米，其中農田灌溉用水占64.3%，林牧漁用水占5.0%，農村生活用水占5.3%。各流域片用水情況是：松遼河片用水量624億立方米，農業占72.4%；海河片用水量424億立方米，農業占72.5%；黃河片用水量395億立方米，農業占77.9%；淮河片用水量567億立方米，農業占72.2%；長江片用水量1663億立方米，農業占58.5%；珠江片用水量837億立方米，農業占65.0%；東南諸河片用水量308億立方米，農業占65.3%；西南諸河片用水量82億立方米，農業占78.9%；內陸河片用水量536億立方米，農業占94.6%。1998年，各流域片地表水控制利用率（地表水供水量占地表水資源量的百分比）、水資源總量利用消耗率（用水消耗量占水資源總量的百分比）是：海河片和黃河片的利用程度最高，地表水控制利用率分別為61.8%和73.7%，水資源總量利用消耗率分別為70.2%和44.5%；其次是內陸河片、淮河片和松遼河片，地表水控制利用率分別為34.2%、34.9%和16.6%，水資源總量利用消耗率分別為26.9%、24.7%和15.4%；珠江片、長江片、東南諸河片和西南諸河片的利用程度低，地表水控制利用率分別為14.0%、12.1%、9.9%和1.3%，水資源總量利用消耗率分別為6.6%、6.3%、5.6%和0.9%。松遼河片中的遼河流域利用程度較高，地表水控制利用率為39.8%，水資源總量利用消耗率為33.5%。
2.2我國農業水資源利用效率
從總體上來看，我國農業水資源利用效率不高。據初步分析，全國平均渠系利用系數0.4—0.6，灌區田間水利用系數0.6—0.7，灌溉水利用用系數0.5左右。從表1-2-1可以看出，全國水資源利用情況是：渠系綜合水利用系數為0.40-0.6，灌區田間水利用系數為0.60-0.7，灌溉水利用系數為0.3-0.5。華北地區是我國農業水資源利用較高的地區，其各灌區利用系數存在較大差異。衡量水資源高效利用指標，不能僅僅考慮水資源利用率，更重要的是看水資源的利用效率。
2.3我國農業水資源利用存在的主要問題
目前，我國農業水資源利用存在許多問題，主要表現在：
（1）缺乏有效的管理機制，導致水資源短缺與水資源浪費共存
我國地表水灌區每公頃次灌水量1200-1500m3，最高達2258，地下水灌區達900-1050m3，高出適宜水量的1-2倍，西北地區每年灌水定額可達16537m3／hm2，是全國的1.4倍。
另外，我國農業水資源污染也非常嚴重。椐統計，1998年全國廢污水排放總量共593億噸（不包括火電直流冷卻水）；其中工業廢水占69%，生活污水占31%。這些污水排放污染了水質。椐1998年水質監測資料，對全國109700公里河長進行評價的結果，Ⅰ類水河長占5.4%，Ⅱ類水河長占24.4%，Ⅲ類水河長占33.0%，Ⅳ類水河長占13.7%，Ⅴ類水河長占6.6%，超Ⅴ類水河長占16.9%。
（5）水資源“農轉非”現象嚴重
盡管農業水資源“農轉非”提高了水資源利用效率，但也帶來了一系列問題，如農民的水權如何得到保證，節水農業投資如何合理分配等。
3、節水農業現狀
3.1節水農業發展概況
節水農業是充分利用降水和可利用的水資源，采用水利與農業措施提高水的利用率和水的利用效率的農業，即提高用水有效性的農業，節水農業的核心是節水灌溉。
由于我國水資源及其有限，擴大灌溉面積的水量必須立足于現有農業水資源的高效利用，因此，發展節水農業成為我們的必然選擇。
農業用水量始終保持在3500～3900億m3，我國水的利用率和效率均有提高。
3.2節水農業發展存在的主要問題
一是對節水農業認識上存有誤區，認為節水農業就是節水灌溉農業，節水技術是灌區的專利。
3.3.2節水技術總體水平低
從整體上來看，我國的農業節水技術水平尚處于較低層次。以節水灌溉為例，全國節水灌溉面積占有效灌溉面積的1/3，渠道防滲和管道輸水灌溉等方式仍占主導地位，噴灌和微滴灌等高效節水灌溉方式僅占有效面積灌溉面積的4.3%左右，與發達國家相比存在很大差距，節水灌溉設備品種和質量還不能滿足節水灌溉的發展需要。3.3.3沒有形成高效的推進節水農業發展的機制。
（3）管理?，F行水管機構節水功能缺損，不適應市場經濟和節水農業發展的需要，灌溉管理系統缺乏效率。我們從僅從重水利輕灌溉，水利與灌溉分家現實就可以窺視一二。其原因出現在管理歸屬上，興修各種水利工程歸水利部管，農田水利歸水利部管，水利部與農業部又分屬不同的部，而灌溉技術與農業密不可分，部門分割影響了我國節水農業的發展。
3.3節水農業發展態勢
尤其要把水資源的合理開發和節水工作放在突出位置。
3.3.2投資力度加大，為節水農業發展增添的活力
3.3.3適宜國情的節水技術，為節水農業的發展掃平了道路
多年來，隨著節水農業的發展，各地廣大科技工作者研制出適合中國國情節水技術，并對節水農業發展模式進行了認真總結和推廣，效益顯著。3.3.4廣大農民的積極參與，極大地推動了節水農業的發展
到2015年，使全國節水灌溉面積達到6億畝，灌溉水的利用率達到的60％以上，年節水700億立方米，以滿足擴大灌溉面積和提高保證率對水量的需求。到2030年，井灌區80％以上實現噴灌或低壓管道輸水灌溉，自流灌區60％以上的骨干渠道實現防滲、水稻全部采用控制灌溉，通過采用節水灌溉制度和管理措施，使全國灌溉水利用系數提高到65%，每年可節水1000多億立方米。
第二章農業水資源供求預測
西北地區目前耕地灌溉率為39.1%，從土地資源看擴大灌溉面積的潛力比較大，但該地區水資源相對短缺，而且水土資源部匹配，生態環境相對脆弱，但如果解決水資源問題，或大力發展節水灌溉，尚可擴大部分灌溉面積。華北地區耕灌溉率較高，1997年全區平均為44．6％，通過節水及調水，具有進一步發的耕地條件。在我國現有灌溉耕地中，水田占31.7％。水田灌溉用水量較大，但畝產量較高，且我國糧食需求中稻米需求較大，因此水田需水較多，但其種植面積應保持一定比例。
3、農業需水預測
水資源需求受人口增長有與經濟發展驅動，同時還受水資源條件、水資源市場、水工程條件和水管理政策等因素的制約。市場條件下需水增長將受到水價的抑制。
3.1、農業水資源的歷史變動趨勢
農業用水比例下降，總量趨穩。農業用水比重，1949年為97.1%，1980年為88.2%，19993年為78.0%，到1997年下降到75.3%。農業用水增長地區差異大。北方農業用水的增幅大于南方。
1980年北方地區農業用水占全國農業用水總量的51.3%，1997年上升到52.5%，這與北方土地資源豐富及灌溉面積擴展規模大于南方有關。
3.2、2005-2030農業需水
農業需水包括農田灌溉用水和林牧漁業用水。農田灌溉需水又包括水澆地和水田，灌溉需水預測采用灌溉定額預測方法，灌溉定額預測要考慮灌溉保證率水平，本次預測采用中等干旱年份灌溉定額。灌溉需水預測見表2-3-1。南方地區雖然水資源相對充足，但灌溉供水需要資金投入，且在局部地區灌溉供水的水源也受城市和工業的擠占，因而其灌溉需水增長受到抑制。1997年全國林牧漁業用水量為321億立方米?？紤]林牧漁業用水后，我國農業總需水量，1997年全國為4300億立方米，農業需水高峰預計在2010年出現，其需水量約4350億立方米。表2-3-12005?2030年農業灌溉定額與需水量
4、農業水資源供需態勢
農業水資源的供給能力主要取決于水資源總量的增長和其它競爭性用途（如工業和生態環境用水等）的增長狀況。表2-4-12005?2030年農業水資源供需態勢
5、農業節水潛力
它主要包括節水的輪作制度、節水灌溉制度與管理制度、節水高產品種、耕作栽培、培肥施肥和化控技術等。
第三章農業水資源高效持續利用
水資源高效利用是世界性課題，無論是富水國家還是缺水國家，都十分重視水資源可持續利用，下面從開源、工程節水、農藝節水、化學節水和管理節水等方面綜合介紹國際經驗，以利于我們借鑒，提國我國農業水資源利用效率。
跨流域調水跨流域調水是解決水資源時空分布不均的有效途徑。管道輸水，大大地減少了水資源在運輸過程中的損失，并有效地避免水質惡化。
劣質水利用劣質水包括工業、生活廢污水、地下咸水等。隨著人口的日益增加和國民經濟的迅速發展，對水資源的需求日益增大，水資源危機逐漸顯露，為了解決水資源供需矛盾，各國均把利用劣質水開發利用作為彌補淡水資源短缺一個途徑。美國目前已建成3400余處污水再利用工程，全國50個州中有45個采用了污水灌溉。印度自80年代開始，每年用于農田灌溉污水占城市污水量的50％以上。以色列污水利用率已達70%，其中1／3用于灌溉，約占總灌溉水量的1／5。ARO的水土研究所的資料表明，目前經處理的工業廢水和微咸水用于農業灌溉的分別為2億m3和1億m3，計劃到2010年，工業廢水利用量將達到5.4億m3，60％生活污水也將用于灌溉，而淡水用于灌溉的量從11億m3下降到5.0億m3，即農業灌溉用水的一半左右將由經處理工業廢水和其他劣質水來滿足。
如以色列采取各種方法綜合利用水資源，包充分利用天然降水、污水利用和微咸水利用。1.2工程節水
改進地面灌水在發展噴、微灌同時，各國重視對常規灌水方法的改進與發展，并研制出繩索控制灌溉、波涌灌、地面浸潤灌溉、負壓差灌溉、土壤網溉、集水灌溉、皿灌、水平地灌、膜上灌、抗旱坐水種、水稻淺濕趕循環交替間斷灌水方法和水稻節水控制灌溉等許多新方法、新技術。
1.3農藝節水
二是利用田內集水，即通過收集周圍平地或集水區的水分來穩定作物產量。
1.4化學節水
制訂合理的節水農業發展政策，是節水的關鍵。
1節水農業投資政策
1.1節水農業投資現狀及存在的問題
多年來，我國對農業水利投資非常重視。3年來，全國共投入節水灌溉資金250億元，其中，利用節水灌溉的貼息貸款53億元，各級財政投入73億元，群眾自籌124億元，大大地促進了節水農業推廣，新發展節水灌溉工程面積8450萬畝。截止到1998年底，全國節水灌溉工程面積已達1533萬公頃，其中噴灌、滴灌和微噴灌面積146.7萬公頃，管道輸水灌溉面積520萬公頃，渠道防滲面積866.7萬公頃，推廣水稻節水灌溉和坐水種等非工程節水面積1333萬公頃。
（4）忽視節水農業效益的外部性。
2、節水科技政策
2.1節水農業技術系統
節水農業的概念有多種說法，但我們認為節水農業最基本的內涵是應用節水技術高效利用水資源，水資源包括灌溉水和降水，高效指提高水資源的“有效性”和“轉化效率”。節水農業技術系統由相互聯系、相互制約的工程節水、生物節水、農藝節水和管理節水四個子系統組成。
1）工程節水子系統。包括：（1）輸水工程--渠道防滲、低壓管道輸水；（2）集水工程--梯田、水窖、坑塘、水庫等；（3）灌水工程--常規節灌(如小畦灌、細流溝灌、隔溝灌、膜上灌、間隙灌、淺濕曬等）和現代噴微灌等措施。
2)生物節水子系統。理論上講，生物節水技術的“水分轉化效率”功能具有無限性，對節水農業具有特別重要的意義。
3）農藝節水子系統。4）管理節水子系統。包括水資源優化調度、灌溉自動化控制、節水灌溉制度、節水種植制度、價格杠桿、農戶參與等措施。發展節水農業應以上述四個子系統為基礎進行優化集成，節水灌溉農業和節水旱作農業并舉。消除“節水農業=節水灌溉農業=節水灌溉工程=噴滴灌”這種認識上的誤區，應全面推進節水農業。節水旱作農業與節水灌溉農業同屬節水農業范疇，二者不可偏廢，節水灌溉農業不應排斥農藝、生物和管理節水措施，節水旱作農業也不應排斥工程節水措施。
2.2節水農業技術存在的問題
節水技術水平尚處于低層次水平
節水技術服務體系不健全
節水技術選擇缺乏科學性
節水技術與增效相脫離
用水效率低下
用水效率和水資源利用率兩個不同的概念，它偏重于單位水資源所獲得的效益。我國的水資源開發利用率較高，但是水資源利用效率比較低下，導致寶貴的水資源浪費十分嚴重。
如我國的農業長期以來采用粗放型灌溉方式，水的利用效率很低，水的有效利用率僅在40%左右，現有灌溉用水量超過作物合理灌溉用水0.5至1.5倍以上，椐有關資料分析，美國1990年用水效率為10.3美元/m3，1989年日本為32.4美元/m3，我國1995年用水效率為10.7元/m3，我國1995年的用水效率只有美國的1990年1/8，日本1989年的1/25（匯率按1995年1.32美元計算），說明我國節水潛力很大。
2.3節水農業科技政策
（2）建立節水技術選擇論證制度。（3）科學地制定節水高效農業標準。
3節水農業水價政策
3.1農業水資源市場特征及交易原則
3.1.1、農業水資源市場
建立和完善農業水資源市場是非常必要的。3.1.2農業水資源市場特征
主要表現在：首先，農業水資源市場的壟斷性與廣闊性,這就決定了農業水資源市場不可能放開，不完全的市場，培育水資源市場只能是在政府調節下的有步驟地進行；其次，農業水資源市場的雙重性，水資源具有生產資料和消費資料雙重性，因而農業水資源市場也具有雙重性；第三，農業水資源市場失效性，主要表現在節水效益的外部性及其農業水資源的保護方面；第四，農業水資源市場交易所有權恒定性，農業水資源市場中水資源所有權是不變的。
3.1.3農業水資源市場交易原則
由于農業水資源市場所具有的特殊性，決定了農業水資源市場交易原則具有特殊性。3.2農業水資源市場存在的問題
為了實現水資源國內水資源市場發揮作用，對水資源市場進行培育是十分必要的。農業水資源市場的培育，其關鍵是建立合理的水價體系。科學的水價體系是水利經濟良性循環的重要保證，也是合理利用水資源的調解器。3.3農業水價政策
（4）建立科學的水價體系，確保地表水、地下水及降水聯調機制順利實施。如對于河水灌區，為了充分利用水資源，充分利用地下水進行灌溉，適當提高地表水資源價格，地表水地下水資源的比價足以刺激地下水資源開發為限，對于地下水資源潰乏而地表水資源豐富地區，可以適當提高地下水資源價格，確保地表水資源合理利用，保護地下水資源。
4、21世紀節水農業管理戰略
4.1、水資源管理一體化
如區域水量與水質管理的協調統一，流域管理與行政管理的協調統一、水資源管、供、用和治理協調、水資源利用和濕地保護統一，水資源地表與地下水—降雨聯調，水資源開發利用與森林保護相統一，區域產業結構的調整和布局充分考慮水資源承受能力等等。
流域水資源管理一體化包括水量（包括地表水、地下水）、水質和開發利用，采取統一規劃、統一調度、統一管理。具體而言，流域水管理機構給各地區和各部門分配地表水，要以這些地區和部門做到合理開發利用當地地下水資源為前提。地區和部門合理開發利用地下水，包括利用當地地表徑流人工補給地下水的各種措施。
4.2面向國內國際市場，適當開展水資源貿易
市場是資源配置的重要手段，向國際、國內市場要水資源，并且適當開展水資源貿易，是解決21世紀水資源的重大方略之一。
對于國內市場，主要是通過水資源的市場調解實現水資源的合理的調配。研究結果表明，水價與水資源量之間存在如下關系：Q=Q(P/P)，式中，Q2為調整后的用水量；Q1為調整前的用水量；P1為原水價；P2調整后的水資源價格；E水資源價格彈性系數。由此可見，建立科學的水價體系是水資源合理調配的關鍵。
4.3、建立高效有序的水資源管理機制
（1）將節約用水、保護水資源作為一項基本國策。
4.4以水權為中心，建立節水交換激勵機制
所謂的水權，指水資源的所有權和使用權。水資源配置過程，實質上就是水資源“水權”的重新分配過程。水權在調節水資源供需和水資源轉移過程中扮演著重要角色，水權是水資源管理的中心，研究建立水權的理論和可操作性的交換機制，通過市場的交換，實現水資源的有效分配，是21世紀農業水資源管理的重要趨勢和方向。
水資源只是農業持續發展眾多因素中重要因素之一，農業用水向城市生活和工業轉移沒有根本影響農業發展的根本原因是優質種子、化肥和科學技術的進步推動，其中農業節水技術發揮了不可替代的作用，可以說，水資源“農轉非”擠占了農業生產所必須的農業水資源資產，他迫使農業生產走高效用水之路，因而促進了農業節水技術的發展，其最終結果是水資源資產增殖。
針對水資源“農轉非”問題，必須采取“以益補農”的戰略，即，水資源“農轉非”受益者采取經濟補償的政策，補償農業水資源水權轉移額外投入或經濟損失，如根據水資源“農轉非”實際情況，可以適當提高工業用水或生活用水等價格，所積累的資金用來投資節水農業或對水資源轉移者給予補償。
對于水資源流域管理，采用以水權為中心的管理，建立流域級水權交換機制。特別針對大江大河，水權在科學調配水資源方面更具有重要的作用。無論水價是否合理，節水對供水單位的收入帶來一定沖擊，為了鼓勵供水單位節水，國家或政府根據節水的實際情況，給予供水單位適當的補償獎勵，補償獎勵的數額足以調動節水的積極性；
水資源作為人類社會生存和發展的基本條件，其綜合開發利用越來越受到重視。但由于人類對水資源規律認識的不足以及常規的規劃和管理手段的局限性，對水資源實現綜合全面的管理難度很大。隨著計算機技術的發展尤其是GIS技術的逐步成熟，開發基于GIS系統的綜合水資源管理系統成為可能。在遼河流域水資源管理系統的建設過程中，GIS作為基礎的數據平臺對數字化地圖等空間數據和水文信息等屬性數據進行統一的管理，同時，GIS還為流域規劃項目中所采用的水量模型（IGSM）和水質模型（MIKE11）等提供了統一的數據接口，將各個環境模型很好的銜接和協調起來。GIS系統強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據支持。從遼河水資源管理系統實際的應用情況來看，GIS技術在流域水資源相關空間數據的獲取、管理、分析、模擬和顯示等方面起到了不可替代的作用，在評價水資源規劃方案和進行復雜的水資源管理決策方面也起了重要的支持作用。
2GIS技術和水資源管理的結合
（1）GIS技術的優勢
GIS是以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關數據進行采集、管理、操作、分析和顯示的計算機系統。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中，因此它還具有對研究對象進行描述、模擬和預測的功能。相對于常規意義上的信息系統，GIS具有空間分析能力強、數據來源廣泛、工作方式直觀形象等特點[2]，在對空間數據的查詢和分析功能要求較高的領域得到了廣泛的應用。
（2）流域水資源管理的內容
流域水資源管理是對流域水資源的開發、利用、治理、配置、節約和保護等方面在系統層次上的定量分析和綜合集成。一方面它提供了進行流域國土規劃和經濟布局規劃的水資源基礎，另一方面它通過對水量時空分配的再調整和水環境標準的制定，協調了防洪除澇、節水灌溉、城鎮供水、水利發電、水土保持等專項規劃之間的關系，在人類開發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，在流域內一個點上的擾動會影響到周邊和下游地區[3]，因此在進行流域水資源綜合管理的過程中，必須基于相應的環境模型分析各項管理戰略和開發方案的環境影響，同時結合當地的自然和社會條件，以及各方對水資源功能的要求進行綜合、分析和比較，最終擬定流域內水資源管理的最優方案。
由此可見，在進行力流域水資源規劃和管理過程中，非常強調運用各種環境過程模型，如穩態和動態水流模型、多維水質模型和污染擴散模型等。這些模型大都具有明顯的空間特性[4]，但這些環境模型在對空間數據的操作尤其是在結果顯示方面仍顯困難。而空間分析和空間數據管理正是GIS的優勢。GIS可以為這些環境模型提供整體的基于GIS邏輯原理的空間操作規范，用以反映具有空間分布特性的模型研究對象的移動、擴散、動態變化及相互作用過程。在GIS中，基本概念是空間位置、空間分布和空間關系，而基本研究對象是被抽象成點、線、面的空間實體及其相關屬性。與之相對應，在環境模型中，基本概念是物質、能量及其運動轉化，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境要素[5]。GIS和環境模型在概念和研究對象上的相似性、互補性，使得二者的結合合理又具有實用價值。
在歐盟-遼寧水資源項目中，基于GIS的水資源管理系統的流程如下所示：
3基于GIS的流域水資源管理系統設計
3.1系統目標
以遼河流域的水資源規劃和管理為例，建立基于GIS的流域水資源綜合管理系統的設計目標主要包括以下幾個方面：
(1)能存儲和處理流域水文學和社會經濟的相關資料，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數據。
(3)能為決策機構提供豐富的社會經濟信息，為水資源的調配提供依據。
(4)可對水資源開發利用現狀及存在的主要問題以及未來需求量進行評估和預測。
(5)能對水資源的開發潛力進行分析計算，為合理開發水資源提供決策依據。
(6)結合相關的環境模型，能對水資源開發戰略和方案做出評估
3.2系統結構
為了安全、高效的實現數據的存儲、分析和共享，基于GIS的水資源管理系統應采用C/S模式和B/S模式相結合的網絡結構（見圖2）。在數據庫管理方面，可通過面向對象的空間數據管理系統和基于關系數據庫的空間數據庫來實現數據的無縫集成。
3.3系統模塊設計
基于上述分析，遼河流域水資源管理系統主要集成以下模塊：數據錄入模塊、檢索和查詢模塊、統計分析模塊、空間分析模塊、輔助決策分析模塊和數據輸出模塊。（見下圖）。
（1）數據錄入模塊。用于系統中空間和屬性數據的獲取與更新?？臻g和屬性數據可通過鍵盤、掃描儀及數字化儀等輸入設備錄入計算機，也可從其它系統直接將數據轉入本系統，同時這一模塊還提供對數據的適時更改和補充功能。
（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系統中數據同地圖中點、線、面相對應，這兩種操作實際結果是一致的。數據庫的操作能及時反映在地圖上，而對地圖的操作也能在數據庫中表現出來。
（3）統計分析模塊。包括對查詢結果的統計分析、對空間分析結果的統計分析以及對水文、土壤、人口、經濟等監測數據的統計分析。統計的范圍可由用戶自行設定，如通過矩形、圓形或多邊形工具來確定范圍大小。同時，這種統計分析功能既可進行一項數據的統計分析，也可對多項數據同時進行統計分析查詢，查詢結果可通過報表、地圖、表格或文字說明的形式打印輸出。
（4）空間分析模塊。負責對圖形進行地形分析、緩沖區分析、空間疊置分析等操作，并能將分析結果進行匯總，以各種專題圖表及統計圖表的形式輸出。
（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)、水質模型（如MIKE11模型）、水資源供需分析及預測模型、決策支持系統模型等。以上模型可對一項或多項數據進行預測或評價，從而了解流域或特定地區水資源開發利用情況及發展趨勢。同時，通過模型模擬出各個候選方案的實施效果后，可利用決策支持系統模型優化出水資源合理開發利用和管理的最佳方案，為最終的水資源管理和規劃決策提供直接的依據。
（6）數據輸出模塊?？蓪⒔y計、分析和決策的結果以文本、報表或圖形的形式輸出。
4系統功能實現
基于GIS的水資源管理系統可實現如下主要功能：
（1）預測分析
例如通過輸入動態的監測數據，可適時做出地下水位等值線圖，并經系統的空間分析模型計算出地下水庫的庫容量，進而利用輔助決策分析模塊中的水資源預測模型對未來地下水資源的變化趨勢進行預測。
（2）水資源調度分析
根據農業、工業等部門在當時國民經濟中的比例及生產現狀進行指標分析，確定合理的供水量，使有限的水資源得到最優的分配，進而發揮出最大的經濟效益。
（3）信息檢索和查詢
可對研究區歷年觀測的水文資料進行檢索，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。還可對系統內存儲或經系統分析而派生出各種圖形文件進行查詢，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評價模型對候選的可行水資源管理方案的實施效果進行模擬，直觀的對候選方案進行評價。進一步可將預測結果輸入決策支持系統模型，求得規劃方案的最優解。
“除了稅額調整以外，有關資源稅計征方式乃至分配方式的一系列改革將迅速推進，一場旨在反映資源稀缺程度以及改善經濟增長方式的深層次改革已箭在弦上。”一位行業觀察家如此表示。
最高上漲15倍成本增加上千萬
財政部和國家稅務總局日前聯合《關于調整鉛鋅礦石等稅目資源稅適用稅額標準的通知》，自8月1日起，調整鉛鋅礦石、銅礦石和鎢礦石產品資源稅適用稅額標準。
記者了解到，此次調整后的具體資源稅標準為：鉛鋅礦石一等礦山每噸20元，二等礦山每噸18元，三等礦山每噸16元，四等礦山每噸13元，五等礦山每噸10元；銅礦石一等礦山每噸7元，二等礦山每噸6.5元，三等礦山每噸6元，四等礦山每噸5.5元，五等礦山每噸5元；鎢礦石三等礦山每噸9元，四等礦山每噸8元，五等礦山每噸7元。
實際上，從1994年開始征收資源稅以來，鉛鋅、銅、鎢這三大礦石產品資源稅標準還沒有進行過大幅上調，其中一段時間還實行過稅收優惠。根據1993年12月的《資源稅暫行條例實施細則》，上述幾種金屬礦產產品的資源稅標準每噸分別是：鉛鋅一等4元、二等3.5元、三等3元；銅一等1.6元、二等1.5元、三等1.4元；鎢三等0.6元、四等0.5元、五等0.5元。
“本次資源稅適用稅額標準的調整使這三種礦石產品資源稅上漲了3倍到15倍不等，是我國自1994年開征資源稅以來最大幅度的調整，其最直接的影響就是相關上市公司和企業的經營成本和利潤增長?！币晃恍袠I分析師表示，資源稅稅額的上漲必然會導致資源性產品價格的上漲，并通過能源資源產品價格上下游聯動機制，進而對全社會商品價格造成一定的上漲壓力。
從相關上市公司目前的公告來看，資源稅上調確實給公司經營業績帶來了影響。江西銅業初步估算公司2007年度因此次調整將比原標準增加稅款7125萬元，云南銅業預計2007年將因此而新增礦山成本1000萬元，馳宏鋅鍺則預計公司今年利潤減少約500萬元。
資源產品“高價”“低稅”矛盾凸顯
資源稅是以各種自然資源為課稅對象，為了調節資源級差收入并體現國有資源有償使用而征收的一種稅。目前我國資源稅征稅品目有原油、天然氣、煤炭、其他非金屬礦原礦、黑色礦原礦、有色金屬礦原礦和鹽等。
“這次資源稅稅率上調，是國家適應經濟發展客觀要求采取的必然舉措。”財政部財科所副所長劉尚希說，目前我國資源稅稅制有不盡合理之處，主要體現在稅率過低，計征方式不合理。稅率過低將導致資源價格進入市場的成本過低，不利于企業和國家經濟增長方式的轉變。從量計征的征收方式，則不能凸顯資源的稀缺性特征。
據介紹，我國目前經濟增長方式依然屬粗放型增長，經濟發展過于依賴資源和能源的消耗，其帶來的結果是不但增長的實際效率低下，而且污染了環境，還帶來盲目投資的高增長。
據粗略統計，自2002年到現在為止，倫敦期貨鋅的價格上漲了將近5倍，鉛價上漲6倍多，銅價上漲了5倍多。而相關產品資源稅標準卻長期在低位徘徊，沒有發揮稅收調節資源的作用。
“此次上調幾種礦產產品的資源稅，其中一個目的應該是減緩部分資源產品高價格與資源稅低稅額之間的矛盾?！币晃恍袠I分析師表示，通過調高資源稅，可以在一定程度上控制上述行業產能的過度擴張，促進整個行業的有序發展。
實際上，去年以來，我國礦產品資源稅已經作過多次調整。財政部、國家稅務總局取消了對有色金屬礦產資源稅減征30%的優惠政策，恢復全額征收；調整了對鐵礦石資源稅的減征政策，暫按規定稅額標準的60%征收；調高了巖金礦資源稅稅額標準；統一了全國釩礦石資源稅的適用稅額標準。今年，財政部、國家稅務總局又調高了焦煤資源稅稅額，并對鹽資源稅稅收政策進行了調整。
以煤炭行業為例，國家稅務總局在今年1月底了《關于調整焦煤資源稅適用稅額標準的通知》，其中規定：自今年2月1日起，將焦煤的資源稅適用稅額標準確定為每噸8元。據悉，這是國家2004年后第六次上調煤炭資源稅，并首次按煤種區分進行上調，上調額度為歷史最高。業界就此認為，隨著煤炭市場的價格波動，資源稅稅額也應隨行就市?！按饲暗拿禾抠Y源稅是在多年前煤炭市價每噸90元左右時定的，而現在煤炭市價幾乎達到了每噸300元，每噸2元到8元的稅額顯然太低。”
稅額上漲乃大勢所趨
上調稅額無疑是資源稅改革的一項重要內容，但真正觸及到這項改革根本的實際上是征稅方式的改變以及稅收分成體制的改革。
據內部人士透露，資源稅改革的趨勢有兩種：一種是征稅方式將考慮由目前定額征收改為定率征收，即由從量征稅改為從價征稅。由于目前國際市場資源價格普遍上漲，而以往實行的從量征收不受價格變動影響，只與數量有直接關系，無法體現有效利用和保護資源的效果，改為從價計征后，稅收將與資源市場價格直接掛鉤，既有助于通過稅收調節產品利潤和產品結構，影響價格水平，最終調節產業結構，同時也有助于政府稅收的增加。
地下水的合理埋深是針對地下水的動態調控提出的，它不是一個確定的深度而是一個變化的范圍。灌區大量引用地表水灌溉將使區域地下水位上升，可能導致次生鹽堿化現象的出現，因此，地下水合理埋深的上限應是不引起土壤嚴重積鹽，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于灌區水量調控的研究中將其確定為生態水位（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將生態水位作為地下水合理埋深的下限是必要的［7］。涇惠渠灌區屬于半濕潤易旱區，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給外，主要有降水、灌溉入滲及渠道滲漏的補給，地下水對其補給量所占的比例相對于以上幾種補給來源的補給量較小，且考慮到灌區出現的含水層枯竭、地面沉降及抽水成本等問題，涇惠渠灌區地下水合理埋深下限的確定應綜合考慮有利于地下水接受補給、動態恢復和機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系的分析成果，根據防止土壤鹽堿化的重要指標－毛細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。土壤毛細上升高度對不同的土壤質地是不同的，作物根系主要活動層厚度隨作物種類的不同而不同。灌區土壤質地與文獻［9］中所研究的地區的部分土壤質地類似，不同土壤質地的毛細上升高度可參考文獻［9］實驗得到的數據；研究區內作物主要活動層厚度可參考文獻［10］確定。根據式（1）可計算灌區不同分區地下水合理埋深上限。
1．2合理埋深下限的確定
根據涇惠渠灌區多年實測資料的分析以及實地考察，將涇渭河河漫灘及一級階地地區、涇河二級階地地區、涇河三級階地及渭河二級階地地區多年平均地下水埋深作為各分區有利于地下水接受補給、動態恢復的最大適宜埋深，即地下水合理埋深下限；黃土臺塬區地下水埋深較大，部分地區埋深超過了灌區一般農用機井的允許提水深度，因此綜合考慮該區能夠接受地下水接受補給及動態恢復的適宜深度和機井的允許提水深度，將該地區地下水合理埋深下限設定為25m，各分區地下水位埋深下限結果詳。
2灌區水資源聯合調控
2．1調控思路水資源聯合調控的模式
將地下水位的合理埋深上下限作為約束條件，首先根據各用水部門實際用水定額及工業經濟、農業發展和人口增長規模預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、地下水進行初步供需平衡，再次，將初步調控結果中的地表水、地下水利用量以及降水量、蒸發量、徑流量、氣溫等作為影響因素，利用PSO－RBF神經網絡預測出各分區的地下水位，根據地下水位對多種水源進行平衡調控。若某區預測結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行補充；若埋深小于上限，則調整井渠用水比，減少地表水引用量，適當增加地下水開采量。
2．2調控方案
設置針對灌區水資源利用特點、涵養水源及灌區節水工程的實施狀況，本文設置了兩種水資源聯合調控方案，基本方案和節水方案?；痉桨甘窃跐M足各行各業需水條件下對灌區水資源進行調控，該方案比較切合實際；節水方案是考慮灌區節水工程的實施狀況、節水意識的普及狀況及產業結構的調整，最大限度地減少各行業的用水定額，特別是通過調整灌區農作物種植比例來減少農業灌溉這一灌區最大耗水部門的用水量，從而使得灌區缺水量達到最小，該方案需調整灌區的發展模式及提高人們的節水意識，實施周期較長。
2．3供需水量預測
（1）需水量預測。需水量預測是保證水資源可持續利用的前提。涇惠渠灌區需水量預測包括農業、工業、生活及生態需水量預測。由于定額法考慮全面周到，因此運用定額法對各部門的需水量進行預測。
（2）供水量預測?？晒┧渴撬Y源供需平衡分析的要素，根據調控思路，對灌區地表水可供水量及其他水源（主要指污水回用及雨水集蓄）可供水量進行預測。對灌區蓄水工程、引水工程進行調節分析計算，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用于地下水回灌，工業用水，農業灌溉、城市非飲用水，景觀環境用水等，對緩解灌區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《西安市雨水利用規劃》、《西安市水中長期供求規劃》可估算出不同水平年各研究單元污水及雨水回用量。
2．4地下水埋深預測
本文采用粒子群算法（PSO）對RBF神經網絡參數進行優化［11，12］，并運用優化過的RBF神經網絡方法對涇惠渠灌區地下水埋深進行預測。通過對涇惠渠灌區1981－2010年觀測井資料分析，選用降雨量、蒸發量、徑流量、渠灌引水量、氣溫、地下水開采量6個指標為神經網絡的輸入變量，地下水埋深為輸出變量。運用實測數據檢驗，檢驗結果表明經PSO－RBF神經網絡模型預測出的埋深數據可達到較高的精度要求，實測值、預測值擬合曲線Fig．3FittingcurveofgroundwaterburieddepthPSO－RBF網絡模型具體構建步驟如下：①將RBF的中心、寬度以及網絡權值編碼成實數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度，將粒子的當前位置作為初始pi，從種群中找出適應度最小的粒子作為初始pg；將當前適應度與的適應度進行比較，如果當前適應度更好，則更新pi；對于每個粒子，將其pi適應度與pg適應度進行比較，如果pi的適應度更好，則更新pg；④對每個粒子的速度和位置進行更新，產生下一代的粒子群。⑤如果當前的迭代次數達到預先設定的最大次數，則停止迭代，在最后一代找到全局最優解的近似值，否則，返回步驟③。⑥將pg對應的粒子作為RBF神經網絡的參數，利用RBF算法進行訓練，直至滿足條件，結束訓練。⑦利用灌區實驗站1959－2008年的年均降水量、徑流量、氣溫及蒸發量資料，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，據此預測出灌區2009－2020年的年均降水量、徑流量、蒸發量、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練好的POS－RBF模型，對地下水埋深進行預測。
2．5調控結果按所設置的調控方案及調控思路
對涇惠渠灌區各水文地質分區水資源供需平衡分析，得到水資源調控結果（涇河二級階地地區所占面積最大，需水量最大，且考慮到篇幅限制，這里僅給出該地區調控結果）從上述可以看出：2015年75％保證率條件下，涇河二級階地地區未實行水資源供需調控時，總需水將達到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，在該情形下運用PSO－RBF神經網絡對地下水位埋深預測，得出埋深為13．1m，超出了埋深下限12．5m，表明需進行供需調控。從需水調控角度出發，通過增加節灌面積，調整產業結構等措施，可將需水量控制在34399萬m3，節水量可達2316萬m3；從供水調控角度出發，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地下水最大開采量應為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，導致出現缺水現象，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，涇河二級階地地區基本方案的需水量為38334萬m3，初始水資源調控情形下，地下水埋深將達到13．3m，較2015年增加0．2m，超出了埋深下限12．5m。經調控后，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，將出現少量缺水，其缺水率為4．9％。綜合說明，通過本次調控可緩解涇惠渠灌區水環境問題，將地下水位埋深控制在易于恢復且不發生鹽堿化的合適范圍內，同時將生活、工業污水經處理后作為供水水源，可彌補供水量不足，但在2020年仍出現少量缺水，建議新建、改建水利工程，適當增加地表水供水量。
3結論
（1）考慮到涇惠渠灌區屬于北方灌區以及灌區各水文地質分區富水性的差異，以水文地質分區為研究單元，對75％、50％保證率下的水資源進行調控，結果可靠。
（2）PSO－RBF神經網絡，很大程度上克服了RBF神經網絡不恰當選取網絡結構及參數所帶來的網絡收斂慢的問題。對涇惠渠灌區地下水埋深模擬預測結果表明，PSO－RBF算法具有較高的預測精度。
