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2006年9月24日 河海大学 复杂巨系统视角下的水资源安全研究 河海大学 水资源环境学院 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室 提纲 水资源安全研究的意义 开放的复杂巨系统及其方法论 水资源复杂巨系统理论 复杂巨系统视角下的水资源安全问题 水资源安全研究的综合集成方法 水资源安全的现状 四大水问题： 水多、水少、水脏、水浑； 具体表现为： 洪水灾害、水资源短缺、河道断流、湖泊萎缩、湿地退化、地下水超采、水土流失、水污染等； 直接导致： 人畜疾病、粮食减产、社会冲突、经济下滑、生态破坏、环境恶化等。 水资源安全研究的意义 随着社会经济发展，缺水、水污染等问题日益突出； 水资源已成为经济社会可持续发展的瓶颈因素； 水资源承载力、水资源安全成为近年来研究热点； 从系统角度研究水资源安全，成为一种趋势和方向. 开放的复杂巨系统理论及其方法论 开放的复杂巨系统理论是著名科学家钱学森于20世纪80年代提出的； 从系统的涌现性和方法论来看，系统可分为简单系统和复杂系统； 从系统的结构规模、复杂程度等角度出发，系统可分为一般系统和巨系统； 复杂巨系统通常指那些子系统种类众多、具有层次结构而且关联关系又很复杂的系统。 开放的复杂巨系统理论及其方法论 定性与定量相结合的综合集成方法： 多学科知识结合 定性与定量研究相结合 科学理论与经验知识相结合 宏观与微观性相结合 同时，在技术方法上做到多要素、多技术、多措施以及多信息的综合。 开放的复杂巨系统理论及其方法论 水资源复杂巨系统理论 水资源复杂巨系统的概念和内涵 水资源复杂巨系统的组成 水资源复杂巨系统的和谐性分析 水资源复杂巨系统——概念与内涵 概念： 以水循环、涉水介质和涉水工程为物理基础，以水资源开发利用和合理配置为核心，以水资源管理制度和法律法规体系为保障，以水资源可持续利用及经济社会可持续发展为最终目标的水资源～人口～社会～经济～生态～环境复合系统。 水资源复杂巨系统——组成 水资源复杂巨系统——和谐性分析 构成各子系统的诸要素自身的和谐 水分循环是水分物质和能量的和谐 各子系统的和谐 水沙平衡、水盐平衡是水基系统和谐的表现 复杂巨系统的整体和谐 资源开发利用与生态环境保护之间的和谐 更广义、更高层次的系统和谐——和谐社会 复杂巨系统视角下的水资源安全问题 水资源复杂巨系统：以水资源为主体的一种特定系统，以维持系统正常功能及和谐关系、实现水资源可持续利用为目标； 水资源安全研究目的：通过建立水资源安全评价、调控及保障体系来提高社会经济和生态环境用水的保障程度； 将水资源安全问题置于水资源复杂巨系统理论框架下进行研究是必要的，而且是可行的。 复杂巨系统视角下的水资源安全问题 水资源安全的概念 复杂巨系统视角下的水资源安全问题 水资源安全的内涵——供需平衡 复杂巨系统视角下的水资源安全问题 水资源安全的外延——可持续发展 水资源安全研究的综合集成方法 总体思路 水资源安全研究的综合集成方法 基于规则的水资源安全评价、调控与保障 水资源安全研究的综合集成方法 综合集成方法的流程 结论与建议 水资源复杂巨系统的提出，以复杂巨系统理论及其方法论为指导，同时也是对复杂巨系统理论及其方法论的实践和进一步探索。 进一步加强水资源安全评价指标体系、水资源安全保障体系、水资源安全预警机制方法、基于水权的水资源管理模型等研究。 * * 中国水论坛第四届学术研讨会 郑州，2006年9月23-24日 李少华 水利部汪恕诚部长在2005年10月第二届黄河国际论坛上指出：应坚定不移地推进可持续发展水利，努力解决面临的水资源问题，保障国家的粮食安全、供水安全、防洪安全和生态安全，以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。 理论基础：思维科学 方法基础：系统科学与数学 技术基础：以计算机为主的现代信息技术 哲学基础：马克思主义的实践论和认识论 综合集成法—— 处理复杂性和复杂巨系统的方法论 内涵与特性： “复杂性”为基本特征 非线性、多属性、多层次、多目标特性 核心理念为保障水资源安全与人水和谐 更宽广的视角和更有效的方法探讨水问题 水基子系统 社会经济 子系统 生态环境 子系统 生物圈 人类圈 大气圈 水圈 水资源复杂巨系统 水资源复杂巨系统的系统组成及外部环境 水资源复杂巨系统和谐的层次： 水资源复杂巨系统 水资源安全 目标 主体 水 社会 经济 生态 环境 水资源复杂 巨系统理论 现在或将来，在某一流域或特定区域范围内，通过一定的工程与非工程措施，在满足生态环境系统良性循环的前提下，使各用水者都能够以可承受的价格获取满足一定水量和水质要求的水，避免因水问题而引发人畜疾病、