第一篇：加强水资源配置工程建设

河北水利机械设备有限公司

当前，应针对我国水资源供需矛盾突出的问题，在强化节水的前提下，通过加强水资源配置工程建设，提高水资源在时间和空间上的调配能力，保障经济社会发展用水需求。

一是尽快形成国家水资源配置格局。去年10月，国务院批复的《全国水资源综合规划》，进一步确立了我国“四横三纵”的水资源配置总体格局。当前，应抓紧完成南水北调东、中线一期工程建设，争取早日发挥效益;同时，应积极推进南水北调东中线后续工程和西线工程前期论证工作，深入研究有关重大技术问题，为尽快形成国家水资源配置格局、提高北方

地区水资源承载能力奠定基础。

二是完善重点区域水资源调配体系。根据国家总体发展战略和区域经济发展布局，建设一批支撑重点区域发展的水资源调配工程。对于西南等工程性缺水地区，积极有序地推进水库建设，大中小微、蓄引提调相结合，提高水资源调配能力。对于资源性缺水地区，要在充分考虑当地水资源条件和大力节水的前提下，合理建设跨流域、跨区域调水工程，促进区域经济社会发展与水资源承载能力相协调。同时，应强化流域水量统一调度，实现水资源的科

学管理、合理配置、高效利用和有效保护。

三是加快抗旱应急备用水源建设。近年来，我国干旱呈多发、频发趋势，202_年西南地区发生特大干旱，今年我国北方冬麦区又发生大范围严重干旱，高峰时冬麦区作物受旱面积达到1.1亿亩，328万人因旱饮水困难，对经济社会发展造成了很大影响。面对严重干旱，水利部门加强了水源调度和技术服务与指导等措施，确保了群众饮水安全、扩大了抗旱浇灌面积，最大程度地减轻了灾害损失。为更好地应对干旱，应抓紧制定抗旱规划，统筹常规水源和抗旱水源建设，特别要加快干旱易发区、粮食主产区以及城镇密集区的抗旱应急备用水源建设，做好地下水涵养和储备，提高应对特大干旱、连续干旱和突发性供水安全事件的能

力。同时，要加大再生水、海水等非常规水源的利用。

四是继续推进农村饮水安全工程建设。近年来，国家对农村饮水安全问题高度关注，已累计解决了2.2亿农村居民的饮水安全问题。但我国农村饮水安全工程的覆盖范围还不全，加之现有工程许多是分散供水，工程标准低，以及水源条件变化等原因，农村饮水安全问题仍然很突出。202_年，全国人大将解决宁夏中部干旱带农村饮水安全问题列为重点建议，水利部会同国家有关部门制定工作方案，积极落实资金，75.8万农村居民的饮水安全问题可望在明年底前全部解决。应继续加快农村饮水安全工程建设，有条件的地方应积极推进集中式供水，能与城镇供水管网相连的，实行城乡一体化供水，提高供水保证率，尽快让广大农

村居民喝上干净水、放心水。加强水资源配置工程建设

第二篇：水库配置水资源论文

1二甲沟灌区概况

通过建设通河县境内的“北水南调”工程(即“引岔入富”———引岔林河水调入富拉浑河、拟建二甲沟水库、现有小型水库群及相应灌区)和“南水北调”工程(即拟建的太阳沟抽水泵站(松花江水)及太阳沟灌区)，把现有的灌区(浓河、富乡、红旗、铧子山)和拟建的太阳沟抽水灌区、西部涝区内的规划新灌区，将合并为多水源、多水库联合调度运用的大型灌区，统称为二甲沟灌区，总灌溉面积为2.33万hm2，其中:二甲沟水库灌区灌溉面积为1.31万hm2，太阳沟灌区灌溉面积为3413hm2，西部涝区新灌区灌溉面积为6773hm2。该大型灌区具体采用水库群(拟建的二甲沟中型水库、已建的红旗小型水库、已建的二道沟子小型水库、已建的三道沟子小型水库、已建的四道沟子小型水库)和松花江过境水、区间径流、地下水等多水源、多水库联合调度运用方式，合理配置通河县西部地区的水资源，达到水资源可持续利用将支撑该地区经济社会可持续发展的总体目标。

2松辽委审核成果

202_年12月31日，水利部松辽水利委员会以松辽规计［202_］340号文下发了《松辽委关于黑龙江省通河县二甲沟水库建设项目审核意见的函》，其中:水资源配置方案中的二甲沟水库建成后，从岔林河流域多年平均引水量4352万m3(实际为多年平均引水量的水资源利用量)，占引水口以上多年平均年径流量38269万m3的11.37%;二甲沟水库多年平均灌溉用水量(应该为供水量)5062万m3，扣除岔林河流域多年平均引水入库水量3233万m3，水库利用本流域(指富拉浑河)多年平均灌溉用水量1829万m3，占坝址以上多年平均年径流量4520万m3的40%。

3分析与讨论

二甲沟水库近期灌溉面积1.31万hm2，该水库多年平均供水量6111×104m3，其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3，多年平均生态环境供水量1049×104m3。

3.1岔林河取水枢纽工程

岔林河取水枢纽工程处，该工程地点以上流域面积1307km2，占全流域面积的71%，多年平均来水量38269×104m3，取水口引水能力17m3/s。该取水枢纽处在首先满足岔林河灌区和生态环境用水量的前提下，剩余的流量，采用二甲沟水库近期调度运用图，按系列法兴利调节计算结果:引水口的多年平均实际取水量11189×104m3，占总来水量的29.2%;考虑输水损失水量10%后，进入二甲沟水库的多年平均入库水量为10070×104m3，占总来水量的26.3%。由于该工程地点引水期为每年的畅流期，一般情况下，每年灌溉期结束后(9月—10月)引水，故按Tennant法标准衡量，该取水枢纽工程地点的引水比例29.2%，即岔林河剩余水量比例为70.8%，正位于Tennant法对栖息地质量和流量关系表中的最佳范围(60%～100%)。

3.2二甲沟水库

二甲沟水库坝址处总集水面积1492km2(实际集水面积约567km2)，其中:本流域富拉浑河水库坝址以上流域面积185km2，占总集水面积的12.4%(实际集水面积的32.6%);岔林河引水口以上流域面积1307km2(分流面积约382km2)，占总集水面积的87.6%(实际集水面积的67.4%)。多年平均总来水量为14591×104m3(多年平均年径流深约257.3mm)，其中:本流域富拉浑河多年平均年径流量为4521×104m3(多年平均年径流深约244.4mm)，占总来水量的31%;岔林河入库水量为10070×104m3(多年平均年径流深约263.6mm)，占总来水量的69%。该水库近期:多年平均水库供水量为6111×104m3(其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3，占总供水量的82.8%;多年平均生态环境供水量1049×104m3，占总供水量的17.2%)，相应的水资源利用率为41.88%;多年平均水库蒸发渗漏损失水量为427×104m3，相应的损失率为2.93%;多年平均弃水量8053×104m3，相应的弃水率为55.19%。该水库远期:多年平均水库供水量为11178×104m3(其中:多年平均灌溉供水量10129×104m3，占总供水量的90.6%;多年平均生态环境供水量1049×104m3，占总供水量的9.4%)，相应的水资源利用率为76.61%;多年平均水库蒸发渗漏损失水量为428×104m3，相应的损失率为2.93%;多年平均弃水量2985×104m3，相应的弃水率为20.46%。在近期多年平均弃水量8053×104m3中，远期利用了5068×104m3，占近期多年平均弃水量的62.9%，该弃水利用量相当于近期灌溉供水量，也就是说，在工程投资不增加的情况下，经过多水源、多水库联合调度运用后，二甲沟水库的灌溉供水效益翻一番［1］。

3.3水资源利用量

为了满足水资源论证的需要，下面重点分析本流域富拉浑河和岔林河引水量的水资源利用量。二甲沟水库总来水量由坝址以上本流域富拉浑河年径流量和岔林河干流取水口处引水量，共两个部分组成，故二甲沟水库的本流域富拉浑河水资源利用量和岔林河干流引水量的水资源利用量，不能按常规方法计算，应该采用多种方法，综合分析后，合理选用。具体的计算方法简单介绍如下:

1)方法1:单一水源估算法。具体为只考虑本流域富拉浑河来水情况下，采用二甲沟水库近期调度运用图，按系列法兴利调节计算后，推求多年平均水库供水量、多年平均水库蒸发渗漏损失水量、多年平均弃水量等有关指标。然后，再推求考虑岔林河引水情况下的多年平均岔林河水资源利用量和多年平均弃水量。该方法虽然较准确，但前提条件不同(来水量和灌溉保证率等)，计算过程复杂，环节较多，计算工作量较大，方法复杂，不易掌握［2］。采用方法1，本次系列法兴利调节计算后，求得的二甲沟水库多年平均水库供水量4130×104m3(其中:灌溉供水量3081×104m3，生态环境供水量1049×104m3)，相应的水资源利用率为91.4%，灌溉保证率为P=65%;多年平均水库蒸发渗漏损失水量为252×104m3，相应的损失率为5.57%;多年平均弃水量137×104m3，相应的弃水率为3.03%。

2)方法2:入库水量比例法。具体为按总入库水量中所占比例，推求考虑岔林河引水情况下的多年平均岔林河水资源利用量和多年平均弃水量等有关指标。该方法简单易用，概念清楚，比较直观。二甲沟水库坝址处，多年平均总来水量为14591×104m3，其中:本流域富拉浑河多年平均来水量占总来水量的31%，岔林河入库水量占总来水量的69%。二甲沟水库近期灌溉面积1.31万hm2，该水库多年平均供水量6111×104m3，其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3(本流域水资源利用量为1569×104m3，岔林河入库水量的水资源利用量为3493×104m3，岔林河引水口的水资源利用量为3881×104m3)，相应的水资源利用率为34.7%;多年平均生态环境供水量1049×104m3，综合的水资源利用率为41.88%。

3)方法3:灌溉供水典型年法。具体为先选择某一年型作为典型年后，计算相应的灌溉供水量，再推求考虑岔林河引水情况下的多年平均岔林河水资源利用量和多年平均弃水量等有关指标。该方法典型年的代表性直接影响计算精度，而且选择的典型年不同，求得的灌溉供水量就不同，故任意性较大，不易掌握。二甲沟水库坝址处，多年平均总来水量为14591×104m3。二甲沟水库近期灌溉面积1.31万hm2，该水库多年平均供水量6111×104m3，其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3(本流域水资源利用量为1829×104m3，岔林河入库水量的水资源利用量为3233×104m3，岔林河引水口的水资源利用量为4352×104m3，应该为3592×104m3)，相应的水资源利用率为34.7%;多年平均生态环境供水量1049×104m3，综合的水资源利用率为41.88%。

3.4成果比较

上述的松辽委审核成果可以写成:岔林河引水口以上多年平均来水量38269×104m3，其中:多年平均实际引水量的水资源利用量4352×104m3，考虑输水损失后进入二甲沟水库的多年平均入库水量3233×104m3，多年平均输水损失水量1119×104m3，占多年平均实际水资源利用量的25.7%。该成果中二甲沟水库的多年平均入库水量3233×104m3，就是上述的方法3成果，但是输水损失率方法3取10%，故岔林河引水口的水资源利用量为3592×104m3，符合可研的采用成果，而松辽委审核成果中的输水损失率为25.7%，偏大较多，与实际情况不符。本次分析成果(方法2):岔林河引水口以上多年平均来水量38269×104m3，其中:多年平均实际引水量的水资源利用量3881×104m3，比松辽委审核成果小10.8%;考虑输水损失后进入二甲沟水库的多年平均入库水量3493×104m3，比松辽委审核成果大8%;多年平均输水损失水量388×104m3，比松辽委审核成果小65.3%。

4实际兴利调度运用

拟建引调水工程建成后，水库坝址以上及引调水口控制断面以上实际来水量是未知的，而且是随机的，因此，引调水蓄水工程实际兴利调度运行时，采用试算法确定的引调水限制线Ht作为控制条件，为满足各行业的用水要求(上限为设计用水量)，进行兴利调节计算，具体操作过程中，若各时段的库水位Hj≤Ht，则按实际可引调水能力全力蓄水，否则立即停止引调水。为了不影响岔林河灌区及生态环境用水量，引岔入富工程在灌溉期(5月—8月)不引水，故每年具体的引水时间初定为4月中旬、下旬、8月下旬、9月、10月，共92d。具体的兴利调度运用时，一般情况下，每年灌溉期结束后(9月—10月)，尽量按实际可引调水能力，多蓄水，并要求到每年10月15日左右时，水库尽量蓄满，供翌年枯水期用水;当遭遇特枯年时，若到了11月份水库仍然蓄不满，则翌年的4月份继续引水，一直到水库尽量蓄满为止。在实际的水库调度运用过程中，当库水位落在洪水控制区(A)时，按各行业的设计用水量及补充地下水要求全力供水的同时，立即停止引调水，而且打开泄洪闸进行控制泄洪，使库水位始终保持在汛限水位附近，并随时承担拦蓄洪水的任务。当库水位落在停止引调水区(B)时，按各行业的设计用水量要求正常供水。当库水位落在正常引调水区的正常灌溉供水区(C)时，按实际可引调水能力尽量多蓄水，而且按各行业的设计用水量要求正常供水。当库水位落在正常引调水区的正常城镇供水区(D)时，仍按实际可引调水能力尽量多蓄水，而且城镇供水按设计用水量要求正常供水，灌溉用水在一般情况下，按设计用水量的50%供水。当库水位落在正常引调水区的城镇供水破坏区(E)时，继续按实际可引调水能力尽可能多蓄水，而且城镇用水在一般的情况下，按设计用水量的80%供水，并停止灌溉供水。当库水位继续降落至死水位H死以下时，全力以赴尽可能多引调水，并停止灌溉供水，然后按城镇居民最低基本生活用水需要，控制供水的同时，采取其他应急措施，尽量解决城镇居民生活用水需求。

5结论与建议

5.1结论

二甲沟水库近期灌溉面积1.31万hm2，该水库多年平均供水量6111×104m3，其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3，占总供水量的82.8%;多年平均生态环境供水量1049×104m3，占总供水量的17.2%。二甲沟水库远期灌溉面积2.33万hm2，该水库多年平均供水量11178×104m3，其中:多年平均灌溉供水量10129×104m3，占总供水量的90.6%;多年平均生态环境供水量1049×104m3，占总供水量的9.4%。在近期多年平均弃水量8053×104m3中，远期利用了5068×104m3，占近期多年平均弃水量的62.9%，该弃水利用量相当于近期灌溉供水量，也就是说，在工程投资不增加的情况下，经过多水源、多水库联合调度运用后，二甲沟水库的灌溉供水效益翻一番。岔林河取水枢纽工程处的多年平均实际取水量11189×104m3，考虑输水损失水量10%后，进入二甲沟水库的多年平均入库水量为10070×104m3。二甲沟水库坝址处多年平均总来水量为14591×104m3，其中:本流域富拉浑河多年平均年径流量为4521×104m3，占总来水量的31%;岔林河入库水量为10070×104m3，占总来水量的69%。该水库近期:多年平均水库供水量为6111×104m3，多年平均水库蒸发渗漏损失水量为427×104m3，多年平均弃水量8053×104m3。该水库近期:多年平均总供水量6111×104m3，多年平均灌溉供水量5062×104m3，其中:本流域水资源利用量为1569×104m3，岔林河入库水量的水资源利用量为3493×104m3。岔林河引水口的水资源利用量为3881×104m3，占实际总引水量的34.7%。

5.2建议

为了不影响岔林河灌区及生态环境用水量，引岔入富工程建议在灌溉期(5月—8月)不引水，并建议每年具体的引水时间确定为4月中旬、下旬、8月下旬、9月、10月，共92d。建议下阶段岔林河引水口处选择丰、平、枯水年逐日流量过程线后，在首先满足岔林河灌区和生态环境用水量的前提下，剩余的流量，采用二甲沟水库近期调度运用图，按典型年法兴利调节计算结果与原成果进行比较。

第三篇：优化北京水资源配置

姓名:邹建军

学号:11100013237

优化北京水资源配置

针对北京地区看不见的水荒问题,如何缓解北京缺水问题已显得迫在眉睫.我认为优化水资源的配置,协调好水的供求关系对于有效缓解水资源压力,提供水源利用率意义重大.自开国以来,北京与水资源的斗争一直存在,而且愈演愈烈.政府为调控水资源的供求关系可谓是绞尽脑汁,可是到底是要以供定需,还是以需定供呢?分析一下北京地区重大的取水方案便可略知一二.在1951年和1960年,北京分别建成了库容量为41.6亿立方米的官厅水库和43.6亿立方米的密云水库,许多人以为从此北京再无缺水之忧,陆续开发了一大批需水型工业,种植水稻,如此铺张地用水.到1980年,1981年北京地区连续出现大旱,两大水库的蓄水量也大幅度下降.前期这种以供定需的水资源配置方式毫无疑问的宣告失败,甚至将北京地区推向了一个更为缺水的境地.由此,可以看出这种以需定供的配置方式会对造成水资源的铺张和浪费,导致水源枯竭.此后,在1981年,国务院召开紧急会议,将今后二十年的水策略改为”保生活,压工业,弃农业”,这对于缓解京城水资源压力有重大意义,而在202_年至202_间,北京耗资227.41亿在北京密云,官厅水库的上游河北和山西等地推广工农业节水措施,增加水源林含量,降低水污染.虽然工程基本建成,但是对两水库意义不是很大.可见,这种以供定需的配置方案虽然耗资巨大,但影响不大,况且水的供应因年是有所不同,易于变化,难以实施.因此, 以供定需和以需定供都是不全面的,应该将两者结合起来,将可持续发展的原理运用于水的供销两端.供应上,要合理分配水源,在满足供应的前提下保护地下水同时抓好水源头环境保护,确保水的质量;在利用端,要节约用水,开展节水型工农业,合理控制城市人口和城市生活用水,使节水意识深入人心;在废水端,要做好污水处理工作,推广水循环. 资料: 李诗刚<<城市水资源承载力调控途径与方法研究>>

第四篇：南水北调东线水资源配置问题探讨

南水北调东线水资源配置问题探讨

202_-11-12

摘要: 针对南水北调东线实际和传统水资源配置方法的局限性，借鉴金融工程理念，将水期权契约作为市场机制下水资源配置方式来提高东线水资源使用价值和配置效率。分析期权契约理论用于南水北调水资源配置的可行性，结合南水北调东线水资源系统实际，构建基于期权契约的东线水资源配置体系，根据对流域水资源供求缺口的影响因素分析，得出水价的均值回复特性，并用Ornstein-Uhlenbeck均值回复模型来描述其动态随机过程。在此基础上引入多次执行期权契约，采用应用动态规划方法对期权价值进行求解，构建水期权契约在东线的应用流程。结果表明在南水北调东线水资源配置中引入水期权契约能够提高水供给保证率、降低水资源配置成本。

关 键 词: 水资源配置;期权契约;多次执行;动态规划;南水北调东线

中图分类号: TV213.9 文献标识码: A

南水北调东线工程能缓解我国北方水资源严重短缺、优化配置水资源。该工程建成后将形成连结长江、淮河、黄河、海河的多流域、多水源、多目标的水资源大系统。目前，我国水资源配置和管理存在以下不足:①传统水资源配置方式仅仅以技术经济效益最优化为目标，没有体现沟通和协调;②传统的水资源供需关系易导致“市场失灵”和“行政失灵”;③传统的水资源配置中，水价形成机制及水权的规定性往往不能适应社会、经济、生态及环境的较快变化。因此如何寻找一种新的水资源配置方式来弥补传统配置方法的缺陷，便成为东线亟待解决的问题。期权契约用于水资源配置的合理性

期权，是指某一标的物的买卖权或选择权，由于期权实行未来实物交割，可以规避标的物市场价格波动的风险。与期货不同，期权的买方只有权利而没有义务，增加了资源配置的柔韧性，降低交易风险。

期权契约作为一种衍生金融商品，20世纪70年代产生于西方，在布莱克—斯克尔斯期权定价模型建立后开始得到日新月异的发展。20世纪90年代初，美国加利福尼亚州建立了首家“水银行”，其后将期权交易应用于水权交易中，使得美国水资源得到了更加合理的配置。

对于南水北调东线这样一个大型的跨流域调水工程，使用基于水期权交易的水资源配置方式将使水权交易变的更加方便、可行，大大减少买、卖方的风险，降低水资源配置成本，并且能够解决传统理论和方法难以处理的问题。

（1）期权契约本身就是一种契约关系，是市场经济的产物，采用期权契约理论研究中国水资源配置和管理问题，使之适应市场经济下的管理体制。在水期权契约中不以组织机构和行政隶属关系作为支撑，而以强调合作和签订契约作为管理职能实施的基础。成员通过供需“协议”，实现“沟通与协调”，使整个水资源系统处于“双赢”平衡状态。

（2）天气是影响水资源需求和供给的重要因素，由于天气的复杂多变，降水量、蒸发量的时空变化较大，从而使水资源的合理配置面临着较大的不确定性。由于期权契约的引入可以规避各种因素导致的水资源供给量变动的风险，从而使交易变得可信（reliable）。

（3）传统的刚性水资源配置，由于实行水交易量全额买卖，资源配置成本较高。期权契约实行权利金交易，由于权利金远低于标的资产价格，可以降低现时资金占用，减少成本，实现低成本的资源配置。与传统的刚性水价形成机制和水权规定性相比，期权契约具有价格发现、调剂余缺等功能，进一步降低了水资源配置的交易成本。

（4）为了实现水资源价值的高效利用，剩余水权的转让便会很频繁。由于永久水权的转让手续较繁琐、成本较高，大大阻碍了水权的流转，影响了水资源价值由低向高的转移。水期权契约的引入使水权的流转更具灵活性，只有水期权执行时才会产生水权的转让。

（5）建立以期权契约为基础的水资源配置方式，能增加期权购买者应对水量供给、水价格以及水质不确定的能力，扩大水资源分配范围，增加水资源配置的灵活性。

（6）规避水价波动风险。用水企业有规避水价波动风险的内在要求，而水资源配置方式的引入，利用其风险转移机制，可以很好地防范和调控市场风险，同时，期权市场的价格发现机制也十分有利于水价的形成，从而实现水资源的合理配置。基于期权契约的东线水资源配置体系

南水北调东线工程水资源系统是一个多流域、多水源、多目标的开放性复杂大系统，涉及北方许多省市和众多用水部门的利益。在以市场为基础的水资源配置的基础上，采用水期权配置方式，可以规避由水资源供给和需求的不确定性导致的风险，从而提高东线整体水资源配置效率。东线水资源配置体系理论框架如图1（略）所示。

根据《南水北调东线工程规划》，南水北调东线工程将分3期实施。根据《规划》中制定的管理体制及运作方式，将第1期划分为3个子系统，即江苏水资源系统、南四湖水资源系统和山东水资源系统，各系统之间以协议规定的供水过程相连接。第1期工程从扬州市的江都抽引长江水，逐级提水北送，并连接在输路线中起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖，向山东等地送水。根据水资源特性，每一调蓄湖泊周围都存在一个网状的供水系统，因此以每一调蓄湖泊为中心建立流域供水公司，负责流域内水资源的配置及流域调水计划的制定和实施，同时各流域供水公司受南水北调东线水资源调度控制中心的统一协调和控制。

在进行水期权交易时，考虑到南水北调东线的跨流域性，建立了1个东线水期权交易中心和7个流域水期权交易中心，通过互联网实现交易中心间的信息互通，同时各流域水期权交易中心受东线水期权交易中心的协调和控制。南水北调东线水期权交易中心负责流域间的水期权交易，而流域水期权交易中心则负责流域内的水期权交易。

南水北调东线需水从用途上分为农业用水、工业用水、生活和生态环境用水。在这3类用水中，生活和生态用水量较小，用途和用量相对固定，受不确定性因素影响较小。而工业用水，特别是农业用水不仅用量大（约占总用水的70%），而且用水的不确定性也大，存在的变数多，增加了东线水资源配置的难度。因此，在水期权交易时主要针对工业用水和农业用水。

东线水期权契约界定

3.1 东线水期权契约涵义

水期权契约是一种标准化的合约或协议，根据国内外水期权理论和实践，结合中国水情和南水北调东线工程水资源系统实际，水期权的有效期较一般商品期权的有效期长，一般为3～20a。因此，引入多次执行期权契约（也称干旱水期权契约），可以方便水权交易、规避东线受水区用水户水价波动的风险。它可以在有效期内执行多次，即期权持有者在m时期内最多可以执行###R次，这里m>R>0，在某一时期内可以执行也可以放弃，但m时期内总的执行次数不超过###R次，执行前须提前一定的时间通知期权卖方。期权的执行价格K在契约中规定，如果现货市场上标的资产的价格为St，那么立即执行期权的收益等于St-K。

假定各用水户获得了初始水权，各用水户间可通过水期权交易所实现水权的买卖，水期权卖方支付一定的权利金购买水期权，以获得在未来某一段时间以某一特定价格购买一定量水的权利，而不是义务。当期权买方缺水或现货水价高于执行价格时，则执行该期权，水期权卖方有义务按合约中规定的价格和量售水。如期权买方不缺水，则放弃执行，期权卖方还可以获得权利金大小的收入。

3.2 东线水期权契约内容

南水北调各用水户间签订的水期权契约条款的基本内容包括:①期权执行价格;②水质要求;③开始日期;④结束日期;⑤最大执行次数;⑥出售水量;⑦契约执行通知提前期;⑧违约行为约束等。东线水期权定价研究

水期权契约签订后，买方需向卖方支付一定的权利金，因此需根据南水北调东线实际研究期权价值定价方法，以此为基础确定权利金大小。由于水期权契约的标的资产为水价，首先要研究市场机制下东线受水区水价波动趋势，量化水价变动所体现的水资源供给和需求风险，从而建立合适的期权定价模型。

4.1 东线准市场机制下水价波动趋势分析

随着水市场的建立和完善，水价将成为水权交易的核心问题，水资源的合理定价对节约交易成本、促进水权交易顺利进行具有重大意义。

在完全竞争的市场中，商品价格一般遵循随机游走过程，不具有预测性，但根据中国水情以及水资源的独特性，水价不仅受市场供求关系的影响，还受制于国家宏观调控，因此市场机制下水价波动趋势便与一般商品不同，通过分析南水北调东线受水区水价影响因素来总结东线市场机制下水价波动趋势。本文在研究南水北调东线水资源供给和需求影响因素的基础上，将原始水价定价模型与该地区水权特点相结合，研究基于水资源供给和需求的水价定价模型，从而为提高水资源供给保证率的研究奠定理论基础。

比如，对于东线沿线某一特定受水区，水资源供给来自于本地水和外地水，水资源需求主要有工业、农业、生活和生态环境需水，由于本地水价格较调水价格低，东线受水区用户则优先使用本地水，当本地水供给不足时，才会使用价格较高的外调水。通过综合分析，东线沿线某流域内水价的影响因素主要有以下几个方面。

（1）东线调水价格。南水北调东线工程从长江下游取水，下游水量丰富，多年平均入海水量约9600亿m3，即使在特枯年也有6000多亿m3，调水量取决于引水工程规模，而引水工程规模的设计足以保证干旱年份东线工程沿线需水的要求，因此东线调水价格主要受工程投资、固定资产折旧、贷款利率、泵站费用等因素的影响，在长时间内不会发生大的波动。同时调水价格越高，受水区水价越高。

（2）东线沿线本地可供给水资源总量和本地水价格。本地可供给水资源总量包括地表水、地下水和中水回用量。可开采地下水量通常用多年平均地下水可开采量表示，中水回用量受污水处理技术、污水设备投资等的影响，两者长期波动不大，可以假定其在某一段时期内为常量。地表水是影响本地可供给水资源量的最主要因素，主要受降雨量的影响，其变化具有很大的波动性和随机性，从而使得水价具有随机变动性。一般情况下，降雨量越小，本地可供给水资源量越少，外调水越多，受水区水价越高;反之，水价则越低。本地水价格主要受社会经济发展水平、供水工程状况、用户承受能力、政策因素、环境保护、水质、水资源丰缺程度等因素的影响，与调水价格相比，本地已有水源工程水价格较低。

（3）工业、农业、生活和生态环境需水量。工业用水量受季节因素影响比较小，每月用水量相差不大。而我国农业生产多在自然环境下进行，因而对自然降水的依赖性大。由于农业生产对水资源的依存度高，而且大部分生产类用水又不能重复利用，因此自然降水不足的部分必须依靠地表水、地下水或调水补足，由此导致农业用水的不确定性。生活需水量则主要受人口和生活水平等因素的影响。生态环境需水量受植被类型、河道状况等因素的影响。根据南水北调东线水资源调配规则，需水量越大，本地可供水资源量越低，则水价越高。

从以上分析可以看出在市场机制下，对东线沿线某一流域而言，本地水供给量和实际需求量之间的供求缺口会对水价产生重要影响，缺口越大，水价越高，反之，则越低。而影响水资源供求缺口的本质因素是流域降水量，由于降水量呈现很大的随机性、高变动性和均值回复性，使得市场机制下东线沿线水价也表现为高变动和均值回复的特性。

4.2 东线水期权定价模型

由以上分析可知，水期权的标的资产水价与一般金融市场中商品的价格不同，不具有完全市场机制下的随机游走特性，而表现出极大的均值回复特性，另一方面，在中国水市场中引入的多次执行水期权具有很大的奇异性，因此不能依据简单的Black-Scholes期权定价模型对东线水期权进行定价，而必须寻求一种新的方法。

因此，考虑用标准动态规划方法对水期权价值求解。自1994年Dixit和Pindyck提出将动态规划作为“实物期权”或“投资机会”定价的一种方法后，该方法就成为解决一些具有不确定性和不可逆性的投资决策的基本理论。动态规划方法可以考虑到离散时间和连续时间序列分析，也涉及到一系列引起不确定性的随机过程。

在水期权契约中，将多次执行期权契约的定价问题转变成一个标准动态规划公式需要一个控制变量和两个状态变量。控制变量xt 表示当前时期是否执行期权，xt =1表示执行，xt =0表示不执行。两个状态变量分别为Pt（水的当期价格）和Rt（期权所剩余的执行次数）:

这里，P和^P分别表示水价的最低和最高值;R为期权有效期内的最多执行次数。需强调的是，既然期权最多执行次数执行完后便不可执行，因此当Rt =0时xt =0。

两个状态变量都随着时间的变化而变化，但其动态变化过程则截然不同。如果当期买方执行期权则剩余执行次数下降，即:

Rt+1 =Rt-xt（1）

描述水价变动趋势的状态变量更加复杂，可用Ornstein-Uhlenbeck均值回复过程描述水价的均值回复特性:

dP=η（P-P）dt+σdP（2）

式中η和P分别表示回复速度和均值回复水平。这些参数均可从价格数据中估计出。当然，水价变动趋势模型并不一定局限于均值回复过程，也可能是其他随机过程。

目标函数是通过优化每一期是否执行期权的决策，最大化期权有效期内期权期望收益之和:

对于式中引入的多次执行水期权而言，尽管用动态规划方法能求解出多次执行期权的数值解，但与其它期权定价方法相比，用计算机程序求解动态规划问题比较繁琐，但可以通过使用功能强大的计算机和编写有效率的求解算法来解决这个问题。东线水期权交易流程设计

基于期权契约的水资源配置方式的有效实施需以水期权交易的正常进行为基础，因此有必要参照普通金融市场中期权的交易流程，设计符合东线水市场实际的水期权交易流程，基本步骤如下。

（1）水期权交易双方收集水期权交易资料，预测水权价格走势，并选择各自的经纪人，支付经纪人佣金。

（2）水资源看涨期权买方及看跌期权卖方委托经纪人向水期权交易所提供水权用途的说明，还需要提供排污标准合格证明等。该条件完全是为了保护生态环境，保护水质不受污染，只有这样，在利用水资源时才能避免新的污染和浪费。

（3）水权看涨期权卖方及看跌期权买方是依法获得流域水资源使用权的个人或机构，他们在水期权交易前要向水期权交易所出具取水许可证，以降低水期权交易中的风险。

（4）水期权买方或卖方下达水期权交易指令给其经纪人，由经纪人送达场内交易员，后者按照水期权买方或卖方的交易指令下单操作。

（5）一项水期权合约的合法有效，必须以水期权交易所内核定与清算中心结算、登记为前提，且水期权买方应在结算之后立即支付权利金，而水期权卖方也要立即在其保证金账户内存入相应数量的履约保证金和清算中心提出的追加保证金。

结论

跳出现有的思维模式，借鉴当代金融工程的理念，本文提出应用“水期权契约”理论与方法进行南水北调东线水资源配置，用以规避水资源配置风险，降低水资源配置成本。为了保证水期权能正常交易，构建了基于期权契约的南水北调东线水资源配置体系，完善水期权契约的实施环境。鉴于东线水资源的特殊性，探讨市场机制下影响东线水价变动的因素，分析水价波动趋势，在此基础上引入多次执行期权契约，并考虑用动态规划方法对期权价值进行求解。本文研究内容具有开拓性和广泛的应用前景，对市场机制下水价和水期权定价模型的建立、东线水期权运行组织机构和流程的深入设计还将作进一步的研究。

参考文献:

［1］ 王慧敏.南水北调供应链运营管理的若干问题探讨.水科学进展，202_，（12）.［2］ 约翰•赫尔.期权、期货和其他衍生产品（第3版）.北京:华夏出版社，202_.［3］ Black F，Scholes M.The pricing options and corpo-rateliabiliiies.Journal of Political Economy，1973，（81）:637～659.［4］ Scott A，Jercich，Member，ASCE.California''''s1995Water Bank Peogram:Purchasing Water Supply Options.Journal of Water Resources Planning and Management，1997，（2）:59～65.［5］ Villenski.Valuing multiple-exercise options contracts:methodology and application to water markets.American Agricultural Economic Association Annual Meeting，Denver，Colorado，August.［6］ Colby，B.Transactions costs and efficiency in western water allocation，American Journal of Agriculture Economics，1990，72（11）.［7］ Peter J.Albersen，Harold E.D.Houba，Michiel A.Keyzer.Pricing a raindrop in a process-based model:theory and application for the Upper-Zambezi.Center for water food studies.202_，（1）.［8］ Shi-Jie Deng，Wenjiang Jiang.Levy process-driven mean-reverting electricity price model:the marginal distribution analysis.Decision Sup-port Systems.202_，40（10）.［9］ Shi-Jie Deng，Blake Johnson，Aram Sogomonian.Exotic electricity options and the valuation of electricity generation and transmission assets.Decision Support Systems.1997，30（9）.［10］ Dixit，Avinash K.Pindyck，Robert S.The Options Approach to Capital Investment.Harvard Business Review.1995，73（5）:105～115.［11］ Schwartz，E.S.The stochastic behavior of commodity prices:Implications for valuation and hedging.Journal of Finance，1997，（3）:6～12.［12］ 陈洁，许长新.我国水权期权交易模式研究.中国人口•资源与环境，202_，16（2）.作者简介: 王 慧，女，河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室;河海大学管理科学研究所，博士研究生。

第五篇：新疆水资源开发和优化配置研究

【摘要』随着新疆工业和城市建设高速发展，人口和灌溉面积快速增长，水资源供需矛盾日益严重，水资源开发利用导致的生态环境问题日益突出。因此，深入思考和研究新接水资源开发利用方略，制定科学合理水资源开发利用的优化配里战略，对于确保新较经济社会可持续发展、生态环境良性循环有着十分现实的实践意义。

【关键词」新疆水资源开发优化配置

经过五十多年的大规模开发，新疆的工业和城市建设高速发展，人口和灌溉面积快速增长，而相应地干早区的水资源供需矛盾也随着经济社会的迅猛发展而日益严重，水资源开发利用导致的生态环境问题日益突出。因此，进一步摸清家底，算清水帐，深人思考和研究水问题及水资源开发利用方略，制定符合干早区特点的、科学合理的水资源开发利用和 优化配置战略，对于确保新疆经济社会可持续发展、生态环境良性循环不仅具有重要的理论研究价值，更具有十分现实的实践意义。

一、新班水资源开发利用的总体布局

根据新疆水资源分布特点、国民经济发展总体布局和经济社会发展需求以及生态环境保护目标，水利发展总体布局的重点为:

(一)以开发促发展

加速额尔齐斯河、伊犁河两条国际河流水资源的开发力度，在加大流域内水土资源开发的同时，积极创造条件实施跨流域调水工程，把两条国际河流建成新疆的粮食基地、优质畜牧业基地、特色农业基地、水能基地和向邻区供水的水源基地，为解决南北疆资源性缺水，遏制生态环境恶化创造条件。

(二)以保护促发展

全面实施塔里木河流域水资源合理利用及生态环境综合治理工程，抑制塔里木河干流生态环境恶化，挽救和修复塔河下游生态，改善源流区绿洲生态环境。明晰源流与干流以及“三生”水权(生产、生活、生态)，努力完成塔河综合治理规划确定的各项治理目标，用“三条塔河”，即:“水权塔河”、“生态塔河”、“资源塔河”的治水理念，构建资源环境与社会经济的科学发展观。

(三)以节水增效、盐碱地改良、低产田改造为主攻方向，全面推进可持续农业灌溉支撑体系建设重点实施灌区续建配套与节水改造工程，以节水增产、增效，提高灌区整体发展水平为主，将灌溉农业由目前的外延型发展模式转变为内涵挖潜型发展模式，将灌区的经济社会发展与生态环境保护推人良性循环，充分发挥各类水利工程对农业灌溉用水的合理配置作用，在总量控制、高效节水的前提下，适时适量地保障农业灌溉用水，确保粮食安全和农业增产增收。

(四)效益优先，扶优抚强，重.氛解决好天山北坡经济带资源性缺水问题

加快“引额济克”配套工程建设，积极发挥工程效益，实施“引额济乌”和伊犁河“北疆调水”工程，解决克拉玛依石油开发、乌鲁木齐经济区和艾比湖及奎屯片区的资源性缺水，优化配置内水与外水，高水高用，低水低用，为天山北坡经济带经济社会快速发 展和生态保护改善提供水资源保障。

(五)小开发，大保护，全面实施草原生态环境保护水资源保津规划改变传统落后的畜牧业生产方式，保护和改善草原生态环境，促进牧区经济发展，巩固边防稳定，实现牧民同步达到小康目标。

(六)建立综合防洪减灾体系

加强重点城镇和重点河段的防洪基础设施建设，建立人与自然和谐的综合防洪减灾体系。

(七)全面提升水资源管理水平

以水资源综合规划为基础，按国民经济和生态用水、兵团和地方用水、大中河流跨地

区用水等方面，初步完成各流域的初始水权界定工作，全面提升

水资源管理水平。

(八)努力实现水资源的可持续利用

以哈密地区为试点，全面推进节水型社会建设;以塔里木河流域为先导，推动明晰水权，优化调配水资源的强制性节水机制;在巴州、博州、昌吉、塔城等经济条件较好、水资源相对紧缺的地区，加快水价形成机制的建立，推行水权、水价、水市场管理体制的建设，以点带面，并逐步推进到全疆。提高政府对水资源的社会管理和公共服务职能，综合运用法律手段、行政手段、工程手段、经济手段、技术手段，树立人与自然和谐相处的理念，不断提高水资源的利用效率和效益，实现水资源的可持续利用。

二、新孤水资源合理配置的对策与措施

实现新疆水资源的合理配置，就是要依据干旱区的水资源条件和可持续利用的要求，以水资源合理利用为中心，根据资源共享、高效经济、统筹协调和持续利用的原则，采取除害与兴利、水量与水质、开源与节流、工程与非工程措施的结合，根据市场经济规律和经济社会发展需要，以供定需、以水定地、以水定规模、以水定经济结构和生产力布局，实行水 资源总量控制和定额管理，利用各种可利用的水源，在流域和区域间，对各部门用水进行优化调度，使有限的水资源最大限度地满足社会、经济、资源、环境

协调发展的需要。

(一)水资源合理配里的层次性分析

针对新疆水资源分布及其特征，应从宏观、中观和微观三个层次系统地研究实现水资源合理配置的目标、对策措施:宏观层次是以区域经济、社会发展及生态环境保护对水资源的需求为前提，以水资源、环境的可承载能力为限度，制定区域水资源总体开发利用规划并实现其合理配置;中观层次主要是指流域自成单元的地区，以社会经济发展和资源环境的利用与保护间的协调关系及其关键措施为基本出发点，实现流域内水资源的合理配置;微观层次是指区域或流域水资源的综合利用，在宏观和中观层次的指导下进行，并将其运行管理的情况反馈给宏观和中观层次进行协调，以寻求水资源合理配置的最佳方案。

中共乌导木齐市委毫救李报

(二)转变供需观念，缓解供需矛质

在流域水资源开发利用初期，水资源配置以追求经济效益最大化为目标，主要采取“以需定供”的经济增长型配置方式。但随着社会经济发展，特别是灌溉农业规模不断扩大，水资源日趋紧缺，供需矛盾日益突出，并挤占了大量的生态用水。在这种情况下，必须及时调整水资源供需关系，以资源、环境和经济、社会协调、持续发展为目标，采取“以供定需”、限额用水的协调发展型配置方式。

(三)调整生产力发展区域布局，适应水资源及自然生态环境条件

根据新疆水资源分布西北与东南相差悬殊，水资源的地区分布与国民经济生产力发展布局不协调，以及供需矛盾十分突出的特点，遵照“生态、节水、管理、调水”的水资源开发利用战略指导方针，水资源配置不仅要强化水资源科学管理，大力发展节水型社会，进一步提高水资源利用率，同时还要合理调整区域内用水配置结构，树立空间均衡的理念和

资源利用效率的理念，避免过度地大规模、远距离调动资源，把经济和人口引导到灾害少、环境好、适宜人居住的区域，从迫使自然与满足人的需要相适应，转变为主动使人口和经济的布局与自然相适应，使社会经济发展和生态环境保护适应本区域的水资源开发利用条件和承载能力。

(四)节水增效，提高水资源利用效率，保阵生态用水

新疆水资源一方面总量紧缺，另一方面开发利用不充分，农业灌溉耗水量大的问题与用水浪费、水资源不足、时空分布不均的间题并存，节水和提高水分利用效率的潜力相当大，再加上实施退耕还林还草、减少高耗水作物种植规模和加强需水管理等措施，可逐步退还被占用的生态用水。通过节水，可以按市场的需求.向工业、城镇生活用水适量调配。

(五)“工程水利”是实现水资源合理配里的有效手段

新疆水资源“春早、夏洪、秋缺、冬枯”的特点，极易造成洪早灾害交替发生，春季抗早和夏季防洪问题十分突出，而当前570多条河流绝大多数缺乏调蓄控制工程。因此，在相当长的时期内发展工程水利仍然是实现水资源的合理配置、适时调度、高效利用、环境保护和保证供水的有效手段。

(六)土地盐碱化问题不容忽视

全疆耕地面积中有1/3的盐碱化土地，且中低产田绝大部分为盐碱地，因此在关注重点建设项目和骨干工程的同时，决不能忽视盐碱地改良问题，在大型灌区续建配套节水改造中，应将其作为一项重要的目标和效益指标，给予高度重视。对现有盐碱地，应当实施治碱与节水并举，先治碱，后节水的技术路线。盐碱地改良后，节水可有效地减少随水带人土壤耕作层中的盐量，大大延缓积盐过程。

(七)建立和完善流域水资源统一管理的新体制

目前水资源权属统一管理的格局尚未真正形成，流域与区域难以协调，城市与农村对水资源的管理分割难以统一，无法实现水资源的优化配置、节约和保护。因此，改革水资源管理体制，变“多龙管水”为“一龙管水”，打破区域之间、城乡之间、部门之间的水管理界限，建立城市和农村、水源和供水、供水和排水、用水和节水、治污和污水回用一体化的流域水务管理体制，已迫在眉睫。