時(shí)間:2023-03-10 14:49:35
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(一)水利工程項(xiàng)目建設(shè)環(huán)境復(fù)雜。水利工程項(xiàng)目建設(shè)的施工環(huán)境較為復(fù)雜,所在施工區(qū)域的地形和地質(zhì)條件各異,所采用的施工機(jī)械設(shè)備種類比較多,涉及專業(yè)領(lǐng)域廣,所應(yīng)用的施工技術(shù)也不同于普通工程建設(shè)。而且水利工程施工的工序比較繁雜,涉及到多種工程。例如爆破工程、模板工程、涵洞工程等。在所涵蓋的工程中存在具有危險(xiǎn)性的工程,而且所有工程的施工都會(huì)受到環(huán)境的影響。
(二)水利工程施工過(guò)程中安全意識(shí)單薄。在水利工程施工過(guò)程中,管理人員安全生產(chǎn)管理意識(shí)比較薄弱,水利工程施工人員素質(zhì)參差不齊,專業(yè)龐雜,大部分工程施工人員不了解有關(guān)于水利工程施工安全生產(chǎn)方面的制度和法律,缺乏安全生產(chǎn)法制意識(shí),未能有效地規(guī)范自己的施工行為,沒(méi)有遵循相關(guān)法律法規(guī)的要求,不利于水利工程施工安全生產(chǎn)管理工作的開展。
(三)水利工程安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)力度不夠。在水利工程項(xiàng)目施工過(guò)程中,水利工程安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)力度比較小,施工方更重視水利工程的生產(chǎn)效益和施工進(jìn)度,卻忽視了施工過(guò)程中的安全問(wèn)題,沒(méi)有將水利工程施工安全責(zé)任落實(shí)到每一個(gè)人的身上。水利施工人員的技術(shù)和素質(zhì)并不相同,存在差異性,在對(duì)施工安全的理解上也有所不同,部分施工人員缺乏對(duì)水利工程施工安全生產(chǎn)知識(shí)的了解,不利于其開展有效的安全施工工作。安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)既耗費(fèi)時(shí)間,又沒(méi)有明顯的經(jīng)濟(jì)效益,因而所謂的安全教育也僅僅停留在口頭上。
(四)水利工程在安全生產(chǎn)方面投入的資金不夠。水利工程在安全生產(chǎn)方面缺乏資金的支持,資金投入不充足,水利工程單位不能按照相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求配備相應(yīng)的安全防護(hù)工具以及現(xiàn)場(chǎng)安全措施,施工現(xiàn)場(chǎng)存在許多不確定性,有限的安全生產(chǎn)資金往往被挪作它用,所使用的安全設(shè)備較為落后,難以實(shí)施有效的安全保護(hù)作用。
二、加強(qiáng)水利工程安全生產(chǎn)管理的措施
(一)完善水利工程施工保障體系。為加強(qiáng)水利工程安全生產(chǎn)管理工作,要建立健全的水利工程施工保障體系,以使得水利施工安全生產(chǎn)管理工作有據(jù)可循。在制定水利工程施工保障體系的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)遵循自上而下的原則,根據(jù)水利工程的建設(shè)狀況來(lái)制定相應(yīng)的目標(biāo)計(jì)劃,健全施工生產(chǎn)責(zé)任制度,將水利工程的施工責(zé)任落實(shí)到每一個(gè)施工人員的身上,以增強(qiáng)施工人員的責(zé)任感,使其能夠自覺(jué)地規(guī)范自己的施工行為,從而保障水利工程的施工安全。要設(shè)立完善的水利工程施工安全監(jiān)督體系,由專門的部門來(lái)對(duì)施工工作進(jìn)行有效的控制。嚴(yán)格按照有關(guān)水利工程施工安全的法律法規(guī)來(lái)執(zhí)行工作,以提高水利施工安全生產(chǎn)管理有效性。
(二)完善水利工程安全管理機(jī)制,建立獎(jiǎng)罰制度。要建立健全的水利工程安全管理機(jī)制,以確保水利工程施工的安全性。為提高水利工程施工人員的安全意識(shí),規(guī)范施工人員的施工行為,則必須制定健全的獎(jiǎng)罰制度。對(duì)于能夠遵循安全施工生產(chǎn)要求的員工予以表?yè)P(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)于不遵守水利施工安全守則的施工人員予以批評(píng)和懲罰,以促使水利施工人員嚴(yán)格要求自己,實(shí)施安全施工生產(chǎn)工作。
(三)強(qiáng)化安全意識(shí),加強(qiáng)施工過(guò)程中的安全管理。要加強(qiáng)對(duì)水利施工人員的安全培訓(xùn),以強(qiáng)化施工人員的安全意識(shí),讓其充分學(xué)習(xí)與水利工程施工相關(guān)的安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例,掌握與水利工程施工安全生產(chǎn)相關(guān)的法律知識(shí),樹立施工人員的法制意識(shí),使其認(rèn)識(shí)到安全施工是自身利益的保證,能夠自覺(jué)地遵守安全施工要求,主動(dòng)安全施工、文明施工。在定期開展的安全教育培訓(xùn)過(guò)程中,要向施工人員講解施工過(guò)程中所需要注意的安全事項(xiàng),規(guī)范施工人員的技術(shù)操作和設(shè)備操作,創(chuàng)新水利工程施工技術(shù),使其更具安全性。重視對(duì)水利工程施工安全的宣傳,從思想層次上提高施工人員對(duì)安全生產(chǎn)的重視程度,以確保水利施工安全生產(chǎn)管理的效果。
(四)加強(qiáng)規(guī)章制度建設(shè),規(guī)范員工行為。在水利工程項(xiàng)目施工過(guò)程中,要制定完善的規(guī)章制度,以使施工人員的操作符合要求。完善的規(guī)章制度,有利于為水利工程施工安全生產(chǎn)管理工作指引方向,可為生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位帶來(lái)更多的安全生產(chǎn)效益,為水利施工生產(chǎn)活動(dòng)的順利開展提供重要的保障。在規(guī)章制度建設(shè)的過(guò)程中,要嚴(yán)格規(guī)范施工人員的生產(chǎn)行為,要實(shí)施全面的施工責(zé)任制,采用“安全第一”的生產(chǎn)方針,以保障水利施工安全生產(chǎn)管理工作的可實(shí)行性。
三、結(jié)語(yǔ)
生產(chǎn)過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)水利工程建設(shè)周期長(zhǎng),施工工序復(fù)雜,施工過(guò)程中如有施工質(zhì)量不過(guò)關(guān)、安全隱患未及時(shí)處理,機(jī)械操作不當(dāng)都可能引起堰體失事、爆炸、觸電等危險(xiǎn)。安全管理風(fēng)險(xiǎn)未落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制、安全生產(chǎn)管理制度不健全、未嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)操作規(guī)程等易造成安全管理漏洞,無(wú)章可循,安全意識(shí)不足,人員操作設(shè)備失誤,引發(fā)重大事
2應(yīng)對(duì)策略分析
2.1總體布置
工程總平面布置應(yīng)在總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上,根據(jù)工程性質(zhì)、規(guī)模、生產(chǎn)流程、交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù),以及防火、安全、衛(wèi)生、節(jié)能、施工、檢修、廠區(qū)發(fā)展等要求,結(jié)合場(chǎng)地自然條件,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后擇優(yōu)確定。在工程總體布置設(shè)計(jì)方面,應(yīng)根據(jù)工程所在地的氣象、洪水、雷電、地質(zhì)、地震等自然條件和周邊情況,預(yù)測(cè)勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生的主要危險(xiǎn)因素,并對(duì)各建筑物、交通道路、安全衛(wèi)生設(shè)施、環(huán)境綠化等進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃。
2.2自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)防范
2.2.1地震風(fēng)險(xiǎn)防范工程選址時(shí)選擇區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性較好地塊,盡量避開區(qū)域性大活動(dòng)斷裂帶,嚴(yán)格按照規(guī)范要求確定工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和地震作用計(jì)算方法,根據(jù)規(guī)范、相關(guān)研究成果及成功的工程經(jīng)驗(yàn)合理確定工程各建筑物結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)處理措施,建立、健全地震監(jiān)測(cè)及預(yù)警、預(yù)報(bào)系統(tǒng),建立工程安全運(yùn)行管理制度并嚴(yán)格執(zhí)行,對(duì)建筑物進(jìn)行定期的檢修維護(hù)。
2.2.2暴雨、洪水、泥石流等風(fēng)險(xiǎn)防范嚴(yán)格按照防洪標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì),重點(diǎn)做好電站及其他建筑物的防洪、度汛措施,加強(qiáng)電站運(yùn)行管理及水情測(cè)報(bào),地面建筑物的設(shè)計(jì)充分考慮氣象等不利因素,加強(qiáng)監(jiān)控,制定相應(yīng)的專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案。
2.2.3低溫及凍融、凍脹風(fēng)險(xiǎn)防范在混凝土施工中應(yīng)根據(jù)不同情況選擇含有不同礦物質(zhì)成分和不同性能的水泥、骨料和外加劑,從材料方面確保混凝土的抗凍性能,嚴(yán)格混凝土制作配合比,根據(jù)結(jié)構(gòu)類型和所處的環(huán)境條件,確定關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù),摻入外加劑以增加混凝土密實(shí)度,提高抗凍性能,依據(jù)規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)防凍設(shè)計(jì)、施工,改善混凝土構(gòu)件周圍的環(huán)境條件,以減少或改善致使混凝土凍融受損的各種不利因素,嚴(yán)防滲漏,加強(qiáng)排水,對(duì)易受凍害的邊坡采取噴護(hù)、排水等綜合措施。
2.2.4生產(chǎn)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)防范嚴(yán)格設(shè)備選型,選擇有資質(zhì)廠家的合格設(shè)備,確保安裝質(zhì)量和安裝精度,設(shè)備安裝過(guò)程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作,并按相關(guān)規(guī)定對(duì)設(shè)備焊縫進(jìn)行檢查。嚴(yán)格運(yùn)行管理,發(fā)現(xiàn)超標(biāo)振動(dòng)應(yīng)及時(shí)查明原因,必要時(shí)停機(jī)檢修,做好設(shè)備運(yùn)行維護(hù)、試驗(yàn)和調(diào)試工作,按技術(shù)規(guī)范要求工況運(yùn)行,加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備各部位的監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及早處理。制定嚴(yán)格的操作管理制度,對(duì)操作人員進(jìn)行安全管理及崗位培訓(xùn),焊接作業(yè)人員必須具備相應(yīng)資質(zhì),并持證上崗。完善設(shè)備巡視與臺(tái)賬制度,確保設(shè)備正常運(yùn)行。
2.3加強(qiáng)安全管理
2.3.1落實(shí)安全管理制度建立安全生產(chǎn)責(zé)任制,落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制的監(jiān)督、監(jiān)察機(jī)構(gòu),制定安全管理規(guī)章制度,及安全生產(chǎn)操作規(guī)程,安全生產(chǎn)管理過(guò)程中對(duì)安全工作進(jìn)行計(jì)劃、布置、檢查、總結(jié)、評(píng)比。
2.3.2加強(qiáng)對(duì)施工隊(duì)伍的安全管理培訓(xùn)工程項(xiàng)目應(yīng)配有專門負(fù)責(zé)安全的人員,選擇理論和實(shí)踐能力都較強(qiáng)、有充分應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)能力的人員,對(duì)于新入廠的工人和調(diào)換工種的工人應(yīng)進(jìn)行崗前安全教育和技術(shù)培訓(xùn),特種作業(yè)人員,除按一般性安全教育外,還要按照行業(yè)規(guī)定進(jìn)行特種專業(yè)培訓(xùn),考核合格并取得特種作業(yè)人員操作證后方可上崗。
2.3.3建立應(yīng)急救援組織,做好應(yīng)急救援管理制定單位應(yīng)急救援預(yù)案,建立應(yīng)急救援組織,配備應(yīng)急救援物資、設(shè)備和器材,制定事故應(yīng)急救援預(yù)案演練計(jì)劃,實(shí)施演練,建立事故分類和等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)及調(diào)查、處理、報(bào)告、等級(jí)、制度和事故管理檔案,做到“四不放過(guò)”,即
①事故原因未查清不放過(guò);
②事故責(zé)任人未受到處理不放過(guò);
③事故責(zé)任人和周圍群眾沒(méi)有受到教育不放過(guò);
④事故沒(méi)有制訂切實(shí)可行的整改措施不放過(guò)。
2.3.4水工建筑物安全建筑物抗震等級(jí)應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范要求,按照規(guī)范要求合理確定工程等別、水工建筑物級(jí)別及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)工程區(qū)建設(shè)條件合理確定水工建筑物形式、尺寸、抗震措施等,對(duì)建筑物選址、結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)處理、建筑材料、施工工藝等各環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制,施工中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求,做好水工建筑物防滲體施工、地基處理等,建立科學(xué)的洪澇與地震等時(shí)期的運(yùn)行管理制度,提高應(yīng)對(duì)不可預(yù)見(jiàn)危險(xiǎn)的能力,定期進(jìn)行水工建筑物監(jiān)測(cè)、檢查與維護(hù)。
3結(jié)語(yǔ)
水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系主要是通過(guò)加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)管理與控制,使施工相關(guān)人員、機(jī)械設(shè)備都保持良好的狀態(tài),從而保證施工安全生產(chǎn),并不斷的完善施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系。采用成熟度分級(jí)方法對(duì)施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系進(jìn)行評(píng)價(jià),有利于為提升安全標(biāo)準(zhǔn)化體系提供改進(jìn)途徑。成熟度分級(jí)主要有5級(jí),呈階梯式。第一,初始級(jí)。初始級(jí)是安全標(biāo)準(zhǔn)化體系的最低級(jí)別,當(dāng)水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系處于這一級(jí)別時(shí),水利工程還沒(méi)有建立完善的安全標(biāo)準(zhǔn)化制度,在施工生產(chǎn)中,存在一定的隨意性,施工中的安全管理也不夠嚴(yán)格。第二,計(jì)劃級(jí)。當(dāng)水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系處于計(jì)劃級(jí)時(shí),說(shuō)明水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系的構(gòu)建受到了重視,管理部門考試計(jì)劃構(gòu)建施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系,為安全生產(chǎn)提供保障措施,并且之間規(guī)范執(zhí)行程序。第三,規(guī)范級(jí)。規(guī)范級(jí),是指水利工程施工安全制度與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)已經(jīng)較為完善,而且在日常施工中已經(jīng)滲透了施工安全標(biāo)準(zhǔn)化工作,而且施工過(guò)程中相關(guān)工作的流程也已經(jīng)相當(dāng)完善。第四,控制級(jí)??刂萍?jí)說(shuō)明水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系已經(jīng)能夠?qū)κ┕ぶ懈黜?xiàng)工作、施工中安全績(jī)效能夠進(jìn)行監(jiān)督與控制,并且通過(guò)分析施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系的實(shí)施效果情況采取有效的措施進(jìn)一步提高效果。第五,持續(xù)改進(jìn)劑。持續(xù)改進(jìn)劑是水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)體系的最高級(jí)別,此時(shí)的施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系已經(jīng)能夠及時(shí)的分析安全標(biāo)準(zhǔn)化體系的實(shí)施效果并及時(shí)的反饋相關(guān)信息,以供安全管理人員不斷優(yōu)化安全標(biāo)準(zhǔn)化體系,不斷提升其實(shí)施效果。
2水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系評(píng)價(jià)的要素
水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系評(píng)價(jià)的要素是根據(jù)水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系中的要素決定的。根據(jù)水利部發(fā)行的相關(guān)評(píng)價(jià)文件,水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系中關(guān)鍵要素有十三個(gè),次要要素有四十五個(gè),次要因素與關(guān)鍵因素是被包含關(guān)系,因此,水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系評(píng)價(jià)中將十三個(gè)關(guān)鍵要素作為1級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo),根據(jù)關(guān)鍵因素與次要因素之間的關(guān)系。
3水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)
水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要是用于判斷水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系的成熟度級(jí)別。通過(guò)評(píng)判成熟度等級(jí)中各評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)確定安全標(biāo)準(zhǔn)化體系的成熟度。例如,以職業(yè)危害申報(bào)為例,如果,水利工程施工安全標(biāo)準(zhǔn)化體系中沒(méi)有申報(bào)職業(yè)危害因素,說(shuō)明該安全標(biāo)準(zhǔn)體系處于初始級(jí),如果體系中有申報(bào)職業(yè)危害因素,但是其職業(yè)危害因素不全面,說(shuō)明該安全標(biāo)準(zhǔn)體系處于計(jì)劃級(jí),如果體系中的職業(yè)危害因素申報(bào)較為全面,說(shuō)明該安全標(biāo)準(zhǔn)體系處于規(guī)范級(jí),如果體系中的職業(yè)危害因素申報(bào)很全面,說(shuō)明該安全標(biāo)準(zhǔn)體系處于控制級(jí);如果體系中的職業(yè)危害因素申報(bào)很全面,而且相關(guān)職業(yè)危害因素發(fā)生變化后能夠及時(shí)的隊(duì)員因素進(jìn)行修改,說(shuō)明該安全標(biāo)準(zhǔn)體系處于最高級(jí)———持續(xù)改進(jìn)級(jí)。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:水利工程;安全隱患;預(yù)防;監(jiān)控
一、水利工程施工的安全隱患
水利工程與一般建筑工程不同,在施工中施工存在更多、更大的安全隱患,分析如下:
1)工程規(guī)模較大,施工單位多,往往現(xiàn)場(chǎng)工地分散,工地之間的距離較大,往往形成了一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境,交通聯(lián)系多有不便,系統(tǒng)的安全管理難度大。
2)涉及施工對(duì)象紛繁復(fù)雜,單項(xiàng)管理形式多變,如有的涉及土石方爆破工程,接觸炸藥雷管,具有爆破安全問(wèn)題;有的涉及洪水期間的季節(jié)施工,必須保證洪水侵襲情況下的施工安全;有的關(guān)于基坑開挖處理(如大型閘室基礎(chǔ))時(shí)基坑邊坡的安全支撐;大型機(jī)械設(shè)施和運(yùn)輸車輛的使用,更應(yīng)保證架設(shè)及使用期間的安全;有引水發(fā)電隧洞,施工導(dǎo)流隧洞施工時(shí)洞室施工開挖襯砌、封堵的安全問(wèn)題。
3)施工現(xiàn)場(chǎng)均為“敞開式”施工,無(wú)法進(jìn)行有效的封閉隔離,對(duì)施工對(duì)象、工地設(shè)備、材料、人員的安全管理增加了很大的難度。
4)水利工地招用的部分農(nóng)民工文化層次較低,加之分配工種的多變,使其安全應(yīng)變能力相對(duì)較差,增加了安全隱患。
5)現(xiàn)代水利施工,機(jī)械設(shè)備多,且越來(lái)越向自動(dòng)化、大型化、復(fù)雜化方向發(fā)展,現(xiàn)場(chǎng)施工速度快,一個(gè)中大型的水利樞紐工程往往只需要4~5年就竣工了。在有限的場(chǎng)地條件下,現(xiàn)場(chǎng)的快速施工,使有效控制安全的難度大。
6)水利工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)多在野外,自然環(huán)境差,施工單位多居住在臨時(shí)建筑里,抵御自然災(zāi)害能力差;而且各種生活條件,比如飲食、通風(fēng)、御寒和衛(wèi)生等條件差;安全設(shè)施,比如滅火器等消防器材配備不到位。在野外環(huán)境下,自救能力有限,一旦發(fā)生問(wèn)題,都會(huì)危及到職工的生命安全,不可小視。
二、水利工程施工安全的預(yù)防
“安全第一,預(yù)防為主”,要保證水利工程建設(shè)期間的施工安全,首先要以人為本,抓好施工準(zhǔn)備階段的安全管理工作。工程施工安全的預(yù)防可以從以下幾方面進(jìn)行。
(一)建立安全管理體系,從組織上落實(shí)安全措施
在工程招投標(biāo)后,建設(shè)單位、監(jiān)理單位和施工單位在成立項(xiàng)目部的同時(shí),就應(yīng)建立以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為第一責(zé)任人的安全管理體系,建立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組,層層分解落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任,并賦予相應(yīng)安全管理權(quán)力,包括違章作業(yè)制止權(quán),嚴(yán)重隱患停工權(quán),經(jīng)濟(jì)處罰權(quán),安全一票否決權(quán)等,保證其有效行使職責(zé)。在組建施工隊(duì)伍、施工班組時(shí),應(yīng)選擇技術(shù)過(guò)硬,安全質(zhì)量意識(shí)強(qiáng)的人員,實(shí)行安全與效益掛鉤,使其能認(rèn)真執(zhí)行安全規(guī)章制度。對(duì)于特種作業(yè)人員,危險(xiǎn)作業(yè)崗位,應(yīng)嚴(yán)格培訓(xùn),持證上崗。對(duì)新工人實(shí)行三級(jí)安全教育,未經(jīng)安全教育的不準(zhǔn)上崗,并明確規(guī)定工人有權(quán)拒絕管理人員的違章指揮及無(wú)安全防護(hù)的危險(xiǎn)作業(yè)。
(二)抓好安全教育,在思想上繃緊安全這根弦
安全預(yù)防,思想是關(guān)鍵,而抓好建設(shè)單位、監(jiān)理單位和施工單位主要領(lǐng)導(dǎo)的安全教育工作是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。首先要使各管理層樹立強(qiáng)烈的安全意識(shí),才能使安全教育工作不成為一句空話。凡發(fā)生安全事故的單位,一律追究相應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)的責(zé)任,年終考核不合格,視情節(jié)扣發(fā)年終獎(jiǎng)金,直至解聘和辭職。通過(guò)安全生產(chǎn)“一票否決制”,激發(fā)領(lǐng)導(dǎo)層開展安全生產(chǎn)工作的自覺(jué)性。
其次,以人為本,強(qiáng)化廣大職工的安全責(zé)任意識(shí),施行安全事故的“三不放過(guò)原則”(即事故原因不查出不放過(guò),廣大職工不受教育不放過(guò),防范措施不落實(shí)不放過(guò)),提高職工對(duì)安全生產(chǎn)工作的責(zé)任感。使職工的思想從“你要我安全”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔倚枰踩?,在思想上建立憂患意識(shí),為貫徹安全制度,落實(shí)安全措施,提供強(qiáng)有力的思想保證。
(三)制訂安全制度,進(jìn)行制度教育
水利施工安全工作也是一門科學(xué),是有規(guī)律可循的,要建立安全生產(chǎn)制度,用制度管人,才能使施工安全管理工作具有科學(xué)性、延續(xù)性。安全制度必須結(jié)合本單位、本部門的實(shí)際情況進(jìn)行制定,既要有一般要求、一般情況下的安全施工制度,也要結(jié)合各種突發(fā)因素,制定應(yīng)急情況下的安全施工預(yù)案。建設(shè)單位、監(jiān)理單位和施工單位應(yīng)層層制訂落實(shí)安全施工制度,做到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,符合實(shí)際。筆者單位多年來(lái)一直采取監(jiān)理單位和施工單位就施工安全問(wèn)題向建設(shè)單位負(fù)責(zé),層層簽訂《安全生產(chǎn)責(zé)任書》的制度,把安全生產(chǎn)責(zé)任層層分解,落實(shí)到個(gè)人,多年來(lái)在施工建設(shè)中未發(fā)生重大安全事故,效果十分顯著。
三、施工過(guò)程的安全管理監(jiān)控
在施工過(guò)程的安全管理當(dāng)中,既要統(tǒng)籌兼顧,不遺死角,又要集中力量抓好重點(diǎn);既要重視施工高峰期間的施工安全,又必須注意其它施工期間各個(gè)安全環(huán)節(jié)。
(一)控制兩個(gè)關(guān)鍵,保證安全生產(chǎn)
施工安全管理應(yīng)抓住兩個(gè)“關(guān)鍵”,即關(guān)鍵施工對(duì)象和關(guān)鍵施工工序。關(guān)鍵施工對(duì)象包括:危險(xiǎn)施工部位)如高空懸挑部位施工、大壩圍堰筑堤施工、導(dǎo)流洞引水洞襯砌封堵施工、土石方爆破開挖施工、深基坑開挖支護(hù)施工等。關(guān)鍵施工工序包括:大體積砼澆筑、大型構(gòu)件吊裝作業(yè)、鋼筋焊接加工、構(gòu)配件吊裝運(yùn)輸、材料、腳手架工程等。對(duì)以上兩個(gè)“關(guān)鍵”實(shí)行安全檢查制度及專人安全盯崗制度,真正做到制度落實(shí)、檢查落實(shí)、責(zé)任落實(shí)。
(二)堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化管理,實(shí)行全員、全過(guò)程、全方位安全生產(chǎn)控制
堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化管理是水利施工安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)性工作,全員、全過(guò)程、全方位執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)范化施工是安全生產(chǎn)最強(qiáng)有力的保證。項(xiàng)目施工中應(yīng)將每一天的施工對(duì)象,作業(yè)人員及作業(yè)程序,安全注意事項(xiàng)及安全措施等,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化要求和規(guī)定,使作業(yè)人員在施工前和施工中的每時(shí)、每刻都能做到施工地點(diǎn)明確,施工對(duì)象明確,工作要求明確,安全注意內(nèi)容明確,杜絕因情況不清,職責(zé)不明,盲目施工導(dǎo)致的安全隱患。
(三)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的安全管理
水利工程施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)是安全管理最終落實(shí)點(diǎn),也是安全隱患和安全事故最終發(fā)生的地點(diǎn),必須嚴(yán)格把握作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的安全管理,進(jìn)行安全施工。
建立和健全各類現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理制度,如責(zé)任制;抽查制;安全交底;防火、安全用電制;機(jī)具、設(shè)備安全使用管理制度;安全紀(jì)律等。應(yīng)設(shè)專職安全檢查員監(jiān)督實(shí)施,發(fā)現(xiàn)任何安全事故隱患和苗頭以及違章操作,立即采取相應(yīng)措施,并嚴(yán)肅查處。
嚴(yán)禁各類無(wú)證上崗;嚴(yán)禁非專業(yè)人員從事專業(yè)工種;嚴(yán)禁非電氣人員安裝維修電器電路;嚴(yán)禁閉雜人員進(jìn)入高空懸垂、危險(xiǎn)作業(yè);易燃易爆品堆場(chǎng)堆庫(kù),應(yīng)盡量遠(yuǎn)離人員密集區(qū),避免發(fā)生各類意外傷害。
各工序交替、工種更換、作業(yè)面交付等環(huán)節(jié),應(yīng)包括安全交接的工作內(nèi)容,防止因情況不明或情況陌生而造成的安全隱患。
趕工作業(yè)特別容易發(fā)生事故。深夜班作業(yè)及連班作業(yè)極度易引起因施工人員的身體疲倦,深夜瞌睡而導(dǎo)致的安全事故,一般應(yīng)盡量予以避免。工程特殊情況,確實(shí)需要加班加點(diǎn)作業(yè),安全員應(yīng)在做好準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)監(jiān)督巡視,時(shí)刻控制現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)狀態(tài),嚴(yán)格防范事故發(fā)生。
水利工程往往工程規(guī)模較大,施工作業(yè)點(diǎn)廣,易爆易燃材料使用量多,容易發(fā)生火災(zāi)。必須建立以項(xiàng)目經(jīng)理、安全員為領(lǐng)導(dǎo)的一定數(shù)量的人員的消防隊(duì)伍,平時(shí)進(jìn)行必要的滅火知識(shí)培訓(xùn)演練。在木工車間、機(jī)修車間、發(fā)電房、食堂、倉(cāng)庫(kù)等易發(fā)生火災(zāi)場(chǎng)所配備一定數(shù)量的滅火器(泡沫、干粉)和沙包等消防設(shè)施,做到有備無(wú)患。
現(xiàn)場(chǎng)每天完工,各施工作業(yè)班組認(rèn)真清理現(xiàn)場(chǎng).并經(jīng)安全檢查人員驗(yàn)收,方可離場(chǎng),防止留下各類安全隱患。
安全專職或兼職人員應(yīng)接受相應(yīng)系統(tǒng)急救、設(shè)備和器材的使用培訓(xùn)及藥物準(zhǔn)備,以備急用。
注水泵的安全管理是圍繞注水泵設(shè)備的安全運(yùn)行的各個(gè)方面來(lái)開展的,主要包括制定注水泵安全工作的相關(guān)工作手冊(cè)和管理?xiàng)l例,明確個(gè)人和部門的職責(zé),做好注水泵的設(shè)備常態(tài)化維護(hù)工作,注水泵設(shè)備的不定期檢測(cè)和定期大檢,以及當(dāng)注水泵設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)安全隱患時(shí),應(yīng)當(dāng)采取的各種相應(yīng)措施等。
二、舊的注水泵安全管理中的不足
原來(lái)我單位包括注水泵在內(nèi)的主要設(shè)備的安全管理存在著諸多的問(wèn)題,這直接影響了設(shè)備的正常運(yùn)行、使用壽命,使設(shè)備的損耗增大,增加了設(shè)備維護(hù)成本和安全管理成本。過(guò)去的設(shè)備管理工作缺乏一套完善、科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),很多時(shí)候依靠管理人員的經(jīng)驗(yàn)判斷,對(duì)設(shè)備采取定時(shí)檢查維修無(wú)形中增大了設(shè)備的安全隱患。同時(shí)這種按時(shí)維修制度存在著過(guò)剩維修和維修不足的弊端[1]。缺少必要的故障預(yù)防手段,不能及時(shí)地了解設(shè)備的磨損情況,只能夠在事故發(fā)生后采取補(bǔ)救措施。有的管理者的設(shè)備安全意識(shí)還有待提高。這一系列的問(wèn)題都直接影響了設(shè)備的正常運(yùn)行和油氣開采工作的正常開展。
三、新的設(shè)備安全管理
目前我單位對(duì)注水泵等重要設(shè)備提出了一系列設(shè)備管理思想,制定了相應(yīng)的設(shè)備管理具體條例,并認(rèn)真實(shí)施。
一是,制訂了有關(guān)設(shè)備管理手冊(cè),明確了安全管理責(zé)任,定期開展注水泵安全教育,對(duì)注水泵安全管理人員進(jìn)行進(jìn)一步的安全教育,特別是注水泵的故障隱患排除教育。
二是,對(duì)注水泵進(jìn)行常態(tài)化監(jiān)測(cè)。采用狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備提高設(shè)備安全可靠性,投入使用VM-63型測(cè)振表,對(duì)于旋轉(zhuǎn)設(shè)備的振動(dòng)檢測(cè)要嚴(yán)格執(zhí)行GB/T6075.3-2001、GB10068-2008、GB50040-96標(biāo)準(zhǔn)、JB/T8541-1997標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于離心泵、電機(jī)的安全振動(dòng)范圍始終控制在4.5mm/s之內(nèi),絕對(duì)不能超過(guò)7.1mm/s對(duì)于柱塞泵曲軸箱的安全振動(dòng)范圍始終控制在7.1mm/s之內(nèi),絕對(duì)不能超過(guò)11.2mm/s,且泵基礎(chǔ)垂直方向振動(dòng)位移不大于20μm(振動(dòng)峰值);對(duì)于往復(fù)設(shè)備的安全振動(dòng)范圍要始終保持在7.1mm/s之內(nèi),絕對(duì)不能超過(guò)18.0mm/s。確??梢詫?shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),加強(qiáng)設(shè)備的故障排查力度,要建立規(guī)范的設(shè)備運(yùn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)中心,記錄設(shè)備的各項(xiàng)常規(guī)值。改變過(guò)去定期由設(shè)備下保養(yǎng)單再進(jìn)行保養(yǎng)的被動(dòng)工作方式,及時(shí)反映發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,并利用停泵、停注等機(jī)會(huì),檢修工作中發(fā)現(xiàn)的小問(wèn)題,提高注水效率[1]。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)是在設(shè)備管理與維修的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,國(guó)外的油田大型企業(yè)基本上是依靠故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的動(dòng)態(tài)管理。
三是,每年請(qǐng)專業(yè)單位對(duì)包括注水泵在內(nèi)的油田開采關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行全面檢修,并根據(jù)專業(yè)的檢測(cè)報(bào)告,綜合分析判斷注水泵的正常運(yùn)行情況,及時(shí)制定出有效的維護(hù)措施。并結(jié)合常態(tài)化檢測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全隱患,及時(shí)采取有效的措施。
四是,定期地化驗(yàn)油品和監(jiān)測(cè)軸承的狀況,根據(jù)狀況及時(shí)添加或更換油,提高設(shè)備的維護(hù)質(zhì)量。
四、新舊設(shè)備安全管理技術(shù)對(duì)比
較原來(lái)的設(shè)備安全管理,采用了新的設(shè)備安全管理技術(shù)后,設(shè)備的運(yùn)行在各方面都有較大的提升和改進(jìn)。
一是,通過(guò)對(duì)注水泵設(shè)備采用狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行常態(tài)化檢測(cè)與定期的全面檢查相結(jié)合,保證了設(shè)備始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。采用新的設(shè)備安全管理技術(shù)后,注水泵的出口壓力明顯降低,電機(jī)的各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)值減少,曲軸箱各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)值明顯減少,如注水泵1#的動(dòng)力缸自由端的水平、軸向測(cè)點(diǎn)分別從上次的5.1mm/s、4.7mm/s下降至2.2mm/s、2.3mm/s,注水泵4#的曲軸箱水平、軸向測(cè)點(diǎn)分別從上次的6.1mm/s、8.3mm/s下降至2.7mm/s、3.8mm/s。
二是,延長(zhǎng)了設(shè)備的大修周期和使用壽命,通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行全面實(shí)時(shí)的檢測(cè),根據(jù)具體情況采取措施,改變了原來(lái)定期大修的方法,從而延長(zhǎng)了設(shè)備的大修周期,特別是采用新的設(shè)備安全管理技術(shù)后,目前注水泵的平均磨損從原來(lái)的每年0.053%降低要現(xiàn)在的每年0.021%。同時(shí)避免了設(shè)備的非正常運(yùn)行,減少了設(shè)備的磨損,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。通過(guò)新的設(shè)備安全管理,也避免了事故的發(fā)生。
五、安全管理效果的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
除了上述幾點(diǎn)積極效果外,設(shè)備的安全運(yùn)行的經(jīng)費(fèi)投入也大大減少。這是由于新的設(shè)備安全管理技術(shù)使設(shè)備始終處于良好的運(yùn)行運(yùn)行狀態(tài),延長(zhǎng)了設(shè)備的大修周期和使用壽命,其中設(shè)備的大修周期平均減少了98天,單次的大修費(fèi)用平均降低了20萬(wàn)元,發(fā)生注水事故的水量平均由原來(lái)的50,000m3減少到了10,000m3,有效地避免了事故的發(fā)生,從而降低了設(shè)備運(yùn)行和管理的成本。這也是原來(lái)的安全管理所不能及的。
[關(guān)鍵詞]安全文化 企業(yè)安全管理 安全事故 以人為本
眾所周知,安全生產(chǎn)管理始終在企業(yè)管理中占據(jù)著首要位置,尤其是近年來(lái),全國(guó)范圍內(nèi)的企業(yè)安全事故仍然是頻頻發(fā)生,這些安全事故的背后,反映出來(lái)的是企業(yè)的高速發(fā)展和企業(yè)安全管理水平相對(duì)落后之間的矛盾。在企業(yè)的安全管理實(shí)踐中我們可以看出,僅僅依靠建立嚴(yán)格的規(guī)章制度和安全網(wǎng)絡(luò)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,企業(yè)需要從根本上提高企業(yè)的安全管理水平,而這里所說(shuō)的根本,就是指企業(yè)中安全文化的培養(yǎng)
一、安全文化的概述
企業(yè)安全文化的形成跟企業(yè)長(zhǎng)期的安全生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)是分不開的,它是在企業(yè)的安全生產(chǎn)中,將人的生命安全放在首位,尊重人的生命,維護(hù)人的身心健康,以此來(lái)達(dá)到對(duì)人的安全價(jià)值實(shí)現(xiàn)的一種文化。企業(yè)的安全文化是企業(yè)樹立安全精神和安全形象的重要標(biāo)志,同是也是企業(yè)員工人心凝集的一種手段。企業(yè)安全文化所要解決的問(wèn)題,就是如何在追求企業(yè)利益最大化的同時(shí),避免人身或者非人身事故的發(fā)生。達(dá)到高安全系數(shù)和高利潤(rùn)的共同發(fā)展。
在企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中,對(duì)于企業(yè)安全文化的培養(yǎng),盡可能的避免企業(yè)事故的發(fā)生,前提首先要充分認(rèn)識(shí)到企業(yè)事故發(fā)生的原因。一般來(lái)說(shuō),企業(yè)發(fā)生事故的原因分為不可抗力的原因,比如自然災(zāi)害、地震之類的事故發(fā)生,這是不可避免的,另外絕大部分都是人為上的原因,都是由于人的因素上出現(xiàn)問(wèn)題而造成的事故。即使是有些事故看上去是因?yàn)槟承┪锏脑?但是這些物的原因都或多或少的跟人的行為有直接或者間接上的聯(lián)系,完全意義上的不可抗力的因素出現(xiàn)的幾率很少。所以,在企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中,只要能夠很好的把握住人的因素,企業(yè)安全工作基本上都可以得到良好的解決。而就安全文化而言,正是在人的因素的基礎(chǔ)上才建立起來(lái)的,只有很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)安全文化的培養(yǎng),才能真正的將安全管理的重心,牢牢的把握到人的因素上來(lái)。
二、企業(yè)文化與安全管理的關(guān)系
1. 企業(yè)文化和企業(yè)安全管理的相關(guān)性
企業(yè)是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的組成部分,和其他的經(jīng)濟(jì)模式的發(fā)展一樣,企業(yè)自身的管理和發(fā)展也必須要依照一定的運(yùn)行機(jī)制,這是到期企業(yè)預(yù)期目標(biāo)的唯一手段。而且每一個(gè)企業(yè),都應(yīng)該有企業(yè)自身形成的文化,這種企業(yè)文化是企業(yè)在長(zhǎng)期發(fā)展的過(guò)程中所逐步形成的一個(gè)巨頭廣泛代表性的工作作風(fēng),行為準(zhǔn)則,思想意識(shí)和價(jià)值觀念,企業(yè)文化同樣也是社會(huì)文化的一部分。企業(yè)的性質(zhì)不同,所形成的企業(yè)文化也不同,相應(yīng)所構(gòu)建出來(lái)的企業(yè)管理模式也不是不一樣的。企業(yè)文化作為全新的一種文化現(xiàn)象,不但是企業(yè)對(duì)員工重視程度的體現(xiàn),同時(shí)也是新時(shí)代下企業(yè)管理的全新特點(diǎn)。
而安全管理作為企業(yè)管理的組成部分,在企業(yè)管理的重要性是不不言而喻的,企業(yè)的安全生產(chǎn)管理不僅關(guān)系到企業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的獲取,更跟員工的生命安全緊密的聯(lián)系在一起。如果企業(yè)的安全管理工作沒(méi)有做好,出現(xiàn)安全事故,帶來(lái)的不僅是企業(yè)物質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益上的損失,更是會(huì)對(duì)人的生命安全造成重大的威脅。這些年,尤其是在煤炭企業(yè),安全事故頻繁發(fā)生,有很多還是特大的安全事故,這些事故用血的事實(shí)告訴我們,我們?cè)趯?shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的大潮流下,在追求企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化的同時(shí),一定要對(duì)安全管理問(wèn)題給予充分的認(rèn)識(shí),而對(duì)于安全管理水平的提高,就必須要依靠企業(yè)安全文化建設(shè)的加強(qiáng)。
雖然從理論上來(lái)說(shuō),只要我們?cè)谄髽I(yè)的生產(chǎn)中,對(duì)生產(chǎn)人員,機(jī)器、材料。生產(chǎn)方法和生產(chǎn)環(huán)境等要素上對(duì)安全問(wèn)題進(jìn)行管理,就不會(huì)有安全事故的發(fā)生。但是在具體的生產(chǎn)實(shí)踐中,由于員工的安全理念還比較落后,管理工作存在盲區(qū),職能部門與職能部門之間、單位與單位之間在處理工作時(shí)從部門利益出發(fā),造成全局性管理互相矛盾,管理方式有差距等多方面的原因,就必然導(dǎo)致安全管理的疏漏。因此,有效的辦法就是建設(shè)企業(yè)安全文化,通過(guò)企業(yè)文化來(lái)改善員工的安全意識(shí),提高員工的安全素養(yǎng),從而使員工自發(fā)的、主動(dòng)的、持久的按制度辦事,真正做到對(duì)企業(yè)安全問(wèn)題上的保障。
2. 安全文化與企業(yè)安全管理的不同點(diǎn)
(1)安全文化主要通過(guò)傳播、宣傳、科學(xué)普及、教育、倡導(dǎo)、法律等手段,從人的思想、意識(shí)、觀念、人生價(jià)值觀、道德行為去啟發(fā)教育人,以人為本,珍惜生命,互愛(ài)互幫,學(xué)會(huì)自救互救,提倡博愛(ài)、倫理、自律,達(dá)到人、群體、社會(huì)、家庭在生理、心理、各方面實(shí)現(xiàn)舒適、安全、健康的境地,它對(duì)人的整個(gè)人生過(guò)程都不斷影響,注入和培養(yǎng)、塑造,用安全的精神財(cái)富和物質(zhì)財(cái)富教育和激勵(lì)人,提高人的安全素質(zhì)即安全技術(shù)和安全文化知識(shí),安全的社會(huì)適應(yīng)力和安全的生理、安全的心理承受能力。這種開放、無(wú)約束、無(wú)強(qiáng)制的自然、自由的教育,突出一個(gè)對(duì)人的愛(ài),這種安全文化可以一代一代地傳繼下去,并優(yōu)化和繁榮,一個(gè)人無(wú)論在何時(shí)何地都自覺(jué)或不自覺(jué)地被當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐陌踩幕?、改造和提?安全文化注
入就會(huì)在心靈的深處發(fā)生質(zhì)的改變;
(2)企業(yè)安全管理采用行政、法制、經(jīng)濟(jì)、科技、教育等手段,帶有強(qiáng)制性、限制性和懲罰性,是以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)總目標(biāo)為最終目的,是以保障勞動(dòng)者的安全與健康為條件,在一定范圍內(nèi)是一種安全生產(chǎn)約束手段。由于是強(qiáng)制、懲罰、約束性的,被管理者始終是處在一種被動(dòng)安全,服從安全,要我安全的強(qiáng)迫、監(jiān)督狀態(tài),從精神上、心理上的影響是相對(duì)短暫的、有限的,調(diào)換崗位或另尋職業(yè)后,又要重復(fù)被動(dòng)安全強(qiáng)制、壓抑的局面。因此有人提出并研究安全行為科學(xué),在企業(yè)安全管理上,要研究人的安全心理,以人為本,對(duì)工人要“愛(ài)”要“護(hù)”,企業(yè)安全管理才能持久、深遠(yuǎn)。
三、堅(jiān)持以人為本的管理理念,加強(qiáng)企業(yè)安全文化建設(shè)
以人為本的思想,在西方國(guó)家早已提出并付之實(shí)施,是企業(yè)文化在管理中的具體思路。它強(qiáng)調(diào)尊重員工需求,關(guān)心員工成長(zhǎng)和發(fā)展,重視員工的主體性和參與性,反對(duì)把員工僅僅看作生產(chǎn)的“工具”,而是強(qiáng)調(diào)人是有多重需求的“社會(huì)人”。按照亞伯拉罕•馬斯洛的理論,人的需要是由低級(jí)到高級(jí)的五個(gè)層次組成,即:生理需要、安全需要、社會(huì)需要、尊重需要和自我價(jià)值實(shí)現(xiàn)的需要,從中可以看出安全需要比生理需要更高級(jí)。因此,企業(yè)在不斷提高員工生活水平的同時(shí),更應(yīng)該注重員工的安全需要,必須做好以下幾方面的基礎(chǔ)工作:
1. 強(qiáng)化安全教育工作,形成良好的安全文化氛圍
目前,許多企業(yè)特別中小企業(yè),在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下,把企業(yè)的安全工作放在次要,甚至可有可無(wú)的地位。因此,加強(qiáng)安全教育工作已到了刻不容緩的地步,通過(guò)企業(yè)各級(jí)、各部門的安全教育,可以提高全體員工的安全意識(shí)。而加強(qiáng)安全文化理念的宣傳教育工作,可以使員工在心理、思想和行為上,形成自我安全意識(shí)和環(huán)境氛圍,特別是企業(yè)的管理者如果具有很高的安全文化素質(zhì),就可以把自己倡導(dǎo)的安全價(jià)值觀的信念和行為方式,通過(guò)言傳身教播種到每一名員工的心里,從而形成良好的安全文化氛圍。
2. 加強(qiáng)員工的安全培訓(xùn)工作,提高員工的安全防范水平
首先,企業(yè)設(shè)立專門的人力資源部負(fù)責(zé)員工的安全培訓(xùn)工作;每位員工每年有固定的集中專業(yè)培訓(xùn)(其中包括安全知識(shí)講座)。培訓(xùn)合格者,才可以上崗工作,培訓(xùn)不合格者,禁止上崗工作,并扣發(fā)工資或予以辭退。通過(guò)這種培訓(xùn)將安全生產(chǎn)的相關(guān)知識(shí)和操作規(guī)程系統(tǒng)化、完整化地教授給員工,讓安全生產(chǎn)的意識(shí)伴隨員工工作的始終。再次,企業(yè)可以給每位員工發(fā)一本安全手冊(cè),除了有關(guān)安全制度和操作規(guī)程外,還有一些安全標(biāo)語(yǔ)、安全警句之類的短小精悍的話,目的是讓員工閱讀之中,將安全生產(chǎn)牢記心中,時(shí)刻警醒自己的安全行為。
3. 建立嚴(yán)格的安全保津制度
用制度規(guī)范人的行為,從而有效的減少安全事故的發(fā)生,是企業(yè)安全管理的一種主要方法和手段。但是,原來(lái)的安全制度不夠科學(xué)、不能得到員工的積極配合,導(dǎo)致許多制度流于形式,或者根本就無(wú)法得到貫徹落實(shí)。遼寧孫家灣特大礦難就是一個(gè)活生生的事實(shí)。因此建立、健全各項(xiàng)安全管理制度(如安全檢查制度、安全責(zé)任制度、安全操作制度、事故救援和處理制度等),要體現(xiàn)人本思想,充分反映員工的實(shí)際需求,才能得到員工的積極響應(yīng),才能使制度得到有效的貫徹落實(shí)。
4. 加大安全投入,從硬件上強(qiáng)化企業(yè)的安全管理
有人認(rèn)為,安全投入是件看不見(jiàn)回頭效益的虧本的事,因此,對(duì)于安全投人“左顧右盼”,“克斤短兩”。一份由國(guó)家經(jīng)貿(mào)委等單位組織的《安全生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系》為課題的研究結(jié)果顯示,近幾年來(lái),我國(guó)每年所發(fā)生的各類安全事故所造成的直接損失近1000億元,加上間接損失則近2000億元。從安全經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度,安全生產(chǎn)預(yù)防性的“投入產(chǎn)出比”大大高于事故整改的“投入產(chǎn)出比”,是1:5的關(guān)系。可見(jiàn),安全投人還是回報(bào)率頗豐的一項(xiàng)投資。目前我國(guó)對(duì)事故預(yù)防的投人明顯不足,投人的資金離實(shí)際需要有很大差距。我國(guó)對(duì)安全的投人占GDP的比重不足l%。而在發(fā)達(dá)國(guó)家,預(yù)防投資占GDP的3.3%。所以要遏制重大事故的發(fā)生,提高我國(guó)的安全生產(chǎn)水平,需要加大安全成本的投人,安全生產(chǎn)水平的提高需要高水平的安全生產(chǎn)投人來(lái)支持。當(dāng)然,投人的資金光靠企業(yè)自己解決是不現(xiàn)實(shí)的,應(yīng)參考國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),建立安全保險(xiǎn)公司、安全投資公司,國(guó)家設(shè)立安全基金,多渠道的籌集資金,以解決企業(yè)安全的投入不足問(wèn)題。
5. 重視激勵(lì)作用
馬克思曾經(jīng)說(shuō)過(guò):人們追求的一切,都同他們利益有關(guān)。職工工作積極性的調(diào)動(dòng),要求管理者深人理解職工的內(nèi)在需求,并予以滿足,從而刺激工作熱情、激發(fā)創(chuàng)造力。因此,在企業(yè)安全管理中引入多種激勵(lì)機(jī)制,成為安全管理文化現(xiàn)代化所要求的重要方向。目前,多數(shù)企業(yè)安全管理采取的是負(fù)激勵(lì)即違章罰款,雖然有激勵(lì)效用,但不免單一,且容易使人感覺(jué)安全生產(chǎn)很“冷”。因此,企業(yè)要注意多運(yùn)用正激勵(lì),一方面可以在各層次安全生產(chǎn)責(zé)任制的基礎(chǔ)上,對(duì)完成情況好的集體和個(gè)人進(jìn)行物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì),數(shù)額必須大;另一方面,可以評(píng)選安全標(biāo)兵,從管理層到基層都要有代表,滿足個(gè)人的榮譽(yù)感。
綜上所述,在企業(yè)的安全文化和安全管理的關(guān)系上我們可以看出,企業(yè)的安全文化和安全管理之間存在一定的聯(lián)系,但是單純的對(duì)企業(yè)安全文化的建立,不不代表企業(yè)的安全管理就得到了提升和完善。如何把握這兩方面的內(nèi)容,就是要將企業(yè)發(fā)展中,通過(guò)對(duì)安全文化制度的建立,將其作為安全管理的背景和基礎(chǔ)。企業(yè)的安全管理一定要充分的利用企業(yè)安全文化所形成的各種素養(yǎng),哲學(xué)和倫理道德,利用這些無(wú)形的文化價(jià)值,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)安全問(wèn)題上的管理。在建設(shè)企業(yè)安全文化的過(guò)程中,企業(yè)一定要堅(jiān)持將“安全第一”作為企業(yè)安全文化建設(shè)中的靈魂,將“關(guān)注安全、關(guān)愛(ài)生命”作為企業(yè)安全文化的精髓。把以人為本的價(jià)值觀念作為安全文化的核心價(jià)值觀,把國(guó)家有關(guān)安全生產(chǎn)的法律、法規(guī)作為安全文化的制度保障。同時(shí),把先進(jìn)的設(shè)備,標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)環(huán)境作為安全文化的物質(zhì)基礎(chǔ)。這樣才能建立有特色的、一流的企業(yè)安全文化,才能使企業(yè)的安全管理提高到一個(gè)新的層次。
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論文摘要:為防止惡意攻擊,文章從稅控信息加密、稅控軟件系統(tǒng)在線升級(jí)、異常情況處理等方面闡述了進(jìn)一步提高稅控收款機(jī)安全性的設(shè)計(jì)方法
論文關(guān)鍵詞:稅控收款機(jī);信息加密;軟件在線升級(jí);異常情況處理
稅控系統(tǒng)由于涉及信息的敏感性,自然成為黑客的攻擊目標(biāo)。為防止惡意攻擊,并保證稅控收款機(jī)在諸如掉電、異常拔卡等異常事件發(fā)生時(shí)的信息安全,根據(jù)信息技術(shù)安全性評(píng)估準(zhǔn)則(GB/T18336—2001)的要求,稅控收款機(jī)必須達(dá)到以下信息安全目標(biāo):應(yīng)用軟件的維護(hù)、升級(jí)應(yīng)嚴(yán)格授權(quán)管理;稅控收款機(jī)應(yīng)保證存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性;當(dāng)異常事件發(fā)生時(shí),應(yīng)保證存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性;能夠記錄任何對(duì)稅控收款機(jī)的訪問(wèn)、操作;稅控收款機(jī)保留的所有接口必須受控,不允許留有通用調(diào)試接口,不允許留有隱蔽通道;對(duì)于嵌入式操作系統(tǒng),應(yīng)只提供與稅控收款機(jī)業(yè)務(wù)相關(guān)的功能;確保稅控IC卡與稅控收款機(jī)間的數(shù)據(jù)一致性。鑒于篇幅所限,且有關(guān)稅控收款機(jī)掉電保護(hù)方面的信息安全設(shè)計(jì)之前已撰文論述,以下只從稅控信息加密、稅控軟件系統(tǒng)在線升級(jí)、異常情況處理等方面闡述進(jìn)一步提高稅控收款機(jī)的信息安全性的設(shè)計(jì)方法。
l稅控信息加密
為防止黑客攻擊稅控收款機(jī)的信息系統(tǒng),稅控收款機(jī)采用MD5加密算法進(jìn)行數(shù)據(jù)加密,為稅控收款機(jī)的信息安全提供了多重保護(hù)。
1.1MD5加密算法簡(jiǎn)介
MD5算法是一種著名的Hash算法。MD5的全稱是Message-DigestAlgorithm5(信息一摘要算法),在20世紀(jì)90年代初由MitLaboratoryforComputerScience和RsaDataSecurityInc的Ronald1.Rivest開發(fā),經(jīng)MD2、MD3和MD4發(fā)展而來(lái),如今它在技術(shù)上更加成熟,安全性也更高。Hash算法(也稱雜湊函數(shù)或雜湊算法)是把任意長(zhǎng)的輸入消息串變化成固定長(zhǎng)的輸出串的一種算法。這個(gè)輸出串稱為該消息的雜湊值。一個(gè)安全的雜湊函數(shù)應(yīng)該至少滿足以下四個(gè)條件:
(1)輸入長(zhǎng)度是任意的;
(2)輸出長(zhǎng)度是固定的;
(3)對(duì)每一個(gè)給定的輸入,計(jì)算輸出即雜湊值是很容易的;
(4)給定雜湊函數(shù)的描述,找到兩個(gè)不同的輸入消息雜湊到同一個(gè)值是計(jì)算上可行的,或給定雜湊函數(shù)的描述和一個(gè)隨機(jī)選擇的消息,找到另一個(gè)與該消息不同的消息,使得它們雜湊到同一個(gè)值是計(jì)算上不可行的,這樣就保證了加密數(shù)據(jù)的安全。
1.2稅務(wù)申報(bào)數(shù)據(jù)加密
本機(jī)軟件系統(tǒng)的稅控密鑰(包括主控密鑰、數(shù)據(jù)加密解密密鑰、稅控?cái)?shù)據(jù)鑒別密鑰、發(fā)票管理密鑰、外部認(rèn)證密鑰等)、軟件升級(jí)、電子簽名、通訊口令等都采用了MD5加密方式。
本機(jī)軟件系統(tǒng)存放和校驗(yàn)經(jīng)過(guò)加密的數(shù)據(jù),防止因?yàn)榭诹顏G失而給用戶造成不必要的損失。稅控收款機(jī)內(nèi)置大容量稅控存儲(chǔ)器,保存每筆交易記錄。每筆交易記錄包含的信息有;發(fā)票流水號(hào)、開票時(shí)間、交易金額、稅額、稅種、稅率、記錄號(hào)等。這些信息應(yīng)以MD5密文方式存儲(chǔ),防止篡改數(shù)據(jù)。
稅控收款機(jī)開出的累計(jì)發(fā)票或退票金額以及近期稅務(wù)申報(bào)數(shù)據(jù)同時(shí)保存在稅控IC卡中。稅控IC卡中累計(jì)發(fā)票金額和稅務(wù)申報(bào)數(shù)據(jù)應(yīng)與稅控存儲(chǔ)器保存的數(shù)據(jù)一致,這樣可以有效地防止篡改、刪除記錄。
2稅控系統(tǒng)軟件在線升級(jí)的信息安全設(shè)計(jì)
為了確保嵌入式系統(tǒng)軟件在線升級(jí)的安全性,系統(tǒng)采用地址向量跳轉(zhuǎn)的方式來(lái)指向不同的系統(tǒng)軟件程序。所有系統(tǒng)程序的人口地址保存在NandFlash的一個(gè)指針向量表中,這個(gè)向量表正常運(yùn)行期間不能改變且地址固定。
系統(tǒng)上電后,通過(guò)BootLoader建立系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境,接著到指針向量表中讀取向量指針;然后跳轉(zhuǎn)到向量指針?biāo)傅牡刂纷x取數(shù)據(jù),即將NandFlash中的系統(tǒng)程序復(fù)制到Sdram中;BootLoader把控制權(quán)交給操作系統(tǒng),系統(tǒng)開始運(yùn)行;然后嵌入式系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來(lái)決定是否升級(jí);軟件升級(jí)執(zhí)行完畢后,修改指針向量表中的向量指針,使之指向新的系統(tǒng)模塊。
本機(jī)稅控軟件的在線升級(jí),應(yīng)該遵循《XX信息軟件產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司一稅控事業(yè)部一軟硬件和升級(jí)細(xì)則》。
研發(fā)部開發(fā)的硬件產(chǎn)品,經(jīng)過(guò)ESD和EMI等測(cè)試合格以后,形成正式版本,交由信息安全管理辦公室登記備案。經(jīng)過(guò)測(cè)試和安全評(píng)估的新版軟件,連同信息安全內(nèi)部測(cè)試和評(píng)估報(bào)告,一同提交信息安全管理辦公室,經(jīng)過(guò)確認(rèn)以后,形成本稅控收款機(jī)嵌入式軟件的正式版本。信息安全管理辦公室再進(jìn)行加密處理
(如圖2,軟件在線升級(jí)加密流程),并在公司產(chǎn)品庫(kù)里登記,登記完成的新版軟件才可以通過(guò)各種媒介向工廠和產(chǎn)品商。信息安全管理辦公室應(yīng)確保將與新版本配套的軟硬件下發(fā)給工廠安裝及生產(chǎn)。本機(jī)軟硬件版本號(hào)為18位ASCII碼,包括:1/0(1為硬件,0為軟件)+公司代碼(3位)+公司產(chǎn)品型號(hào)代碼(3位)+此產(chǎn)品型號(hào)的版本(2位)+“一”+軟硬件的日期(8位,YYYYMMDD)。本公司所有軟硬件維護(hù)人員,包經(jīng)過(guò)培訓(xùn)后的商的維護(hù)人員都在公司數(shù)據(jù)庫(kù)中注冊(cè),這些在冊(cè)人員只有憑借其注冊(cè)密碼才能獲取公司的維護(hù)許可派工單。維護(hù)人員只有使用本公司開發(fā)的專用下載軟件才能對(duì)稅控收款機(jī)進(jìn)行如升級(jí)程序等操作。
在圖3的第2步中,工作內(nèi)容是可選擇的,如升級(jí)軟件程序等;工作密碼就是派工單上面的校驗(yàn)碼。在圖3的第3步中,“下載軟件”可根據(jù)其選擇的工作內(nèi)容,開放不同的工作程序供其操作。下載軟件與稅款收款機(jī)中的稅控專用BIOS通訊必須使用加密校驗(yàn)機(jī)制,防止非法下載。
下載軟件應(yīng)該記錄所有的通訊記錄,形成日志文件。稅控收款機(jī)中的稅控B10S也應(yīng)該記錄部分重要的通訊記錄,如升級(jí)程序等,形成日志文件。記錄的內(nèi)容應(yīng)該包括:下載人員ID和下載時(shí)問(wèn)等。這樣做到每一次下載都有記錄可循、有人可查,確保下載升級(jí)軟件過(guò)程中的信息安全。
3異常拔卡情況下信息安全保護(hù)的硬件及軟件設(shè)計(jì)
3.1異常拔卡保護(hù)設(shè)計(jì)需求
如果在與IC卡交換數(shù)據(jù)的時(shí)候,IC卡被拔出,將會(huì)導(dǎo)致通訊異常,導(dǎo)致稅控?cái)?shù)據(jù)出錯(cuò)。所以在稅控收款機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)該充分考慮這種異常情況,特別針對(duì)用戶卡,因?yàn)槠涓菀妆话纬觥?/p>
3.2異常拔卡保護(hù)的硬件設(shè)計(jì)
(1)稅控卡拔卡保護(hù)的硬件設(shè)計(jì)。稅控卡采用PLUG—IN型IC卡卡座,此卡座無(wú)插卡檢測(cè)功能??梢栽诳ㄗ腺N“鉛封”,防止人為地惡意拔卡操作,保證稅控?cái)?shù)據(jù)的完整。
(2)用戶卡拔卡保護(hù)的硬件設(shè)計(jì)。用戶卡采用ID一1型IC卡卡座,其引腳CRD_DET能夠檢測(cè)IC卡是否插入,將其接入CPU的一個(gè)I/0口,卡座內(nèi)無(wú)卡的時(shí)候,此引腳為高電平;卡插入后,產(chǎn)生低電平。通訊查詢CPU此I/0口狀態(tài),可以得知IC卡是否存在。
3.3異常拔卡保護(hù)的軟件實(shí)現(xiàn)
拔卡保護(hù)的軟件實(shí)現(xiàn)主要考慮用戶卡被拔出的異常情況。與用戶卡通訊屬于可逆轉(zhuǎn)事件,
4其他異常情況下的信息安全保護(hù)的軟件設(shè)計(jì)
其他異常情況是指在與卡進(jìn)行稅控?cái)?shù)據(jù)交換的時(shí)候出現(xiàn)的除系統(tǒng)異常掉電和異常拔卡以外的異常情況,如卡錯(cuò)誤、RAM錯(cuò)誤等異常情況。其他異常情況通常是由不可預(yù)測(cè)的硬件錯(cuò)誤導(dǎo)致。通常只能在軟件設(shè)計(jì)上采用容錯(cuò)設(shè)計(jì),與系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)。其他異常情況的軟件處理從兩方面考慮:不可逆轉(zhuǎn)事件和可逆轉(zhuǎn)事件。
4.1不可逆轉(zhuǎn)事件的軟件處理
對(duì)于不可逆轉(zhuǎn)事件只能執(zhí)行一次,如果出現(xiàn)異常后重新再執(zhí)行一次,則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯(cuò),所以需要先把數(shù)據(jù)備份,再執(zhí)行不可逆轉(zhuǎn)事件。
Step作為一個(gè)全局變量,保存在存儲(chǔ)器中,保證了步驟信息不會(huì)丟失,掉電重啟后不會(huì)重復(fù)已完成的步驟。如果不可逆操作過(guò)程出現(xiàn)異常,不能未經(jīng)任何處理繼續(xù)執(zhí)行下面的步驟,否則數(shù)據(jù)A可能已經(jīng)被更改,成為臟數(shù)據(jù)。等異常消除后,重新執(zhí)行該步驟,因Step不變,則臟數(shù)據(jù)A不會(huì)影響數(shù)據(jù)B,數(shù)據(jù)A將會(huì)被數(shù)據(jù)B還原為一塊干凈的數(shù)據(jù)后再執(zhí)行此操作,那么執(zhí)行結(jié)果將不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。
4.2可逆轉(zhuǎn)事件的軟件處理
在可逆轉(zhuǎn)事件處理過(guò)程中出現(xiàn)異常,不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)紊亂??梢缘犬惓O?,再執(zhí)行一遍,軟件無(wú)需作過(guò)多的處理,只需對(duì)異常錯(cuò)誤作簡(jiǎn)單提示即可。
安全是危害或?yàn)?zāi)害的反義詞,它與危害(或?yàn)?zāi)害)的風(fēng)險(xiǎn)緊密聯(lián)系。危害(或?yàn)?zāi)害)的風(fēng)險(xiǎn)愈小,安全度就愈高,反之亦然。水安全問(wèn)題通常指相對(duì)人類社會(huì)生存環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中發(fā)生的水的危害問(wèn)題。例如,水多了(發(fā)生洪水災(zāi)害,導(dǎo)致人的財(cái)產(chǎn)損失,人口死亡問(wèn)題)、水少了(發(fā)生干旱、水資源短缺以及引起的生態(tài)環(huán)境退化、人類生存環(huán)境損失)和水臟了(水污染導(dǎo)致的病害健康問(wèn)題、人口死亡問(wèn)題)。
中國(guó)是降水時(shí)空分配非常不均勻、“水“的問(wèn)題十分突出的發(fā)展中國(guó)家。水多了(洪澇災(zāi)害)、水少了(干旱、水資源短缺)和水臟了(水污染問(wèn)題)業(yè)已成為制約中國(guó)可持續(xù)發(fā)展最為重要的限制因子,其緊急程度已經(jīng)危及人類基本環(huán)境和生存問(wèn)題和國(guó)家發(fā)展利益的安全問(wèn)題。
在水安全問(wèn)題研究中,水資源安全問(wèn)題是最為重要的一個(gè)方面[1]。水資源安全通常指水的供需矛盾產(chǎn)生對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類生存環(huán)境的危害問(wèn)題。20世紀(jì)末,不滿足可持續(xù)水資源利用的模式和環(huán)境問(wèn)題導(dǎo)致嚴(yán)重的水資源安全問(wèn)題,業(yè)已引起國(guó)際各國(guó)政府的高度重視。2000年3月,在荷蘭海牙(Hague)召開了“第二屆世界水論壇及部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議”。會(huì)議主題是:水的安全:從洞察到行動(dòng),全世界140多個(gè)國(guó)家首腦或部長(zhǎng),3000名科學(xué)家出席會(huì)議。21世紀(jì)水安全面臨7個(gè)主要挑戰(zhàn)[23]:
(1)滿足基本需求(meetingbasicneeds)
(2)保護(hù)生態(tài)(protectingecosystems)
(3)食品安全(securingthefoodsupply)
(4)水資源共享(sharingwaterresources)
(5)處理災(zāi)害(dealingwithhazards)
(6)水的價(jià)值(valuingwater)
(7)科學(xué)管水(governingwaterwisely)
因此,水資源安全已經(jīng)成為水資源研究的國(guó)家前沿?zé)狳c(diǎn),受到世界范圍的注目。
水資源安全問(wèn)題研究主要有:水資源安全的范疇,水資源安全的度量,水資源安全評(píng)價(jià)和水資源安全保障體系的建設(shè)等方面。從學(xué)術(shù)研究,水資源安全的度量最為關(guān)鍵。核心問(wèn)題是:回答如何量度水資源安全程度和如何保證水資源安全?我們的觀點(diǎn)是:水資源承載力是水資源安全的基本度量。因此,研究水資源承載力對(duì)于認(rèn)識(shí)和建設(shè)水資源安全保障體系尤為重要。
“承載力”一詞,亦稱“承載能力”(CarryingCapacity),起源于生態(tài)學(xué),用以衡量特定區(qū)域在某一環(huán)境條件下可維持某一物種個(gè)體的最大數(shù)量[1]。隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,全球資源環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重,人們逐漸認(rèn)識(shí)到自然資源是支持地球上生命系統(tǒng)和人類生存發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),其量和質(zhì)是有限的,它們滿足人類現(xiàn)在與未來(lái)發(fā)展需要的能力也是有限的。關(guān)于生態(tài)承載力的一個(gè)較早的概念,是由世界自然保護(hù)同盟(IUCN)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)及世界野生生物基金會(huì)WWF在其出版的《保護(hù)地球》一書中提出的。他們把承載能力定義為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)所能支持的健康有機(jī)體即在維持它的生產(chǎn)力、適應(yīng)能力和再生能力的容量。后了“承載力”概念得到延伸發(fā)展,比較多地用于說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、資源系統(tǒng)承受發(fā)展和特定活動(dòng)能力的限度。因此,生態(tài)承載力、環(huán)境承載力、資源承載力等諸多概念也相繼出現(xiàn)。
1974年,Bishop在《環(huán)境管理中的承載力》一書中指出“環(huán)境承載力表明在維持一個(gè)可以接受的生活水平的前提下,一個(gè)區(qū)域所能永久地承載的人類活動(dòng)的強(qiáng)烈程度”[2];高吉喜(2000)在其關(guān)于生態(tài)承載力的研究別指出:環(huán)境承載力是指在一定生活水平和環(huán)境質(zhì)量要求下,在不超出生態(tài)系統(tǒng)彈性限度條件下環(huán)境子系統(tǒng)所能承納的污染物數(shù)量以及可支撐的經(jīng)濟(jì)規(guī)模與相應(yīng)人口數(shù)量[3]。此外,一些學(xué)者還從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、發(fā)展等方面對(duì)全球承載力進(jìn)行了探討(Cohen,J.E.,1995;Sagoff,M,1995;Daly,H.E.,1995,1996)[4][5][6]。然而無(wú)論是生態(tài)承載力、環(huán)境承載力抑或全球(區(qū)域)承載力都是一個(gè)比較泛化的概念,如何描述和量化,實(shí)施和操作性不強(qiáng),目前的研究還不深入。事實(shí)上,在對(duì)作為生態(tài)環(huán)境組成要素的各項(xiàng)自然資源的承載力問(wèn)題還沒(méi)有完全解決的時(shí)候,是無(wú)法對(duì)生態(tài)環(huán)境承載力做更深入的研究的。
相比之下,當(dāng)前對(duì)資源承載力的研究則獲得了更多學(xué)者的關(guān)注。對(duì)自然資源承載力的研究主要集中于土地、水和關(guān)鍵礦產(chǎn)資源方面。1949年美國(guó)的Allan將土地資源承載力定義為:“在維持一定水平并不引起土地退化的前提下,一個(gè)區(qū)域能永久地供養(yǎng)人口數(shù)量及人類活動(dòng)水平”。50-70年代,國(guó)外許多學(xué)者探討了土地承載力的計(jì)算依據(jù)為:在確保不會(huì)對(duì)土地資源造成不可逆的負(fù)面影響的前提下,土地的生產(chǎn)潛力能容納的最大人口數(shù)量。同時(shí),對(duì)承載力的研究從靜態(tài)轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài),Millington等應(yīng)用多目標(biāo)決策分析方法,以各種資源(土地、水、氣候、能源等)對(duì)人口數(shù)量的限制,計(jì)算了澳大利亞的土地資源承載力。1986年我國(guó)也開始了題為“中國(guó)土地資源生產(chǎn)力及人口承載量”的研究,研究者認(rèn)為土地資源承載力通常是指:一個(gè)區(qū)域在一定的農(nóng)業(yè)技術(shù)條件下,土地用于食物生產(chǎn)所能供養(yǎng)的人口數(shù)量;或在一定生產(chǎn)條件下,土地資源生產(chǎn)力所能承載一定生活水平下的人口限度。由此,關(guān)于土地和水資源承載力的研究在中國(guó)全面展開[7]。
承載力概念的演化與發(fā)展是對(duì)發(fā)展中出現(xiàn)問(wèn)題的反應(yīng)與變化結(jié)果。在不同的發(fā)展階段,產(chǎn)生了不同的承載力概念和相應(yīng)的承載力理論。如針對(duì)環(huán)境問(wèn)題,人們提出了環(huán)境承載力的概念與理論,針對(duì)土地資源短缺問(wèn)題,人們提出了土地資源承載力的概念與理論。而“水資源承載力”一詞,則是隨著水問(wèn)題的日益突出由我國(guó)學(xué)者在80年代末提出來(lái)的。水資源承載力是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)持續(xù)發(fā)展過(guò)程中各種自然資源承載力的重要組成部分,且往往是水資源緊短和貧水地區(qū)支持人口與發(fā)展的“瓶頸”,它對(duì)一個(gè)國(guó)家或地區(qū)綜合發(fā)展和發(fā)展規(guī)模有至關(guān)重要的影響。進(jìn)入90年代以來(lái),在地區(qū)和國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展道路已是普遍的共識(shí),而水資源短缺與“水資源安全”問(wèn)題也已成為影響可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素,作為可持續(xù)發(fā)展研究和水資源安全戰(zhàn)略研究中的一個(gè)基礎(chǔ)課題,水資源承載力研究已引起學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注并成為當(dāng)前水資源科學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)和熱點(diǎn)研究問(wèn)題。
2.水資源承載力的定義
水資源承載力最早是源自生態(tài)學(xué)中的“承載能力”(CarryingCapacity)一詞,是自然資源承載力的一部分。近年來(lái),我國(guó)不少學(xué)者在資源承載力、環(huán)境承載力等概念的基礎(chǔ)上對(duì)水資源承載力的定義進(jìn)行了更深入的探討,茲選取幾個(gè)有代表性的例子列舉如下:
(1)在某一歷史發(fā)展階段的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平條件下,水資源對(duì)該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大支撐能力[8]。(劉燕華,1999)
(2)某一歷史發(fā)展階段,以可預(yù)見(jiàn)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平為依據(jù),以可持續(xù)發(fā)展為原則,以維護(hù)生態(tài)良性循環(huán)發(fā)展為條件,在水資源得到合理開發(fā)利用下,該地區(qū)人口增長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大容量[9]。(李令躍,2000)
(3)一個(gè)流域、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國(guó)家,在不同階段的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下,在水資源合理開發(fā)利用的前提下,當(dāng)?shù)厮Y源能夠維系和支撐的人口、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境規(guī)??偭縖10](何希吾,2000)。
(4)一定的區(qū)域內(nèi),在一定的生活水平和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下,天然水資源的可供水量能夠支持人口、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的能力或限度[2]。(馮尚友,2000)
(5)可理解為某一區(qū)域的水資源條件在“自然-人工”二元模式影響下,以可預(yù)見(jiàn)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展水平及水資源的動(dòng)態(tài)變化為依據(jù),以可持續(xù)發(fā)展為原則,以維護(hù)生態(tài)良性循環(huán)發(fā)展為條件,經(jīng)過(guò)合理優(yōu)化配置,對(duì)該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所能提供的最大支撐能力。(惠泱河,2001)
總之,盡管已有的水資源承載力定義在表述上各有不同,但其思路并無(wú)本質(zhì)上的差異,都強(qiáng)調(diào)了支撐能力的概念。但是,對(duì)水資源“承載力”本身的內(nèi)涵,表達(dá)比較宏觀。
結(jié)合中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程有關(guān)項(xiàng)目初步研究,作者的觀點(diǎn)是:水資源承載力可定義為“在一定的水資源開發(fā)利用階段,滿足生態(tài)需水的可利用水量能夠維系有限發(fā)展目標(biāo)的最大的社會(huì)-經(jīng)濟(jì)規(guī)模”。因此,水資源承載力是一個(gè)度量區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展受水資源制約的閾值,它通常用滿足生態(tài)需水的可利用水量與社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有限目標(biāo)需求水量的供需平衡退化到臨界狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的單位水資源量的人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模(如GDP)等指標(biāo)體系表達(dá)。
顯然,水資源承載力受水的供、需矛盾雙方影響,它需要從受自然變化和人類活動(dòng)影響的水循環(huán)系統(tǒng)出發(fā),通過(guò)“自然生態(tài)-社會(huì)經(jīng)濟(jì)”系統(tǒng)對(duì)水的需求和流域能夠提供的多少可利用水資源量的“支撐能力”方面加以量度。一種概化的水循環(huán)與水資源供需關(guān)系如圖1所示意。
圖1量化水資源承載力的系統(tǒng)關(guān)系示意
核心問(wèn)題是:在一定的水資源開發(fā)利用階段和生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)下,一個(gè)流域/區(qū)域的可再生利用的水資源量究竟能夠支撐多大規(guī)模的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展?如何合理管理有限的水資源(開源與節(jié)流),維持和改善陸地系統(tǒng)水資源承載能力?
考慮到水資源承載力研究的現(xiàn)實(shí)與長(zhǎng)遠(yuǎn)意義,對(duì)它的理解和界定,要遵循下列的事實(shí):
·變化環(huán)境下(即自然變化和人類活動(dòng)影響)的水循環(huán)是水資源演變和水資源承載力研究的基礎(chǔ)。因?yàn)橐粋€(gè)流域和區(qū)域的水資源承載能力大小,直接與該流域和區(qū)域的可利用水資源量與質(zhì)有本質(zhì)的聯(lián)系。而區(qū)域可利用水資源量又決定于在不但變化的自然環(huán)境(包括全球氣候變化)和人類活動(dòng)影響下水文循環(huán)規(guī)律及其控制的水資源形成規(guī)律。
·需要把把它置于水資源的可持續(xù)利用概念的框架,建立在生態(tài)系統(tǒng)完整、水資源持續(xù)供給和水環(huán)境長(zhǎng)期有容納量的基礎(chǔ)上。生態(tài)系統(tǒng)需水是水資源承載力必須要考慮的重要、方面。
·需要從“水循環(huán)-自然生態(tài)-社會(huì)經(jīng)濟(jì)”系統(tǒng)耦合機(jī)理上綜合考慮水資源對(duì)地區(qū)人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的支撐能力;
·水資源承載能力度量除了水循環(huán)和水資源變化的自然屬性影響外,還取決與社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的有限目標(biāo)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求目標(biāo)不同,相應(yīng)的承載能力也不一樣。
因此,水資源承載能力的大小是隨水資源開發(fā)階段、目標(biāo)和條件不同而變化,是一個(gè)動(dòng)態(tài)、變化的概念。它不僅是水文循環(huán)、水資源研究的重要方面,而且與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境系統(tǒng)的耦合研究密切相聯(lián),是可持續(xù)發(fā)展重大的國(guó)家需求研究的問(wèn)題。
3.水資源承載力的度量與計(jì)算方法
由圖1的系統(tǒng)關(guān)系和水資源承載力的定義,可以導(dǎo)出水資源承載力的度量與計(jì)算方法。主要過(guò)程概述如下:
(1)水資源總量(W):它指流域水循環(huán)過(guò)程中可更新恢復(fù)的地表水與地下水資源總量(WL)。流域水循環(huán)受自然變化(包括氣候變化)和人類活動(dòng)的影響,可更新恢復(fù)的地表水與地下水資源量也在不斷變化。另外,除了本地產(chǎn)生的水資源量外,人工跨流域調(diào)水(WT)可以增加本流域(或地區(qū))的水資源總量。由于流域水循環(huán)降水和徑流形成的不確定性,對(duì)應(yīng)不同保證率的水資源量,有流域水資源總量關(guān)系
W=WL+WT
(2)生態(tài)需水量(We):生態(tài)系統(tǒng)是流域水循環(huán)和流域環(huán)境系統(tǒng)的基本部分,滿足一定環(huán)境要求的最小生態(tài)需水量(We)首先應(yīng)該加以估算。它們通常由河道外的生態(tài)需水的估算(如天然生態(tài)需水、人工生態(tài)需水等),和河道內(nèi)的生態(tài)需水估算(如防止河道斷流所需的最小徑流量等)構(gòu)成。
(3)可利用水資源量(WS):流域可利用水資源量是指在經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行和生態(tài)環(huán)境容許的前提下,通過(guò)技術(shù)措施可以利用的不重復(fù)的一次性水資源量。在概念上,維系生態(tài)環(huán)境最小的需水量需要扣除,以保證生態(tài)環(huán)境容許的前提條件。因此,原則上講,可利用水資源量可以通過(guò)流域可更新恢復(fù)的地表水與地下水資源總量加上境外調(diào)水扣除生態(tài)需水量加以估算,即:
WS=aWL+WT–We
式中:a為反映工程技術(shù)措施的開發(fā)利用系數(shù)。
(4)水資源需求總量(WD):流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模水平可以表達(dá)為人口數(shù)量(P),國(guó)民生產(chǎn)總值(GDP)或凈福利(H)等指標(biāo)。因此,它們對(duì)水資源需求包括:人口需水(Wp),工業(yè)需水(WI),農(nóng)業(yè)需水(WA),環(huán)境和其它需水(WM)等。因此,社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源需求總量(WD)可表達(dá)為:
WD=Wp+WI+WA+WM
(5)流域水資源承載力的平衡指數(shù)(IWSD):為了描述水資源的承載力,首先需要定義流域水資源承載力的供需平衡指數(shù)(IWSD)即:
很顯然,當(dāng)流域可利用水量小于流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的需水量,即,有,這說(shuō)明流域可供的水資源量不具備對(duì)這樣規(guī)模的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的支撐能力。流域水資源對(duì)應(yīng)的人口及經(jīng)濟(jì)規(guī)模是不可承載。但是,通過(guò)調(diào)水增加WS和通過(guò)節(jié)水減少WD可提高IWSD。反過(guò)來(lái),當(dāng)流域可供水量大于等于流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的需水量,即,這說(shuō)明流域可供的水資源量具備對(duì)這樣規(guī)模的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的支撐能力,流域水資源對(duì)應(yīng)的人口及經(jīng)濟(jì)規(guī)模是可承載,供需為良好狀態(tài)。
(6)水資源承載力的分量測(cè)度:如何量度流域水資源的承載力呢?由定義和上述水資源承載力的供需指數(shù)可知,首先需要建立研究對(duì)象的“水-社會(huì)經(jīng)濟(jì)-環(huán)境”系統(tǒng)關(guān)系。它們的作用是將水資源量支撐的環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)規(guī)模(如人口數(shù)或人口密度、人均GDP工業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、水環(huán)境污染級(jí)別等)聯(lián)系起來(lái)。然后,通過(guò)一定的水資源開發(fā)利用階段與有限發(fā)展目標(biāo),分析識(shí)別出由供大于需,即IWSD>0可行域退化到IWSD=0,即系統(tǒng)供需平衡達(dá)臨界狀態(tài)的水資源WS=WD所對(duì)應(yīng)的流域人口數(shù)(P)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)模(GDP)等等指標(biāo)參數(shù)。記水資源供需平衡達(dá)到臨界狀態(tài)的可供水資源量為,進(jìn)一步,可以定義水資源承載力的各個(gè)分量,即:
意義是:λ1表明維系現(xiàn)狀/目標(biāo)水平的人口規(guī)模所需要最少水資源量WS;λ2維系現(xiàn)狀/目標(biāo)水平的經(jīng)濟(jì)規(guī)模所需要的最少水資源量WS。
流域的綜合水資源承載力(F)是其分量的集成,例如,
λ=人均GDP/WS=(GDP/p)/Ws
(7)單位水資源量承載力的度量:為了達(dá)到水資源承載力分量和總量可比性的目的,可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化水資源承載力分量為某單位水資源量的承載指標(biāo)參數(shù)。例如,當(dāng)統(tǒng)一轉(zhuǎn)化W0為億m3的可比單位水資源量,有對(duì)應(yīng)的水資源承載力的各個(gè)分量,即:
上述公式中的就是流域系統(tǒng)第i個(gè)水資源承載力分量。例如,F(xiàn)1的單位量綱是每?jī)|m3的人口數(shù)目,說(shuō)明該流域每?jī)|m3可利用水資源量能夠承載的最大人口數(shù)。同理,F(xiàn)2的單位量綱是每?jī)|m3的GDP,它說(shuō)明該流域每?jī)|m3可供水資源量能夠承載的經(jīng)濟(jì)發(fā)展最大規(guī)模的GDP。
同理,流域的綜合水資源承載力(F)是其分量的集成。例如:
F=人均GDP/億m3=(GDP/p)/W0
4.西北干旱區(qū)水資源承載力綜合研究的關(guān)鍵問(wèn)題
廣義上的西北地區(qū)包括新疆、青海、甘肅、寧夏、陜西和內(nèi)蒙古的西北部,總土地面積為374萬(wàn)km2,占全國(guó)的39%,總?cè)丝诩s1億,占全國(guó)的8%。涉及西北內(nèi)陸河流域(包括新疆的部分外流河流域)、黃河流域、長(zhǎng)江流域和瀾滄江流域。本文討論的范圍,界定在西北內(nèi)陸河干旱地區(qū)。
西北干旱區(qū)水資源承載力綜合研究的關(guān)鍵問(wèn)題有:變化環(huán)境的流域水循環(huán)模擬研究,生態(tài)需水研究,社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的水資源需求研究,流域水資源承載力的計(jì)量,西北干旱區(qū)水資源承載力綜合。下面重點(diǎn)討論水循環(huán)模擬,生態(tài)需水和指標(biāo)體系問(wèn)題。
(1)變化環(huán)境的流域水循環(huán)模擬研究
水文循環(huán)是聯(lián)系地球系統(tǒng)地圈~生物圈~大氣圈的紐帶,是全球變化三大主題碳循環(huán)、水資源和食物纖維中的核心問(wèn)題之一,它受自然變化和人類活動(dòng)的影響,決定水資源形成與演變的規(guī)律。因此,人類活動(dòng)經(jīng)濟(jì)開發(fā)和影響劇烈地區(qū)的水循環(huán)與水資源安全研究,是21世紀(jì)資源環(huán)境學(xué)科領(lǐng)域一個(gè)十分重要的方向性問(wèn)題。
目前水科學(xué)發(fā)展的前沿問(wèn)題突出反映在:水文循環(huán)的生物圈方面,自然變化和人類活動(dòng)影響下的水資源演變規(guī)律,水與土地利用土地覆被等社會(huì)經(jīng)濟(jì)相互作用影響等。因此,水文循環(huán)需要考慮地球生物圈、全球變化以及人類活動(dòng)等方面的影響。國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃(IGBP)代表國(guó)際地球?qū)W科發(fā)展前沿,水文循環(huán)的生物圈方面(BiosphereAspectsofHydrologicalCycle,簡(jiǎn)稱BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陸面生態(tài)-水文過(guò)程與空間格局的變化規(guī)律和受人類活動(dòng)影響的關(guān)鍵問(wèn)題。進(jìn)入90年代末,變化環(huán)境(即全球變化與人類活動(dòng)影響)下的水文循環(huán)研究成為熱點(diǎn)。
人類活動(dòng)對(duì)水文過(guò)程的影響,集中表現(xiàn)在對(duì)下墊面的改變上,改變流域下墊面的地形、地貌、土壤、植被等條件,可概括為土地利用和土地覆被的變化。下墊面條件發(fā)生變化了,水文過(guò)程的各環(huán)節(jié)也相應(yīng)發(fā)生變化,如蒸發(fā)、入滲、產(chǎn)流的量會(huì)加大或減小,水循環(huán)的路徑和速率也會(huì)發(fā)生變化,也就是說(shuō),利用原來(lái)的降水-徑流關(guān)系不能反映土地利用/土地覆被變化后的流域降水徑流形成規(guī)律和水文循環(huán)過(guò)程,分析人類活動(dòng)(土地利用/土地覆被變化)對(duì)流域徑流形成規(guī)律的影響成為當(dāng)水資源承載力研究的基礎(chǔ)問(wèn)題。
以河西走廊的黑河流域?yàn)槔捎谥杏我热祟惢顒?dòng)的劇烈影響,已經(jīng)完全改變了流域中下游水循環(huán)關(guān)系,造成下游流量減少和斷流,產(chǎn)生嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。為了說(shuō)明黑河干流的水資源變化,我們將黑河干流上游出流控制水文站(鶯落峽站)及下游輸水控制水文站(正義峽站)1959年以來(lái)的實(shí)測(cè)流量資料進(jìn)行了分析比較。根據(jù)1959-1998年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì),黑河鶯落峽多年平均流量49.83m3/s,相當(dāng)于年徑流量15.71×108m3,正義峽多年平均流量31.05m3/s,相當(dāng)于徑流量9.80×108m3,鶯落峽流量高于正義峽流量18.78m3/s,相當(dāng)于區(qū)間多年平均每年損耗水量5.92×108m3。
從兩站流量多年變化趨勢(shì)看,鶯落峽站水量歷年變化平穩(wěn),年際變化不大,甚至還稍有上升。正義峽站水量不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鶯落峽站,且水量在逐年減少(圖2),兩站水量年均差值越來(lái)越大(圖3)。
圖2黑河鶯落峽及正義峽歷年徑流量變化圖
圖3鶯落峽-正義峽年均流量差值圖
造成下游水資源量減少的原因:中游張掖地區(qū)人口持續(xù)增長(zhǎng),工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)迅速發(fā)展,用水量急劇增加,導(dǎo)致黑河干流水資源大量損耗,水資源的變化與人類活動(dòng)的關(guān)系密不可分。
因此,深入研究自然變化和人類活動(dòng)影響下的黑河流域水循環(huán)規(guī)律,是建立黑河流域水資源承載力模型的重要基礎(chǔ)。
(2)生態(tài)需水研究
中國(guó)西北地區(qū)氣候干旱、水資源短缺,水已經(jīng)成為中國(guó)西北地區(qū)環(huán)境與發(fā)展最大的限制因子。實(shí)際觀測(cè)與實(shí)驗(yàn)研究表明,水對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量有明顯的限制作用,生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水的需求也存在脅迫響應(yīng)的機(jī)制。生態(tài)環(huán)境需水量是維系生態(tài)系統(tǒng)平衡最基本的需用水量,是生態(tài)系統(tǒng)安全的一種基本閾值。因此,生態(tài)環(huán)境需水估算問(wèn)題成為生態(tài)環(huán)境建設(shè)依據(jù)的重要基礎(chǔ)。確定不同生態(tài)類型的生態(tài)需水量,是生態(tài)環(huán)境建設(shè)區(qū)域配置的重要內(nèi)容,是建設(shè)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的關(guān)鍵。這也是中國(guó)工程院咨詢項(xiàng)目“西北地區(qū)水資源合理配置、生態(tài)環(huán)境建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題”中第2課題中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
20世紀(jì)90年代后,隨著國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃(IGBP)等大的科學(xué)計(jì)劃推動(dòng),如水文循環(huán)的生物圈方面(BAHC)實(shí)施,國(guó)際國(guó)內(nèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境需水問(wèn)題十分重視并且已有了一些研究。國(guó)家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目有關(guān)課題,如“西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)對(duì)策研究”等,利用土地利用/覆被變化的遙感信息對(duì)區(qū)域生態(tài)需水進(jìn)行初步的估算。中國(guó)工程院一期咨詢項(xiàng)目《中國(guó)可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究》,取得了一批重要的研究成果,所完成9個(gè)專題報(bào)告中對(duì)生態(tài)環(huán)境用水也做出初步的測(cè)算,取得一些進(jìn)展。但是,目前有關(guān)生態(tài)需水的研究仍處在初級(jí)發(fā)展階段,人們對(duì)“生態(tài)需水”問(wèn)題理解還不盡相同。目前,與生態(tài)需水有關(guān)的概念和定義有多個(gè)方面,如“生態(tài)需水”、“生態(tài)用水”、“生態(tài)環(huán)境耗水”等。不同人從不同角度看問(wèn)題有不同的理解與解釋??傊鷳B(tài)環(huán)境與水文水資源以及人類生存環(huán)境的交叉研究,面臨許多挑戰(zhàn),也存在不同的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)與看法。
由于目前對(duì)“生態(tài)需(用)水量”一詞,還沒(méi)有確切的或者得到公認(rèn)的定義,因此在對(duì)它的理解與計(jì)算上還存在這樣那樣的問(wèn)題??偟膩?lái)看,多數(shù)認(rèn)為:生態(tài)需水量是指在水資源短缺地區(qū)為了維系生態(tài)系統(tǒng)生物群落基本生存和一定生態(tài)環(huán)境質(zhì)量(或生態(tài)建設(shè)要求)的最小水資源需求量。它包括天然生態(tài)保護(hù)與人工生態(tài)建設(shè)所消耗的水量。其內(nèi)涵:以可持續(xù)發(fā)展為前提的天然生態(tài)保護(hù)與人工生態(tài)建設(shè)的需水,其外延包括地帶性植被所用降水和非地帶性植被所用的徑流。因此,生態(tài)需水量可以理解為維系一定生態(tài)系統(tǒng)功能所不能被占用的最小水資源需求量,包括天然生態(tài)和人工生態(tài),其計(jì)算有河道內(nèi)和河道外之分。基礎(chǔ)是自然變化和人類活動(dòng)影響下的流域水循環(huán)規(guī)律的認(rèn)識(shí)與模擬。
·河道外的流域上的生態(tài)需水的計(jì)算
根據(jù)補(bǔ)給來(lái)源,生態(tài)需水首先可以分為降水性生態(tài)需水和徑流性生態(tài)需水。降雨形成徑流以及徑流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,地帶性植被所在的天然生態(tài)系統(tǒng)完全消耗降水量,非地帶性植被所在的天然生態(tài)系統(tǒng)消耗徑流量為主、降水為補(bǔ)充,處于地帶性與非地帶性的交錯(cuò)過(guò)渡帶以消耗降水為主、徑流為補(bǔ)充。
從生態(tài)系統(tǒng)形成的原動(dòng)力又進(jìn)一步分為天然生態(tài)需水和人工生態(tài)需水兩大類。從植物生理角度分析生態(tài)需水,可以得到天然植被或農(nóng)作物正常生長(zhǎng)時(shí)的總騰發(fā)量ET。其水分來(lái)源有兩部分:直接利用的有效降水,以及通過(guò)水利工程直接或間接利用的供水。
區(qū)域生態(tài)需水計(jì)算應(yīng)該以流域?yàn)閱卧?,建立變化環(huán)境下的流域水循環(huán)模型,如圖1所示意。然后,充分利用高分辨率的土地利用遙感信息,結(jié)合陸面水文生態(tài)實(shí)驗(yàn)站的校核分析識(shí)別確定。對(duì)于每個(gè)流域,結(jié)合其生態(tài)特點(diǎn)和水循環(huán)特點(diǎn),確定一級(jí)分區(qū)為山區(qū)、平原綠洲、過(guò)度區(qū)、荒漠無(wú)流區(qū)。為了突出人類活動(dòng)影響,在山區(qū)和平原綠洲中進(jìn)一步區(qū)分天然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng),作為二級(jí)計(jì)算分區(qū)。二級(jí)計(jì)算單元內(nèi)在以土地利用單元作為三級(jí)計(jì)算分區(qū),由遙感信息土地利用圖上讀取各類生態(tài)面積單元。對(duì)三級(jí)分區(qū)的每一項(xiàng),單獨(dú)計(jì)算其生態(tài)需水或經(jīng)濟(jì)需水。在計(jì)算中考慮了天然植被或人工植被對(duì)徑流性水資源和降水性水資源的同時(shí)利用。國(guó)家“85”科技攻關(guān)項(xiàng)目中的一種基于水循環(huán)概念的流域生態(tài)需水計(jì)算框圖如圖6所示意(細(xì)節(jié)略)。
·河道內(nèi)的生態(tài)需水的計(jì)算
河道內(nèi)的生態(tài)需水的計(jì)算主要考慮的問(wèn)題是維系河流湖泊水系的生態(tài)平衡的最小水量。主要考慮的方面有:
維持河湖水生生物生存的最小需水量;
維系城市人工生態(tài)環(huán)境景觀的最小需水量;
防止河流泥沙淤積所需最小徑流量;
防止河流水污染的最小水量;
防止海水入侵所需維持的河道最小流量;
防止河道斷流、湖泊萎縮所需維持的最小徑流量
通常需要通過(guò)流域水循環(huán)模擬、枯水分析后,在給出一定生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)(或要求)下確定上述多個(gè)的最小流量組合的閾值(具體方法討論略)。
(3)水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)及計(jì)算方法
水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立是水資源承載力研究中的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。核心是用什么指標(biāo)體系反映“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境”系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)模與質(zhì)量?目前,借鑒土地資源承載力的概念,采用在水資源可供給量所能維持生產(chǎn)的糧食產(chǎn)量的基礎(chǔ)上計(jì)算水資源承載力的方法顯然將問(wèn)題過(guò)于簡(jiǎn)化了[10]。
從目前的認(rèn)識(shí),水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取有不同的做法。例如,有人從定義出發(fā)直接選取可支持人口數(shù)量、工農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)模等人口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)作為衡量水資源承載力大小的依據(jù)[14]。也有人從水資源可供水量、需水量,可承載人口、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平和規(guī)模,水環(huán)境容量等方面綜合考慮建立水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用層次分析方法進(jìn)行評(píng)價(jià)[15]。
本文建議,從水資源承載力的基本概念出發(fā),通過(guò)水循環(huán)系統(tǒng)模擬,水資源評(píng)價(jià)、生態(tài)需水估算和社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)水的需求分析,選取計(jì)算參數(shù),主要有:對(duì)應(yīng)不同保證率的水資源量,最小生態(tài)需水量,可利用水資源量,水資源需求量(包括人口需水,工業(yè)需水,農(nóng)業(yè)需水,環(huán)境和其它需水等);通過(guò)流域“社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境”系統(tǒng)的實(shí)際分析,確定水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,如水資源承載力的平衡指數(shù)(IWSD)等。運(yùn)用本文提出的量化方法,獲得比較具體和實(shí)在的水資源承載力的度量結(jié)果,如維系現(xiàn)狀/目標(biāo)水平的人口規(guī)模所需要最少水資源量,維系現(xiàn)狀/目標(biāo)水平的經(jīng)濟(jì)規(guī)模所需要的最少水資源量等。
總之,希望概念清楚,基礎(chǔ)扎實(shí)、評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)單、可比性好。這方面研究工作需要在實(shí)際中發(fā)展和完善。
4.結(jié)語(yǔ)
水資源承載力的研究在我國(guó)雖然已有諸多研究課題和論述,但總的來(lái)說(shuō),已有的研究重點(diǎn)主要集中在對(duì)水資源承載力的評(píng)價(jià)與計(jì)算等方面,還沒(méi)有形成水資源承載力研究的成熟的理論和方法。筆者“拋磚引玉”。希望在其概念、新的理論與方法研究方面開展研討。幾點(diǎn)建議如下:
(1)加強(qiáng)學(xué)科交叉融合的研究
水資源承載力研究涵蓋了從理論到實(shí)證,從“水-生態(tài)-社會(huì)經(jīng)濟(jì)”多學(xué)科基礎(chǔ)問(wèn)題和可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題。從變化環(huán)境下的水文循環(huán)水資源演變規(guī)律到流域水文生態(tài)、植被耗水機(jī)理等微觀領(lǐng)域,從水文水資源科學(xué)到社會(huì)經(jīng)濟(jì)科學(xué)、規(guī)劃科學(xué)等不同層次、不同學(xué)科的研究范圍,并以多目標(biāo)決策分析方法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法、遙感與地理信息系統(tǒng)方法等作為技術(shù)手段,因此,迫切需要加強(qiáng)學(xué)科交叉融合的研究。
(2)技術(shù)方法的創(chuàng)新
目前制約水資源承載力研究的一個(gè)重要因素就是數(shù)據(jù)的獲取與分析處理。GIS在支持與水文和水環(huán)境有關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的獲取、管理、分析、模擬和顯示,以解決復(fù)雜的水資源、水環(huán)境規(guī)劃和管理問(wèn)題方面顯示了其強(qiáng)大的功能[17]。水資源承載力研究必須突破陳舊的數(shù)據(jù)獲取與分析手段,充分利用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),將地面水文觀測(cè)與空中遙感信息相結(jié)合,利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和模擬,并將現(xiàn)有水資源承載力數(shù)學(xué)模型方法與GIS集成,這是水資源承載力研究取得突破性進(jìn)展的一個(gè)關(guān)鍵所在。
(3)研究領(lǐng)域的拓展
水資源問(wèn)題成為世界普遍關(guān)注的根本原因,就在于它不僅影響、制約現(xiàn)代社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,而且將成為21世紀(jì)全球資源環(huán)境的首要問(wèn)題,直接威脅人類的生存和發(fā)展,并將由此引起戰(zhàn)爭(zhēng)。
繼1972年聯(lián)合國(guó)第一次人類環(huán)境會(huì)議發(fā)出“水將導(dǎo)致嚴(yán)重的社會(huì)危機(jī)”以來(lái),水資源問(wèn)題不僅沒(méi)有得到根本解決,而且愈來(lái)愈嚴(yán)重,為此,1994年,在近80個(gè)國(guó)家的環(huán)境部長(zhǎng)出席的首次國(guó)際飲用水和環(huán)境會(huì)議上,UNEP主任伊麗莎白·多德斯韋爾呼吁世界各國(guó)采取一致的行動(dòng),象解決臭氧層問(wèn)題那樣,認(rèn)真解決非常現(xiàn)實(shí)的水資源危機(jī)。最近,受聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織、環(huán)境署、開發(fā)計(jì)劃署、科教文組織和世界銀行資助的“世界水委員會(huì)”成立了“21世紀(jì)水世界委員會(huì)”,其主要工作就是指導(dǎo)制定21世紀(jì)水、生命和環(huán)境的長(zhǎng)期構(gòu)想,站在人類未來(lái)的高度,滿足未來(lái)對(duì)水的需求和保證可持續(xù)用水。該委員會(huì)在1999年4月15—16日,在上海召開了一次工作會(huì)議,探討提出中國(guó)21世紀(jì)水的展望與構(gòu)想的可能性,并準(zhǔn)備在2001年“世界水日”在荷蘭召開第二次世界水論壇與部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議,屆時(shí)將提出該委員會(huì)對(duì)21世紀(jì)水的展望報(bào)告,提出世界21世紀(jì)水的行動(dòng)建議。
中國(guó)水資源問(wèn)題更加嚴(yán)重,毫不夸張地說(shuō),21世紀(jì)水資源安全問(wèn)題的解決關(guān)系到中華民族的繁榮興旺,我們必須予以高度重視。
2、21世紀(jì)中國(guó)水資源面臨的主要問(wèn)題
學(xué)術(shù)界通常將我國(guó)目前水資源開發(fā)利用存在的主要問(wèn)題形象地概括為“水多、水少、水贓和水渾”。進(jìn)入21世紀(jì),隨著人口的增加和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,這些問(wèn)題依然存在,并且有愈衍愈烈的趨勢(shì),同時(shí)出現(xiàn)許多新新情況,導(dǎo)致21世紀(jì)中國(guó)水資源問(wèn)題更加嚴(yán)峻,主要表現(xiàn)在:
2.1水資源供需矛盾達(dá)到白幟化
目前,我國(guó)水資源供需矛盾比較嚴(yán)重。在全國(guó)640個(gè)城市中,缺水城市達(dá)300多個(gè),其中嚴(yán)重缺水的城市114個(gè),日缺水1600萬(wàn)噸,每年因缺水造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2000億元,全國(guó)每年因缺水少產(chǎn)糧食700—800億kg。
進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)水資源供需矛盾將進(jìn)一步加劇,據(jù)預(yù)測(cè),2010年,全國(guó)總供水量為6200~6500億m3,相應(yīng)的總需水量將達(dá)7300億m3,供需缺口近1000億m3,2030年全國(guó)總需水量將達(dá)10000億m3,全國(guó)將缺水4000~4500億m3,到2050年全國(guó)將缺水6000~7000億m3。值得說(shuō)明的是,在1949~1994的46年間,我國(guó)的供水量?jī)H增加4000億m3,在此期間水資源開采利用較容易,難度較小,如果在今后30余年水資源供水量增加4000~4500億m3(或者50多年增加6000~7000億m3),完成這項(xiàng)任務(wù)非常艱巨。
由此可見(jiàn),21世紀(jì)我國(guó)水資源供需面臨非常嚴(yán)峻形勢(shì),如果在水資源開發(fā)利用上沒(méi)有大的突破,在管理上不能適應(yīng)這種殘酷的現(xiàn)實(shí),水資源很難支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的需求,水資源危機(jī)將成為所有資源問(wèn)題中最為嚴(yán)重的問(wèn)題,它將威脅中華民族的騰飛,前景十分令人擔(dān)憂!
2.2水質(zhì)危機(jī)所導(dǎo)致的水資源危機(jī)大于水量的危機(jī)
水資源是量與質(zhì)的高度統(tǒng)一,21世紀(jì)我國(guó)面臨著水量的危機(jī),同時(shí)水質(zhì)危機(jī)更加嚴(yán)重,甚至因水質(zhì)問(wèn)題所導(dǎo)致的水資源危機(jī)大于水量危機(jī)。
目前,無(wú)論是地表水還是地下水,我國(guó)的水質(zhì)污染非常嚴(yán)重。根據(jù)全國(guó)1998年對(duì)全國(guó)109700公里河流進(jìn)行的評(píng)價(jià),符合《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的Ⅰ、Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)只占29.4%(河段統(tǒng)計(jì)),符合Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的占33.0%,屬于Ⅳ、Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)的占20.3%,超Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)的占16.9%如果將Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)也作為污染統(tǒng)計(jì),則我國(guó)河流長(zhǎng)度有70.6%被污染,約占監(jiān)測(cè)河流長(zhǎng)度的2/3以上,可見(jiàn)我國(guó)地表水資源污染非常嚴(yán)重。
我國(guó)地表水資源污染嚴(yán)重,地下水資源污染也不容樂(lè)觀。“八五”期間水利部組織有關(guān)部門完成了《中國(guó)水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)》,其結(jié)果表明,我國(guó)北方五省區(qū)和海河流域地下水資源,無(wú)論是農(nóng)村(包括牧區(qū))還是城市,淺層水或深層水均遭到不同程度的污染,局部地區(qū)(主要是城市周圍、排污河兩側(cè)及污水灌區(qū))和部分城市的地下水污染比較嚴(yán)重,污染呈上升趨勢(shì)。具體而言,根據(jù)北方五省區(qū)(新疆、甘肅、青海、寧夏、內(nèi)蒙古)1995眼地下水監(jiān)測(cè)井點(diǎn)的水質(zhì)資料,在69個(gè)城市中,Ⅰ類水質(zhì)的城市不存在,Ⅱ類水質(zhì)的城市只有10個(gè),只占14.5%,Ⅲ類水質(zhì)城市有22個(gè),占31.9%,Ⅳ、Ⅵ類水質(zhì)的城市有37個(gè),占評(píng)價(jià)城市總數(shù)的53.6%,即1/2以上城市的城市地下水污染嚴(yán)重。
進(jìn)入21世紀(jì),雖然隨著我國(guó)環(huán)境治理力度加大,水質(zhì)惡化的勢(shì)頭有所控制,但從總體上來(lái)判斷,水質(zhì)惡化的趨勢(shì)不可避免,從空間上,將由大陸向海洋,從城市到農(nóng)村擴(kuò)展,如果不采取有利的措施,一些城市、地區(qū)或流域甚至全國(guó)可能發(fā)生水質(zhì)危機(jī),可以說(shuō),水質(zhì)危機(jī)危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水量危機(jī),必須引起高度重視。
2.3水資源“農(nóng)轉(zhuǎn)非”嚴(yán)重,水權(quán)成為重大問(wèn)題
“農(nóng)轉(zhuǎn)非”是指農(nóng)業(yè)水資源通過(guò)不同的途徑改作它用,導(dǎo)致單位水資源所產(chǎn)生的效益高于原有的水資源利用模式。從世界角度來(lái)看,這是一種趨勢(shì),產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是比較效益在發(fā)揮導(dǎo)向作用,可以估算,單位水資源所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于工業(yè)所產(chǎn)生的效益。我國(guó)水資源“農(nóng)轉(zhuǎn)非”現(xiàn)象更加普遍,而且隨著時(shí)間的推移趨勢(shì)更加明顯。
1949年我國(guó)農(nóng)業(yè)用水量約為1001億m3,占全國(guó)總用水量1031的億m397.1%,到1997年,該比例下降到75.5%,與此同時(shí),工業(yè)和城市生活用水比例由2.9%上升到24.6,如果仍以1949年的比例為基準(zhǔn)進(jìn)行估算,那么1997年約有1206億m3水資源被轉(zhuǎn)移到工業(yè)和城市生活,其中工業(yè)用水接受了993億m3,城市生活用水接納了223億m3,即便是以1980年為基準(zhǔn),也有710億m3水資源總量被轉(zhuǎn)移利用。
21世紀(jì),水資源農(nóng)轉(zhuǎn)非的現(xiàn)象更加明顯。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè),到2050年,全國(guó)需水構(gòu)成比例為農(nóng)業(yè):城市生活=54:46,即農(nóng)業(yè)用水占54%,城市生活用水占46%,如果仍以1949年的比例為基準(zhǔn),那么到2050年將有3427億m3水資源被轉(zhuǎn)移
大量的水資源“農(nóng)轉(zhuǎn)非”并沒(méi)有制約農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,僅以糧食生產(chǎn)為例,1949年只生產(chǎn)糧食1132億kg,1998年則達(dá)到49000億kg。水資源只是農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展眾多因素中重要因素之一,農(nóng)業(yè)用水向城市生活和工業(yè)轉(zhuǎn)移沒(méi)有根本影響農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本原因是優(yōu)質(zhì)種子、化肥和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng),其中農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)發(fā)揮了發(fā)揮了不可替代的作用,可以說(shuō),水資源“農(nóng)轉(zhuǎn)非”擠占了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所必須的農(nóng)業(yè)水資源資產(chǎn),他迫使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)走高效用水之路,因而促進(jìn)了農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的發(fā)展,其最終結(jié)果是水資源資產(chǎn)增殖。
水資源“農(nóng)轉(zhuǎn)非”并不是無(wú)限的,它有量的限制。我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到,水資源“農(nóng)轉(zhuǎn)非”在一定程度上侵犯了農(nóng)民的水權(quán)。所謂的水權(quán)是指水資源的所有權(quán)和使用權(quán)。我國(guó)憲法規(guī)定水資源歸國(guó)家所有(集體除外),但現(xiàn)實(shí)上存在著所有權(quán)與使用權(quán)的分離。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)逐步完善,水權(quán)問(wèn)題更加突出,必須認(rèn)真研究水權(quán)取得、水權(quán)的交易、水權(quán)的實(shí)現(xiàn)與水權(quán)調(diào)控等系列重大問(wèn)題,使“農(nóng)轉(zhuǎn)非”問(wèn)題在水權(quán)方面得到圓滿解決,如果對(duì)此忽視,那么必將引發(fā)系列社會(huì)矛盾,導(dǎo)致該種模式的實(shí)施出現(xiàn)障礙。
2.4水資源開發(fā)引起的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題更加嚴(yán)重
為了滿足21世紀(jì)水資源需求,必將加大水資源開采力度,水資源過(guò)渡開發(fā),無(wú)疑會(huì)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化。通常認(rèn)為,當(dāng)徑流量利用率超過(guò)20%時(shí)就會(huì)對(duì)水環(huán)境產(chǎn)生很大影響,超過(guò)50%時(shí)則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響,目前,我國(guó)水資源開發(fā)利用率已達(dá)19%,接近世界平均水平的三倍,個(gè)別地區(qū)更高,如1995年松海黃淮等片開發(fā)利用率已達(dá)50%以上。據(jù)預(yù)測(cè),到2050年全國(guó)地表水資源利用慮為27%,除西南諸河利用率較低外(12%),其他各流域均超過(guò)20%,特別是海灤河、淮河、黃河地表水資源利用率均超過(guò)50%,分別為62%、60%和56%。
地下水的開發(fā)利用也將達(dá)到相當(dāng)程度。2050年,全國(guó)地下水利用率平均為64%,除內(nèi)陸河較低外(27%),其他流域(不含西南諸河)地下水利用率均大于56%,特別是海灤河、淮河、黃河地下利用率將分別高達(dá)100%、74%、93%。過(guò)度開采地下水會(huì)引起地面沉降、海水入侵、海水倒灌等一系列環(huán)境問(wèn)題。在目前水地下水資源開發(fā)條件下,全國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)區(qū)域性地下漏斗56個(gè)總面積大于8.2萬(wàn)平方公里,地層沉陷的城市達(dá)50余個(gè),其中北京的沉降面積達(dá)800平方公里,環(huán)渤海平原區(qū)由于海水倒灌影響面積已達(dá)186萬(wàn)畝。
321世紀(jì)中國(guó)水資源安全對(duì)策
21世紀(jì)中國(guó)水資源存在的主要問(wèn)題,向我們提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),我們必須采取一系列措施,才能解決解決水資源安全問(wèn)題,進(jìn)而為中華民族的崛起和騰飛保架護(hù)行。勿庸置疑,解決我國(guó)21世紀(jì)水資源安全的基本出路是開源、節(jié)流和加強(qiáng)管理,這是總的方向。在具體宏觀對(duì)策上,我們必須采取以下對(duì)策。
3.1、開展以提高用水效率為中心的技術(shù)革命
用水效率和水資源利用率兩個(gè)不同的概念,它偏重于單位水資源所獲得的效益。我國(guó)的水資源開發(fā)利用率較高,但是水資源利用效率比較低下,導(dǎo)致寶貴的水資源浪費(fèi)十分嚴(yán)重。如我國(guó)的農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)采用粗放型灌溉方式,水的利用效率很低,水的有效利用率僅在40%左右,現(xiàn)有灌溉用水量超過(guò)作物合理灌溉用水0.5至1.5倍以上;工業(yè)和城市用水浪費(fèi)現(xiàn)象也很嚴(yán)重,除北京、天津、大連、青島等城市水重復(fù)利用率可達(dá)70%以外,大批城市水資源的重復(fù)利用率僅有30%-50%,有的城市更低,而發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)到75%以上,高于先進(jìn)國(guó)家?guī)妆?、甚至十多倍?/p>
我國(guó)節(jié)水有很大的潛力可挖。城市生活用水的節(jié)水潛力也很大,大約有1/3到1/2潛力可挖。我國(guó)目前節(jié)水效益水平與國(guó)際上比較還是低的。椐有關(guān)資料分析,美國(guó)1990年用水效率為10.3美元/m3,1989年日本為32.410.3美元/m3,我國(guó)1995年用水效率為10.7元/m3,我國(guó)1995年的用水效率只有美國(guó)的1990年1/8,日本1989年的1/25(匯率按1995年1.32美元計(jì)算),說(shuō)明我國(guó)節(jié)水潛力很大。1978-1984年的資料表明,北京、天津兩城市工業(yè)總產(chǎn)值分別增長(zhǎng)了1.8倍和1.6倍,但由于提高了水的重復(fù)利用率,從40%-46%提高到72%-73%,而萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量卻減少了。
因此,我國(guó)必須掀起一場(chǎng)提高用水效率的革命,大幅度提高用水效率。為此,我們應(yīng)該進(jìn)行以提高用水效率為中心的技術(shù)革命,如提高水利產(chǎn)業(yè)中科技含量,農(nóng)業(yè)大力推行節(jié)水灌溉技術(shù),工業(yè)要采用先進(jìn)技術(shù)和工藝,提高循環(huán)用水的次數(shù),生活用水設(shè)施采用先進(jìn)節(jié)水措施等。
3.2、水資源管理一體化
所謂的水資源管理一體化,是指將水資源放在社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境所組成的復(fù)合系統(tǒng)中,用綜合的系統(tǒng)的方法對(duì)水資源進(jìn)行高效管理。水資源管理一體化的主要思想是,水資源不僅是自然資源,而且是對(duì)環(huán)境有相當(dāng)制約的環(huán)境資源,他對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人們生活福利的提高以及人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展都有重要的影響,所以,水資源管理不能“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”的方法,而應(yīng)該采取“動(dòng)一發(fā)而牽全身”的系統(tǒng)方略。
水資源管理一體化在客觀實(shí)施上具有多層次性。如區(qū)域水量與水質(zhì)管理的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,流域管理與行政管理的協(xié)調(diào)統(tǒng)一、水資源管、供、用和治理協(xié)調(diào)、水資源利用和濕地保護(hù)統(tǒng)一,水資源地表與地下水—降雨聯(lián)調(diào),水資源開發(fā)利用與森林保護(hù)相相統(tǒng)一,區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和布局充分考慮水資源承受能力等等。
管理上的一體化,其中起重要作用的是機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)和目標(biāo)的一體化,其要求有關(guān)部門管理協(xié)調(diào)統(tǒng)一,部門之間必須擰成一股繩,協(xié)同作戰(zhàn),不能各自為政。水資源管理涉及眾多部門,例如,節(jié)水農(nóng)業(yè)是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及到農(nóng)業(yè)、水利、科技、氣象、城建、環(huán)保、宣傳、計(jì)劃和行政部門等眾多部門,單靠某一部門開展節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展是難以實(shí)現(xiàn),如果各自為戰(zhàn),難以形成合力發(fā)揮最大效益,效率低下,而且造成國(guó)家財(cái)富的損失,必須通過(guò)有關(guān)部門的大力協(xié)作來(lái)完成。
從效益上來(lái)看,水資源管理一體化最終目標(biāo)是水資源開發(fā)利用必須達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,其效益衡量尺度必須具有較大。如充分利用當(dāng)?shù)禺?dāng)?shù)氐慕涤曩Y源,從局部上來(lái)考察,可能提高了水的利用效率,具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,但從整個(gè)流域的角度來(lái)認(rèn)識(shí),假設(shè)流域的各個(gè)區(qū)域皆以留住當(dāng)?shù)厮Y源為己任,流域水資源地表徑流會(huì)發(fā)生大的改變,甚至導(dǎo)致大江大河的斷流,引起更大的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。所以,充分利用當(dāng)?shù)厮Y源是以流域可承受能力為極限,是有條件和限制的。對(duì)于大空間的水資源一體化必須通過(guò)政府的調(diào)控來(lái)實(shí)現(xiàn),區(qū)域是無(wú)法來(lái)完成的,特別是在隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的逐步完善,各個(gè)區(qū)域皆以經(jīng)濟(jì)效益為最終目標(biāo)條件下,政府的水資源管理一體化宏觀調(diào)控功能更應(yīng)該加強(qiáng)和完善。
3.3、建立高效有序的水資源管理機(jī)制
水資源管理一體化,必須有相應(yīng)的管理機(jī)制作為保證,建立高效有序的水資源管理機(jī)制,是解決21世紀(jì)水資源安全不可或缺的重要途徑。
目前,我國(guó)水資源管理機(jī)制不合理,造成水資源開發(fā)利用出現(xiàn)許多問(wèn)題,僅以農(nóng)業(yè)水資源開發(fā)利用為例,存在著主要存在以下問(wèn)題:
(1)機(jī)制失靈,水資源短缺與水資源浪費(fèi)共存;
(2)現(xiàn)行體制和政策難以形成有效的節(jié)水機(jī)制,管理單位失去節(jié)水的積極性,不利于節(jié)水,甚至鼓勵(lì)多用水;
(3)灌溉工程老化,僅以渠道工程老化為例,在被調(diào)查的373座渠首建筑物中,完好的僅占4%;
(4)過(guò)度超采,生態(tài)環(huán)境惡化,出現(xiàn)大面積地下漏斗,地面沉降或裂縫,黃河斷流,海水入侵等;
(5)水利工程管理單位收不低支,舉步維艱。為了21世紀(jì)水資源安全,水資源管理機(jī)制必須有一個(gè)大的突破。
首先,必須將將節(jié)約用水、保護(hù)水資源作為一項(xiàng)基本國(guó)策。我們必須向?qū)嵤┯?jì)劃生育國(guó)策那樣來(lái)實(shí)現(xiàn)這一國(guó)策。在全社會(huì)形成節(jié)水和保護(hù)水資源風(fēng)氣,把它作為全民的行動(dòng),與社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展效益結(jié)合起來(lái),要堅(jiān)持不懈,無(wú)論產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局和調(diào)整,還是各項(xiàng)政策的制訂和實(shí)施,必須充分考慮水資源的制約因素,建立節(jié)水型社會(huì)。
其次,在管理方面,改變?cè)械墓芾矸椒?,由供給管理轉(zhuǎn)向需求與供給管理有機(jī)結(jié)合的管理,進(jìn)而逐步實(shí)現(xiàn)需求管理。
第三,改革現(xiàn)行的行政管理體制,實(shí)施“事企”剝離,其目標(biāo)是:在水利行政部門的宏觀指導(dǎo)下,真正做到產(chǎn)權(quán)清晰,權(quán)責(zé)明確,建立用戶參與管理決策的民主管理機(jī)制,如“經(jīng)濟(jì)自立灌排區(qū)”水管理模式。
第四,制定《節(jié)水法》,依法促進(jìn)節(jié)水型社會(huì)和水管理機(jī)制的轉(zhuǎn)變。通過(guò)法律途徑規(guī)范節(jié)水型社會(huì)的建設(shè)和高效水管理機(jī)制的形成,是以法治國(guó)的組成部分之一,也是節(jié)水得以順利發(fā)展的前提和方向。根據(jù)我國(guó)水資源實(shí)際情況,應(yīng)該在有關(guān)法律基礎(chǔ)之上,盡快制訂《節(jié)水法》。該法是一項(xiàng)綜合管理法,對(duì)節(jié)水有關(guān)工作予以規(guī)范,其調(diào)整范圍為高效利用水資源等有關(guān)活動(dòng)。
3.4、充分重視水資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備及相應(yīng)技術(shù)的技術(shù)貯存
上文已經(jīng)論述到,21世紀(jì)我國(guó)面臨著嚴(yán)重的水量與水質(zhì)的危機(jī),為了應(yīng)付這種沉重的危機(jī),我們必須做好水資源后備戰(zhàn)略儲(chǔ)備及相應(yīng)技術(shù)的技術(shù)貯存。
作為后備的戰(zhàn)略水資源,最主要的是海水利用、調(diào)水、大氣水的開發(fā)。
海水是戰(zhàn)略后備水資源基地,具有“取之不盡,用之不竭”特征,在我國(guó)水資源日益緊張的情況下,充分利用海水和向大海要淡水成為一條必由之路。早在80年代,全球已建成7536座海水淡化廠,特別是淡水資源奇缺的中東地區(qū),現(xiàn)已把海水淡化作為提供淡水的唯一途徑。沙特80年代建立了第一個(gè)大型海水淡化聯(lián)合企業(yè),目前現(xiàn)已發(fā)展23個(gè)大型現(xiàn)代化工廠,淡化水量也由開始的0.227億升淡化水增加到現(xiàn)在23.64億升,基本解決了長(zhǎng)期困繞的淡水問(wèn)題。目前我國(guó)沿海城市一半以上缺水,海水淡化和海水利用應(yīng)作為解決沿海和島嶼水資源不足的重要途徑和方法之一,應(yīng)該做好相應(yīng)的規(guī)劃,并進(jìn)行海水資源開發(fā)利用研究和實(shí)踐,在充分吸取國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)和建造適宜于我國(guó)需求的海水淡化系統(tǒng)。
調(diào)水是解決水資源分布不均衡的重要手段之一。“南水北調(diào)”是一項(xiàng)戰(zhàn)略性工程,從長(zhǎng)期來(lái)看,是必然實(shí)現(xiàn)的,只是選擇最佳時(shí)間問(wèn)題。我國(guó)另一個(gè)具有戰(zhàn)略意義的水資源在西南諸河,西南諸河具有豐富的水資源,可以通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)調(diào)控,“大南水北調(diào)”工程設(shè)想是值得考慮和探討的。
大氣水的開發(fā)利用是解決水資源危機(jī)的另一條途徑。國(guó)際上自1946年首次實(shí)施人工降雨成功以來(lái),至今技術(shù)逐步成熟,積累了一定經(jīng)驗(yàn),我國(guó)也開展了一定工作,如1995年河北開展的人工降雨取得了顯著的效益,據(jù)測(cè)算,投入和產(chǎn)出效益比在1:30以上。因此,我國(guó)應(yīng)該采取一定措施,從戰(zhàn)略的角度重視大氣水的開發(fā)利用,從全國(guó)的角度制定大氣水開發(fā)利用規(guī)劃,研究大氣水的開發(fā)利用對(duì)地表徑流及生態(tài)環(huán)境的影響,開發(fā)投入低、產(chǎn)出高的新技術(shù)。
由于后備水資源開發(fā)利用難度較大,技術(shù)要求很高,所以,我們應(yīng)該從講政治和戰(zhàn)略的高度,加強(qiáng)有關(guān)技術(shù)的研究和貯存,否則,難以支撐21世紀(jì)水資源需求。
3.5、面向國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng),適當(dāng)開展水資源貿(mào)易
市場(chǎng)是資源配置的重要手段,向國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)要水資源,并且適當(dāng)開展水資源貿(mào)易,是解決21世紀(jì)水資源的重大方略之一。
對(duì)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng),主要包括兩個(gè)方面,其一是拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)杠桿,建立節(jié)水型經(jīng)濟(jì)激勵(lì)機(jī)制,包括補(bǔ)償獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,國(guó)家或政府根據(jù)節(jié)水的實(shí)際情況,給予供水單位適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償獎(jiǎng)勵(lì);懲罰獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,對(duì)于完成節(jié)水指標(biāo)的用戶給予適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì),對(duì)于沒(méi)有完成的用戶,給予適當(dāng)?shù)膽土P,獎(jiǎng)勵(lì)與懲罰相結(jié)合;水權(quán)交換機(jī)制,研究水權(quán)的理論和可操作性的交換機(jī)制,通過(guò)市場(chǎng)的交換,實(shí)現(xiàn)水資源的有效分配。其二是建立科學(xué)的水價(jià)體系,科學(xué)的水價(jià)體系是水利經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)的重要保證,也是合理利用水資源的調(diào)解器。以水價(jià)改革為突破口,建立良好科學(xué)的水價(jià)體系,主要包括:制定符合社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律的《水價(jià)辦法》;按供求關(guān)系調(diào)整水價(jià),實(shí)行動(dòng)態(tài)水價(jià)和超計(jì)劃累進(jìn)加價(jià)制度;建立科學(xué)的水價(jià)體系,確保地表水、地下水及降水聯(lián)調(diào)機(jī)制順利實(shí)施。
對(duì)于國(guó)際市場(chǎng),由于水資源運(yùn)輸?shù)牟唤?jīng)濟(jì)性,開展水資源直接貿(mào)易存在一定困難,可以通過(guò)間接的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn),例如多出口消耗水量的產(chǎn)品,在進(jìn)口時(shí),多進(jìn)口消耗水量大的產(chǎn)品,通過(guò)這種方式,便可以達(dá)到水資源的國(guó)際貿(mào)易目的。實(shí)際上,目前我們也有條件實(shí)施這種貿(mào)易,如通過(guò)糧食進(jìn)口渠道來(lái)實(shí)現(xiàn)。從全球來(lái)看,我國(guó)糧食生產(chǎn)并不具有優(yōu)勢(shì),而且糧食是水資源耗用大戶,我們完全可以在不威脅國(guó)家糧食安全的條件下,多進(jìn)口一些糧食,剩余的水資源可以實(shí)施“農(nóng)轉(zhuǎn)非”方式實(shí)現(xiàn)高效利用。
參考文獻(xiàn)