前言

经济社会高速发展过程中，水资源供需矛盾激化和水生态环境恶化情势非常突出。受其驱使，对水资源的认知定位和开发利用方式也在不断发展变化，水资源功能的体现和效益的发挥也存在不同层面。从经济学角度考虑，水资源短缺即是水的需求大于水的供给，解决方法无非是增加供给、减少需求。由于水资源供给主要依赖于天然降水，多年平均补给量趋于稳定，同时生产生活的用水需求也是不断增加的。多年来，解决水问题侧重于工程建设和技术手段，但是，用水结构失衡、水资源管理不善也是形成或恶化水问题的主要因素。因此，如何调整用水结构，如何合理利用有限的水资源达到用水效益最优化，如何利用经济杠杆调控水资源利用，是目前需要重点关注的问题。

本书从用水保证率以及水资源开发利用的角度，将水资源分为稳定性水资源和随机性水资源，针对其利用产生的边际效益、生态服务功能效益和区域综合效益进行定性分析和定量评估，并提出用水结构的演变趋势。主要内容包括：

（1）水资源利用效益核算概要：介绍水资源利用效益核算的意义以及稳定性水资源和随机性水资源利用方式、用水效益以及用水结构的研究进展，指出相关研究中存在的问题。

（2）水资源属性及效益分析：介绍稳定性水资源以及随机性水资源（主要是洪水资源）的利用方式，从多角度进行水资源效益分类。

（3）区域用水过程及边际效益分析：从生产力角度出发，计算吉林省白城地区农业用水、工业用水和生活用水的边际效益，定量分析水要素的投入对不同产业增长的贡献程度。

（4）湿地洪水资源利用生态服务功能效益核算：以莫莫格湿地和向海湿地连续多年洪水资源利用为背景，分摊洪水资源在湿地利用中不同服务功能的水量，货币化计量其产生的生态服务功能效益（包括物质生产、大气调节、水文调节、净化水质、生物栖息地、休闲旅游和文化科研）。

（5）区域洪水资源利用综合效益量化评估：界定洪水资源利用效益的概念，建立洪水资源利用效益指标体系。鉴于洪水资源本身及其利用过程中的动态可变性，选取可变模糊模式识别模型对指标体系进行评估。

（6）用水结构演变趋势分析：从地区和全国两个尺度分析用水结构的演变及发展趋势，考察基于耗散结构的用水系统信息熵动态演变趋势。

（7）用水结构演变预测：以全国用水为背景，计算农业、工业和生活用水边际效益，并对用水结构及其信息熵发展变化进行预测。

（8）结论：概括总结了本书的主要研究内容以及取得的成果，并对有待进一步研究的问题进行展望。

本书内容有3个方面的创新：

（1）从水资源促进生产力发展、生态改善和区域协调三个角度，综合分析并计算水资源利用的效益。严峻的水资源危机突显了水资源的稀缺性，有必要结合地下水和洪水资源利用的不同方式，从多角度量化水资源效益。首先，从生产力角度，计算农业、工业和生活3类产业部门的用水边际效益，反映水资源投入对产业产出的贡献程度；其次，从水的生态功能角度，计算水资源对生态环境多种支持作用的生态服务功能效益，验证水资源对水体生态环境维持的重要性；第三，从水资源对区域发展贡献的角度，耦合用水结构和用水效益，提出水资源利用对区域经济、生态、社会协调发展的区域综合效益。3类效益分别侧重经济性、生态性和社会性，通过多角度综合性的量化计算，使水资源利用的效益更为清晰和显著。

（2）提出洪水资源资源利用的生态服务功能效益和区域综合效益定量计算及综合评估的方法。洪水资源属于随机性水资源，大洪水利用具有风险性，但对于干旱地区，中小洪水的利用效益可观。结合地下水用水路径以及洪灾损失分析，对洪水资源利用效益进行定义并分类，构建包含直接经济效益、生态环境效益和经济社会效益的效益指标体系，提出洪水资源本身及其利用过程中的动态可变性，选取可变模糊模式识别模型对指标体系进行评估。其中，对于生态的影响，以湿地为例，突出洪水对湿地的作用，量化总体缺水状态下湿地连续多年引蓄洪水的生态服务功能效益，将以单一年度为单位的静态效益估算拓展为连续多年动态评估。

（3）针对典型区域用水特点，探讨地下水利用和洪水资源利用的用水效益以及对用水结构演变的影响。白城地区的地下水利用中，农业、工业、生活用水边际效益比例为1：15：15，其中农业用水效益产出的偏低与用水量投入的逐年增长不符，这与该地区作为国家级商品粮基地、保障农业用水是首要目标的区域特点紧密相关。连续多年洪水资源利用对当地生态改善和区域发展有显著作用，水量的补给弱化了用水结构的单一性，有利于用水结构合理化发展，但是总体演变趋势不明显。这与全国1：25：50的用水边际效益比例以及呈倒 “U”形曲线的用水结构信息熵发展趋向存在差距。因此需要对该地区加强农业补助，保障其粮食生产安全的基础上，均衡用水结构，增大用水效益。

在本书撰写的过程中，大连理工大学许士国教授对本书框架结构、论点论据给予了悉心指导，许多专家也提出了宝贵意见，他们是：华北水利水电大学邱林教授、田景环教授、徐冬梅副教授、万芳博士、李庆云博士和孙艳伟博士，在此深表感谢。

本书参考了国内外水资源利用及其相关领域众多前辈和学者的著作、教材及科研成果，在此向有关作者致以诚挚的谢意。

由于作者水平有限，书中内容难免存有疏漏之处，一些观点还有待完善，恳请专家、学者和读者批评指正。

作者

2015年3月