1.1统一管理水资源的理论依据
1.1.1水是基础性自然资源。凡是基础性自然资源都是实行统一管理的。
1.1.2水是战略性经济资源。凡是战略性经济资源都是由国家委托主管部门统一管理的。
1.1.3水是系统性资源。水存在于地表、地下和大气层中并相互转化，是按流域、河系流动，与上下游、左右岸、地区间密切相关的资源。不实施统一管理是违背自然规律的，是无法实现合理开发、有效保护、优化配置和高效利用的。
1.1.4水是多功能性资源。具有供水、灌溉、发电、航运、水产养殖、改善环境、生态景观等多种功能，服务于生活、生产、生态与国民经济和发展的各个领域。不实施统一管理是违背经济规律的，是无法发挥水资源的最佳综合效益，保障经济社会持续、健康、协调发展的。
1.2多龙管水加剧了缺水矛盾
过去存在的管水源的不管供水、管供水的不管排水、管排水的不管治污、管治污的不管回用等水资源城乡分割、部门分割、地域分割的旧管理体制,是在经济不发达、计划经济年代形成的；随着流域经济社会持续快速发展、用水量成倍增长、水资源短缺日益突出的社会主义市场经济极不适应。不实施统一管理就会严重影响全面建设小康社会。
2实施流域统一管理是水资源可持续利用的前提
水是具有流域属性的，按河系流动，只有对水资源实施按流域统一管理、统一调度，才能达到优化配置、高效利用的目标。
流域机构是水行政主管部门的派出机构，同时又是流域管委会的执行办事机构，接受流域管委会的指导，执行其做出决议。因此，必须强化流域机构的宏观调控职能，代表水行政主管部门履行好流域的水行政管理职能；所属事业单位要为流域机构实施水资源统一管理提供决策依据、技术支撑和基础服务；所属企业作为自主经营的独立法人，也要承担流域机构赋予的公益性任务。
3搞好区域统一管理是水资源可持续利用的关键
3.1城乡水务统一管理
城乡水务统一管理，应当是“五业齐抓”（防洪、供水、节水、排水、污水处理回用），“三水统筹”（生活、生产、生态用水），“五水调控”（天上水、地表水、地下水、外调水、再生水），“五统一管理”（统一规划、统一调度、统一发放取水许可证、统一管理水量水质、统一征收水费水资源费），建立起“一龙管水、多龙治水”的综合管理的新体制，为城乡人民和社会各阶层、各行业提供全面服务。
3.2实行政、事、企分开
统一管理不是水行政主管部门包揽一切，而要实行政、事、企分开。具有经营性收入的水务企业要完成企业改制工作，成为自主经营、自负盈亏、自我约束、自我发展的公司制经营实体；水利事业单位在完成社会公益性任务外，也要面向市场，按企业经营转制；水行政主管部门对各项水事活动，由直接管理向间接监督管理转变，在编制规划、实施计划、制订政策、监督检查、组织协调和宏观指导、政策引导等方面多做工作。
3.3正确处理好多方面的关系
搞好区域水资源统一管理，必须正确处理好水资源的开发利用与经济社会发展的关系、开源、节流与外调水的关系，本地水与外来水的关系，区域管理与流域管理的关系。水资源开发利用与生态环境保护的关系，水资源管理的决策、执行与监督的关系，做到在发展经济中保护水资源和水环境。4多措并举是水资源可持续利用的保证
建立健全水资源流域统一管理与区域统一管理相结合的管理体制，保障水资源的可持续利用，是一项涉及面广、任务艰巨的系统工程，要采取工程、技术、经济、行政、法律等综合措施，以水资源的可持续利用，保障经济社会的可持续发展。
4.1政府宏观调控
实施水资源统一管理，要建立起政府宏观调控、流域民主协商、准市场运作和用水户参与管理的运行模式与有效的协商、决策、执行、监督机制。应当加强领导，把节水防污、合理配置和统一管理水资源列入政府的议事日程和各级领导班子的任期责任的目标与考核、评比内容，从组织上保证水资源流域和区域统一管理工作的顺利实施。
4.2健全政策法规
以颁布条例为契机，根据流域的实际情况，制订和出台一系列符合条例要求、更便于操作的配套法规。
4.3做好基础工作
对流域水资源进行重新评价，在算清水资源可利用量和查清开发利用现状的基础上，分析和评价流域水资源的承载能力。根据水资源、水环境的承载能力和经济社会发展状况，提出流域水资源的开发利用、节约保护规划和地下水禁采区、限采区范围划分，加强地下水的管理，严禁新打机井，从严审批旧井改造。建设项目必须进行水资源论证和水权转让论证，强化取水许可管理。加强流域和区域水资源的统一调度，协调好生活、生产和生态用水。
4.4用好经济杠杆
对各类用水实行总量控制、定额管理、计量收费和超采超用累进加价的制度。要建立合理的水价形成机制和水权转让机制。要逐步提高工业水资源费征收标准，同时开征井灌区农业水资源费；要建立符合价值规律的水权转让机制，实行自愿买卖水权的，应给予利益补偿。要建立市场水价浮动机制，根据水的丰枯变化和市场水的余缺，对水价实行季节性短期浮动，使水资源向着用水少、效益高的行业和企业流动。
4.5搞好监测监督
建立自动化、网络化的水量、水质自动监测系统，定期公布水资源信息；搞好供、用水水量的监测和监督管理，为用水“节奖超罚”和防止超标排放污水提供翔实的数据资料。加强水政监察队伍建设和执法人员培训，加大执法检查力度，坚持依法管水，做到执法必严，违法必究，从制度上保证水资源的合理配置和高效利用。
水利工程建成后，预计2010年年调水量为110亿立方米，主要用来解决沿线20个大中城市的生活用水、工业用水和综合服务业的用水，分配分别为40%、38%和22%。这样可以改善该地区的生态环境和投资环境，推动经济发展。用水指标的分配总原则是：改善区域的缺水状况、提高城市的生活水平、促进经济发展、提高用水效益、改善城市环境。根据2000年的统计数据，各城市的人口数量差异大，基本状况和经济情况也不相同，各城市现有的生活、工业和综合服务业的用水情况不同，缺水程度也不同（如表所示）
二.问题的分析
2.1关于背景的分析
我国是一个水资源短缺且分布很不均匀，南方地区水资源较为丰富，占到全国的80%以上，而处于干旱半干旱的北方地区，水资源十分匮乏，许多学者调研提出要彻底解决中国北方水资源短缺的问题，不需采取跨流域调水，即“南水北调，南水北调工程2002年末正式动工，此举将极大化解北方城市的供水压力，在为工业服务业提供水资源的同时，也将大大提高居民的生活和城市环境，它不仅可以长生巨大的经济效益，而且其长远的社会和生态效益更无法估量。
2.2问题一分析
要综合考虑各种情况，给出2010年每个城市的调水分配指标，使得各城市的总用水量情况尽量均衡，我们考虑让每个城市都能供上足够的水，首先假设110吨全部用来解决这20个城市的用水问题（其中包括生活用水，工业用水及其服务业用水），“尽量均衡”的意思就是说让更需要水的城市多得到供水。由此为了更好的分配110吨水资源我们分别预测2010年的人口，工业情况以及服务业情况，再假设人均生活用水量，万元，服务业用水，万元工业增加值用水，均保持不变，即可预测生活用水，工业用水及其服务业用水的情况，再根据相加求和即可得到该城市总用水量，再根据求权重依次分配。
2.3问题二分析
由于各城市的基本状况和自然条件不同，对相同的供水量所产生的经济效益不同，从经济效益的角度，要注意到，每个城市的工业和综合服务业的发展受产业规模的限制，不可能在短时间内无限制的增长这一特点，我们采用logstic模型进行分析。工业产值及其服务业均可用灰色系统模型进行预测。
三.模型的建立
3.1预测2010年人口的模型
3.1.1模型的假设
1）假设各个城市人口自然增长率保持不变。
2）假设个个城市间人口数相对平衡，相互独立，互不影响。
3.1.2符号说明
1）x（t）为第t年某个城市的人口数
2)r（x）为自然增长率，是自然资源和环境条件所能容纳的最大人口数量。
3.1.3模型的建立
于是有：
（1）
对的一个最简单的假定是，设为的线性函数，即
（2）
设自然资源和环境条件所能容纳的最大人口数量，当时人口不再增长，即增长率，代入（2-2）式得，于是（2-2）式为
（3）
将（2-3）代入方程（2-1）得：
（4）
解方程（2-4）可得：
（5）
3.1.4模型的求解
为了对以后一定时期内的世界人口数做出预测，我们首先根据所给的数据依次求的全部城市的人口数。记为x=x（i，t）为第i个城市在第t年的人口。
将2000年看成初始时刻即，则2001为，以次类推，以2010年为t=10作为终时刻。用函数（5）对表3.1.1中的数据进行非线性拟合，运用Matlab编程得到相关的参数，可以算出可决系数（可决系数是判别曲线拟合效果的一个指标）：
3.2预测2010年工业总产值和服务业总产值的logstic模型
3.2.1模型假设
1）工业产值和服务业产值也按logistic模型增长。（经过大量的资料证明工业产值和服务业产值的增长率在前面是逐渐的变大，后逐渐变小这符合logstic模型的增长趋势。）
3.2.3模型的建立
把上面第i个城市第t年的工业产值和服务业产值分别记为I(i，t){industry}S（i，t）[],则把第i个城市的人口增长模型中的x（t）改写成工业总产值和服务业总产值的logstic模型。
3.3综合调水问题
3.3.1模型的假设
1）个城市之间相互独立互不影响。
2)假设个城市人口，工业产值，服务业产值增长率保持不变。人口用水量不随时间变化，工业万元增长用水不变和服务业万元用水不变。
3）水只能一次性利用，不考虑循环利用。
4）个城市都处于缺水状态，都从外地调水，之间并不存在互不调水的问题。
3.3.2符号约定
3.3.3模型一的建立
为了使最大限度的使该地区的经济达到快速发展即
已知生活用水，工业用水以及服务业用水分配时所占的比例0.4，0.38，0.22
所以得
我们将人的生活用水按个城市所占人口平均分配，即
设人均产值为k则
（其中x为工业产值，y为综合服务业产值，rwei人口数）
设第i个城市的人均产值增加为
则
令为第i个城市在第n年的人均产值
（式中的n不是次方，而是第n年的含义）
设c为贫富差距，（一常数）为起初的贫富差距
贫富差距C定义为
为了不使贫富差距拉大我们要求
则得到一个规划问题
目标函数：
然而，我们考虑到居民日常生活用水，工业用水以及综合服务业对水的污染程度有所不同，我们的出了第二个模型如下
3.3.4模型二的建立
三者对单位体积的水所带来的污染程度（污染后单位体积的水的净化费用）分别记为，则总的污染损失
第i个城市的总污染程度记为则
目标函数则为
即
设（其中除去污染因素损失的净经济效益）
则优化模型改写为
四.模型的求解
4.1生活用水的分配
生活用水我们按人数平均分配已知生活水的比例0.40，则
根据得出下表如下：
五.模型检验及其结果分析
5.1模型的检验
随着时间的增长我们发现人均产值在变小，人民生活用水质量不会差异很多，贫富差距会越来越小。
5.2模型结果分析
结果较为准确，到2010年20个城市工业调水最多的是第20个城市
六.模型优缺点分析
6.1模型的及其不足之处之处
模型一中按城市人口平均分配生活用水，虽然有所不足，但是能化简问题，使问题得到了很好的解决。
模型一可以看成模型二的特例，当很小时，可以忽略。的值要具体分析应用，由于地域不同可能会不一样。
模型没有考虑增速变化的情况，而且没有考虑水资源的循环利用问题，在全国实行科学发展观的今天我相信的值会越来越小。
6.2模型的优点
1）用logstic模型人口，预测工业和服务业较为准确，因为增长率按照时间在降低，就像美国的经济一样，总有一天会出现停滞状态，也就是说增长了最后会变成0，但是不是说绝对的这只是一个阶段的变化而已。
2）本模型考虑了环境污染的问题，用单位体积净化的成本来表述污染的程度，此处为本模型创新之处。
七.模型的改进
7.1关于2010年个数据的预测
可以用灰色系来预测2010年的工业产值及其综合服务业总产值，由于计算复杂所以采用简单的logstic预测。
7.2关于线性规划模型
计算过程中遇到了的的大小，可已经一步修正。
7.3运算运用矩阵
可以用matlab7.0直接求出二十个城市的情况。
参考文献
[1]姜启源等，数学建模（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2003
[2]郑錬，当代数学若干理论和方法[M].上海：华东理工大学出版社2002
[3]中国水利资源公报2009./WaterRes/2009
[4]刘昌明，21实际中国水文科学研究的新问题新技术和新方法[M]，2004
[5]邢飞等，“南水北调“水的分配方案[JA]，北京：东北水利水电报（第25卷271期）2007
1．1供水范围设定供水范围规则主要是为了配置方便，事前确定好外调水或当地水供水覆盖区域。邯郸市西部水资源包括当地水和外调水。本次研究对自产地表水和地下水供水范围是区域内就近利用。为提高外调漳河水的利用率，并考虑到受水区的经济承受能力，确定本次引漳供水范围规则为邯郸市西部重点工业企业。上线供水范围主要是城西供水片和固镇片，中线供水范围主要是涉县片和固镇片，下线供水范围主要为武安城东供水片。
1．2方案设定考虑三条线路的可供水覆盖范围以及上线工程的实施难度，本次规划采用两种方案组合，即方案一:当地水+上线+中线+下线;方案二:当地水+中线+下线。
2水资源配置模型建立
2．1水资源系统概化根据邯郸市西部地区水系、工程用水户供水关系、拟定调水方案等建立水资源系统网络关系图(图1)。以系统网络关系图为基础构建水资源配置模型，并对相关参数以现状数据信息资料进行校验后开展规划水平年的配置计算分析。
2．2模型构建通过建立以基本计算单元水资源供用水平衡方程、水利工程供水平衡方程以及各类约束方程，以供水系统总缺水量最小为目标函数构成数学规划模型。(1)目标函数目标函数以区域供水系统总缺水量最小为目标。
3配置结果分析及方案选择
3．1水资源配置结果分析利用所构建的水资源配置模型及系统控制规则，对邯郸市西部山区各行政区计算单元进行长系列逐月调节计算，分别得到方案一和方案二2020年规划水平年不同保证率情况下的水资源配置结果，详见表1。丰水年(P=25%)邯郸市西部山区降水丰沛且入境水量偏多，区域整体不缺水，只在个别山势较高地区由于地下水埋藏较深、不便开发而缺水;但在枯水年(P=75%)、特枯水年(P=95%)伴随降水和入境水量的减少，区域呈现缺水，其中武安市缺水量最大，缺水率超过30%。
3．2工程布局与供水总量控制(1)方案一。上线只涉及到方案一，规划上线自山西左权建设中的泽城西安水利工程进行调水，新开挖隧洞自泽城西安水利工程水电站尾水渠出口处开始，向东南沿直线至青塔水库上游河道末端的龙洞村，再折向东至车谷水库，引水入青塔水库和车谷水库，其中青塔水库做为备用的调蓄水源。根据泽城西安水利工程下泻水量和下游用水现状，上线工程引水规模为2．5m3/s。方案一中线以漳河上拟建的贾家庄水库为水源地，采用泵站提水，经漳北渠干渠对涉县进行供水，漳北渠引水规模为1．1m3/s。下线自跃峰渠渠首进行调水，首先经过跃峰渠干渠向峰峰矿区供水，然后再经二分干和跃峰渠入大洺远水库，经水库调蓄后向武安市进行供水。跃峰渠入大洺远水库引水工程规模为3m3/s。(2)方案二。方案二中线以漳河上拟建的贾家庄水库为水源地，采用泵站提水，先经漳北渠向涉县供水，然后经十五里洞和规划供水工程，引水入固镇水库和夏庄水库，经两水库调蓄后，再向武安市进行供水，漳北渠引水规模为1．9m3/s，十五里洞引水规模为0．7m3/s。下线同方案一。
3．3工程投资估算针对受水区水资源配置方案，从蓄水工程、调水工程及配套工程等方面，根据工程现状和现场调查，并参照已建同类工程投资指标，分别估算方案一和方案二的工程总投资。经估算方案一、方案二工程总投资分别为23．99亿元、22．77亿元，投资估算详见表2、表3。
3．4方案选择对方案一、方案二水资源配置成果、工程布局与供水总量控制、工程投资估算对比分析。方案一供水范围大，其中上线引水通过两座中型水库调节，供水范围可以控制武安市主要工业用水户，但方案一投资大，工程施工难度大，同时调水牵涉到山西省、河北省、海委漳河上游管理局等单位，协调难度大;方案二较方案一供水范围偏小，可以满足西部区域部分工业用水户用水，但方案二较方案一投资省，调水全部在邯郸市内完成，协调容易，利于工程尽早开工建设。综合考虑方案一和方案二的优劣，最终选择方案二为邯郸市西部水资源配置方案(见表4)。方案二在充分利用当地水的基础上，通过中线和下线分别向邯郸市西部地区调水，共需修建蓄、引、提、调水工程多处，包括兴建贾家庄水库、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、跃峰渠渠道整治工程等，工程总投资为22．77亿元。工程调水可以缓解西部缺水状况，可以保证邯郸市西部地区涉县、峰峰、磁县丰、平、枯水年不缺水，特枯水年缺水程度低于20%。但对于武安市，由于区域现状用水缺口过大，方案二调水只是起到了缓解缺水的作用，武安市除了丰水年缺水率为9．2%，平、枯、特枯水年缺水率均超过20%。
4结论
关键词：水资源管理学
1建立水资源管理学的必要性
水资源是影响国民经济发展的物质基础之一，是生物生存不可缺少的资源。随着人口的增加和国民经济的发展，水资源短缺成为世界关注的重大资源环境问题。
我国水资源问题更加严重。目前我国600多个城市中，400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米，影响工业产值2300亿元，农业灌溉每年缺水达到300亿立方米，直接影响粮食生产稳定和发展。据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750立方米，水资源开发利用将达到极限。水污染加剧了我国水资源供需矛盾，目前，50%的地下水被污染，70%以上的地表水属于四类以上的水质，90%以上的城市水域污染严重。此外，地下水超采引起的环境问题日益突出，部分地区出现海水倒灌，如华北地区形成的地下漏斗世人瞩目。
上述问题的解决，一靠科学技术，二靠科学的管理。技术的发展是一个缓慢的过程，加强科学管理能起到投资少、见效快、效益大的作用，何况水利科技的发展，在很大程度上也受到管理的制约。
应该承认，目前我国很重视水资源管理工作，也取得了一定的成效，但也必须承认，目前的水资源管理工作，无论是理论上还是实践上，都与现实的要求相差甚远，开展水资源管理系统研究，系统总结水资源整理水资源管理的知识体系，建立水资源管理学，指导我们的工作，迫在眉睫。建立水资源管理学是十分必要的。
2水资源管理学研究对象与研究内容
2.1水资源管理与水资源管理学
关于水资源管理的概念，尽管我们用的很多，但目前学术界尚不统一。《中国大百科全书》是权威的工具书，在不同的卷中，有不同的解释。
水资源管理是“水资源开发利用的组织、协调、监督和调度。运用行政、法律、经济、技术和教育等手段，组织各种社会力量开发水利和防治水害；协调社会经济发展与水资源开发利用之间的关系，处理各地区、各部门之间的用水矛盾；监督、限制不合理的开发水资源和危害水源的行为；制定供水系统和水库工程的优化调度方案，科学分配水量”（陈家琦等）（水利卷）
为防止水资源危机，保证人类生活和经济发展的需要，运用行政、技术、立法等手段对淡水资源进行管理的措施。水资源管理工作的内容包括调查水量，分析水质,进行合理规划、开发和利用，保护水源,防止水资源衰竭和污染等。同时也涉及水资源密切相关的工作，如保护森林、草原、水生生物，植树造林，涵养水源，防止水土流失，防止土地盐渍化、沼泽化、砂化等（李宪法等，）（环境科学卷）。
运用、保护和经营已开发的水源、水域和水利工程设施的工作。水利管理的目标是：保护水源、水域和水利工程，合理使用，确保安全，消除水害，增加水利效益，验证水利设施的正确性。为了实现这一目标，需要在工作中采取各种技术、经济、行政、法律措施。随着水利事业的发展和科学技术的进步，水利管理已逐步采用先进的科学技术和现代化管理手段（李石等）
作者认为，目前关于水资源管理的概念很多，但在内涵和外延上存在不同的差异。水资源管理具有时代的内涵，不同时代，水资源管理概念是不同的。在古代，偏重于干旱洪涝灾害的管理，此时一切活动都围绕其进行，大禹治水的故事流传至今，不仅仅说明了大禹治水的精神可颂扬，在一定程度上也说明，洪涝灾害依然是威胁我们中华民族生存的大问题。随着人口的不断增多，经济的迅速发展，淡水相对于人的需求供给不足，水向水资源转变，水具有了经济内涵，此时，人类面临的问题除了干旱洪涝灾害之外，增加了水资源短缺问题，为了增加水资源供给，人类加大了水资源开发力度，在一定程度上缓解了水资源的供需矛盾，但同时带来了新的问题：生态环境的恶化，生态环境恶化正在蚕食人类的文明。目前，人类同时面临着干旱洪涝灾害、水资源短缺、生态环境恶化等多重危害，水资源管理必须解决这个问题。如果仅仅以水论水，解决我们面临的困境几乎是不可能的。所以，水资源管理中的“水资源”，不仅仅包括通常我们所说的可供人类利用的淡水资源，而且应该包括能够被人类可利用的一切水，如海水、污水、微咸水、洪水等，只有将水资源管理放在与水有关的复合系统之中，从综合的角度出发，采取协调的手段才能解决人类对水资源需求问题。
从这个角度来看，上述概念都存在存在时代的烙印，与现代水资源管理要求存在一定的差异。陈家琦的定义偏重于开发利用，而且对水资源管理的内容进行了部分阐述；李宪法的定义，是以解决水资源危机为出发点的；李石的定义最终落实在“开发的水源、水域和水利工程设施”上，范围更加狭窄。用现代认识水平来看，这些概念既有一定的合理性，也存在完善补充的问题。
从整体上来看，这些定义以水资源开发作为主线，保护的目的是为了更好的开发，保护为开发服务，“保护”处于被动的地位；其次，视野相对狭窄，此概念大多只局限于水资源本身，缺乏复合系统下对水资源的综合认识，以水论水；第三，生态环境的概念缺乏；第四，资源高效利用问题没有提到应有的地位；第五，概念尚需要进一步精练，在解释水资源管理概念的同时，有的将水资源管理的包含的内容也纳入进去，需要进一步提炼。
作者认为，所谓的水资源管理，就是为了满足人类水资源需求及维护良好的生态环境所采取的一系列措施的总和。
目前，关于水资源管理，我们开展了系列的工作，进行了理论上的探讨，积累了不少的经验，形成了大量的知识，但水资源管理否能已经成长为“学”呢？，尚缺乏系统的探讨。作者认为，水资源管理学是否成立，主要取决于水资源管理学是否具有明确的区别于其它学科的研究对象，只有明确的研究对象，水资源管理才能渐渐成长为水资源管理学。
作者认为，水资源管理学已经清晰的研究对象，就是研究水资源高效利用保护的各种措施规律，水资源是管理的对象，也是水资源管理学管理的核心。水资源管理学是管理水资源知识体系，其理论基础包括系统论、可持续发展理论、超生命周期理论等。
2.2水资源管理学研究内容
水资源管理学作为一门正在成长的学科，研究内容至少应包括以下诸方面：
（1）水资源数量管理和质量管理
其包括水资源数量管理，水资源质量管理，以及水资源数量和质量综合管理。
（2）水资源法律管理
水资源法律管理，是通过法律手段强制性管理水资源行为，在水资源管理学中，水资源法律管理占有重要地位，其主要内容包括国内外水资源法律的比较、水资源法律演进、水资源法律具体内容、水资源法律存在的问题与改进等等
（3）水资源权属管理
水资源权属管理是水资源管理学的重要内容，包括水权的分配、交易、管理等。
（4）水资源行政管理
水资源行政管理，是通过行政手段对水资源管理的行为，是以水资源管理行政体制为研究核心，重点研究中央和地方行政关系、以及涉水管理部门协调管理的问题，实现政府管理“到位”而不“越位”等。流域管理和水务管理理论与方法也是行政管理的重要研究内容。
（5）水资源规划管理
水资源规划，是对水资源开发利用未来科学描述。水资源管理学中的水资源规划，主要研究水资源规划的理论与方法，如水资源规划的内容、原则、水资源规划的方法、水资源规划实施的保障等。
（6）水资源配置管理
水资源配置，是水资源可持续利用的核心内容之一，他是以水资源承载力为基础平台的水的的分配，在水资源配置过程中，由于我们长期挤占了生态用水，必须给予认真的考虑和回补。水资源优化配置的理论与方法能为水资源配置提供理论基础和指南。
（7）水资源经济管理
水资源经济管理就是通过经济手段对水资源利用进行调节和干预。包括水资源价值理论、水资源经济管理体系、节水效益分析、水资源折旧、排污收费等等。
（8）水资源投资管理
水资源投资是维护水资源的重要保障，水资源投资管理主要包括与水资源投资有关的资金的筹措、资金的利用效率、资金的回收、资金的增（保）殖、资金投入对国民经济的影响等等。
（9）水资源风险管理
水资源开发利用与保护，既有自然风险，如干旱、洪水等，也有由于人为的作用产生的人为的风险，如设备出现故障导致供水中断等，水资源风险管理研究这些风险的产生、降低甚至消除，提出风险发生情况下采取的应急对策措施。
（10）水资源利用保护技术管理
主要包括城市节水技术管理（工业、城镇生活节水）、农业节水技术管理、污水处理技术管理以及水资源配置技术、水利技术发展战略等等。
（11）水资源工程管理
我国的水利工程遍布江河南北，这些工程布局是否合理缺乏全局性的分析和研究。水资源工程管理就是结合社会、经济、环境等特点，研究水资源工程如何布局的理论与方法。在水资源工程布局过程中，要将产业布局、产业结构、产业制度和产业规模等作为重要因素加以考虑，谋划优化的水资源工程布局，取得高的综合效益。
（12）水资源数字化管理
随着信息技术的飞速发展，水资源的管理必将有传统的管理走向数字化管理，“3S”技术在水资源管理中将日益普及。水资源数字化管理就是如何利用现代信息技术管理水资源，提高水资源管理的效率。数字河流（湖泊）、工程仿真模拟、遥感监测、决策支持系统等是水资源数字化管理的重要内容。
（13）行业水资源管理
水资源具有多种功能，不同行业由于水资源利用方式、利用技术、利用效益等诸多因素的差异，对水资源管理也不相同，水资源管理具有一定的行业特点。行业水资源管理就是分行业研究水资源管理，如农业水资源管理、水资源景观管理、工业水资源管理等等。
（14）国际水资源管理
世界有众多的国际河流，国际河流的开发利用，由于涉及到相关的国家，上下游之间的矛盾处理更加复杂，水资源管理更具有特殊性。国际水资源管理，是以国际河流为研究对象，研究其开发、利用、保护和协调等相关问题。
（15）水资源综合管理
涉及到水资源部门、行业和领域极其广阔，对水资源管理不能就就水论水，必须将其放在社会、经济、环境等复合系统中进行处理。森林管理、湿地管理、妇女在水资源管理中作用、WTO条件下水资源管理、水资源纳入国民经济核算体系、根据水资源状况通过国际国内市场进行水资源贸易（包括间接贸易，如进口高耗水产品，出口低耗水商品等），等等，是水资源综合管理的重要内容。
3、水资源管理学与相关学科关系
3.1水资源管理学与水资源学的关系
水资源学是一门综合叉性学科，目前该学科还没有完全定型，正处于成长时期。通常认为，水资源学是对水资源进行评价并制定综合开发和合理利用规划，解决水资源供需矛盾，以及对水资源实行科学管理和保护经验的系统总结所形成的知识体系。水资源学的基本理论体系是建立在水资源本身存在、运移、转化和调控的基本规律与系统论的基本观念和方法的结合上，研究的重点是建立在系统论基础上对水资源系统评价、开发和最优调控的基本规律。
水资源管理学与水资源学既有区别也有联系。他们在研究方向上有一定的交叉性，交叉点是水资源管理。水资源管理学是自然科学和社会科学的综合叉科学，在形成水资源学的过程中，也渐渐形成了水资源管理的知识体系，水资源管理学渐渐成长。他们的主要区别在于水资源管理学所涉及的面更广泛，而且水资源管理学与管理学存在密切的关系。
3.2水资源管理学与管理学的关系
管理科学是一门应用多学科与多领域理论、方法、技术和知识的综合叉科学，其目的就是研究人类利用有限资源实现组织目标的管理活动方面的动态、复杂和创新的社会行为及其规律（国家自然科学基金委员会，1995）。人的管理是管理学重要研究内容。
水资源管理学中的管理对象是水资源，而管理学中管理的对象是人，这是两者的主要区别，但管理是要靠人的智慧。因此，管理学的原理可以为水资源管理学提供一定的理论支撑，水资源管理学的发展为管理学延伸提供新的增长极。
水资源管理学也是管理学的一个分支。
3.3水资源管理学与水文学的关系
水文学是研究地球上水的时空分布与运动规律并应用于水资源开发利用与保护的科学，作为水利科学的一部分，水文学的重要内容是地面水与地下水的观测、评估与预测，并为规划与管理提供依据。
水资源管理学需要水文学的支持，水文学为水资源管理学提供基础数据，水资源的管理就是以水文学提供的各种数据为依据进行调控管理水资源，水资源管理学的基础是水文学，两者关系非常密切。但水资源管理学所涉及的内容比水文学研究的范围更广泛。
4结语
水资源管理学是多学科交叉的年轻的学科，其发展具有很大的现实推动力和潜力，目前学术界尚未引起高度重视，相应的研究成果也不多见。作者初论水资源管理学，意在抛砖引玉，希望引起学术界的关注和探讨，推进水资源高效利用和保护。值得说明的是，作者及其同事合作成果《水资源管理学导论》即将完稿，并出版发行，但愿能为《水资源管理学》的发展贡献微薄之力。
参考文献
姜文来，水资源价值论，北京：科学出版社，1999
姜文来，杨瑞珍著，资源资产论，北京：科学出版社，2003
王浩，王建华，秦大庸等，现代水资源评价及水资源学学科体系研究，地球科学进展，2002，12（1）
我国水资源问题更加严重。目前我国600多个城市中，400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米，影响工业产值2300亿元，农业灌溉每年缺水达到300亿立方米，直接影响粮食生产稳定和发展。据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750立方米，水资源开发利用将达到极限。水污染加剧了我国水资源供需矛盾，目前，50%的地下水被污染，70%以上的地表水属于四类以上的水质，90%以上的城市水域污染严重。此外，地下水超采引起的环境问题日益突出，部分地区出现海水倒灌，如华北地区形成的地下漏斗世人瞩目。
上述问题的解决，一靠科学技术，二靠科学的管理。技术的发展是一个缓慢的过程，加强科学管理能起到投资少、见效快、效益大的作用，何况水利科技的发展，在很大程度上也受到管理的制约。
应该承认，目前我国很重视水资源管理工作，也取得了一定的成效，但也必须承认，目前的水资源管理工作，无论是理论上还是实践上，都与现实的要求相差甚远，开展水资源管理系统研究，系统总结水资源整理水资源管理的知识体系，建立水资源管理学，指导我们的工作，迫在眉睫。建立水资源管理学是十分必要的。
2、水资源管理学研究对象与研究内容
2.1水资源管理与水资源管理学
关于水资源管理的概念，尽管我们用的很多，但目前学术界尚不统一。《中国大百科全书》是权威的工具书，在不同的卷中，有不同的解释。
水资源管理是“水资源开发利用的组织、协调、监督和调度。运用行政、法律、经济、技术和教育等手段，组织各种社会力量开发水利和防治水害；协调社会经济发展与水资源开发利用之间的关系，处理各地区、各部门之间的用水矛盾；监督、限制不合理的开发水资源和危害水源的行为；制定供水系统和水库工程的优化调度方案，科学分配水量”（陈家琦等）（水利卷）
为防止水资源危机，保证人类生活和经济发展的需要，运用行政、技术、立法等手段对淡水资源进行管理的措施。水资源管理工作的内容包括调查水量，分析水质,进行合理规划、开发和利用，保护水源,防止水资源衰竭和污染等。同时也涉及水资源密切相关的工作，如保护森林、草原、水生生物，植树造林，涵养水源，防止水土流失，防止土地盐渍化、沼泽化、砂化等（李宪法等，）（环境科学卷）。
运用、保护和经营已开发的水源、水域和水利工程设施的工作。水利管理的目标是：保护水源、水域和水利工程，合理使用，确保安全，消除水害，增加水利效益，验证水利设施的正确性。为了实现这一目标，需要在工作中采取各种技术、经济、行政、法律措施。随着水利事业的发展和科学技术的进步，水利管理已逐步采用先进的科学技术和现代化管理手段（李石等）
作者认为，目前关于水资源管理的概念很多，但在内涵和外延上存在不同的差异。水资源管理具有时代的内涵，不同时代，水资源管理概念是不同的。在古代，偏重于干旱洪涝灾害的管理，此时一切活动都围绕其进行，大禹治水的故事流传至今，不仅仅说明了大禹治水的精神可颂扬，在一定程度上也说明，洪涝灾害依然是威胁我们中华民族生存的大问题。随着人口的不断增多，经济的迅速发展，淡水相对于人的需求供给不足，水向水资源转变，水具有了经济内涵，此时，人类面临的问题除了干旱洪涝灾害之外，增加了水资源短缺问题，为了增加水资源供给，人类加大了水资源开发力度，在一定程度上缓解了水资源的供需矛盾，但同时带来了新的问题：生态环境的恶化，生态环境恶化正在蚕食人类的文明。目前，人类同时面临着干旱洪涝灾害、水资源短缺、生态环境恶化等多重危害，水资源管理必须解决这个问题。如果仅仅以水论水，解决我们面临的困境几乎是不可能的。所以，水资源管理中的“水资源”，不仅仅包括通常我们所说的可供人类利用的淡水资源，而且应该包括能够被人类可利用的一切水，如海水、污水、微咸水、洪水等，只有将水资源管理放在与水有关的复合系统之中，从综合的角度出发，采取协调的手段才能解决人类对水资源需求问题。
从这个角度来看，上述概念都存在存在时代的烙印，与现代水资源管理要求存在一定的差异。陈家琦的定义偏重于开发利用，而且对水资源管理的内容进行了部分阐述；李宪法的定义，是以解决水资源危机为出发点的；李石的定义最终落实在“开发的水源、水域和水利工程设施”上，范围更加狭窄。用现代认识水平来看，这些概念既有一定的合理性，也存在完善补充的问题。
从整体上来看，这些定义以水资源开发作为主线，保护的目的是为了更好的开发，保护为开发服务，“保护”处于被动的地位；其次，视野相对狭窄，此概念大多只局限于水资源本身，缺乏复合系统下对水资源的综合认识，以水论水；第三，生态环境的概念缺乏；第四，资源高效利用问题没有提到应有的地位；第五，概念尚需要进一步精练，在解释水资源管理概念的同时，有的将水资源管理的包含的内容也纳入进去，需要进一步提炼。
作者认为，所谓的水资源管理，就是为了满足人类水资源需求及维护良好的生态环境所采取的一系列措施的总和。
目前，关于水资源管理，我们开展了系列的工作，进行了理论上的探讨，积累了不少的经验，形成了大量的知识，但水资源管理否能已经成长为“学”呢？，尚缺乏系统的探讨。作者认为，水资源管理学是否成立，主要取决于水资源管理学是否具有明确的区别于其它学科的研究对象，只有明确的研究对象，水资源管理才能渐渐成长为水资源管理学。
作者认为，水资源管理学已经清晰的研究对象，就是研究水资源高效利用保护的各种措施规律，水资源是管理的对象，也是水资源管理学管理的核心。水资源管理学是管理水资源知识体系，其理论基础包括系统论、可持续发展理论、超生命周期理论等。
2.2水资源管理学研究内容
水资源管理学作为一门正在成长的学科，研究内容至少应包括以下诸方面：
（1）水资源数量管理和质量管理
其包括水资源数量管理，水资源质量管理，以及水资源数量和质量综合管理。
（2）水资源法律管理
水资源法律管理，是通过法律手段强制性管理水资源行为，在水资源管理学中，水资源法律管理占有重要地位，其主要内容包括国内外水资源法律的比较、水资源法律演进、水资源法律具体内容、水资源法律存在的问题与改进等等
（3）水资源权属管理
水资源权属管理是水资源管理学的重要内容，包括水权的分配、交易、管理等。
（4）水资源行政管理
水资源行政管理，是通过行政手段对水资源管理的行为，是以水资源管理行政体制为研究核心，重点研究中央和地方行政关系、以及涉水管理部门协调管理的问题，实现政府管理“到位”而不“越位”等。流域管理和水务管理理论与方法也是行政管理的重要研究内容。
（5）水资源规划管理
水资源规划，是对水资源开发利用未来科学描述。水资源管理学中的水资源规划，主要研究水资源规划的理论与方法，如水资源规划的内容、原则、水资源规划的方法、水资源规划实施的保障等。
（6）水资源配置管理
水资源配置，是水资源可持续利用的核心内容之一，他是以水资源承载力为基础平台的水的的分配，在水资源配置过程中，由于我们长期挤占了生态用水，必须给予认真的考虑和回补。水资源优化配置的理论与方法能为水资源配置提供理论基础和指南。
（7）水资源经济管理
水资源经济管理就是通过经济手段对水资源利用进行调节和干预。包括水资源价值理论、水资源经济管理体系、节水效益分析、水资源折旧、排污收费等等。
（8）水资源投资管理
水资源投资是维护水资源的重要保障，水资源投资管理主要包括与水资源投资有关的资金的筹措、资金的利用效率、资金的回收、资金的增（保）殖、资金投入对国民经济的影响等等。
（9）水资源风险管理
水资源开发利用与保护，既有自然风险，如干旱、洪水等，也有由于人为的作用产生的人为的风险，如设备出现故障导致供水中断等，水资源风险管理研究这些风险的产生、降低甚至消除，提出风险发生情况下采取的应急对策措施。
（10）水资源利用保护技术管理
主要包括城市节水技术管理（工业、城镇生活节水）、农业节水技术管理、污水处理技术管理以及水资源配置技术、水利技术发展战略等等。
（11）水资源工程管理
我国的水利工程遍布江河南北，这些工程布局是否合理缺乏全局性的分析和研究。水资源工程管理就是结合社会、经济、环境等特点，研究水资源工程如何布局的理论与方法。在水资源工程布局过程中，要将产业布局、产业结构、产业制度和产业规模等作为重要因素加以考虑，谋划优化的水资源工程布局，取得高的综合效益。
（12）水资源数字化管理
随着信息技术的飞速发展，水资源的管理必将有传统的管理走向数字化管理，“3S”技术在水资源管理中将日益普及。水资源数字化管理就是如何利用现代信息技术管理水资源，提高水资源管理的效率。数字河流（湖泊）、工程仿真模拟、遥感监测、决策支持系统等是水资源数字化管理的重要内容。
（13）行业水资源管理
水资源具有多种功能，不同行业由于水资源利用方式、利用技术、利用效益等诸多因素的差异，对水资源管理也不相同，水资源管理具有一定的行业特点。行业水资源管理就是分行业研究水资源管理，如农业水资源管理、水资源景观管理、工业水资源管理等等。
（14）国际水资源管理
世界有众多的国际河流，国际河流的开发利用，由于涉及到相关的国家，上下游之间的矛盾处理更加复杂，水资源管理更具有特殊性。国际水资源管理，是以国际河流为研究对象，研究其开发、利用、保护和协调等相关问题。
（15）水资源综合管理
涉及到水资源部门、行业和领域极其广阔，对水资源管理不能就就水论水，必须将其放在社会、经济、环境等复合系统中进行处理。森林管理、湿地管理、妇女在水资源管理中作用、WTO条件下水资源管理、水资源纳入国民经济核算体系、根据水资源状况通过国际国内市场进行水资源贸易（包括间接贸易，如进口高耗水产品，出口低耗水商品等），等等，是水资源综合管理的重要内容。
3、水资源管理学与相关学科关系
3.1水资源管理学与水资源学的关系
水资源学是一门综合叉性学科，目前该学科还没有完全定型，正处于成长时期。通常认为，水资源学是对水资源进行评价并制定综合开发和合理利用规划，解决水资源供需矛盾，以及对水资源实行科学管理和保护经验的系统总结所形成的知识体系。水资源学的基本理论体系是建立在水资源本身存在、运移、转化和调控的基本规律与系统论的基本观念和方法的结合上，研究的重点是建立在系统论基础上对水资源系统评价、开发和最优调控的基本规律。
水资源管理学与水资源学既有区别也有联系。他们在研究方向上有一定的交叉性，交叉点是水资源管理。水资源管理学是自然科学和社会科学的综合叉科学，在形成水资源学的过程中，也渐渐形成了水资源管理的知识体系，水资源管理学渐渐成长。他们的主要区别在于水资源管理学所涉及的面更广泛，而且水资源管理学与管理学存在密切的关系。
3.2水资源管理学与管理学的关系
管理科学是一门应用多学科与多领域理论、方法、技术和知识的综合叉科学，其目的就是研究人类利用有限资源实现组织目标的管理活动方面的动态、复杂和创新的社会行为及其规律（国家自然科学基金委员会，1995）。人的管理是管理学重要研究内容。
水资源管理学中的管理对象是水资源，而管理学中管理的对象是人，这是两者的主要区别，但管理是要靠人的智慧。因此，管理学的原理可以为水资源管理学提供一定的理论支撑，水资源管理学的发展为管理学延伸提供新的增长极。
水资源管理学也是管理学的一个分支。
3.3水资源管理学与水文学的关系
水文学是研究地球上水的时空分布与运动规律并应用于水资源开发利用与保护的科学，作为水利科学的一部分，水文学的重要内容是地面水与地下水的观测、评估与预测，并为规划与管理提供依据。
水资源管理学需要水文学的支持，水文学为水资源管理学提供基础数据，水资源的管理就是以水文学提供的各种数据为依据进行调控管理水资源，水资源管理学的基础是水文学，两者关系非常密切。但水资源管理学所涉及的内容比水文学研究的范围更广泛。
4、结语
水资源管理学是多学科交叉的年轻的学科，其发展具有很大的现实推动力和潜力，目前学术界尚未引起高度重视，相应的研究成果也不多见。作者初论水资源管理学，意在抛砖引玉，希望引起学术界的关注和探讨，推进水资源高效利用和保护。值得说明的是，作者及其同事合作成果《水资源管理学导论》即将完稿，并出版发行，但愿能为《水资源管理学》的发展贡献微薄之力。
参考文献
姜文来，水资源价值论，北京：科学出版社，1999
姜文来，杨瑞珍著，资源资产论，北京：科学出版社，2003
王浩，王建华，秦大庸等，现代水资源评价及水资源学学科体系研究，地球科学进展，2002，12（1）
国家自然科学基金委员会，水利科学，北京：科学出版社，1994
目前，我省现行水文水资源勘测工作方式采用传统驻守水文站观测，导致资料收集难度大、服务覆盖面小等。另外，受到传统工作模式的影响，水文站员工队伍建设、生活条件等方面也难以得到改善。因此，积极改变传统工作方式是水文水资源勘测工作的当务之急。
二、改善水文水资源勘测的问题有效措施
（一）加强水文站建设
针对我省水文水资源工作发展情况，加强水文站建设，构建完善水文网势在必行。水文站建设需要围绕全省抗旱防汛，科学、合理开发水资源、保护环境等方面具体工作开展，促使水文站网密度逐渐符合国家平均水平，覆盖全省。另外，还需要结合实际情况，适当增加雨量站、蒸发站等水文常规站网，并在条件允许地区逐步开展土壤墒情工作，建立墒情站网等，从而为我省水文水资源顺利开展奠定坚实的基础。
（二）积极引进先进设备
现代科学技术不断发展，提高了水文水资源勘测技术手段。为了更好地开展水文水资源勘测工作，实现水文水资源勘测现代化目标，我省应积极引进先进勘测设备，配备技术先进、性能稳定的仪器和设备，大力推广和普及水文、雨量长期自记。另外，为了促进我省水文水资源工作可持续发展，还需要加大资金投入力度，深入研究和开发设备，不断优化和完善相关设备和仪器，有效提高水环境监测能力，节约成本，从而实现对水资源等的动态监测目标。
（三）丰富水文水资源勘测方法
针对我省水文水资源情况，开展水位、降水观测长期自记至关重要，通过长期自记，能够有效提高水文数据信息管理水平，为科学、合理决策提供支持和帮助，开展水文水资源勘测工作可以结合实际情况，针对一部分偏远地区水文工作，可以结合站队结合工作方式，而对中等河流水文站，可以在解决水位—流量单指化问题的同时，推广符合测站特性站队结合手段和途径，除此之外，由于大江大河控制站较大，站队方法实施难度大，可以采取传统驻守观测方式，并进一步落实洪水普查和定点洪水调查工作，确保洪水资料连续性。
（四）加大管理力度
工作人员作为一线操作人员，其综合素质直接影响水文水资源勘测工作质量。因此，水文站管理者要加大管理力度，提倡和推广爱岗敬业精神，加强对员工的培训，宣传水文行业精神，激发员工积极性和热情，提高工作人员整体素质，另外，各个部门还需要严格按照规章制度执行工作，确保水文水资源勘测工作有序进行，从而推动我省水文水资源工作健康、稳定发展。
（五）完善水资源评价体系
建立健全水资源评价体系作为水文水资源检测工作的重中之重，能够对水文监测数据进行更加全面、系统分析和研究，为水资源科学、合理配置、调度等工作提供依据。通过水资源评价体系，还能够加强水资源预测预报工作，从而推动我省水文水资源勘测工作进一步发展。
（六）加大研究力度
为了促进我省水文水资源工作可持续发展，相关部门应加大资金投入力度，对我省水文水资源变化规律及特征进行深入研究，完善地表水、地下水资源评价体系，实现我省水文水资源勘测现代化目标。
三、结论
水资源“农转非”是指水资源利用方向的变更，主要表现为由农业和农村用水向工业和城镇用水转移，即由农业灌溉用水向非农用水（包括居民生活用水、工业用水、商业用水、生态用水和休闲娱乐用水等）的转换。目前很大一部分过去以灌溉、防洪为主的水库逐步转变为城市工业、商业、生活或城市景观用水的水源。如山东潍坊峡山水库从1989年开始逐渐成为潍坊市居民生活用水和潍坊发电厂、巨龙化纤、潍坊市热电厂、亚星造纸等企业的主要水源；山东位山灌区（引黄灌区）每年为聊城电厂（工业）、环城湖（城市景观）供水4500×104m3，2006年向白洋淀调水3×108m3（生态用水）；山东莱芜雪野水库向莱芜热电厂和莱芜钢铁公司年供水量达到5000×104m3。水资源“农转非”既包括同一流域水资源利用方向的有偿转让，如2004年黄河流域宁夏自治区从国家分配的40×108m3用水指标中调剂出8×108m3作为工业发展后备水源，内蒙古用1.3×108m3农用水转向工业用水换取6.5×108元的农业节水设施投资；也包括跨行政区域间利用方式的转换，2000年浙江省义乌市一次性出资2×108元，向东阳市买断了每年5000×104m3水资源的永久使用权，实现了跨区域农用水（东阳市每年转移的5000×104m3主要用于灌溉）向非农用水的转换（义乌市主要用于工业和居民生活）。在一定时间维度上，水资源“农转非”受区域社会、经济、水资源空间分布差异和政策因素的影响。自2002年以来，研究学者从不同视角揭示了水资源“农转非”的条件、方式及其影响。我国水资源“农转非”问题日趋严重，预计到2050年农用水将降低到50%左右，为兼顾非农用水需求增长和保障农用水稳定，应采取节水行为补偿、差别性定价和节水设施投资等方式，实现农用水有偿转让[5]。随着研究的深入，越来越多的学者关注到影响水资源“农转非”的主要因素及其负效应，水资源管理部门（水资源转让收益的实际拥有者）为实现经济利益的最大化，可能诱发水资源过度“农转非”，导致农用水供给不足，影响粮食安全，侵占生态用水等问题，提出应建立相应的补偿和监管机制[4,6-10]。从现有研究成果看，研究学者从广义范围分析了驱动水资源“农转非”的一些共性影响因素及其作用机理，但是对不同时空尺度下相同驱动因素对水资源“农转非”作用力大小的比较研究尚需进一步深化。
1.1经济发展水平及产业结构变化
水资源“农转非”是工业化和城镇化进程中的一种必然现象。随着经济社会发展，我国人均GDP从1952年的119元增长到2010年的29992元，用水总量也从1949年的1031×108m3增长到2010年的6022×108m3，年均增长9.5%左右。从绝对值来看，农业、工业和生活用水均有不同程度增长，非农用水需求的不断增长推动了水资源“农转非”的速度和规模。从水资源利用与经济发展的关系来看，在不同发展阶段，水资源利用的矛盾不同，产业结构变化对水资源“农转非”的作用程度也不同。从我国产业结构变化看，一二三产业的比例关系从1952年的50.5%、20.9%和28.6%转变为2010年的10.1%、46.8%和43.1%，相应地农业、工业和生活用水结构也从1949年的97.1%、2.3%和0.6%调整为61.3%、24%和12.7%，反映了水资源利用方向逐渐由农业向工业和生活用水转移的趋势。水资源“农转非”解决了工业用水短缺的难题，我国水权交易实践也反映了工业化、城镇化进程中水资源“农转非”适应和满足了非农用水的需求。另外，区域经济发展水平和产业结构差异显著，非农用水需求强度和增长速度表现出很大差异。2011年东部、中部和西部地区的GDP之比是60.7:20:19.2，地方财政收入之比是63.2:16.2:20.6，东部地区以二三产业为主，二三产业产值占全国比重均超过60%，中西部地区第一产业产值占全国的51.1%，致使东部地区非农用水需求增长较快，水资源“农转非”的需求较高，转移态势明显。
1.2人口规模及城镇化发展
人口自然增长和机械增长从不同方面作用于水资源“农转非”。一方面，人口自然增长必然增加生活用水需求，按照2010年人均用水量标准，每增加1人将增加450.2m3的用水需求。1949年以来随着我国人口增长，增加用水359.8×108m3，占用水量增加额的7.2%；另一方面，随着城镇化进程的加快，城镇人口增长使生活用水日趋紧张，迫使农用水向城镇居民生活用水转移。我国人口结构（城镇人口与乡村人口的比重）从1949年的1:9变为2010年的5:5，人口城乡迁移为城镇生活用水的增加带来了巨大的压力。另外，人们生活水平的提高，对水资源需求强度增加，人均用水量从2000年的435.4m3增长到2010年的450.2m3，人均增加14.8m3/人。由于区域间经济发展水平的差异，我国人口跨区域流动整体表现为中小城市向大型城市流动、中西部地区向东部地区流动的现象，这加剧了区域间用水结构紧张问题，表现在东部缺水地区人口规模增速较快。对比2000年和2010年人口普查数据，东部地区和北京、上海、天津三个直辖市人口增长较快，而中西部水量较为丰富地区的人口出现负增长。同样，东西部地区城镇化发展水平差距明显，致使区域间水资源供给非均衡态势加剧，区域间水资源“农转非”的需求强度差距明显。数据显示，2003年东、中、西和东北部地区的城镇化水平分别为58%、36%、33%和54%，东部和东北部地区高于全国平均水平（41%），中西部地区低于全国平均水平；2010年四大地区的城镇化水平分别为63%、45%、41%和57%，尽管中西部地区城镇化水平增速高于东部和东北部地区，但城镇化水平仍然低于全国平均水平（50%）。
1.3水资源短缺程度
区域水资源短缺程度影响着本地水资源的可利用量。水资源短缺对农业、工业和生活用水的绝对增长均有抑制作用，按照水资源利用的优先次序，短缺严重情况下首先要满足生活用水需要，同时为满足工农业用水需求增长，导致本地水资源的过度开发，挤占生态环境用水，降低了水资源再生能力，这又加剧了水资源短缺态势，从而陷入短缺—过度利用—更短缺的恶性循环。因此，在区域水资源供给能力相对稳定的条件下，为满足非农用水需求（尤其是生活用水），农用水可以作为补充来源。受自然地理环境的影响，我国自然降水量区域间差异明显，年际间补给能力的不同致使区域短缺态势差异显著，这不仅影响着工业、农业和生活用水的绝对量，而且对水资源“农转非”产生不同的作用效应。
1.4生态环境改善
水资源过度“农转非”可能危害局部地区（转出区）居民用水质量、生态环境、未来供水能力等，损害第三方利益[12-13]。在美国亚利桑那州和卡罗拉多州，水资源“农转非”已经影响到当地农村经济发展机会和第三方利益[12-13]。水资源“农转非”损害了转出区的水质，导致水土流失、生态破坏，给岸边居民、支流以及流域生物带来不利影响[11]。受自然降水、经济发展水平和结构、人口规模等因素影响，不同区域水资源开发利用程度和短缺特征差异显著，在相对封闭的流域中，本地水资源过度利用导致水资源再生能力降低，在缺乏外调水支撑条件下，基于生态环境保护压力，环境管制政策要求预留生态用水量，这必然限制工农业用水量增长。我国自2003年开始要求各地预留生态用水，尤其是缺水严重的北京、天津、山西等地区，生态用水量增加显著，限制了工农业用水和生活用水的绝对增长，因此，为满足非农用水增长需要，挤占部分农用水是必然趋势。同时由于各地生态环境问题的诱因差异较大，如西部新疆、青海、等地区属于黄河、长江等河流的重要水源地，随着生态保护压力增大，将会减少可利用水资源量。因此，随着各地生态用水量的递增，在供水能力有限约束下，满足非农用水需求，会加大水资源“农转非”的态势。
1.5水资源利用比较收益变化
对整个社会而言，水资源“农转非”有利于水资源优化配置，水资源利用比较收益变化是推动水资源“农转非”的主要根源。数据显示，2003年我国每方水工业和农业产值分别是46.7元和5.1元，二者之比约为9:1；到2010年达到111.1元和11.0元，尽管每方水农业产值增加了一倍多，但二者比值扩大为10:1，说明工农用水收益增长率差距逐渐扩大。工农业用水比较收益区域间差异明显，2003年差距最大的新疆达到76:1，最低的重庆仅为1.8:1；到2010年新疆达到87:1，重庆为2.3:1；二者间的比例也呈现出逐步扩大趋势，这说明区域间农用水和非农用水边际收益变化是推动水资源“农转非”的重要动力。
1.6灌溉农业发展水平
一般而言，水资源“农转非”会减少农业用水量，在缺乏相关农业节水投入的情况下，会降低农田灌溉规模和灌溉次数，诱导农户减少水稻、小麦等耗水量高的作物种植面积，降低粮食单位产出率，从而影响粮食安全，尤其是在半干旱地区，水资源“农转非”会从要素供给和资源利用上对农村发展产生诸多影响。美国西部地区的水资源“农转非”迫使农户放弃种植耗水高的高效益作物，农业种植规模和生产能力下降[18]。在印度，水资源“农转非”剥夺了农户种植粮食作物和饮用水的满足能力及福利水平。河北承德转轴沟村自1997年以来的水资源“农转非”，使农户种植模式由以前的细粮、粗粮和蔬菜作物的“轮耕套作”转变为只有粗粮作物的“单一种植”，导致土地利用效率降低，当地农户丧失了农产品自给自足能力。因此，研究学者提出水资源“农转非”的基本原则是“只转让余水，不影响农业灌溉”。在不同时期内，政府为保障粮食安全，会加大灌溉农业投资，从而增加农用水量。由于各地气候干旱程度、土地利用方向改变及经济条件的差异，耕地有效灌溉率及其增长速度差异较大，截止到2010年，全国有16个省市的有效灌溉率达到50%以上，其中北京、上海、新疆和江苏4省市的有效灌溉率达到80%以上；天津、河北等5省市达到70%以上，安徽、山东等6省达到60%以上，其他15省市均低于50%，其中北京最高，达到91.25%，贵州最低，仅为25.23%。因此，受制于不同地区农田灌溉规模差异的影响，对水资源“农转非”的作用力不同。
1.7农业节水技术应用水平
为达到稳定粮食生产和用水效益最大化双重目标，要扩大水资源“农转非”，必须要有可转移的“节余水量”。从我国农业节水技术采用水平看，灌溉水利用系数全国平均为0.43左右，远低于发达国家的0.7~0.8，说明还有很大的节水空间。同时，受制于区域间经济条件的差异，节灌率差距明显。尽管近10a来各地区节灌率都有不同程度的提高，但总体水平仍然较低，到2010年仅有北京、上海等5个省（市）节灌率较高，达到50%以上，河北、江苏、福建3省达到1/3以上，其他地区均低于1/3，这预示着不同地区水资源“农转非”的空间尺度差异较大，节灌率高的地区在不影响农业生产的前提下可获得更多非农业用水量，对水资源“农转非”的刚性约束小；相反，节水农业发展水平较低的地区，可获得的非农业用水量小，约束力就大。
2我国水资源“农转非”驱动因素的时空尺度分析
2.1水资源“农转非”的计量模型构建与变量选择
基于现有研究成果，综合考虑数据资料的可得性、时空一致性、与水资源“农转非”的相关性以及能否定量化等方面，在选择水资源“农转非”驱动因素时，主要考虑经济发展（规模和结构）、人口因素（规模和结构）、生态环境改善、水资源利用比较收益、灌溉农业发展水平、农业节水技术应用水平和水资源禀赋7个方面9个因素（表1），分析这些因素对不同时点和不同地区水资源“农转非”的影响。借鉴国内外分析水资源“农转非”的基本方法，本文在分析水资源“农转非”驱动因素的时空尺度效应中采用多元线性回归模型。模型形式及相关变量如下：Yi=β+β1X1+β2X2+β3X3+β4X4+β5X5+β6X6+β7X7+β8X8+β9X9+εi（1）式中：Yi为不同年份或不同地区水资源“农转非”程度（Yi=当年非农用水占比-基期非农用水占比）；X1为产业结构变化；X2为当年GDP；X3为当年人口数；X4为城镇化发展；X5为生态环境改善；X6为水资源利用比较收益；X7为有效灌溉率；X8为农业节灌率；X9为人均水资源量；β,β1,,β9为系数；εi为随机项。
2.2研究方法说明及数据来源
已有关于资源利用时空尺度效应研究普遍采用最小二乘法（OLS）的多元线性回归模型，采用该方法的前提是解释变量必须相互独立，但是现实研究中所选取的变量大多会存在不同程度的多重共线性。为消除回归方程的多重共线性，保证回归模型有较好的应用效果，本研究采用岭回归方法。岭回归分析是一种专用于共线性数据分析的有偏估计方法，通过放弃最小二乘法的无偏性，以损失部分信息、降低精度为代价获得回归系数的更符合实际、更可靠的回归方法。虽然岭回归所得残差平方和比最小二乘回归要大，但对病态数据的耐受性远强于最小二乘法。本研究所采用数据为2000—2010年包括我国31个省（市、区）的面板数据（未包括港澳台）。其中，水资源“农转非”程度、产业结构变化、城镇化发展和水资源利用比较 收益变化的数据根据《中国统计年鉴》（2001—2011年）相关数据计算求得；GDP、人口数、生态环境改善（以生态用水量占总用水量的比重替代）和人均水资源量数据均源自《中国统计年鉴》（2004—2011年）；有效灌溉率和节灌率的数据均来自《中国农业统计年鉴》（2004—2011年）。
2.3回归结果分析
2.3.1多重共线性检验为诊断回归模型多重共线性问题，在SAS软件的线性回归程序中，一般通过容忍度（Tolerance，TOL）和方差膨胀因子（VarianceInflationFactor，VIF）统计指标来检验。多重共线性的一般判断基准是：当容忍度小于0.20时存在多重共线性，容忍度小于0.10时存在高度多重共线性；或者当方差膨胀因子大于10时，说明存在多重共线性。本文主要采用容忍度指标对回归方程中的解释变量进行多重共线性检验，检验结果见表2和表3。从表2和表3的检验结果来看，解释变量之间存在不同程度的多重共线性问题。为了提高回归分析的准确性，本研究采用岭回归方法对模型进行估计。
2.3.2岭回归结果如何确定岭参数k值是岭回归分析的关键。实际应用中，确定k值的方法有：①岭迹法，即对每个自变量绘制不同岭参数k下的岭回归估计值的变化趋势图，一般选择岭参数k使得每个自变量的岭迹趋于稳定，残差平方和增长不大；②方差膨胀因子法，选择k使得岭回归估计的VIF<10；③选择k满足以下条件，给定一个大于1的c值，岭回归残差平方和SSE(k)<cSSE。本文综合运用岭迹法和方差膨胀因子法确定k值。
2.3.3实证结果分析时点模型的F值检验结果来看，2003—2006和2010年的模型在P<0.1的水平下显著，其他年份在P<0.05的水平下显著，说明模型拟合效果较好；从缺水程度不同的区域模型F值检验结果看，各地区均在P<0.0001的水平下显著，严重缺水地区、轻度缺水、不缺水地区和极度缺水地区的拟合系数接近于1，中度缺水地区和全国的拟合系数接近于0.8，说明模型的拟合效果很好。检验结果表明回归方程有效，该模型具有统计学意义。
（1）水资源“农转非”驱动因素的时间尺度效应分析，从模型回归系数来看，2003—2010年，产业结构变化、城镇化发展是水资源“农转非”的主要推动因素，与理论预期相符。其中，产业结构变化是近年来推动水资源“农转非”最关键的因素，影响程度呈递增态势，从2003年的24.9%递增到2009年的46.7%，增长了21.8%，说明伴随着产业结构变化，非农用水需求快速增长是水资源“农转非”的主要拉动力。从时间点上，2008和2009年产业结构变化对水资源“农转非”的影响最大，作用程度分别达到43.2%和46.7%。城镇化发展对水资源“农转非”的影响呈现出先增后减的态势，维持在20%左右，自2003年的22.9%递增到2006年的26.1%，2007年开始递减，2010年为17.8%。随着时间推移，生态环境用水增加对水资源“农转非”的正向效应呈波动递增势，与理论预期相符。随着我国经济社会发展和气候变化的影响，大部分区域或流域水资源过度利用现象严重，水资源开发利用率超过国际标准40%的警戒线，致使生态环境破坏严重。为此，我国从2003年开始，为保护生态环境逐渐增加生态用水，用于保育和维护生态平衡，在水资源供给规模有限的情况下，迫使农用水向非农业领域转移的态势也越来越明显。尽管有效灌溉率变动的影响与理论预期相反，但是2010年和2003年相比，有效灌溉率变动对水资源“农转非”的影响显著降低，其正向影响程度从21.8%下降到14.5%。可能原因是近几年国家加大农田水利建设投资力度，灌溉水利用率的提高降低了农用水量。但从总体趋势来看，随着时间推移，稳定农业生产（尤其是粮食生产）的压力，保持农田灌溉规模稳定，将会对水资源“农转非”形成刚性约束，从而会进一步加剧水资源“农转非”的难度。同时，受农村经济增长及农村劳动力流动的影响，单纯农业经营收入所占比重逐渐降低，非农务工收入所占比重逐渐增加，农民对农业经营收入变化的敏感性逐渐降低，降低了农田灌溉需求，从而对水资源“农转非”的敏感度降低。2003—2010年，农业节灌率变动对水资源“农转非”的影响呈现波动递增态势，从2003年的3.4%增长到2009年的12.5%，2010年回落到6.6%，与理论预期相符，但从总体水平看，影响程度仍然偏低。这表明近年来我国加大农田节水技术改造，实行严格的农用水定额管理制度，对降低灌溉用水的功效逐渐凸显；同时也反映出我国农业节水技术采用水平区域差异较大，并且主要采用工程节水技术，节水效应不显著，转移到非农领域的水资源，很大程度上并非农业“节余”的用水。同时由于缺乏农业节水技术采用的利益补偿机制，农户缺乏主动节水激励，节水效果不明显。水资源利用比较收益变化是约束水资源“农转非”的关键因素，与理论预期相反，影响程度年际间波动变化。可能原因：一是我国非农产业增长速度明显高于农业增长速度，非农业产值年均增长速度是农业的1.4倍；二是随着农业产业结构变化，农业科技水平和农产品价格的提升，单方水农业产值的增幅较大，并且随着水资源短缺态势加剧，农用水需求弹性将降低，刚性约束效应增大；第三，说明目前水资源“农转非”主要采取行政平调模式，水资源“农转非”市场调控机制尚未健全[8]，地方政府或水管部门受经济增长诱因驱动，主要依靠行政手段强制性无偿或低价转移，并未建立利益引导和转移补贴的市场调节机制，致使其经济利益诱导效应降低。2003—2010年，国民经济总量（GDP）和总人口的影响变化不大，并且呈负相关关系，与理论预期相反。一方面原因是我国经济的结构性增长趋势明显，尤其是第三产业所占比例增加较快，对水资源“农转非”的影响被经济结构调整的效应稀释；二是总人口自然增长率较小，人口特征主要呈现出结构性变化，人口非农化趋势明显，人口增长及其变化的影响被城镇化发展的效应吸收。人均水资源量是度量区域水资源短缺程度的主要指标，也是制约水资源“农转非”的关键因素之一。2003—2010年，31个省（市、区）水资源禀赋的年际间差异对水资源“农转非”的影响呈现递增态势，与预期假设相符。从时点上看，我国多数年份处于中度缺水状态，其约束程度从2003年的6.3%递增到2010年的13.7%，反映了随着气候变暖、经济社会发展和生态环境恶化的影响，水资源短缺程度加剧，水资源绝对供给量的增长空间越来越小，为保障农用水安全，水资源“农转非”的难度越来越大。
（2）水资源“农转非”驱动因素的空间尺度效应分析根据图2，从模型回归系数来看，2003—2010年，全国范围内及缺水程度不同的地区，产业结构变化、城镇化发展、水资源利用比较收益变化是影响水资源“农转非”的最主要因素。不同地区影响水资源“农转非”的因素差异较大，如在极度缺水地区，产业结构变化、城镇化发展、生态环境改善、节灌率变动和人均水资源量的影响最大。从全国范围看，产业结构变化是最关键因素，影响程度达到32%；其次是城镇化发展，达到20.5%；水资源利用比较收益变化是主要制约因素，负向影响达到18.7%。在严重缺水地区，水资源利用比较收益变化是唯一制约因素，产业结构变化、人口规模、生态环境改善、有效灌溉率和节灌率变动具有较显著的正向影响。2003—2010年，在极度缺水的北京、天津、上海、山东、河南等8省（市、区），产业结构变化、城镇化发展、生态环境改善、节灌率变动和人均水资源量是推动水资源“农转非”的主要因素，具有显著的正向影响。其中，节灌率变动的影响最显著，达到39.1%，其次是人均水资源量的影响达到27.4%，产业结构变化、生态环境改善和城镇化发展的正向影响分别达到27.2%、19.6%和17.5%，人口规模的正向影响较小。该地区包括我国三个人口密集的直辖市和山东、河南、河北三个农业大省，经济基础和城镇化水平较高，其中河南、河北和山东是我国冬小麦主产区，2012年小麦播种面积和产量分别占全国的46.6%和55.4%。农业节灌率的提升和农用水定额管理制度对降低农用水消耗效果显著；该地区近10a来城镇化发展速度较快，拉动了居民生活用水和非农产业用水需求；同时反映出该地区本地水资源开发利用率较高，水环境问题突出，为改善生态环境，生态用水逐年增加，促进了水资源“农转非”。人均水资源量具有显著正向影响，说明该地区随着人口的结构性增长和城镇化发展，新增供水主要用于满足居民生活用水，相比较基期水资源“农转非”程度较大。GDP和水资源利用比较收益变化具有负向影响，与预期假设相反，但是影响程度较小。可能原因：一是该地区涵盖我国东部经济发达的三个直辖市，水资源结构性短缺矛盾突出，节水型非农产业的发展降低了水资源消耗；二是该地区的区位优势明显，人口结构性增长态势明显，城镇居民生活用水增加显著；三是尽管该地区农业产值所占比重降低，但是农用水产出率增速较快，水资源利用方式变化并不完全受用水比较收益驱动。有效灌溉率变动具有负向效应，与预期假设相符，说明该地区水资源的结构性短缺矛盾，将进一步加大有效灌溉规模增长的难度。2003—2010年，在严重缺水的辽宁、江苏、陕西、甘肃4省，产业结构变化、GDP、人口规模、生态环境改善、节灌率变动及人均水资源量均具有显著正向影响，各影响因素的作用程度差别不大，分别为15.5%、8.5%、22.4%、18.5%、18%和8.5%，与理论预期相符。其中，人口规模、生态环境改善、节灌率变动和产业结构变化是关键因素。水资源利用比较收益变化具有显著负向影响，作用程度为33.6%，与预期假设相反。有效灌溉率变动具有17.2%的正向影响，与预期假设相反。与其他地区相比，促进该地区水资源“农转非”主要因素的效应差异不大，水资源利用比较收益变化是唯一约束因素，而且作用程度较为明显，一方面反映了该地区农用水效率的提升，也表明水资源利用方式变化主要受地方政府政策的影响，水资源配置的市场机制尚未发挥应有的功能。在中度缺水的内蒙古、吉林、浙江、湖北、广东等8省（市、区），2003—2010年，产业结构变化是该地区水资源“农转非”的关键促进因素，具有显著正向影响，与预期假设相符，作用程度达到56.3%，说明近10a该地区非农产业的快速发展，尤其是工业化水平的提高对水资源需求缺口较大，水资源利用方式变化明显；城镇化发展、GDP、人口规模、生态环境改善具有正向影响，但影响程度不显著。水资源利用比较收益变化、节灌率变动与人均水资源量具有负向影响，其中水资源利用比较收益变化的影响较显著，达到15.7%。有效灌溉率变动具有24.9%的正向影响，与预期假设相反，说明该地区农田灌溉基础设施薄弱，水资源短缺态势促进了该地区的农田水利设施投资规模，降低了农业灌溉用水的损耗。与其他地区相比，该地区涵盖我国华北、东北、华南、西南、华东等地区，各地缺水特征、产业结构、人口结构差异较大，各影响因素的作用程度和方向差异较大。2003—2010年，在轻度缺水地区的湖南、四川、贵州3省，产业结构变化、GDP、城镇化发展、生态环境改善和有效灌溉率变动是主要的推动因素，作用程度分别是20.9%、10.8%、32.5%、12.8%和30.4%，其中产业结构变化、城镇化发展和有效灌溉率变动的作用显著。人口规模、节灌率是关键制约因素，影响程度分别达到34.2%和24.4%，与预期假设相反。该地区3个省位于我国西南地区，反映了该地区非农产业、城镇化发展对用水需求增长效应显著，同时农田水利设施建设，降低了输水设施损耗量，弥补了非农用水需求缺口。与其他地区相比，节灌率对水资源“农转非”的负向影响最大，说明该地区农业节水技术普及率低是农用水居高不下的关键因素。相比其他地区，该地区城镇化发展的影响最大，城镇居民生活用水增幅较大。2003—2010年，四川、贵州省的人均用水量增幅达到17.5%和16%，远高于全国同期9%的增长水平，致使人口规模的约束效应显著。2003—2010年，在水资源相对丰沛的福建、新疆等地区，GDP、城镇化发展和节灌率变动是关键推动因素，与理论预期相符。其中GDP的影响最为显著，达到38.7%；其次是城镇化发展，达到12.3%；节灌率变动的正向影响为5.1%。有效灌溉率变动具有7.1%的正向影响，与预期假设相反。产业结构变化、人口规模、生态环境改善、水资源利用比较收益变化和人均水资源量是抑制性因素，其中水资源利用比较收益变化最显著，达到25.5%，其他因素的作用不显著。该地区8省（区）多属于西北、西南欠发达地区，主要目标是追求经济快速增长，因此伴随着工农业和城镇化发展，拉动了非农用水需求快速增长。与其他地区相比，产业结构变化对水资源“农转非”具有负向影响，与预期相反，表明该地区非农产业发展速度落后于其他地区，高耗水产业所占比重大。有效灌溉率和节灌率变动的正向效应表明农田水利设施建设和农业节水技术推广对降低农用水量的作用逐渐提高。水资源利用比较收益变化是主要约束因素，反映了西部大开发战略的实施改善了该地区农业生产条件，农业发展速度较快，同时也说明水资源转换的利益补偿机制效应尚未发挥。
3结论与讨论
从时空维度上看，水资源“农转非”是经济社会、自然环境和制度政策等多种因素共同作用的结果。由于水资源利用方式的多样性和非完全可耗竭性，水资源利用方式变化年际间并不均衡，也非完全按照一维方向变动，其用途转换有长期的，也有短期的。本文利用2003—2010年省级面板数据，运用岭回归对各驱动因素的作用程度进行了分析。结果表明，相同因素在不同时空尺度上的作用程度和方向并不完全一致。
（1）各影响因素本身及其作用程度随研究尺度发生不同程度的变化。
（2）从时间尺度看：产业结构变化、城镇化发展和水资源利用比较收益变化一直是影响我国水资源“农转非”的主要因素，但是随着时间推移，各影响因素的推动作用表现出较大差异。
（3）从空间尺度看：全国范围内，产业结构变化、城镇化发展具有显著正向影响；水资源利用比较收益变化和人均水资源量是主要约束因素。产业结构变化、城镇化发展、生态环境改善、节灌率变动人均水资源量对极度缺水地区的正向影响显著；GDP和水资源利用比较收益变化的负向影响较大。在严重缺水地区，水资源利用比较收益变化是唯一的约束因素，负向影响达33.6%；其他因素均具有正向影响，除城镇化发展影响较小外，其他因素的作用程度差别不大。产业结构变化在中度缺水地区的作用力最大，城镇化发展和有效灌溉率变动也具有较显著的促进作用，水资源利用比较收益变化是主要约束因素；在轻度缺水地区，主要受到产业结构变化、城镇化发展和有效灌溉率变动的推动，水资源利用比较收益变化和节灌率变动的约束作用明显；影响水资源丰沛地区的主要因素是GDP和城镇化发展，水资源利用比较收益变化的约束效应明显。结果表明，各影响因素对不同区域水资源“农转非”的推动方向也不完全相同。
乌鲁木齐市水资源还面临着浪费问题，每年相当于供水总量20～30%的水量由于水管网"跑冒滴漏"被损耗。乌鲁木齐市辖天山区、沙依巴克区、新市区、水磨沟区、头屯河区、达坂城区、米东区及乌鲁木齐县。2010年乌鲁木齐完成地区生产总值1338．50亿元(当年价)，按可比价格计算，比上年增长12．2%。2010年常住人口已超300万人，预计到2020年，全市常住人口将达到500万。乌鲁木齐市七区一县定位不同，经济发展水平不一。天山区、沙依巴克区、新市区和水磨沟区是乌鲁木齐市的四个中心城区，是政治、经济、文化和金融中心。头屯河区、达坂城区和米东区交通便利，经济以工业为主导，是主要的制造业核心区和物流区。乌鲁木齐县以农业为主，旅游资源丰富。数据包络分析(dataenvelopmentanalysis，DEA)是由美国著名运筹学家Charnes，Cooper和Rhodes于1978年提出的［13］，采用线性规划的方法，利用观察到的有效样本数据，以相对效率为基础对同一类型的部门或单位(评价单元，DMU)的绩效进行比较或评价。利用DEA方法可以对经济发展生产前沿面上的规模有效性和技术有效性进行评价。DEA方法巧妙的构造了目标函数，并通过Charnes－Cooper变换(称为C2－R变换)将分式规划问题转化为线性规划问题，无需统一指标的量纲，也无需给定或者计算投入产出的权值，而是通过最优化过程来确定权重，从而使对决策单元的评价更为客观。DEA有效性代表的是"效率"的概念，DEA有效包括技术效率(也称综合效率)分解为纯技术效率和规模效率两部分。在DEA模型中把最佳生产状态的比值定为1，即DEA有效，根据DEA有效的定义和生产活动技术有效的定义可知，DEA有效，就代表了其技术有效和规模有效。利用DEA模型还可分析规模收益状况，在生产规模发生变化时，所带来的规模收益递增、规模收益不变和规模收益递减等三种情况。对于非有效单元，利用"投影原理"［11］不仅能指出指标的调整方向，还能给出调整量，并可进行纵向的时间比较和横向的区域比较。因此，对于乌鲁木齐市各城区水资源利用效率的评价问题，很适于运用DEA评价模型进行评价。文中选取乌鲁木齐市七区一县作为决策单元，使用DEA模型进行效率评价时，需要首先确定输入输出指标，参考其他文献中有关水资源评价指标的选取［14－15］，以及结合DEA模型的使用要求(决策单元的数量应该是评价指标个数的两倍以上)，选取经济效益作为产出指标O，以资本投入和劳动力投入作为投入指标。
2结果与分析
对乌鲁木齐市七区一县的统计数据，分别编号为:1天山区;2沙依巴克区;3新市区;4水磨沟区;5头屯河区;6米东区;7达坂城区;8乌鲁木齐县。运用DEAP2．1软件，以投入为导向，以2008年、2009年和2010年的截面数据为代表进行分析(表2)。
2．1乌鲁木齐市各城区水资源利用效率分析
首先对乌鲁木齐市七区一县水资源综合利用效率进行分析，通过计算得到2008年、2009年和2010年的效率值(表3，图1)。图12008－2010年乌鲁木齐市各城区水资源利用效率变化情况Fig．1ChangesofwaterresourcesuseefficiencyofeachdistrictofUrumqiin2008－2010(1)从综合效率来看，整体而言，乌鲁木齐市各城区的综合效率的平均值未达到1，用水效率不高，但2009年和2010年的平均值都大于2008年，整体水资源利用效率在提高。2008年，达到DEA有效的城区只有新市区，即投入产出都达到了最优状态，技术效率和规模效率都有效，其他6城区一县都非DEA有效，其中米东区和乌鲁木齐县的水资源利用综合效率最低。2009年，达到DEA有效的城区有沙依巴克区、新市区和米东区，其他四区一县均为非DEA有效，水资源综合效率最低的为乌鲁木齐县，仅有0．362。2010年，达到DEA有效的城区只有新市区，其他六区一县均为非DEA有效，水资源综合效率最低的仍然为乌鲁木齐县，为0．329。和2008年相比，三年总体看来，只有天山区的综合效率呈下降趋势，其他区县均呈现增长趋势。(2)从纯技术效率来看，2008年，除了新市区达到技术有效外，沙依巴克区、水磨沟区、头屯河区和达坂城区也达到了技术有效，说明这几个城区的各资源之间组合达到了最优，而其它三城区市则需要进一步完善要素的投入结构。2009年，在上述几个达到技术有效的城区外，米东区也达到了技术有效。2010年，在之前两年达到技术有效的城区中，沙依巴克区和米东区未达到技术有效。整体看来，天山区和乌鲁木齐县一直未达到技术有效，但技术效率较2008年也有略微增长。米东区的技术效率增长最快，但是乌鲁木齐县的技术投入过低，这说明乌鲁木齐市水资源的技术革新和资源优化配置上还需要进一步加强、改进和优化。(3)从规模效率来看，2008年，2009年和2010年规模收益递减的城区只有天山区，说明天山区的投入规模过大，只通过高投入带来高产出是不合理的，天山区是乌鲁木齐市金融和商业中心，经济发达，人口众多，对水资源的消耗量也最大，因此，只有通过资金、水资源和劳动力等要素的合理利用和配置才能提高资源的利用效率。水磨沟区、头屯河区、达坂城区和乌鲁木齐县三年均为规模收益递增，说明这些城区的规模和投入、产出不匹配，有必要扩大生产规模。沙依巴克区和米东区的规模收益由2008年的递增到2009年的不变到2010年的递增，说明这两个城区的生产规模还可以进一步的加大。新市区已达到最优配置，所以只需要保持不变即可。
2．2投入冗余与产出不足
在投入方面(表4)，2008年，天山区的固定资产投资总额，用水总量和用水人口三项投入均冗余，米东区和乌鲁木齐县的固定资产投资总额和用水总量两项投入冗余。2009年，天山区三项投入冗余，乌鲁木齐县用水总量投入冗余。2010年，天山区依然三项投入均冗余，沙依巴克区的用水人口冗余，米东区的固定资产投资总额和用水总量冗余，乌鲁木齐县用水总量冗余。这说明，天山区的资本投入过多，生产效率低下，应大力加快经济发展速度，提高经济发展效率。沙依巴克区在2008年和2009年投入均不冗余，在2010年用水人口冗余，说明劳动力效率有所下降。米东区在2008年和2010年均有固定资产投资总额和用水总量冗余，说明米东区在资本投入和资源合理利用方面还未找到最优配置的途径，还需进一步加强。乌鲁木齐县2008年的固定资产投资总额的冗余在2009年和2010年被消化，但用水总量持续冗余，乌鲁木齐县主要是农业用水，说明农业用水的效率极低，是亟待解决的主要问题。在产出方面，相对应于投入冗余，依然是上述提到的几个区县的产出方面不足。说明这几个区县在投入产出方面的效率不高。尤其是天山区的产出不足额较大，说明其经济发展效率低下。
2．3投影分析
按照DEA模型投影定理的改进公式，根据表3、4中的综合效率指数、投入冗余额和产出不足额，计算出2010年乌鲁木齐市非DEA有效区县的投影值，如表5所示。再投入冗余的区域中，如果保持现有产出不变，天山区可以减少23．03亿元的固定资产投资额，减少0．55亿m3的用水总量，还需减少23．65万的劳动力投入。沙依巴克区需减少80．73万人的劳动力投入。米东区可以减少48．83亿元的固定资产投资额和1．79亿m3的用水总量，乌鲁木齐县可以减少2．31亿m3的用水总量。从产出方面来看，天山区需要增加的产出量最大，为100．04亿元，其他三个区县产出都需增加二十余亿元，才能达到相对有效性。
3讨论
水资源是维系区域经济与社会发展的重要资源。随着工业化、城镇化和农业现代化的加速推进，区域水资源短缺矛盾日益凸显。在经济欠发达区域，水资源紧缺是制约区域经济发展的因素之一，必须有效提高水资源利用效率;但另一方面，提高水资源利用效率需要投入大量资金和科学技术，在经济欠发达区域还较难实现，因此就更需要政府的大力支持。其次，文中选取了固定资产投资总额、用水总量和用水人口这三个指标，研究了目前正处在跨越式发展阶段和水资源短缺矛盾突出的乌鲁木齐市作为研究区，深入研究不同行政区内的水资源利用效率差异，避免了大区域宏观研究的笼统性。但是，水资源利用效率所受影响因素较多，在今后的研究中可尝试结合本地区特点采用多种指标进行分析。
4结论
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