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1、水利工程现代化技术,武 汉 大 学 通识教育课 （数学与自然科学类） 洪 林,世界最伟大的水利工程,古老而伟大水利工程,灿烂的中华文明史,三门峡万里黄河第一坝,青铜峡-连接古代和现代水利,三峡大坝跨世纪的伟大工程,丹江口水库 南水北调中线工程之起点,埃及的阿斯旺大坝倍受争议的水利工程,美国的胡佛大坝 振兴一个国家的神话,学时安排,共计8个专题,每个专题安排2节课讲述. 课堂学习为主,自学和讨论为辅. 由2位教师承担: 课堂讲述：18学时 课外练习：2-9学时 期末考试：2学时 考试形式：开卷 综合成绩：考勤10%，作业和讨论20%， 考试70%,课程安排,第一章,概 述,主要内容,第一节 水利
2、现代化的内涵,用现代的理性思维和理念 转变人类传统的治水思路， 用先进的科学技术改造 传统的水利科技， 用现代水管理制度和先进 技术改革水管理的 动态过程；,以可持续发展的思路、 市场经济的规律和系统 发展的理论为指导；,通过水资源的合理开发、 高效利用、综合治理、 优化配置、有效节约、 积极保护和有效管理，,以水利现代化建设 支持与保障国家现代化目标的实现， 以水资源的可持续利用 保障经济社会的可持续发展。,第二节 评价方法及评价指标体系,选择合适的评价方法； 制定合理的评价体系； 确定客观的评价指标； 制定合理的评价标准。,为了对水利现代化的进程进行全面、客观的评价，必须解决如下四个问题：
3、,一、评价方法,在影响水利现代化建设的诸多因素和反映现代化特征的指标中： 有一些因素或指标易于量化，可进行定量评价与对比； 有一些因素或指标难以量化，但其在一定程度上反映了水利现代化程度的形象，易于为人们所接受。,因此水利现代化的评价体系和方法应包括定性评价、定量评价与综合评价三部分。,二、评价指标体系,（一）指标设置原则,1.综合性： 采取定性与定量相结合的方式综合考虑水利现代化的发展水平与程度，设置水利现代化评价指标体系。易于操作的指标宜通过量化指标反映，形象性的指标宜于定性反映；,（一）指标设置原则,2、系统性： 指标体系设立既要反映水利现代化与国家现代化的相互关系，也要反映水利及水利现
4、代化自身的特点，使其组成一个较完整的体系，全面地反映水利现代化的内涵、特征及其水平、目标及方向；反映水利对现代化经济社会建设及生态环境保护的度量关系，要注重社会、经济、生态环境三者效益的兼顾，体现富裕度、安全度、舒适度、文明度的结合；,（一）指标设置原则,3.代表性： 水利现代化评价指标要具有代表性和可比性，特别是定量指标要能够反映未来水利现代化发展的方向性与目标性，能够尽量剔除由于自然条件的差异以及人为因素的差异导致定量指标计算结果的较大差异，便于进行国内外以及不同地区之间的比较；,（一）指标设置原则,4、可操作性： 水利现代化的指标确定要具有可操作性，特别是定量指标要简明、综合，具有科学性
5、与可操作性，便于实际测算和制定发展目标；,（一）指标设置原则,5、动态性： 水利现代化评价指标要能够反映较为具体的奋斗目标，因此，其指标的发展应该具有单调函数的特征，必须在一个较长的时期内保持其连续性，以有效反应现状及不同发展阶段的水利现代化进程；,（一）指标设置原则,6、规范性： 对定量指标的计算及其涵义的解释应规范，资料来源规范。主要指标测算资料应从国家统计年鉴、水利统计年鉴、水资源公报等正式公布和颁布的资料中选取，部分资料可采用全国性规划的成果资料，以保证指标的可靠真实以及口径的一致。,（二）水利现代化的定性评价指标体系,鉴于反映水利现代化进程的有些指标可以定量，有些指标难以进行定量，为
6、了全面、综合地反映不同经济社会发展条件和不同类型地区的水利现代化所达到的形象和程度，从定性评价的角度出发将水利现代化分为以下八个方面：,1、以人为本、实现人与自然和谐相处。 通过合理开发水资源、高效利用水资源、合理配置水资源等，基本满足人类生存、经济社会发展和生态环境保护对水的需求；通过规范和调节人类水事行为，彻底制止对生态环境和水资源的破坏和掠夺性开发行为，实现达到人与自然和谐相处；水利对经济社会发展以及生态环境保护的支持与保障达到较高的水平，经济社会发展以及生态环境的安全基本得到保障，经济社会抗御水旱灾害风险的能力达到较高的水平，基本达到洪旱无恙，人居环境得到较大程度的改善，环境良好，基本
7、实现水资源与经济社会协调发展。,2、建成较为完善的大江大河防洪减灾体系 防洪减灾体系完善、运用自如、安全程度高，保障从整体安全的角度对洪水进行优化调度，把灾害损失降低到最低程度。防洪能力与经济社会发展水平和洪水特点相适应。基本保障经济发展和社会安全对防洪的要求，基本保障人民生命和财产的防洪安全，为经济社会的安全运行和稳定发展提供支撑的保障。基本保障大江、大河、大湖和沿海主要防洪保护区及城市的防洪安全，城市发展的防洪安全得到保障，提高中小河流的防洪标准和抗御洪涝灾害的能力。,3、建设较为完善的水资源配置网络体系 在全国范围内形成系统调配自如、运行高效的水资源配置和供水的网络体系，对天然水系统的调
8、控能力达到较高的水平，实现不同地区、不同用水户、天然与人工水系统间的合理调配。统筹考虑国民经济各部门和社会发展以及生态环境建设对水资源供给的保障要求，建立重要江河初始水权分配机制，科学合理制定水资源分配方案，合理预测未来经济发展及由此而可能产生的水问题，提前采取预防和控制措施。优先满足城乡人民生活用水要求，为城乡居民提供安全、清洁饮用水；基本满足国民经济建设用水，为日益增长的经济建设，特别是城市和工业提供稳定、可靠的供水；努力改善生态环境用水状况，改善生态环境；保障经济快速、持续、健康、可持续发展，保障经济社会和生态环境供水安全。,4、建设和维护良好的水环境与生态系统 建立维护生态环境安全的水
9、利保障体系，能够按照可持续发展和生态环境保护的要求，对水系统进行合理的调配，基本保障最小生态环境用水，把由于人类活动对生态环境的影响降低到最低程度；水污染状况得到全面改善，水资源质量状况基本满足水功能区的要求；有效控制水土流失和水污染，不断改善自然生态和美化生活环境，努力建设人与自然和谐共处的优美人居环境。,5、建立节水防污型社会，实现水资源的可持续利用和高效利用 通过工程措施与非工程措施，广泛采用节约用水的技术、设备、工艺和标准，极大地提高水资源的利用效率，农业、工业、城市用水效率达到了同类地区和国家的先进水平，对水资源的总体消耗降低到最低水平。工业废污水排放全面达到规定的标准，城市废污水治
10、理程度与经济社会发展水平相适应。按照坚持节流与开源并举，节流治污优先的原则逐步建立节水防污型社会。综合利用工程、经济、技术、法律、行政等各种措施，统筹考虑水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护，实现水资源可持续利用。,6、建立较为完善的水利发展机制 突破束缚水利发展的体制性和机制性障碍，建立适应市场经济的较为完善的水利发展机制。包括建立稳定的政府投入机制与渠道，形成多元化、多渠道，多层次的水利投资体系；建立规范的水价形成机制，综合运用经济杠杆，基本适应社会主义市场经济体制，能够发挥对水资源配置的基础性作用，水利建设与管理能够基本实现良性发展。,7、建立较为完善的水管理保障体系 包括建立起完
11、善的水法规政策体系和执法体系，用法规规范人类水事行为；建立适应现代化发展的水管理体制和机制，建立起流域与区域相结合，开发与保护、水量与水质、城市与乡村、地表与地下水、取水与用水、供水与排水的水资源统一管理制度，加强水资源的宏观调控，实现水务一体化管理；建立现代水权及其流转制度；工程管理制度健全，基本达到信息通畅、设备完好、管理高效、运行安全、运营机制良性。,8、建立较为完善的技术创新体系 水利设施、设备、技术水平等均达到国际现代化水平，运行安全高效，基本实现自动化、信息化。具有较强的技术创新能力，能够不断地提高水利技术水平，始终代表国内外技术先进水平，技术贡献达到较高的程度。建成覆盖全国的包括
12、防汛抗旱、水资源管理、水土保持等水利现代化信息网络系统。水利基础设施和技术与装备基本达到现代化，达到或超过国际同类先进水平，水利设施完善配套、装备精良、质量与标准较高、实施科教兴水战略，提高水利人才的科学素质和创新能力。,（三）水利现代化定量评价指标体系,1、水旱灾害损失率 指一定时期内干旱与洪涝灾害造成的直接经济损失量占同期GDP的比重，一般以多年平均值来表示。 它综合反映了防洪和抗旱两方面工程措施和非工程措施的建设情况以及达到的效果。 根据发达国家的经验，随着防洪抗旱安全保障程度的提高，水旱灾害损失占GDP的比重逐步减少，为单调递减函数。因此，可用该项指标来评价水利现代化建设对抗御洪涝和干
13、旱灾害的程度及其与国民经济的关系。,2、城乡生活供水普及率： 指城乡居民享受达到水质要求的自来水供应和集中供水人口的比例。 生活质量的提高是国家现代化的一个很重要的特征，其中是否能够饮用清洁安全的饮用水，是生活质量的重要标志，它涉及到一个国家的供水安全保障程度、水环境质量状况、社会经济发展水平等诸多方面；由于受地理环境和经济发展水平的限制，中国还有较多的人口不能用上清洁安全的饮用水，因此生活供水的安全保障任务还很艰巨。随着社会经济的发展，生活供水的安全保障程度将越来越高。根据发达国家的现代化进程，随着供水安全保障程度的提高，“城乡生活供水普及率”不断提高。,3、生产用水效率综合指数： 指国民经
14、济各行业用水水平相对于设定高效用水水平的达标程度，以现状条件下生产用水的综合万元GDP用水量与设定节水水平条件下的综合万元GDP用水量（参照国外发达国家的用水水平确定）的满足程度来表征，是反映用水效率及其与经济产出之间关系的一项综合指标。 根据发达国家的发展经验，随着国民经济的发展，用水量逐步增大，水资源逐步变成一种稀缺性资源，国民经济的各个行业开始重视节约用水，用水效率逐步提高。我国近20年的发展历程也表明单位经济产出所消耗的水量，随着国民经济的发展，节水力度的加大和用水效率的不断提高而降低。因此，该指标可用来评价水利现代化的进程。,4、农业用水比例系数： 指农业生产用水量占总用水量的比例，
15、由于农业用水在绝大多数地区是供水效益较低的行业，因此该指标是反映一个国家或地区农业及其用水状况在总经济社会和用水活动中所占份额的一项综合性指标，既相当于低产出生产部门用水的比率。 因此该指标可用来反映用水结构，即农业与工业、生活和生态环境用水的结构与比例，也可反映其工业化和城市化的程度。从发达国家的发展进程来看，随着国民经济的发展，农业用水比重逐步下降，工业和城市生活与生态环境用水比重具有逐步上升的趋势，最终用水总量趋于稳定，用水量弹性系数趋于零。而我国目前农业用水比重较大，农业用水效率较低，未来能否在农业不断发展的情况下，通过节约用水，确保农业用水量稳定或趋于下降，是水资源供需能否达到平衡或
16、水资源可持续利用的关键。因此，结合国际发达国家的发展经验，以及我国的国情和水情，该指标可用来评价水利现代化的进程。,5、防洪能力指数： 指防洪减灾体系对防洪保护对象的综合保护能力，既包括工程措施和作用，也包括非工程措施的防洪作用。 以高标准防洪保护区（防洪标准大于或等于50年一遇的防洪保护区）的面积占防洪保护区总面积的比例来表示。国外发达国家如美国和日本，随着社会经济发展，防洪标准逐步提高，目前美国和日本的防洪标准都比较高，堤防质量较好。我国江河现状防洪标准普遍较低，已有堤防的堤身质量或基础较差，有些大江大河还没有控制性水库或控制性水库的防洪能力不够，遇常遇洪水还可基本防御，对较大洪水或超标准洪水的防御能力较差，急需按照防洪规划的要求逐步提高防洪保护区的防洪标准，以与国民经济的发展水平相适应。根据我国的国情，为确保国民经济的快速发展和社会的稳定，应根据防洪标准的要求，逐步提高防洪保护区的防洪标准，因此，该指标可用来评价水利现代化的进程。,6、最小生态环境用水保障程度： 指生态环境的实际用水量(包括河道内和河道外生态环境用水以及
