水资源利用和水污染防治投入产出最优控制模型研究

为研究区域水资源利用、水污染防治与国民经济发展之间的关系,优化国民经济产业结构,合理控制水资源利用及水污染治理水平,应用最优控制理论和优化技术,依据所设计并编制的水资源利用、水污染防治投入产出模型,构建了水资源利用、水污染防治投入产出最优控制模型,分析探讨了模型中主要参数的确定方法。最后以江苏省为例,应用该模型优化求解了满足江苏省国民经济发展要求及水资源可持续利用和水污染控制要求的国民经济各部门产出水平、发展速度以及各年度水资源使用总量和水污染治理总量。计算结果表明:2006—2010年,江苏省在控制高耗水、高污染部门发展速度不超过10%的同时,水资源使用总量年增长速度应控制在5%~7%左右,COD去除量的增长速度需达到年平均34%左右,方能满足江苏省国民经济发展和水资源、水环境可持续利用的要求。     

黄河三角洲水资源问题及水污染防治

对于黄河三角洲，必须进一步加强水资源的管理和调度力度，切实保障黄河三角洲的水资源需求；应该将黄河三角洲纳入国家管理，改革管理机制，并建立一定的水文信息系统。首先应从宏观层次上进行黄河水资源的优化配置，通过立法由政府实施对黄河水资源的资源权属管理，建立一个权威体制对全流域的水资源进行统一调度管理。其次，应利用经济杠杆促进水资源的高效合理利用，实行水资源有偿使用制度。第三，在水资源管理体制和经济运营机制改革的基础上，采用季节价、累进价、基本水费制等措施鼓励节水。     

防治水污染 保护水资源

我省是一个水资源紧缺的省份,随着经济、社会的快速发展,污水排放量的增加,水质又受到不同程度的污染,加剧了水资源供需矛盾,更加重了水资源紧缺。通过对我省淮河流域6大水系、40条河流、73个河段的监测表明:1～5类水质为37个河段,大于5类的河段为36个、其中严重污染河段16个;对淮河流域12座大中型水库监测结果:符合饮用水标准(1—3类)的水库10座,适用于工业用水的水库1座;对25眼井进行监测的结果:符合饮用水标准的5眼,符合灌溉用水的22眼,有3眼井超5类,     

基于投入产出模型的滦河流域水资源利用研究

将投入产出表与产业部门的用水数据相结合,建立滦河流域2002和2007年水资源投入产出表,基于水资源投入产出模型,系统地分析滦河流域2002、2007年三产业部门的用水效率与效益、产业间的水转移、虚拟水贸易量和消耗总量。结果表明:1第一产业以直接用水为主,效率低;二、三产业以间接用水为主,效率较高,滦河流域第二、三产业的间接用水均主要来源于第一产业;2用水效益方面,第一、二产业较高,第三产业很低。2007年用水效率与效益较2002年均有显著提高;3滦河流域是虚拟水贸易的净输出地区,2007年贸易量较2002年呈上升趋势,其中第一产业所占比例最大,上升77%;第三产业所占比例最小,输入与输出接近平衡;42007年虚拟水消耗总量是2002年的2倍。     

夏津县水污染防治工作成效及建议

近年来,夏津县立足“绿色发展、生态先行”理念,坚持可持续发展战略和污染防治与生态保护并重的方针,在控制水污染源,强化污水处理,加强水质保护方面,取得了明显的成效。     

海河蓄滞洪区洪水资源利用的水污染风险分析

海河蓄滞洪区的洪水资源利用是提高流域水资源利用效率，缓解水资源供需矛盾的措施之一。但由于海河流域水污染严重，洪水资源利用时存在水污染风险，须在利用过程中谨慎考虑。本文分析了海河大黄浦洼蓄滞洪区洪水资源利用的水源水质问题，应用建立的蓄滞洪区水质预报模型，计算分析了各种分洪条件下的水质情景。阐述了洪水资源利用时水污染问题的不确定性以及相应的水污染风险，并结合大黄浦洼的实际水环境条件，提出了减缓水污染风险的措施建议。     

陕西省渭河流域的水资源保护与水污染防治

本文结合渭河流域的污染现状情况及存在的问题，提出水资源保护与水污染防治的措施。     

绛县水资源保护与水污染防治

针对绛县日益严重的水污染问题,分析了引起水污染的原因,提出了水污染防治对策,即加强宣传教育,加强水资源的监督管理工作,加强水资源的优化配置和管理利用,推行清洁生产,加大执法力度。     

水资源保护与水污染防治机制的建构思路略述

在各类资源中,水资源具有非常重要的作用,所以应加强对其的保护和污染防治。文章首先对水资源保护的重要意义进行了简要阐述,并在此基础上依托黄河最大的支流渭河流域,对水资源保护与水污染防治机制的构建思路进行论述。期望通过文章的研究能够对水资源的可持续发展有所帮助。     

水资源保护与水污染防治的立法协调性初探

从水资源和水污染防治各自的概念出发，在理论上阐述了它们之间的相互关系。水污染防治是水保护的手段之一，是水资源保护的一个环节，而决然不能代替水资源保护，水资源保护除包括水污染防治之外，还包括水土保持，节约用水等方面，是水量、水质的全面保护，同时分析了我国立法工作中两者关系处理中存在的问题，通过国外立法经验总结，提出了协调我国水资源保护与水污染防治立法工作的建议。“水法”承担起水量、水质和水体的全面管理职能，而“水污染防治法”则应在前者的基础上，将水的质量控制在恰当的标准之内。     

落实水资源论证制度促进水资源优化配置

水资源论证的实施标志着水资源管理工作走上了规范化、制度化的轨道。河北省把坚持水资源论证制度与支持经济社会可持续发展统一起来，通过贯彻实施水资源论证制度，促进了企业自身节水工作的开展、水资源的统一调配，调整了农业的种植结构，保障建设项目的用水安全，从而促进了河北省水资源优化配置。     

基于投入产出模型的黑龙江省水资源利用效率分析

以黑龙江省2002年和2007年各部门用水数据为基础,构建了水资源投入产出模型,对国民经济各部门的耗水率、用水效益、用水关联性及虚拟水的消耗量进行了估算。研究认为,农业占黑龙江省总用水量比例最高,交通运输业占总用水量比例最低;各部门用水的关联性普遍呈现下降趋势;黑龙江省从2002年到2007年皆属虚拟水净流出省,其中农业是虚拟水输出最多的部门。研究成果可为提高水资源的经济价值提供理论基础和数据依据。     

Discrete-Time Optimal Control for Water Resources Engineering and Management

Abstract

Rapid population growth and a rising public awareness concerning environmental issues over the last few decades have caused a demand for improved performance in water resources management. These demands will likely grow and evolve into increasingly severe constraints for managers throughout the 21^st century. Unfortunately, decision makers will be less able to rely on previous experiences in adapting to these new constraints. Research efforts have demonstrated that optimization can be a valuable component of improving performance, but it has not been widely accepted in practice. This paper explains the foreseen evolution of optimization as we progress into the next century and discusses methods to overcome the apparent gap between theoretical developments in optimization and implementation for solving real problems. These methods are based on encouraging transfer of a combined optimization-simulation technique into practice, providing improved graphical user interfaces, and improving the relationship between model developers and key decision-makers through interactive communications     

面向可持续利用的武汉市水资源优化配置

 基于"时间和空间耦合"的完整意义上的可持续理论,系统分析了面向可持续利用的水资源优化配置的内涵和原则,并结合武汉市水资源现状与发展趋势,构建了优化配置模型,运用逐步宽容约束法求解模型。以2010年为代表年,按95％的保证率对武汉市水资源优化配置的途径和方法进行了探索。配置结果表明：在P=95％的特别干旱年,全市农业用水保证率大于90％,高增?基本方案为93.07％,高增-节水方案为96.56％,仅江夏、黄陂出现农业缺水;全市第三产业较缺水,高增?基本方案下用水保证率为85.39％,高增-节水方案下用水保证率为93.03％;其它部门用水保证率均达到100％。与常规配置下的水资源供需预测值相比,较大程度提高了用水保证率,验证了模型的科学性和实用性。     

水资源可持续利用的宏观开发利用模型分析

水资源可持续利用问题越来越受到全社会关注。通过分析经典的控制理论和李嘉图资源模型,结合水资源本身的特点,给出了水资源的宏观开发利用模型,揭示水资源开发利用的一般规律。     

水资源可持续利用状态模糊评价模型研究

采用模糊模式识别模型研究水资源司持续利用的评价问题。详细阐述了模糊模式识别模型的建立过程及如何根据级别特征值对样本进行分级。最后以黑河流域中游地区为例,进行了水资源可持续利用状态模糊评价,说明其在水资源开发利用程度与潜力评价中的应用过程。     

水资源系统分析法在水资源优化配置中的应用

探讨了水资源系统分析法的步骤和数学模型,并以线性规划模型为例建立了水资源优化配置的数学模型,对水资源优化配置提供了一定的依据。     

水资源的节约和利用

缺水是一个世界性的问题，中国的北方属于绝对缺水地区。从世界范围来看，农业是最大的用水户，农业用水占总淡水用量的２／３。根据我国的自然条件和社会经济具体情况，制定地区节水灌溉规划的原则是：发展衬砌渠道输水与管道输水相结合的灌溉系统，重视改进地面灌溉方法和采用节水灌溉制度，鼓励地面水与地下水联合运用，加强工程节水技术与农业节水技术的结合，因地制宜发展先进的节水灌溉技术和传统节水灌溉方法，制定合适的节水     

滨海平原河网洪水资源利用研究

南方滨海河网地区多为经济发达地区,缺水形势严峻,开展该类地区的洪水资源利用研究十分必要和迫切。本文主要从河网目标控制水位动态优化控制角度出发,提出了河网目标控制水位优化计算模型,以实现洪水资源的高效利用。该模型针对现状工况条件,依据对后续控制时段内洪涝灾害风险频率、水资源需求及历史灾情的计算分析,建立河网目标控制水位与潜在损失的风险函数优化模型,寻求洪水风险损失和水资源利用这对矛盾体之间的平衡点,该平衡点即为目标控制水位的优化值。2005年台州市温黄平原河网调度的实践表明,该方法对河网优化调度和洪水资源利用具有很好的辅助决策作用。     

日本水资源开发利用与管理概况

日本水资源的管理和实施由多个政府部门和组织共同完成,"治水与用水分离,多龙管水"是日本水资源管理体制的最大特点。国土交通省负责制定水资源开发与管理政策、水供求计划、库区开发及与其他相关省厅局及机构间的综合政策协调;厚生劳动省负责居民生活用水供应管理;农林水产省负责农业用水供应;经济产业省负责工业供水和水力发电;环境省负责水质与环境保护。日本存在缺水、供水稳定性下降和饮用水安全等问题,其妥善应对水问题的策略包括促进健全水循环、中水回用、现有水利设施的高效利用、复兴与培养水文化、虚拟水战略等。今后日本将更加关注伴随气候变化、全球变暖而来的极端少雨、降雪减少及融雪提前等现象。