水利建設(shè)與生態(tài)水文

水利建設(shè)和管理與生態(tài)水文和環(huán)境水文一、破題；二、困境；三、轉(zhuǎn)變；四、期待；五、建議。一、破題水利水利建設(shè)和管理水資源系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)水利、生態(tài)、環(huán)境的建設(shè)和管理三者之間的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系“水利”－用水之利，避水之害。杜格(Dr.J.C.R.Dooge)十分贊賞漢語的“水利”一詞的豐富內(nèi)涵，該詞概括了江河治理開發(fā)的戰(zhàn)略目標(biāo)和路線，體現(xiàn)了東方文化的博大精深特點(diǎn)。杜格指出“水利”一詞在英語中是找不到對(duì)應(yīng)的詞匯，勉強(qiáng)譯成：水力工程（Hydraulicengineering）;

水土保持、水保護(hù)（WaterConservancy）;

水資源（WaterResources）；

。

環(huán)境系統(tǒng)的研究水資源系統(tǒng)的研究生態(tài)系統(tǒng)的研究水利、生態(tài)和環(huán)境建設(shè)和管理環(huán)境水文學(xué)生態(tài)水文學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)二、困境水資源供需缺口日益擴(kuò)大；水污染情勢(shì)令人擔(dān)憂；水災(zāi)害損失不斷增長；淮河流域水資源可持續(xù)性的嚴(yán)峻情勢(shì)

1水量特別短缺(根據(jù)1956～2000年資料分析)：人均水量360.1m3/人，為全國人均水量的16.0%。畝均水量264.2

m3/畝，僅全國畝均水量的22.1%。

世界缺水地區(qū)：1667m3/人；嚴(yán)重缺水地區(qū)：1000m3/人時(shí)空分布極不均勻。湖西區(qū)人均水量74.2

m3/人；畝均水量51.5m3/畝。水體評(píng)價(jià)范圍各類水質(zhì)占的百分比I類II類III類IV類V類劣V類河道13705.7km0.9%9.9%15.6%15.8%8.4%49.4%湖泊13個(gè)15.5%24.2%36.2%2%22.1%水庫20個(gè)5%35%15%10%淮河流域水資源可持續(xù)性的嚴(yán)峻情勢(shì)2污染特別嚴(yán)重

根據(jù)水資源評(píng)價(jià)的最新成果： 河、湖及水庫的水質(zhì)令人擔(dān)憂，III類～劣V類的水質(zhì)占90％以上

水量特別短缺、污染特別嚴(yán)重，直接威脅本地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展（人口密度大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后，耗水量大，排污量大）Biswas的世界用水量水危機(jī)的征兆已經(jīng)出現(xiàn)！旱情持續(xù)不能緩解；人畜飲水困難；河川斷流；湖泊萎縮；土地沙化和鹽堿化；植被退化；綠洲消亡；地下水漏斗擴(kuò)大；毒害物質(zhì)集聚；河流污染；物種減少；大片耕地撂荒；其他；Since1989,the

UnitedStatehasbeenstruckby7ofthenation’s10mostcostlynaturaldisasters,including:the1993Mississippigreatflood;the1994NorthridgeearthquakeinCalifornia;thehurricanesandwildfires;andsoon;

“DisastersbyDesign:AReassessmentofNaturalHazardsintheUS”7

/10Occurredwithinthelatestdecadeofthe20century

進(jìn)入21世紀(jì)的10年連續(xù)發(fā)生了東南亞海嘯，北美卡特里娜颶風(fēng)等特大災(zāi)害三、轉(zhuǎn)變以持續(xù)發(fā)展作為戰(zhàn)略目標(biāo)，以“生態(tài)復(fù)原（

Ecologicalrestoration

）”作為近期目標(biāo)；建立水利、生態(tài)、環(huán)境的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系；決策方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皡f(xié)調(diào)和溝通”；充分考慮水利建設(shè)和管理的復(fù)雜性和不確定性（建立包括生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)模擬模型；建立情景共享模擬系統(tǒng)；建立適應(yīng)性建設(shè)和管理模式；）W.WhippleJr.，WaterResources:ANewEraforCoordination,

ASCEPress,Reston,Virginia,1998.CommitteetoAssesstheU.S.ArmyCorpsofEngineersWaterResourcesProjectPlanningProcedures,NewDirectionsinWaterResourcesPlanningfortheU.S.ArmyCorpsofEngineers，NationalAcademyPress,Washington,D.C.1999.CommitteeonWatershedManagementWaterScienceandTechnologyBoardCommissiononGeosciences,Environment,andResourcesNationalResearchCouncil,

NewStrategiesforAmerica’sWatersheds,

NationalAcademyPress,Washington,D.C.1999.新時(shí)代新方向新戰(zhàn)略傳統(tǒng)的水利建設(shè)和管理決策方式，是以益本比最大化為基礎(chǔ)，尋求最優(yōu)的決策方案。對(duì)于多目標(biāo)項(xiàng)目，通過評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和適當(dāng)?shù)姆椒?，尋求滿意的決策方案。建立協(xié)調(diào)與溝通機(jī)制，吸納生態(tài)、環(huán)境等部門和公眾參與決策過程。決策方式的轉(zhuǎn)變

傳達(dá)會(huì)（決策完成后））

通氣吹風(fēng)會(huì)（決策公布前）

方案論證會(huì)

（決策前）

決策研究會(huì)

（決策全過程）

事后知情提出補(bǔ)充意見

收集反饋意見

參與決策全過程

60年代

50年代

70年代80年代

水利建設(shè)和管理的方向工程建造：1808-1928年（Build）洪水控制：1928-1950年（Control）水資源配置：1950-1969年（Allocation）水質(zhì)保護(hù)：1969-1981年（Protect）抑制污染：1981-1990年（Restrain）生態(tài)環(huán)境復(fù)原：1990-（Restore）

（近年投入已占17％）決策方式的重大轉(zhuǎn)變

長期以來，習(xí)慣單純以經(jīng)濟(jì)效益（NED）最大化作為開發(fā)目標(biāo)，進(jìn)入90年代，雖經(jīng)濟(jì)效益不容忽視，但必須充分考慮環(huán)境和社會(huì)效益，以“可持續(xù)發(fā)展”作為遠(yuǎn)期目標(biāo)已成共識(shí)，目前則以“生態(tài)復(fù)原”（NER）作為初級(jí)階段的目標(biāo)。

Max(NED)

生態(tài)復(fù)原

可持續(xù)發(fā)展

Max(經(jīng)濟(jì)，環(huán)境，社會(huì)，…)

NEDNationalEconomicDevelopment國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展NERNationalEcologicalRestoration

國家的生態(tài)復(fù)原

四、期待

水利建設(shè)和管理環(huán)境建設(shè)和管理組成戰(zhàn)略伙伴關(guān)系生態(tài)建設(shè)和管理（建議科技層面從以下幾方面入手）建立包括生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)模擬模型；建立情景共享模擬系統(tǒng)；建立適應(yīng)性建設(shè)和管理模式；科學(xué)研究和工程技術(shù)觀點(diǎn)和分工的示意框圖（引自Dooge1976年來華講學(xué)記錄）工程兵團(tuán)200年歷史進(jìn)程

資源配置

污染控制

閘壩工程

灌溉工程

程建

洪水控制

水質(zhì)保護(hù)

生態(tài)環(huán)境復(fù)原

1928

1950

1969

1981

1990

問題的復(fù)雜性和不確定性

11

工程建造

不確定性事物發(fā)展的隨機(jī)性觀測(cè)資料不完備性認(rèn)識(shí)的錯(cuò)誤和事物發(fā)展不充分建立研究問題的模擬的框架（知識(shí)基礎(chǔ)）；建立風(fēng)險(xiǎn)模擬分析模型(“向下方式”研建的概念性模擬模型)

；風(fēng)險(xiǎn)模擬分析模型的檢驗(yàn)和確證(大膽假設(shè)，小心求證。）；統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)（模擬分析）；成果的合理性分析和應(yīng)用（根據(jù)分析成果，形成對(duì)研究系統(tǒng)或問題風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)，提出有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)管理的建議）。水利風(fēng)險(xiǎn)分析的模擬途徑我們?cè)陲L(fēng)險(xiǎn)模擬分析方面的實(shí)踐水庫防洪安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(1995)長江南京河段設(shè)計(jì)洪水位(1989)水庫蓄水位的概率分布(1990)南水北調(diào)中線工程交叉建筑物水毀風(fēng)險(xiǎn)(1995)洪水保險(xiǎn)研究(1997)長江中游防洪決策風(fēng)險(xiǎn)(1995)黃浦江防洪風(fēng)險(xiǎn)分析（2000）

1996年9月巴黎IHP/IAHS聯(lián)合召開的關(guān)于“Risk,Reliability,UncertaintyandRobustnessofWaterResourcesSystem”的國際學(xué)術(shù)討論會(huì)上，協(xié)會(huì)前任主席Dr.V.Klems

宣讀論文:《風(fēng)險(xiǎn)分析：無法容忍的自欺欺人技倆》

（Riskanalysis:theunbearableclevernessofbluffing）知之為知之，不知為不知，是知也?？鬃印墩撜Z》

為政篇第二

風(fēng)險(xiǎn)分析的哲學(xué)是符合唯物辯證法的孔子將事物劃分為“知之”和“不知”兩大類，強(qiáng)調(diào)客觀世界的無限性，和主觀認(rèn)識(shí)的有限性。事實(shí)上人們對(duì)事物發(fā)展過程的認(rèn)識(shí)，從“一無所知”到“了如指掌”之間，是存在有寬廣的過渡帶。風(fēng)險(xiǎn)分析是針對(duì)“知之不多”的不確定性，開拓了一條新的途徑，充分利用知之不多的信息（如各因子可能的變幅，期望值的位置，方差的估計(jì)，分布的形狀，以及各因子間的相互關(guān)系等）。

分析和處理事物的復(fù)雜性和不確定性，采取風(fēng)險(xiǎn)模擬分析途徑是必要的、可行的和有效的；水利風(fēng)險(xiǎn)模擬分析已經(jīng)涉及水流，泥沙、水質(zhì)等領(lǐng)域，取得成果。需要繼續(xù)向生態(tài)和環(huán)境領(lǐng)域擴(kuò)展。水利風(fēng)險(xiǎn)模擬分析的內(nèi)涵生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

問題的提出參加評(píng)估的科技人員與管理層人員之間針對(duì)評(píng)估對(duì)象、內(nèi)容、目標(biāo)、和要求的溝通和協(xié)調(diào)

綜合模擬分析研究給出各個(gè)節(jié)點(diǎn)的各項(xiàng)指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)特性。生態(tài)事故過程的監(jiān)測(cè)資料及系統(tǒng)有關(guān)的基礎(chǔ)資料信息研建風(fēng)險(xiǎn)分析模型生態(tài)系統(tǒng)功能的變化與發(fā)展生態(tài)事故的刺激與響應(yīng)(Source:EPA,1996)(Source:EPA,1996)建立情景共享的群決策系統(tǒng)W.WhippleJr.，Coordination:WaterResourcesandEnvironment,受到美國研建情景共享式模擬模型（SharedVisionModels）的啟發(fā)

鐘平安在“淮河干流水資源分配和調(diào)度研究”項(xiàng)目中，將有關(guān)的模型集成為一完整的決策支持系統(tǒng)。提供“群決策”運(yùn)作的平臺(tái)，突出多用戶、多目標(biāo)、多地區(qū)、多部門…之間溝通和協(xié)調(diào)的功能。系統(tǒng)具備的功能：各決策者可采用不同的約束條件，初始和邊界條件，分析計(jì)算模型或程序，形成各自中意的方案。決策層可共享各個(gè)方案模擬的情景，有助于“求同存異”，共同來分析和評(píng)價(jià)各自方案的利弊得失，達(dá)到“溝通和協(xié)調(diào)”的目標(biāo)。

他們計(jì)劃將模型系統(tǒng)擴(kuò)展到因特網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)異地共享；增加泥沙、環(huán)境、生態(tài)

等領(lǐng)域的內(nèi)容，適應(yīng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的需求，充分體現(xiàn)SVM的功能。

建立適應(yīng)性建設(shè)和管理模式

（AdaptiveConstructionandManagement）

NewDirectionsinWaterResourcesPlanningfortheU.S.ArmyCorpsofEngineers，提出“適應(yīng)性規(guī)劃和管理（AdaptivePlanningandManagement）”

“科學(xué)發(fā)展觀”的特點(diǎn)是：全面考慮水資源、生態(tài)、環(huán)境系統(tǒng)之間存在的復(fù)雜的和不確定性的互動(dòng)關(guān)系；水利建設(shè)和管理傳統(tǒng)的方式是確定性的，在給定的條件下，保證方案是最優(yōu)的。但當(dāng)條件變化，就需要修改方案，是一個(gè)“碰鼻子轉(zhuǎn)彎”的試錯(cuò)過程?！斑m應(yīng)型建設(shè)和管理理念”，是建立“監(jiān)測(cè)～反饋～調(diào)整”的適應(yīng)性管理模式。五、建議讀書報(bào)告會(huì)繼續(xù)辦，認(rèn)真辦，越辦越紅火！在互聯(lián)網(wǎng)上，建立水文水資源論壇網(wǎng)，開辟交流討論平臺(tái)。百花齊放，百家爭(zhēng)鳴。1994年3月4日馮之浚講到：要言之有物，少則得，多則失。專家無準(zhǔn)備，會(huì)上亂侃，自我感覺良好，害處極大！他還說：讀書不等于知識(shí)，知識(shí)是經(jīng)過“悟”（漸悟，頓悟），轉(zhuǎn)化為自己的東西。作為知識(shí)分子要耐得住“寂寞”，以