Challenges to Urban Water Management in Sri Lanka

Sri Lanka has an urban population of 22% of the national population living in 1% of its land area in 1985. Coastal lands in the wet zone are thickly populated and demand for water supply is increasing for pipe-borne safe drinking water. Surface drainage and shallow groundwater are purified and distributed for domestic connections and public standposts. Municipal Councils, the National Water Supply & Drainage Board and the Irrigation Department control water resources for the benefit of the residents. Annual new domestic connections are around 100 000 under new projects and the plan is for 100% completion by 2005. The institutional and funding issues are discussed in this paper.     

Energy for water utilization in China and policy implications for integrated planning

Abstract

Significant energy resources are needed for traditional and nontraditional water utilization in China. Yet the interlinkages between water and energy have not received adequate attention in the country. To address this gap, this article disaggregates and quantifies the magnitude and direction of energy and water flows in China at the national level through Sankey diagrams. Spatial distributions of energy use by different components of the water supply were further mapped at the provincial level to discern regional differences. The results of this study show that the total energy consumption by water abstraction, treatment and distribution, as well as waste treatment and reuse, amounts to 193.5 TWh of electricity, or about 4% of the total national electricity usage. The outcome of this study offers important policy implications for integrated water and energy planning and management and will contribute to achieving the goal of low-energy water utilization in the future.     

加利福尼亚州水资源调配工程

加利福尼亚州多年平均降水量不足600mm，且降水时、空分布严重不均。降水量北部高、南部低，冬、春两季降水集中而夏、秋两季显著偏少。19世纪中期的第一次淘金热潮和二战结束后的第二次经济淘金热潮，为加州注入了大批世界各地的移民。由于人口的大量增加，城市化进程的速度大大加快，灌溉农业也因此得到快速发展。随着城市生活、工业和农业需水量的大幅度增加，加州南部及沿海地区的供水危机日趋紧张。为解决严重的水资源供需矛盾，合理地进行水资源优化配置。提高水资源的利用效率，自20世纪初开始，美国联邦政府、加州政府和加州地方政府（机构）分别主持。先后兴建了7项长距离调水工程，构建了一个较为合理和完整的加州水资源配置体系。阐述了加州水资源状况和调水工程体系建设的背景，并重点对调水工程建设的基本概况进行了系统介绍。     

白山市农村土地整治工程水资源 供需平衡分析

土地整治的重要影响因素是水资源,作为粮食生产支撑的水资源供需平衡分析是工程建设的重要环节和技术保障。经过需水量和供水量的计算,白山市整体推进农村土地整治示范建设重大工程项目区多年平均水资源可利用量为899.01万m3/年。预测2015年需水量为555.24万m3,其中生活需水量416.52万m3;农业灌溉需水量为138.72万m3。研究结果表明： 供水量大于需水量,全区水资源略有盈余,各项目区在设计供水工程条件下,基本可以达到供需平衡。     

流域水资源供需双侧调控模型及应用

针对水资源常规配置中供需分离、配置与调度结合不紧密,难以支撑流域水资源严格管理的问题,提出流域水资源供需双侧调控模型。在需水侧,通过建立供水量和效益函数关系,并考虑水土资源等约束条件,构建农业种植结构与灌溉制度优化模型;在供水侧,采用模拟与优化、配置与调度相结合的两阶段建模路径,构建多水源配置与水库群优化调度模型;通过来源于需水侧模型的"需水过程"与来源于供水侧模型的"可供水过程"的分解与耦合,实现供需双侧的联合调控,综合集成构建流域水资源供需双侧调控模型。将该模型应用于南四湖流域,提出了南四湖上级湖、下级湖等大型湖库工程的优化调度图与不同年型下农业种植结构和水资源配置方案,验证了模型的有效性。通过供需双侧协调优化,南四湖流域供需缺口缩小,农业种植效益增加,枯水年水分生产效益提高了0.70元/m~3、平水年水分生产效益提高了0.63元/m~3;生活和工业供水保证率稳定在95%,生态和农业供水保证率明显提升,分别由53%提高到71%、由67%提高到75%。     

旱涝交替下驮英灌区年内水资源优化调控研究

针对旱涝频发下区域水资源分配不均问题,基于某时段可供水量是否满足用户层理想需水量,提出旱涝交替下年内水资源优化调控方法。以驮英灌区为研究对象,建立水资源优化调控模型,通过2030规划水平年驮英灌区供水侧供水能力分析及需水侧水资源需求预测,分析远期水资源供需平衡情况,研究年内尺度的水资源优化调控方案。结果表明,规划水平年总缺水1 692万m³,年缺水率较调控前降低37.7%,生活用水得到充分保证,有效缓解了水资源短缺和分配不均局面。研究成果可为驮英灌区旱涝交替水资源优化调控提供决策方案,且该方法可供旱涝频发区域水资源优化调控参考。     

基于改进SD的区域水土资源联合配置研究

将区域水土资源联合配置的多学科综合与新技术的应用成果相结合,以水土资源联合配置的体系为基础,定量刻化了水资源、土地资源配置系统与社会、经济、环境发展之间的互动影响关系,将包括需水、供水、土地需求及供给和生态环境影响等相关的水资源、土地资源联合配置的要素,与社会、经济、环境系统耦合成一个复杂的水资源-土地资源-社会经济-生态模拟系统,利用基于图论改进的流率基本入树的系统动力学(SD)规范建模方法,建立起了比较完整的区域水土资源优化配置的系统动力学流率基本入树模型。运用该模型,对位于苏南丘陵地区的句容市按照不同水土资源联合配置方案(情景)的水资源、土地资源与社会经济环境耦合系统进行模拟计算,该计算结果可为水资源、土地资源的联合统一管理提供基础支撑。     

Water-Energy Nexus in Resource-poor Economies: The Indian Experience

The paper examines the nature of water-energy interactions at the level of end users in an economy where the demand for both water and energy exceeds the available supplies of these resources. The paper attempts an assessment of the nature of coping strategies adopted by individuals to deal with shortages/uncertainties/unreliability in the availability of water and energy per se and in inter-linked activities, and to provide indicative estimates of the cost of the prevailing supply scenario. The paper also examines the nature of policy interventions that could help in moving towards bridging the gap between the demand and supply of water and energy, especially in inter-linked activities. The scope of the paper is confined to the agricultural/irrigation and urban water supply sectors. Attempts at bridging the gap between demand and supply of both the resources call for both short-run and long-run solutions. A favourable policy environment, improved management of utilities, better organization and methods of existing infrastructure, metering of consumption, charging of rational tariffs for these services, larger investments in the creation of new capacities and a more active role of the private sector could to a large extent help in narrowing the gap and making the water and energy sectors more sustainable in the long run.     

21世纪中国水资源危机

分析国内外水资源的现状、中国水资源危机及走向 2 1世纪存在的主要水问题 .说明中国属于世界上贫水的国家之一 ,人均拥有量只占世界平均水平的 2 5% ,在 6 6 8座城市中有 4 0 0余座缺水 .进入 2 1世纪 ,中国的水资源矛盾将进一步加剧 ,洪灾、干旱、断流、水污染、水土流失等问题将继续存在 .中国必须进行大规模国土整治 ,逆转恶化的水生态环境 ,合理开发、利用、保护水资源 .     

西安市工业需水量预测及污水回用于工业研究

随着城市化与工业化水平的不断提高，水资源短缺问题日益突出，工业需水量的合理预测已成为城市供水和水资源规划极其重要的部分，以西安市为研究对象，对其主要工业需水量采用灰色预测理论进行了预测研究。根据灰色预测理论预测结果确定西安市未来年份的工业需水量，依托西安市第四轮城市总体规划建成的15个污水厂，通过城市污水回用来解决西安市未来工业需水量需求。     

需求侧水资源配置管理模式

随着经济发展及城市化水平的不断提高,社会对水资源的需求量大幅度增加,供需矛盾日益突出。通过需求侧管理(DSM)模式的全面分析,探讨将需求侧管理模式最小和费用最有效原则和综合资源规划(IRP)引入水资源管理,加强水资源需求侧管理,控制需求增长,将有利于水资源需求和供应相适应,实现水资源的可持续利用。     

The energy trade-offs of adapting to a water-scarce future: case study of Los Angeles

Abstract

Increasing water competition, population growth and global climate change will intensify the tension between water and energy resources in arid climates of the world, since energy costs underscore the challenges facing water security in dry regions. In few places is the tension between water and energy resources more pronounced than in Los Angeles, California. This article analyzes the city’s current water supply and estimates its future energy requirements based on water supply projections from the Los Angeles Department of Water and Power. Results suggest that while increasing local water management strategies could reduce the future energy intensity of the water supply, an increased reliance on water transfers could worsen its future energy intensity.     

勉县水资源供需平衡分析

从勉县水资源开发利用现状出发,以2008年为现状年,对勉县2010、2015和2020年水资源进行了供需平衡分析研究。结果表明,在充分考虑＂挖潜＂和＂节水＂工程进一步完善配套情况下,到2020年,在保证率为95%时,全县水资源供需达到平衡,能够满足勉县社会经济可持续发展用水需求。     

淮河洪汝河流域“多水源—多用户”供水联合调度模型研究及应用

以洪汝河流域为研究对象,基于水库、河道、地下水、区域地表水及其他水资源5类供水水源与12个需水区、县单元的“多水源—多用户”的水资源配置方案,构建系统模拟模型,并进行可视化软件开发。模型采用流域内1997年1月至2006年12月实测降雨资料计算的分区来水成果和通过需水预测得到的2030年水平需水量进行模拟计算,通过供水保障程度等计算结果评价模拟模型和水资源配置方案的合理性,另外软件通过可调节参数的设定增加模型的适应性。结果验证表明,本模型对于研究洪汝河流域区域水资源供、需平衡关系及既有水资源配置方案的合理性,以及模拟预测各年型区域水资源配置保障程度有很好的效果。     

基于水文响应单元的高标准农田水资源供需分析——以黄骅市为例

高标准农田建设是提高农作物单产,改善农用地质量,提高农业生产力十分必要的工作。河北省黄骅市地势平坦,耕地广布,土地利用潜力巨大,是高标准农田建设的重点地区,也是严重的缺水区。开展基于高标准农田建设的水资源供需分析和评价,探索新的土地整理技术措施,可以科学合理利用水资源,提高农用地利用效率。运用基于水文响应单元的水资源模型方法对研究区水资源供需量进行计算,通过ARCGIS软件平台进行空间分析,最终形成基于高标准农田建设的水资源供需分析评价。结果显示,距离海岸较近的黄骅市东部水土资源属于极度充沛区和充沛区,处于黄骅市南部以及西北部部分地区为平衡区,而处于西部和中部的部分地区为缺水区和极度缺水区。     

基于主成分分析的吉林西部地区农业水资源承载力评价

农业是吉林省西部地区经济发展的主要支柱之一。面临着吉林省西部地区农业发展的规划前景,正确评估农业水资源承载力已成为该区农业可持续发展所面临的重要因素。在收集相关资料及借鉴前人已有研究的基础上,运用主成分分析法,选取9个影响指标作为评价因素对吉林西部地区农业水资源承载力进行分析和评价。结果表明①影响吉林西部农业水资源承载力的主成分包括社会经济、水资源利用程度、耕地情况和人口数量;随着社会经济的发展,人口数量和耕地面积的增大,水资源的供需矛盾将越来越突出;②依据评价结果,将研究区划分为农业水资源承载力较好、一般和较差3个部分,农业水资源承载力较大的地区在研究区北部偏多,而农业水资源承载力较小的地区都在研究区南部,反映出研究区北部的水资源供需矛盾较研究区南部小;③前郭县和白城市区的农业水资源承载力较其他地区大,这与该两地区的水资源量较其他地区丰富有关,同时,前郭县和白城市的节水措施以及用水方式都比其他几个地区先进,其他农业水资源承载力较弱的地区可以借鉴这2个地区的用水方式,以期提高本地的农业水资源承载力。作为以农业为主要经济发展支柱的地区,为了加快当地的经济发展速度,应加强当地的水资源管理与利用,提高水资源利用率,如充分利用客水和雨洪资源等,同时,也要加强水资源用户的节水意识,并考虑适当采取一定的经济措施。     

The Use of System Dynamics Model to Enhance Integrated Resources Planning Implementation

Elsinore Valley Municipal Water District (EVMWD), like many other water agencies in southern California, relies heavily on imported water supply. The uncertainty associated with reliable imported water supplies due to drought conditions and climate change, and the increasing cost of imported water are areas of concern for EVMWD. Considering these conditions, EVMWD, which serves one of the fastest growing regions within Riverside County, embarked upon the development of its first Integrated Resources Plan (IRP) – a long term strategy for providing reliable water supplies to its growing customer base. The IRP’s evaluation methodology consists of three steps: Identification of potential water supply projects, project evaluation, and recommendation of a water supply portfolio comprised of the specific projects. A System Dynamics (SD) Water Resources Decision Support System (WRDSS) was used to evaluate different scenarios and examine EVMWD’s vulnerability to risks such as water supply shortage, and changes to water quality and/or water demand projections. Even though SD has been extensively applied to many water resources planning modeling efforts, based on our literature review, there is not a documented case of SD modeling applied to an IRP project. The recommended water supply portfolio represents the most cost effective option. It meets the forecasted long term deficit and provides the best reliability while providing good quality water supplies to EVMWD’s customers. The recommended water supply portfolio will be implemented using an adaptive management approach to adjust to changing conditions, coupled with long-range resource management policies that optimize water supply and storage assets in times of both drought and surplus.     

新时期北京水文服务领域的拓展方向展望

随着首都经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,水资源供需矛盾会越来越突出。实现水资源的科学开发、优化配置、合理利用,实现水生态的平衡,以支撑水资源的可持续利用、经济社会的可持续发展,对水文部门拓宽服务领域、提供优质服务提出了更高的要求。旨在通过总结近年来北京水文拓宽服务领域方面的典型实践,结合北京水资源实际问题,遵循和践行"三个水务"建设理念,分析北京水文服务领域的拓展方向,提高水文服务水务和社会发展的能力。     

中山市水资源利用情况分析

介绍了中山市水资源及其利用情况,分析了中山市水资源总量变化、供用水变化趋势和水资源质量现状。结果表明,中山市用水量持续增长,对过境水依赖越来越大,供需矛盾初现,枯水期有水质性缺水风险;工业用水效率有提高空间。     

基于生态优先的渝西地区水资源配置研究

重庆市渝西地区自产水资源短缺,河流生态脆弱,水资源和水环境承载能力不足以支撑区域经济社会可持续发展,水资源配置格局亟需优化。因此,基于MIKE BASIN软件平台建立了渝西水资源配置模型,模拟对象包括区内主要水源工程、用水户和河流;然后从生态基流需水、水生生物需水、基本自净功能需水3个方面分析了河流控制断面生态环境需水量。在此基础上提出了在退还现状生产生活挤占的生态用水和区内水资源优先满足生态环境需水的前提下,以提水利用嘉陵江、长江过境水为主要解决生产生活缺水并补充河流生态环境用水的水资源配置方案。