水资源规划：涵义、任务和内容

一、水资源（系统）规划的涵义和任务

水资源规划可定义为“对一项水资源开发的工程计划，条理化地、从阐明开发目标开始，通过各种方案的分析比较，到开发利用方案的最后决策，进行一系列研究计算的总称。”在水资源开发实施的全过程中，它是一个总揽全局带战略性的重要环节。

水资源规划的任务，简单说是应采用什么措施、方法、来满足用水需要，以兴利除害；也就是既能使水尽其利，又使天然的水土资源能得到必要的保护和改善。这里的措施、方法，既包括各种水利工程建筑和设备，也可以是一些非工程措施，如管理和法规方面的办法、措施之类。在规划时这些措施是否适用，不仅取决于其技术上的有效性，还取决于从其他方面，如经济、财务、环境和社会影响，以及政策法规上能否接受。

水资源规划按其规划的范围、对象，通常可分为三类，即：①全地域性的构架规划；②流域规划或地区规划（包括专项规划）；③工程规划。

第一类是属于大范围，多个流域和地区间宏观性的水资源规划。往往着眼于地域总水资源清册、需水情况和其中、长期预测，配合经济和社会发展的水资源问题。根据这些从构架性宏观全局的角度，研究解决分区水资源问题的方向、总的构想和策略、对策。例如：“（全国）水资源利用现状、供需关系分析、及关于农业水利化的方向与建议”，“华北地区水资源供需现状、发展趋势和解决的战略措施的研究”等都可归入此类。

第二类规划属于一个流域或地区内的多目标治理和水利水电开发，其范围已较前一类为小。由于水利工程与流域水系（或地区）各个国民经济部门联系十分密切，因此需要全面系统的综合研究，也就是全流域的规划或地区规划。其研究程度远较第一类为细。它研究所述范围长时期内水资源开发管理的合理途径，研究来用水的预测协调，建筑物的位置布局、其初步规模和建设顺序。并以总费用最小或其他指标来选定最优的规划方案，以保证能有步骤有次序地、按满足需要的优先顺序，开发流域（或地区）的水资源。这类规划也常包括一些跨流域、跨地区的专项水利规划，它是以防洪排水、或灌溉、航运等每一单项目标为主的规划。例如以解决供水为主的南水北调规划，以排涝为主的江苏里下河地区治涝规划等。

此外还有以行政区为限的，如省、市、县的水利规划，性质上亦属于这类“面”的地区性规划。

第三类工程规划是属于单一工程项目的水资源利用开发规划，它的地域范围已多少带有点的特征，而不像前一类规划之具有面的特征。工程规划必须是在流域或地区规划的基础上，根据流域规划所拟定的建设顺序（或像过去编制流域规划时推荐的“第一期工程”）所确定的近期工程，作进一步的、更深入的规划。这类规划实际上也就是目前所定义的“预可行性研究”，其主要任务在于对所提工程项目的建设，明确是否确实可行，是否应该在近期组织实施等。

上述后面两种规划的分类，也可从基本建设程序的角度来加以说明。我国水利水电工程的基本建设，在施工和竣工投产前的阶段，称为前期工作阶段。前期阶段的工作，对大中型工程言，又分四个主要环节，那就是：规划、预可行性研究、可行性研究和施工详图等四个环节。这里的规划也就是前面分类中所述的流域或地区规划；而预可行性研究环节，就相当前面工程规划的阶段。

前期工作中，上述四个环节的任务，各有所长。流域规划是流域水利开发治理的总体规划，是根据多目标综合利用的各种要求进行干支流梯级和库群的布置，分洪灌溉等枢纽建筑物的配置和相应河线渠线的规划，以及河道整治、湖区治理等，并从方案比较来选定这些大的工程措施以及主要工程项目建设的大致顺序（或近期和第一期工程）。因此它是一种战略性的总安排。预可行性研究是以单项工程或为某一目的而开展的研究，它以水利规划为依据，根据经济和社会发展需要，生态环境方面允许，研究该项目在一些关键性问题上的技术可行性和综合效果的有关情况，及是否应该即建。所以预可行性研究是为了形成和确定项目，是决定项目命运的关键工作。这一阶段如完成通过，一般项目本身及重大问题，如坝址位置、规模，开发任务等也就确定。

至于可行性研究，则是在项目已经确定要干了，工程地址、技术方案、投资范围等前提已经明确的条件下，为了解决工程建设的技术经济问题而进行的，故是一项实施性的具体技术经济工作。这里包括一系列重要的设计内容，如大坝和水库主要参数的选定，各水工建筑物类型、尺寸和结构设计、施工方法、工程投资和效益，以及一些基本资料（如水文、地质、经济等）的复核补充工作。

但是上述这些工作内容，有时是反复进行的，阶段目前未必已很清楚。例如一些流域机构认为主要参数选择和经济分析应在预可行性研究或可行性研究阶段作出结论，以后阶段必要时作复核工作。

水利工程基本建设上述这一套由规划到设计的工作程序，一方面体现了由整体到局部，由战略到战术，由面到点，由粗到细，前后呼应，逐步深入，极为严密和科学的工作方法。另一方面，很多内容在不同阶段常须反复进行，周而复始，不能截然划分。甚至在一次规划设计完成后，还需要定期进行修改补充（有作滚动规划）以适应客观情况的发展变化。这些都是水资源本身变化特性和多方面效应，以及与其他自然资源相比，其开发利用的复杂性、特殊性所决定的。

在本章中我们将主要介绍前面第二类（或第一环节）规划有关的一些专门内容和方法。

二、水资源（系统）规划的内容及原则方法

水利开发计划，根据要解决的水利问题和用水需要而不同。而流域或河系、地区的自然概貌、环境条件和社会、经济等情况又总是随地而异，后者还随时间而发展变化，因此不可能有一个放诸四海而皆准的样板可套。所以只能由过去的经验，提出一般的规划步骤和规划方法，还需要规划人员根据其所面临的实际情况，创造性地运用和补正。

对于流域水资源规划工作，一般包括下列步骤和内容：

（1）以法规、政策为指导，收集开发治理要求的资料，由此定开发原则、方针，确定其任务主次及有关的要求和限制。

（2）搜集有关水土资源和经济等资料，预测供需关系，水资源开发利用的现状、远景及有关问题。

（3）研究可能的解决途径（工程和非工程措施），初步评价有关影响——例如经济、环境、社会的影响或效能。

（4）形成一些由各种措施组合和工程布局的比较方案，并具体计算和评价每一方案的影响和效能。研究时要适当征求有关公众和主管部门意见。

（5）提出推荐方案，包括骨干工程的建设顺序和优先性（方案宜具有一定的弹性）。(www.xing528.com)

（6）决策以通过一定的法律和行政手续程序来呈报和批准。以后还须定期修改补充，以适应形势变化，即具动态特性的所谓“滚动规划”。

上面所列为较粗的说明，比较笼统。为了进一步理解，以都市防洪工程的专项规划为例，其工作内容如下：

（1）分析基本资料，包括地形图、航空照片，水文洪水资料等。

（2）确定防洪需要情况：如洪淹影响范围，洪泛地区情况及未来发展变化趋势，估算已往和未来的洪灾损失。

（3）考虑可能的防洪措施：如上游建库，沿河筑堤或防护建筑，非工程措施等。

（4）上游建库研究：选坝址、库址、库容、坝和溢洪道类型，绘布置图，分析建筑物基础和施工计划，估算其造价，其他附带工程，如定施工道路、房舍、改建设施等及其费用。特别是要研究水库综合利用的可能，并作相应的规划和其效益费用计算。

（5）当地防护建筑措施研究，如堤防，防洪墙，河床整治和护岸，堤内抽水站等。

（6）非工程措施研究：如土地利用控制，洪水警报系统，洪防设施等。

（7）研究工程和非工程措施最优组合的防洪计划方案。

（8）经济分析和财务分析——确定其可行性。

（9）环境和社会影响评价——生态的、文物的、地质的，大气和水质，土壤冲刷和沉积等，及社会影响或效益。

（10）搜集和征询公众意见。

（11）编写报告。

应指出的是，对范围不大的专项规划，像上面所述，往往也就同时作为预可行性研究报告的基本内容。

在进行水资源规划，研究解决水利问题措施和工程总体布置方案时，应该遵循一些基本原则。例如，要贯彻全流域（或地区）统筹兼顾，协调矛盾的全面观点和资源综合利用、统一调度的规划思想；要从综合效益最好的角度来研究比较规划方案，达到经济，环境、社会三方面的效益（或影响）都能满意；要从发展的角度，兼顾近期和远景需要及可能变化，来草拟规划方案，并留有必要的余地和灵活性；以及要主动征询有关部门和公众的意见，以使规划能更切合实际和有实施的群众基础。

水资源规划工作其所用的原理方法，很大一部分是与前几章所介绍的水利计算方法相同的，不过也有一些专门的内容，或特有的方法，如：

（1）由于流域水资源的开发利用，多半以多水库的建造为核心，因此水库群的规划和调度成为重点。

（2）规划的总体布置方案，牵涉多种的建筑物；多种的开发目标和效益，因此方案比较要趋向多指标，多准则的综合分析，这使传统的方案罗列比较法增加了复杂性。特别是一些指标间并无公度，甚至不能定量，因此应用近代发展的多目标规划的理论和方法（包括动态规划、层次分析等），已日见其生命力。

（3）由于规划范围往往较大，各水系工程单元、用户间关系密切，是一个大系统，为了有利于求解这种大系统的规划，如选点、参数选择、统一调度等问题，除了一些仍可用传统常规方法外，常可利用大系统和系统工程的一些方法。例如大系统的分层分解，组合模型，包括系列模型、筛选模型等。20世纪70年代美国专家在阿根廷帮助进行的新柯罗拉多河流域规划，就是成功应用这种近代技术的先河。

在本章中，除介绍传统方法外，也将择要对运用优化技术的规划方法略举一二。至于多目标优化规划的理论和方法，则将略去不再介绍。