河流洪水资源利用的生态补偿机理及风险消纳阈值研究

The northern regions of China are confronted with ecological environmental degradation featured with river blanking, lake drying up and wetland shrinking; consequently, it is of great significance to make full use of flood resources. The current studies cover the following issues of flood resources utilization such as philosophy, methodology, potential, available amount, risk and benefit, however, systematic research on response to ecological environmental degradation in water stressed areas is less common..According to the “risk-avoiding and bring interests into play” principle, the applicant for the first time puts forward a new way to utilize river flood resources for regional ecological compensation, on the basis of fully considering the flood resources characteristics. Namely, the study falls on the ecological compensation mechanism and risk-disposal threshold value of river flood resources utilization. The three scientific problems of the research are as follows: ①to unveil the underlying law of flood resources utilization to ecological compensation, such as the possibility of method, process, mechanism and effect; ②determining the threshold value of flood risk disposing capacity based on the ratio of unit-module risk to benefit; ③to set up the ecological operation and optimal allocation method of river flood resources. The above three aspects can give answers to the ecological compensation problems existing in flood resource utilization: Can we use the flood resources? How can we use it? What is the proper capacity for using it?

我国北方地区正面临着由于水资源匮乏所引致的河流断流、湖泊干涸、湿地萎缩等生态环境退化问题，因此开源节流，充分利用洪水资源并进行优化配置对改善生态环境意义重大。目前对于河流洪水资源利用的研究主要集中于理念与方法、潜力与利用量、风险与效益等方面，但缺乏专门系统的研究用以解决缺水地区的生态退化问题。.根据洪水资源的特点，按照“规避风险，发挥利益”原则，申请者提出了一种新的模式：利用河流洪水资源，在可承受的风险范围内进行最适度规模的区域生态用水补偿；即开展洪水资源利用的生态补偿机理和风险消纳阈值研究。本项目主要研究3个科学问题：①分析利用洪水资源进行生态补偿的可能性、过程、机理和效果，揭示其隐含的规律；②明确不同生态补偿方式单元模块的最佳风险-效益-消纳阈值之间的关系；③建立河流洪水资源生态调度和优化配置的方法。从而解决利用洪水资源进行生态补偿的关键问题：能否用，如何用，用多少。

针对我国北方缺水地区的洪水资源利用问题，按照“规避风险，发挥效益”的原则，提出了利用河流洪水资源利用进行生态补偿的途径，以吉林省白城市2002～2008年洪水资源利用实践为背景，对河流洪水资源利用的生态补偿机理及消纳阈值进行了研究。明确了河流洪水资源利用生态补偿的相关概念，理清了洪水资源利用各种方式的生态补偿机理；基于模糊优选理论及熵值原理的评价模型，构建了洪水资源利用生态补偿的风险/效益评价模型；明确了洪水资源利用各单元模块的效益/风险比，确定了洪水资源利用的消纳量阈值；基于正向-逆向耦合的思路构建了河流洪水资源利用的优化配置模型，以生态的可持续发展为主要目标函数，同时综合考虑经济、社会的可持续发展为总体目标，追求综合效益最大。.吉林白城市湿地和泡塘的洪水资源利用方式的生态效益较显著。水库洪水资源利用合理的蓄洪量为2.0亿m3；湿地合理蓄滞量为2.50亿m3；泡塘合理蓄满程度为80%，引蓄洪量为1000万m3为最优。水库洪水资源利用的最佳利用量的经济效益/风险比为0.55，而最大利用量的经济效益/风险比为0.19。湿地最佳利用量的生态效益为1.58亿元，而最大利用量的生态效益为2.23亿元。泡塘最佳利用量的生态效益/风险比为1.61，最大利用量的生态效益/风险比为2.80。洪水资源的最佳方式排序为：湿地＞泡塘＞水库。水库洪水资源利用消纳量阈值4.20亿m3，为最大可蓄量的75.8%，湿地蓄滞的洪水资源更适用于补充地下水、涵养水源等。湿地的消纳量阈值为2.00亿m3，泡塘的洪水资源利用消纳量阈值8.24亿m3，为最大可蓄量的80.0%。.洪水资源进行生态补偿，不仅可以缓解该区域由于水资源短缺而引发的生态欠帐和生态退化问题，而且还有显著的生态、社会等效益，同时风险较小。洪水资源利用不仅是解决水资源短缺的一种有效途径，也对区域可持续发展及构建谐社会具有推动作用。