左其亭

（鄭州大學(xué) 水利與環(huán)境學(xué)院 水科學(xué)研究中心，河南 鄭州 450001）

1 研究背景

人水關(guān)系（human-water relationship）是指“人”（人文系統(tǒng)）與“水”（水系統(tǒng)）之間復(fù)雜的相互作用關(guān)系［1-2］。人文系統(tǒng)是指以人類為中心，由與人類生存、發(fā)展相關(guān)的社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和科技進(jìn)步等眾多因素所構(gòu)成的系統(tǒng)；水系統(tǒng)是指以水為中心，由水資源和生態(tài)環(huán)境等因素所構(gòu)成的系統(tǒng)［3］。人文系統(tǒng)、水系統(tǒng)本身都是十分復(fù)雜的巨系統(tǒng)，人水關(guān)系極其復(fù)雜，涉及人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方方面面，同時(shí)又與水資源、生態(tài)和環(huán)境密切相關(guān)。水是人類生存和發(fā)展不可或缺的一種寶貴資源，人類一出現(xiàn)就與水打交道，自覺(jué)或不自覺(jué)地面對(duì)多種多樣的人水關(guān)系。因此，筆者在多次學(xué)術(shù)報(bào)告中經(jīng)常提到一句話“所有的水利工作幾乎都是為了改善人水關(guān)系，但其不一定都是朝著改善的方向發(fā)展，有可能事與愿違?！保?］人水關(guān)系是人類與自然界關(guān)系中最重要的關(guān)系之一，實(shí)現(xiàn)人水關(guān)系的“和諧”是人類追求的一種理想的人水關(guān)系。

人水和諧（human-water harmony）思想是我國(guó)現(xiàn)代治水的主要指導(dǎo)思想，人水和諧論（human-water harmony theory）是研究人水和諧問(wèn)題的一個(gè)新理論方法。關(guān)于人水和諧思想的提出，大概始于21世紀(jì)初，真正成為我國(guó)治水思想是從2004年，其標(biāo)志性事件是2004年中國(guó)水周的活動(dòng)主題為“人水和諧”。到2009年才逐步形成一個(gè)相對(duì)完善的理論“人水和諧論”。隨后，在近10年的發(fā)展中，涌現(xiàn)出大量的理論及應(yīng)用研究成果。其中，關(guān)于人水和諧思想的探討及在其指導(dǎo)下的應(yīng)用分析研究成果最多，甚至很難統(tǒng)計(jì)其文獻(xiàn)多少，這與把人水和諧思想作為我國(guó)治水指導(dǎo)思想有關(guān)，國(guó)內(nèi)中文文獻(xiàn)如文獻(xiàn)［4-8］，國(guó)外英文文獻(xiàn)如文獻(xiàn)［9-11］；關(guān)于人水和諧量化研究方法及應(yīng)用研究成果較少，筆者團(tuán)隊(duì)的成果如文獻(xiàn)［12-18］，其他學(xué)者的成果如文獻(xiàn)［19-23］；關(guān)于人水和諧論綜合研究的成果很少，當(dāng)然也有一些系統(tǒng)描述，如文獻(xiàn)［1-3，13］。但目前文獻(xiàn)中還沒(méi)有系統(tǒng)梳理人水和諧論的形成過(guò)程，也沒(méi)有全面總結(jié)人水和諧論的主要內(nèi)容。鑒于此，本文在收集整理和統(tǒng)計(jì)“人水和諧”有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析人水和諧論的提出背景，闡述其發(fā)展歷程，系統(tǒng)總結(jié)人水和諧論的理論體系、方法論以及應(yīng)用實(shí)例，并展望其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

2 人水和諧論的提出背景及發(fā)展歷程

2.1 人水和諧論的提出背景及意義

（1）從對(duì)人水關(guān)系的認(rèn)識(shí)階段，來(lái)看人水和諧概念和理論的提出?！叭怂P(guān)系”自人類一出現(xiàn)就客觀存在，這與人類生存和發(fā)展離不開(kāi)水有關(guān)。人類發(fā)展的過(guò)程實(shí)際上也是不斷認(rèn)識(shí)和處理人水關(guān)系的過(guò)程。①在人類出現(xiàn)早期，社會(huì)生產(chǎn)力低，對(duì)水系統(tǒng)的改造作用較少，主要以適應(yīng)和被動(dòng)的應(yīng)對(duì)為主。比如，人類逐水而居，就是便于利用河流、湖泊的水；但面對(duì)洪水災(zāi)害時(shí)幾乎無(wú)能為力。②隨著生產(chǎn)力水平的提高，人類對(duì)水系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不斷提升，慢慢增加了對(duì)水系統(tǒng)的改造作用，逐漸加大了對(duì)水的開(kāi)發(fā)和利用，出現(xiàn)了水庫(kù)、塘壩、引水渠等小規(guī)模的水工程；面對(duì)洪水也出現(xiàn)疏導(dǎo)、攔截等工程抵御措施。③隨著生產(chǎn)力水平的進(jìn)一步提高，特別是應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，對(duì)包括水系統(tǒng)在內(nèi)的自然界的改造能力急劇增加。人類為了發(fā)展，加大對(duì)自然界的改造，甚至到破壞的地步，出現(xiàn)了一系列自然資源過(guò)渡消耗、環(huán)境污染、生態(tài)退化的嚴(yán)峻問(wèn)題，已威脅到人類生存環(huán)境甚至自身健康。④人類為了生存和發(fā)展，又被迫限制自己的發(fā)展行為，減少資源消耗，控制環(huán)境污染，遏制生態(tài)退化，尋求可持續(xù)發(fā)展模式。到1990年代國(guó)際社會(huì)才慢慢接受可持續(xù)發(fā)展模式。到21世紀(jì)初，才開(kāi)始追求人與自然和諧相處，這其中就包括良好的人水和諧關(guān)系。在此背景下，出現(xiàn)了人水和諧的概念以及研究其問(wèn)題的人水和諧論理論方法。

（2）人水系統(tǒng)是人水和諧論的研究對(duì)象，具備形成理論體系的基礎(chǔ)。人水系統(tǒng)（human-water system）是以水循環(huán)為紐帶，將人文系統(tǒng)和水系統(tǒng)聯(lián)系在一起，組成的一個(gè)復(fù)雜大系統(tǒng)［24］。首先，人水系統(tǒng)有明確的內(nèi)涵，是客觀存在的一種巨系統(tǒng)。其次，人水系統(tǒng)廣泛存在，是人類發(fā)展必然要面對(duì)的對(duì)象，也是解決人與自然矛盾特別是人與水矛盾的重要領(lǐng)域。針對(duì)人水系統(tǒng)的研究，是水文學(xué)、水資源學(xué)、環(huán)境學(xué)和社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域的一個(gè)重要交叉學(xué)科方向，具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。因此，人水和諧論具有明確的研究對(duì)象，具備形成理論體系的基礎(chǔ)。

（3）研究復(fù)雜的人水關(guān)系及其和諧問(wèn)題，需要形成一個(gè)理論體系。首先，人水系統(tǒng)是巨系統(tǒng)，人水關(guān)系十分復(fù)雜。實(shí)際上，很難甚至不可能把其關(guān)系完全梳理清楚。因此，針對(duì)極其復(fù)雜的人水關(guān)系，需要有一套理論方法來(lái)研究。其次，人水矛盾突出，需要貫徹和諧思想來(lái)破解。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，人類開(kāi)發(fā)利用水資源的能力和欲望越來(lái)越大，出現(xiàn)了水資源短缺、水環(huán)境污染和水生態(tài)惡化的趨勢(shì)，人水矛盾日益突出。解決這些矛盾，必須貫徹人水和諧思想，走人水和諧之路。然而，處理這些復(fù)雜問(wèn)題需要有一個(gè)相對(duì)完善的理論體系，這就是人水和諧論創(chuàng)立的重大需求和驅(qū)動(dòng)力。

2.2 人水和諧論的發(fā)展歷程基于對(duì)人水和諧論提出背景分析和發(fā)展歷程總結(jié)，特別是考慮不同時(shí)期的代表事件，把人水和諧論的發(fā)展歷程分為3個(gè)階段，如表1所示。

2.2.1 人水和諧論萌芽階段（2005年以前） 從上文對(duì)人水關(guān)系認(rèn)識(shí)階段的分析可以看出，從人類出現(xiàn)早期就存在人水關(guān)系，古代就有人水和諧治水思想，比如天人合一思想、大禹治水、都江堰水利工程等都是人水和諧思想的體現(xiàn)。因此，人水和諧思想的提出可以追溯到古代。但上升到一種理論體系，或者說(shuō)形成一個(gè)全面貫徹執(zhí)行的、成熟的治水思想還是從21世紀(jì)初開(kāi)始。

在21世紀(jì)初，為了指導(dǎo)處理人與自然的關(guān)系，慢慢發(fā)展出人與自然和諧相處的思想，其中包括人水和諧思想。從2001年起，在水利部會(huì)議和文件、新聞媒體、社會(huì)輿論和水利實(shí)踐中開(kāi)始引用“人水和諧”或“人與自然和諧相處”等詞。直到2004年，第17屆中國(guó)水周宣傳中把“人水和諧”作為其活動(dòng)主題，對(duì)廣大公眾進(jìn)行宣傳。2005年全國(guó)人大十屆三次會(huì)議提出“實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀，構(gòu)建和諧社會(huì)”的重大戰(zhàn)略部署，“人水和諧”成為新時(shí)期治水思路的核心內(nèi)容?？梢哉f(shuō)，到此時(shí)已經(jīng)具備了形成人水和諧論的前期準(zhǔn)備，稱其為萌芽階段。

表1 人水和諧論的發(fā)展階段及代表事件

2.2.2 人水和諧論形成階段（2006—2017年） 在國(guó)家重大需求的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)術(shù)界開(kāi)始對(duì)人水和諧進(jìn)行研究。2006年召開(kāi)的第四屆中國(guó)水論壇是以“人水和諧”為主題，出版了會(huì)議論文集“人水和諧理論與實(shí)踐”，收錄250篇論文，對(duì)前期人水和諧理念、理論和應(yīng)用實(shí)踐等工作進(jìn)行總結(jié)，同時(shí)也提出一些研究展望，標(biāo)志著我國(guó)學(xué)術(shù)界對(duì)人水和諧開(kāi)始進(jìn)行研究。也就是在第四屆中國(guó)水論壇上，筆者首次提出人水和諧量化理論及應(yīng)用研究框架［12］，開(kāi)啟了人水和諧量化研究工作。

從2006—2009年發(fā)表了多篇有關(guān)人水和諧量化研究的學(xué)術(shù)論文，如文獻(xiàn)［14，25］。筆者在2009年出版了第一部以人水和諧量化研究為主要特色的專著《人水和諧量化研究方法及應(yīng)用》［13］，提出了一套人水和諧量化研究方法體系，包括研究框架、量化準(zhǔn)則、指標(biāo)體系、量化方法和調(diào)控模型等。筆者在2009年發(fā)表的《人水和諧論：從理念到理論體系》一文中第一次使用“人水和諧論”一詞，闡述人水和諧論的理念及理論體系［1］。

在這一階段，政府文件中大量使用這一指導(dǎo)思想。比如，2011年中央一號(hào)文件中提出5個(gè)基本原則，其中第3個(gè)原則是“要堅(jiān)持人水和諧”；2012年《國(guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見(jiàn)》文件中提出的第2個(gè)基本原則是“堅(jiān)持人水和諧”；2013年《水利部關(guān)于加快推進(jìn)水生態(tài)文明建設(shè)工作的意見(jiàn)》文件中提出的第1個(gè)基本原則是“堅(jiān)持人水和諧，科學(xué)發(fā)展”。2017年中共十九大報(bào)告把“堅(jiān)持人與自然和諧共生”納入進(jìn)“新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想和基本方略”。至此，基本形成了人水和諧論的理論及應(yīng)用體系。

2.2.3 人水和諧論發(fā)展階段（2018年之后） 隨著人水和諧理念的傳播和廣泛認(rèn)可、理論研究的日益深入、實(shí)踐工作的廣泛應(yīng)用，人水和諧論逐步發(fā)展起來(lái)。可以從兩個(gè)方面來(lái)分析：（1）實(shí)踐工作中大量應(yīng)用這一理論方法。比如，在最嚴(yán)格水資源管理制度考核、水生態(tài)文明建設(shè)、農(nóng)村水利建設(shè)、水資源綜合規(guī)劃、防洪抗旱減災(zāi)、海綿城市建設(shè)、河長(zhǎng)制實(shí)施等許多實(shí)際工作中都在應(yīng)用人水和諧思想和理論方法。（2）學(xué)術(shù)界大量研究，涌現(xiàn)出大量研究成果。前文已經(jīng)列舉了一些研究文獻(xiàn)，下文將繼續(xù)介紹有關(guān)成果，包括理論基礎(chǔ)、技術(shù)方法和應(yīng)用實(shí)踐?？梢哉J(rèn)為，未來(lái)這一理論及應(yīng)用會(huì)得到快速發(fā)展。

3 人水和諧論體系框架與主要內(nèi)容總結(jié)

3.1 人水和諧論體系框架根據(jù)人水和諧論的研究?jī)?nèi)容以及對(duì)一般理論體系的理解，構(gòu)建了人水和諧論體系框架，如圖1所示。

圖1 人水和諧論體系框架

其主要內(nèi)容包括：（1）人水和諧論具有明確的研究對(duì)象，即人水系統(tǒng)。人水和諧論是研究十分復(fù)雜的人水系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)人水和諧目標(biāo)的一個(gè)知識(shí)體系。（2）人水和諧論有豐富的內(nèi)涵。當(dāng)然，由于認(rèn)識(shí)上的差異和人水系統(tǒng)本身的復(fù)雜性，目前對(duì)人水和諧及人水和諧論的概念和內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)還沒(méi)有統(tǒng)一。筆者曾于2008年把人水和諧定義為：人文系統(tǒng)與水系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)的良性循環(huán)狀態(tài)，即在不斷改善水系統(tǒng)自我維持和更新能力的前提下，使水資源能為人類生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供久遠(yuǎn)的支撐和保障［14］。人水和諧論是研究人水和諧問(wèn)題的理論方法。（3）人水和諧論順應(yīng)自然規(guī)律和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)律。堅(jiān)持辯證唯物主義哲學(xué)思想，堅(jiān)持自然辯證法和科學(xué)發(fā)展觀，具有豐富而又有指導(dǎo)作用的理念。筆者曾于2009年系統(tǒng)闡述了人水和諧論的主要理念［1］，包括：堅(jiān)持以人為本、全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀；堅(jiān)持辯證唯物主義哲學(xué)思想，認(rèn)為人和水都是自然的一部分，人和水必須協(xié)調(diào)發(fā)展；對(duì)人與水關(guān)系的研究不能就水論水，就人論人；要牢固樹(shù)立人水和諧相處的思想。（4）人水和諧論還應(yīng)包括一套理論體系、所需的方法論和廣泛的應(yīng)用實(shí)踐。人水和諧論到目前已經(jīng)形成了包括基本原理、判別標(biāo)準(zhǔn)和分析數(shù)學(xué)方法的理論體系，產(chǎn)生了人水和諧辨識(shí)、評(píng)估、調(diào)控等定量研究方法組成的方法論，以及廣泛應(yīng)用于水資源規(guī)劃、水資源管理、水戰(zhàn)略布局等實(shí)踐中。

3.2 人水和諧論的理論體系總結(jié)

3.2.1 基本原理 基本原理是對(duì)具有普遍意義的基本規(guī)律的詮釋，是在大量觀察、實(shí)踐的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)歸納、概括而得出的基本規(guī)律，既能經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)，又能進(jìn)一步指導(dǎo)實(shí)踐。人水和諧論的基本原理是對(duì)人水系統(tǒng)相互作用以及向和諧方向演變的基本規(guī)律的詮釋，如圖2所示，包括以下兩方面：

圖2 人水和諧基本原理

（1）水系統(tǒng)、人文系統(tǒng)以及交叉形成的人水系統(tǒng)存在的原理，分別為水循環(huán)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)學(xué)和人水關(guān)系原理。水系統(tǒng)有其自然規(guī)律，其中水循環(huán)原理是其基本原理。水循環(huán)是地球上各種形態(tài)的水在太陽(yáng)輻射、地心引力等作用下，通過(guò)蒸發(fā)、水汽輸送、凝結(jié)降水、下滲以及徑流等環(huán)節(jié)，不斷地發(fā)生相態(tài)轉(zhuǎn)換和周而復(fù)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。在水的轉(zhuǎn)換和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中遵循水量平衡、能量平衡、物質(zhì)平衡原理。人文系統(tǒng)應(yīng)順應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)律，其中經(jīng)濟(jì)社會(huì)學(xué)原理是其基本原理，揭示經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的基本規(guī)律。人水系統(tǒng)具有復(fù)雜的相互作用機(jī)理，遵循人水關(guān)系原理，包含人與水之間內(nèi)在聯(lián)系、人水關(guān)系協(xié)調(diào)機(jī)理、人口壓力與水資源承載力關(guān)系等內(nèi)容。

（2）人水關(guān)系演變及其最終走向和諧狀態(tài)，遵循人水關(guān)系和諧演變?cè)?。人水關(guān)系發(fā)展階段一般可分為6個(gè)階段：初始和諧階段、開(kāi)發(fā)利用階段、掠奪緊張階段、惡性循環(huán)階段、逐步好轉(zhuǎn)階段、人水和諧階段。其中，在一定條件下，人水關(guān)系總會(huì)發(fā)生變化并演變到和諧狀態(tài)。人水關(guān)系和諧演變?cè)斫沂救怂P(guān)系演變規(guī)律以及人水關(guān)系走向和諧狀態(tài)的基本規(guī)律。

3.2.2 人水和諧判別準(zhǔn)則 盡管對(duì)人水和諧概念和內(nèi)涵的理解有差異，但都需要有一個(gè)比較明確的判別準(zhǔn)則來(lái)判斷一個(gè)區(qū)域或流域是不是符合人水和諧以及人水和諧水平如何。這個(gè)判別準(zhǔn)則最好能定量化表達(dá)，易于應(yīng)用。

根據(jù)對(duì)前期研究成果的總結(jié)和分析，從便于量化的角度，筆者提出人水和諧的3個(gè)判別準(zhǔn)則：（1）水系統(tǒng)“健康”。就是要求水系統(tǒng)處于可承載水平，水循環(huán)系統(tǒng)不能受到破壞，保持在良性循環(huán)的范圍內(nèi)，永遠(yuǎn)處于“健康”狀態(tài)；（2）人文系統(tǒng)“發(fā)展”。就是在保證水系統(tǒng)健康的同時(shí)還要顧及人文系統(tǒng)的發(fā)展水平，至少應(yīng)滿足人類社會(huì)發(fā)展階段的最低需求，處于可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)；（3）人水系統(tǒng)“協(xié)調(diào)”。就是要求人文系統(tǒng)與水系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展，人水關(guān)系必須處于良性的循環(huán)狀態(tài)，水系統(tǒng)必須為人文系統(tǒng)發(fā)展提供源源不斷的水資源，同時(shí)人文系統(tǒng)又必須為水系統(tǒng)健康提供保障。對(duì)某一個(gè)區(qū)域或流域，如果能同時(shí)滿足上面3個(gè)準(zhǔn)則，就可以認(rèn)為其達(dá)到人水和諧狀態(tài)。

3.2.3 人水和諧論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 為了定量研究包括人水關(guān)系在內(nèi)的和諧問(wèn)題，筆者于2009年提出了和諧論的數(shù)學(xué)描述方法［26］，在隨后的多年中不斷豐富這一內(nèi)容（詳細(xì)內(nèi)容可看參考文獻(xiàn)［3］），簡(jiǎn)單介紹如下。

（1）和諧論五要素及其數(shù)學(xué)描述［26］。①和諧參與者，是參與和諧的各方，稱為“和諧方”，其集合表示為H，H={H1，H2，…，Hn}，n為和諧方個(gè)數(shù)。②和諧目標(biāo)，是和諧參與者為了達(dá)到和諧狀態(tài)所必須滿足的要求。和諧目標(biāo)論域U，是和諧參與者集合H所滿足的和諧目標(biāo)集。對(duì)論域U中的元素H（x），B［H（x）］稱為H（x）相對(duì)U的隸屬度，表征滿足和諧目標(biāo)的程度。③和諧規(guī)則，是和諧參與者為了實(shí)現(xiàn)和諧目標(biāo)所制定的一切規(guī)則或約束，記作“集合R”。④和諧因素，是和諧參與者為了達(dá)到總體和諧所需要考慮的因素。其集合表示為F={F1，F(xiàn)2，…，F(xiàn)m}，m是和諧因素個(gè)數(shù)。⑤和諧行為，是和諧參與者針對(duì)和諧因素所采取的具體行為的總稱，表示為一個(gè)“矩陣A”。

（2）和諧度方程及其參數(shù)的數(shù)學(xué)描述［26］。和諧度方程是定量表達(dá)和諧程度的一般性方程。某一單因素（Fp）和諧度方程定義為：HDp=ai-bj或簡(jiǎn)寫為HD=ai-bj。式中，HDp（或簡(jiǎn)寫為HD）為某一因素Fp對(duì)應(yīng)的和諧度，HD∈［-1，1］。HD值越大（或越接近于1），和諧程度越高；a、b分別為統(tǒng)一度、分歧度，統(tǒng)一度a表示和諧參與者按照和諧規(guī)則具有“相同目標(biāo)”所占的比重。分歧度b表示和諧參與者對(duì)照和諧規(guī)則和目標(biāo)存在分歧情況所占的比重。a、b∈［0，1］，且a+b≤1。i為和諧系數(shù)，反映和諧目標(biāo)的滿足程度，i∈［0，1］。j為不和諧系數(shù)，反映和諧參與者對(duì)存在分歧現(xiàn)象的重視程度，j∈［0，1］。在單因素和諧度的基礎(chǔ)上可以通過(guò)加權(quán)計(jì)算得到多因素綜合和諧度。

（3）和諧度方程（HDE）評(píng)價(jià)方法［27］。該方法是以和諧度方程（HDE）為基礎(chǔ)，分別針對(duì)“分類等級(jí)評(píng)價(jià)”和“綜合程度評(píng)價(jià)”提出的評(píng)價(jià)計(jì)算方法。針對(duì)分類等級(jí)評(píng)價(jià)，是通過(guò)將隸屬于p等級(jí)的和諧度值HD（yp）與判定值HD（y0）進(jìn)行比較來(lái)判斷評(píng)價(jià)對(duì)象X屬于哪一評(píng)價(jià)等級(jí)；針對(duì)綜合程度評(píng)價(jià)，是根據(jù)具體問(wèn)題，選擇計(jì)算參數(shù)（a、b、i、j），從而計(jì)算得到綜合程度評(píng)價(jià)值HD。

3.2.4 人水和諧平衡理論 筆者于2014年基于人水關(guān)系研究首次提出和諧平衡理論［15］，和諧平衡是和諧參與者考慮各自利益和總體和諧目標(biāo)而呈現(xiàn)的一種相對(duì)靜止的、和諧參與者各方暫時(shí)都能接受的平衡狀態(tài)，可以表達(dá)為集合形式：{和諧行為A|HD≥HD0}或{和諧行為A|HD∈［HD_，HD_］}。其中，HD0為某一設(shè)定的和諧平衡狀態(tài)最小和諧度值；HD_，HD_分別為和諧平衡狀態(tài)相對(duì)靜止的和諧度值下限和上限。水資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)之間的關(guān)系應(yīng)達(dá)到一種和諧平衡狀態(tài)。尋找二者之間的“平衡點(diǎn)”一直是一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)此可以構(gòu)建一個(gè)和諧平衡模型，通過(guò)模型求解從而得到其平衡點(diǎn)。

3.3 人水和諧論的方法論總結(jié)

3.3.1 人水和諧辨識(shí)方法 筆者于2016年基于人水關(guān)系研究首次提出和諧辨識(shí)方法，主要應(yīng)用于在復(fù)雜的和諧問(wèn)題中辨識(shí)出主要影響因素、不同影響因素的作用大小以及不同和諧方的作用地位［16］。當(dāng)一個(gè)和諧辨識(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)定量化的辨識(shí)計(jì)算問(wèn)題后，就變成一個(gè)純粹的系統(tǒng)辨識(shí)問(wèn)題。因此，一般的系統(tǒng)辨識(shí)方法都可以應(yīng)用于此計(jì)算，主要可分為建模辨識(shí)方法和非建模辨識(shí)方法兩大類。建模辨識(shí)方法主要是通過(guò)辨識(shí)方法建立輸入-輸出關(guān)系模型，比如，單輸入單輸出的最小二乘法，多輸入多輸出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型法，時(shí)間序列預(yù)測(cè)建模的自回歸滑動(dòng)平均模型法。非建模辨識(shí)方法主要采用回歸分析、相關(guān)分析等統(tǒng)計(jì)分析方法以及關(guān)聯(lián)分析法等系統(tǒng)分析方法。

3.3.2 人水和諧評(píng)估方法 目前關(guān)于人水和諧量化研究比較多的成果是人水和諧評(píng)估方法研究?？偨Y(jié)目前研究成果，主要包括以下幾方面：（1）基于人水和諧判別準(zhǔn)則、指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)計(jì)算組成一套人水和諧評(píng)估方法體系，比如文獻(xiàn)［14，23，28］；（2）把模糊評(píng)價(jià)、綜合評(píng)價(jià)以及其他評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于人水和諧評(píng)價(jià)中進(jìn)行的評(píng)價(jià)計(jì)算，比如文獻(xiàn)［18，20，25］；（3）基于新提出的人水和諧度指標(biāo)計(jì)算，對(duì)人水和諧水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，比如文獻(xiàn)［11，19，22］。

無(wú)論哪一種研究思路，其完善的研究?jī)?nèi)容應(yīng)包括三部分：（1）判別準(zhǔn)則及量化。也就是從哪幾方面制定準(zhǔn)則來(lái)判斷是不是達(dá)到人水和諧以及水平高低；（2）評(píng)價(jià)指標(biāo)及量化。基于判別準(zhǔn)則，構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并進(jìn)行單個(gè)指標(biāo)的量化；（3）多指標(biāo)、多準(zhǔn)則綜合評(píng)價(jià)計(jì)算。在單指標(biāo)量化的基礎(chǔ)上，通過(guò)綜合計(jì)算得到最終的評(píng)價(jià)計(jì)算結(jié)果。

3.3.3 人水和諧調(diào)控方法 人水關(guān)系的狀態(tài)是不斷變化的，在不同階段可能會(huì)表現(xiàn)出不同的和諧水平，可以通過(guò)和諧評(píng)估方法對(duì)人水關(guān)系的和諧狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。在現(xiàn)實(shí)中，人水關(guān)系經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不和諧狀態(tài)，在評(píng)估的基礎(chǔ)上，可以采取一些措施，來(lái)調(diào)控其和諧狀態(tài)，即人水和諧調(diào)控（human-water harmony regulation）方法［3］。廣義上講，所有應(yīng)用于協(xié)調(diào)人水關(guān)系的方法都屬于人水和諧調(diào)控方法，比如，水資源優(yōu)化配置、水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度、水量-水質(zhì)-水能-水生態(tài)聯(lián)合調(diào)度。與這些方法不同的是，人水和諧調(diào)控方法是以和諧程度最大為目標(biāo)函數(shù)；或者，和諧程度不低于某一個(gè)閾值作為模型的一個(gè)約束條件。

3.4 人水和諧論的應(yīng)用實(shí)踐總結(jié)

3.4.1 人水和諧評(píng)估應(yīng)用實(shí)踐 人水和諧評(píng)估應(yīng)用是人水和諧論應(yīng)用實(shí)踐中最為廣泛的一類，應(yīng)用實(shí)例很多，大致包括以下幾方面：（1）流域人水和諧評(píng)估，比如文獻(xiàn)［29］針對(duì)塔里木河流域的研究。（2）區(qū)域大尺度人水和諧評(píng)估，比如文獻(xiàn)［30］針對(duì)寶雞市區(qū)域的研究。（3）具體到城市區(qū)等小尺度人水和諧評(píng)估，比如文獻(xiàn)［19］針對(duì)城市區(qū)的研究。（4）基于某一方面或其他類型的人水和諧評(píng)估。比如文獻(xiàn)［31］針對(duì)水資源配置系統(tǒng)、文獻(xiàn)［32］針對(duì)鹽堿地生態(tài)系統(tǒng)的研究。

3.4.2 人水和諧論在水資源短缺、洪澇災(zāi)害、水環(huán)境污染三大水問(wèn)題解決中的應(yīng)用 人水和諧論在三大水問(wèn)題的解決中有著廣泛的應(yīng)用，大致包括以下幾方面：（1）在應(yīng)對(duì)水資源短缺問(wèn)題中的應(yīng)用。從實(shí)現(xiàn)人水和諧的目標(biāo)看，首先要加大節(jié)水，其次要限制開(kāi)發(fā)利用水資源程度，再次要做好水資源優(yōu)化配置工作。在這些方面都有成功的應(yīng)用實(shí)例，比如文獻(xiàn)［33-34，31］分別對(duì)應(yīng)研究人水和諧論在節(jié)水、水資源開(kāi)發(fā)、水資源配置中的應(yīng)用。（2）在應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害問(wèn)題中的應(yīng)用。按照人水和諧論的思路，不要一提到洪水就采取避之，要給洪水以出路，實(shí)現(xiàn)和諧發(fā)展；其次，考慮洪水資源利用，洪水與干旱相協(xié)調(diào)。這就是在防汛抗旱中提倡人水和諧觀［35］。（3）在應(yīng)對(duì)水環(huán)境污染問(wèn)題中的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)人水和諧，必須保護(hù)環(huán)境，達(dá)到水功能區(qū)的水質(zhì)目標(biāo)，相關(guān)的研究包括污染物總量控制［36］、生態(tài)治理［37］等。（4）在應(yīng)對(duì)三大水問(wèn)題的綜合應(yīng)用。一個(gè)流域或區(qū)域可能同時(shí)存在三大水問(wèn)題，需要系統(tǒng)分析，統(tǒng)籌兼顧，綜合治理，人水和諧論在應(yīng)對(duì)三大水問(wèn)題的綜合研究中有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，涌現(xiàn)出一些應(yīng)用實(shí)例，如文獻(xiàn)［38］。

3.4.3 人水和諧論在水資源規(guī)劃、管理以及水戰(zhàn)略中的應(yīng)用 自21世紀(jì)以來(lái)，人水和諧論在我國(guó)水資源規(guī)劃、管理以及水戰(zhàn)略中扮演著重要的角色。比如，文獻(xiàn)［39-40］在水資源規(guī)劃（水資源配置、和諧分水等）中的應(yīng)用，文獻(xiàn)［40-41］在水資源管理中的應(yīng)用，文獻(xiàn)［4-5］在水戰(zhàn)略中的應(yīng)用等。

3.4.4 水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展應(yīng)用實(shí)踐 人類發(fā)展需要開(kāi)發(fā)水資源，但人類又必須限制自己的行為，保護(hù)水資源。因此，必須協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)與保護(hù)之間的關(guān)系，找到水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展的“平衡點(diǎn)”。文獻(xiàn)［15］提出水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧平衡的量化研究方法及其在河南省的應(yīng)用實(shí)例。此外，有關(guān)水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展應(yīng)用實(shí)例很多，比如文獻(xiàn)［42］。

4 人水和諧論研究展望

基于對(duì)人水和諧論及其應(yīng)用研究現(xiàn)狀分析和總結(jié)，考慮未來(lái)發(fā)展需求，展望如下。

4.1 人水和諧論的理論研究

（1）人水和諧論的內(nèi)涵、基本原理、指導(dǎo)思想有待進(jìn)一步挖掘和總結(jié)。目前，人水和諧論已基本形成，但很多論述還是初步的，比如，對(duì)人水和諧論基本原理的描述主要還是宏觀和定性的，缺乏機(jī)理研究；對(duì)人水和諧指導(dǎo)思想的分析還比較籠統(tǒng)，缺乏從辯證唯物主義、自然辯證法、科學(xué)發(fā)展觀等角度的深入分析，對(duì)治水指導(dǎo)的具體思想也缺乏系統(tǒng)性和針對(duì)性。

（2）人水和諧論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)有待進(jìn)一步深入研究。目前已經(jīng)提出了和諧度方程、和諧度計(jì)算以及其他相關(guān)定量計(jì)算方法，但其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)仍較薄弱，需要從數(shù)學(xué)的角度進(jìn)一步豐富其理論基礎(chǔ)，為人水和諧論研究打下更加扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

（3）人水和諧論理論體系有待進(jìn)一步擴(kuò)充、深入和完善。人水和諧論涉及的學(xué)科非常多，是一個(gè)典型的交叉學(xué)科方向。同時(shí)，因?yàn)槠鋭倓偲鸩?，理論總結(jié)還不完善，特別是伴隨著需求而慢慢豐富的理論。因此，需要隨著需求的增加再不斷提出新的理論，從而不斷擴(kuò)充、深入和完善其理論體系。這也是一個(gè)理論從提出到不斷完善的必然階段，是未來(lái)需要努力研究的內(nèi)容。

4.2 人水和諧論的主要研究方法

（1）人水和諧辨識(shí)方法的進(jìn)一步研究。目前只是提出了和諧辨識(shí)的方法和應(yīng)用實(shí)例，進(jìn)一步的深入研究還不足。針對(duì)實(shí)際問(wèn)題（比如河湖水系影響因素、跨界河流分水、水資源配置等），如何采用和諧辨識(shí)方法來(lái)解決因子辨識(shí)問(wèn)題，還需要深入研究，在研究中不斷豐富和發(fā)展該方法。

（2）人水和諧評(píng)估方法的進(jìn)一步研究。目前關(guān)于人水和諧評(píng)估方法研究很多，但仍存在以下幾方面問(wèn)題需要深入研究：①計(jì)算方法的適用性分析及針對(duì)人水和諧評(píng)估方法的改進(jìn)。目前多數(shù)方法是搬用其他評(píng)價(jià)方法，其是否適用于復(fù)雜的人水關(guān)系評(píng)價(jià)以及如何改進(jìn)其方法，需要深入研究；②人水和諧度計(jì)算方法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及方法擴(kuò)展。目前提出了一些和諧度計(jì)算方法，但多數(shù)是提出自己的計(jì)算過(guò)程，沒(méi)有論述其數(shù)學(xué)依據(jù)甚至沒(méi)有理論依據(jù)；③人水和諧評(píng)估體系研究。需要進(jìn)一步構(gòu)建包括評(píng)估準(zhǔn)則、指標(biāo)體系、指標(biāo)閾值、計(jì)算方法和評(píng)估軟件一整套評(píng)估體系。

（3）人水和諧調(diào)控方法的進(jìn)一步研究。目前關(guān)于人水和諧調(diào)控方法的相關(guān)研究較多，但就其專門研究較少，需要深入研究以下內(nèi)容：①人水和諧調(diào)控模型構(gòu)建的一般性方法，包括模型構(gòu)建目標(biāo)、原則、模型結(jié)構(gòu)以及函數(shù)方程等；②具體人水關(guān)系問(wèn)題解決的調(diào)控模型構(gòu)建與途徑研究。比如，針對(duì)水資源分配、污染負(fù)荷分配、生態(tài)調(diào)度和水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度等問(wèn)題，需要構(gòu)建有針對(duì)性的、符合人水和諧目標(biāo)和科學(xué)調(diào)控的模型；③人水和諧調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)及軟件系統(tǒng)研發(fā)。目前缺乏針對(duì)和諧調(diào)控的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、智能決策、智慧控制等關(guān)鍵技術(shù)，以及滿足調(diào)控要求的一體化軟件系統(tǒng)。

（4）其他研究方法的提出與發(fā)展。除了本文提及的方法以外，還有其他方法，甚至有些方法隨著研究的深入再被提出。包括兩方面：①其他方法的引用或交叉應(yīng)用，比如，人水系統(tǒng)模擬方法、預(yù)測(cè)方法、多源數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法等；②針對(duì)人水系統(tǒng)研究新需求提出的新方法，比如，適應(yīng)未來(lái)智慧水利需求的人水系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)高效傳輸與大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、水循環(huán)模擬技術(shù)、智能決策及服務(wù)體系構(gòu)建方法等。

4.3 人水和諧論的應(yīng)用研究

（1）進(jìn)一步推動(dòng)人水和諧思想指導(dǎo)治水工作。目前關(guān)于人水和諧思想說(shuō)的較多，但在實(shí)踐中怎么科學(xué)體現(xiàn)，缺少具體抓手，可操作性不強(qiáng)。未來(lái)的研究趨勢(shì)和重點(diǎn)是：①人水和諧思想在各種治水方略中的應(yīng)用研究；②人水和諧思想指導(dǎo)水資源開(kāi)發(fā)利用方案制定，特別是針對(duì)那些決策艱難、復(fù)雜的方案選擇問(wèn)題；③人水和諧思想與水教育的結(jié)合，通過(guò)宣傳體系，發(fā)揮先進(jìn)治水思想的效益。

（2）進(jìn)一步深化人水和諧量化研究方法在水問(wèn)題應(yīng)對(duì)、水資源規(guī)劃與管理中的應(yīng)用研究。未來(lái)的研究趨勢(shì)和重點(diǎn)是：①基于人水和諧量化研究方法的各種水問(wèn)題的解決和綜合應(yīng)對(duì)，特別是基于人水和諧思想，通過(guò)量化研究，綜合研究水問(wèn)題應(yīng)對(duì)；②基于人水和諧量化研究的水資源規(guī)劃模型、水資源管理模型應(yīng)用研究。

（3）深入研究和推廣應(yīng)用人水和諧論與水資源優(yōu)化配置、水資源承載力、最嚴(yán)格水資源管理制度的交叉研究成果。未來(lái)的研究趨勢(shì)和重點(diǎn)是：①人水和諧論深入融合到水資源優(yōu)化配置、水資源承載力、最嚴(yán)格水資源管理制度等研究成果中，再應(yīng)用于工作實(shí)踐；②人水和諧論與水資源優(yōu)化配置等相關(guān)方向相互借鑒、交叉融合，共同推進(jìn)水科學(xué)發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域。

（4）在推動(dòng)水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展方面的應(yīng)用研究。未來(lái)的研究趨勢(shì)和重點(diǎn)是：①區(qū)域或流域水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展方案制定；②水資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的和諧平衡點(diǎn)選擇；③資源開(kāi)發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的政策制度與發(fā)展方略；④生態(tài)文明建設(shè)、資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)應(yīng)用研究。

5 結(jié)語(yǔ)

本文是基于文獻(xiàn)查閱、分析以及筆者掌握的資料和研究成果，分析了人水和諧論的提出背景和發(fā)展歷程；闡述了人水和諧論的基本原理，總結(jié)提出了人水和諧論體系框架，包括理論體系、方法論和應(yīng)用實(shí)踐，并介紹了其主要內(nèi)容；在此基礎(chǔ)上，根據(jù)筆者的理解和判斷，對(duì)人水和諧論的理論研究、主要研究方法以及應(yīng)用研究的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了展望，提出了其研究趨勢(shì)和重點(diǎn)方向或內(nèi)容，可為后續(xù)研究方向選擇提供參考。

由于人水和諧概念提出的時(shí)間不長(zhǎng)，人水和諧論研究較分散，研究體系還不成熟，本文僅僅是筆者第一次對(duì)人水和諧論進(jìn)行總結(jié)和思考，可能存在諸多問(wèn)題，敬請(qǐng)廣大學(xué)者提出寶貴意見(jiàn)，并期待大家共同努力推進(jìn)人水和諧論的發(fā)展。