黄土丘陵沟壑区小流域多水源联合配置研究

在分析黄土丘陵沟壑区地形地貌、水资源特点、利用现状、生产经营方式的基础上,提出以小流域为尺度的水资源优化配置研究的必要性。以县南沟小流域为研究区,对区域内常规和非常规水资源进行联合配置研究,建立适宜该地区的多目标、多水源联合配置模型。对配置方案的结构、社会发展协调性和用水效益进行分析。结果表明:配置方案结构合理,效益明显,有助于促进区域的社会协调发展。     

宁夏节水型社会建设不同区域模式探索

将宁夏节水型社会建设分为北部引黄灌区、中部干旱风沙区和南部黄土丘陵沟壑区3大区域,根据不同区域水资源条件,初步确定了3大区域节水型社会建设的模式和不同行业节水型社会建设的重点工作。北部引黄灌区采取农业节水为主,工业节水为辅,生活节水和非常规水源利用为补充的节水措施,实行各行业用水总量控制;中部干旱风沙区以改善中部干旱带生态环境为主,采取调水和雨水集蓄方式,实现黄河水、当地雨洪水资源的优化配置;南部黄土丘陵沟壑区以恢复生态环境为重点,加大水土保持的工作力度,适当开发利用水资源。     

水土保持对黄河年径流量影响研究

流域年径流量是水资源评价与合理配置利用的重要依据,而水土保持减水定额、水土保持措施累计保存面积又是估算水土保持对河川年径流量影响的基础。本文综合分析了水土保持减水作用现有主要研究成果,在对黄河上中游进行生态环境建设分区的基础上,采用小流域综合治理法计算了各分区水土保持减水定额,黄土丘陵沟壑区为245.5m3/hm2、黄土高塬沟壑区为118.5m3/hm2、土石山区为471.9m3/hm2。并结合《2003中国林业统计年鉴》、《2005年中国森林资源报告》、中国工程院重大咨询项目“西北地区生态环境建设区域配置及生态环境需水量研究”研究成果,计算了各分区水土保持措施累计面积。最后求得黄土丘陵沟壑区、黄土高塬沟壑区、土石山区、河源区水土保持减水量分别为85618.13×104m3、15672.81×104m3、26808.64×104m3、8475.32×104m3,全流域水土保持减水量为136574.90×104m3。     

韭园沟流域水资源可持续利用多目标分析

韭园沟小流域是黄土丘陵沟壑区第一副区的一条典型小流域,2000年被列为黄河流域水上保持生态建设示范区,其水资源优化利用是建设示范区的主要内容之一。采用概念化的数学分析模型对韭园沟流域水资源持续利用进行了多目标分析,结果表明：水土保持综合治理使韭园沟流域水资源环境容量增大、水资源可利用最增加、水资源年际调节能力和抗洪灾的能力增强,在枯水年状况下流域水资源可满足当地社会经济发展用水,取得了减洪35．9％、减沙69．2％的良好效益。     

AnnAGNPS模型在黄土丘陵沟壑区小流域的适用性评价

在水土流失较严重、生态环境较脆弱的黄土丘陵沟壑区定量化研究土壤侵蚀对于合理利用土地及保护环境显得尤为重要。本文运用基于过程的Ann AGNPS模型对典型黄土丘陵沟壑区-岔口小流域的水土流失进行模拟,以5场次暴雨径流量及泥沙量评价模型适用性。模拟结果表明:模型能较好的模拟地表径流,模拟相对误差为-21.46%~2.26%,确定性系数R2为0.99,Nash-Sutcliffe系数为0.99。模型对泥沙模拟精度较低。对岔口小流域土壤侵蚀定量分析表明,单位面积泥沙流失量最严重的区域集中在坡耕地上,尤以核桃树与玉米间种的坡耕地流失最大。     

河南省水资源动态配置研究

以45 a长系列水文资料为基础,研究了河南省水资源质、量、开发利用情况及供、用、耗、排的关系。结合区域水资源开发利用的特点和存在的主要问题,以最严格的水资源管理制度为指导,针对“社会-经济-水资源-生态环境”复杂大系统,建立了多水平年、多层次、多地区、多用水户、多水源的大型区域水资源配置动态模拟模型。利用该模型对河南省规划水平年水资源进行了优化配置,配置成果可为政府决策提供依据。     

罗玉沟流域综合治理措施配置及效益探讨

以黄土丘陵沟壑区第三副区典型小流域罗玉沟为研究对象,对不同地形地貌部位、土壤状况下,水土保持综合治理措施的配置、土地利用结构比例及林果产业发展、水资源高效利用、农业经济发展方向等进行了研究。探索出一套以坡面治理为主导、以林果产业和径流拦蓄以及雨水集流高效利用为突破口的适合于该流域可持续发展的水土保持措施配置方案。结合措施配置前后流域DEM资料和降雨、径流、泥沙等水土流失参数的观测资料及典型地块、典型农户的实时动态监测数据,对该流域土地利用结构变化,生态、社会、经济效益进行了分析评价。     

区域水资源优化配置效果评价体系研究

本文基于可持续发展的水资源优化配置理论,构建了区域水资源优化配置效果评价数学模型。并以黑龙江省海林市为典型区,在分析研究区水资源利用特点的基础上,提出了六大类20项指标的评价指标,运用层次分析法结合专家咨询法评价生成的水资源优化配置方案。实践证明该方法有助于选择符合区域实际的水资源配置方案,使水资源配置研究成果能指导或应用于区域水资源管理中。     

黄土高原小流域水土资源高效开发利用途径

通过对甘肃省庆阳市西峰区崆峒沟流域和环县赵沟门流域水土资源开发利用措施的总结,力图探索出适宜于黄土高原沟壑区和丘陵沟壑区两种不同类型小流域水土资源高效开发利用的途径。     

水土保持防护林体系配置初探

内蒙古奈曼旗南部山区属干旱、半干旱地区,治理前植被稀疏,干旱灾害频繁,水土流失严重,致使生态严重失调。自1983年以来,以小流域为单元进行综合治理。通过几年的实践,对山区水土保持防护林的综合配置作初步探讨。营造水保林的基本原则是全面规划,远近结合;因地制宜,因害设防;适地适树,集中治理。奈曼旗山区土壤侵蚀类型划分为石质低山区、黄土丘陵沟壑区、沙化漫岗区。根据三种不同类型进行水保林的配置和树种选择。     

灌区水资源实时优化调度

根据实时调度原理及农业水资源配置特点，建立了分层耦合的水资源实时优化调度模型，该模型包括供需水中长期预测、中长期优化配置、供需水实时预报、短期渠系配水和基于模糊识别的实时修正5个模块，应用该模型可实现对预报、决策、实施、修正的滚动向前调度。在中长期优化调度模块中提出了利用模糊聚类和马尔科夫时间序列的预测方法对有效降水量进行预测，并根据预测的年型计算作物需水量和地下水可开采量。实例计算表明，应用该模型实行的实时优化调度与各种供水已知情况下的理想最优调度方案偏差较小。     

中国南方季节性缺水地区水资源合理配置研究

本文运用大系统多目标分析原理，建立了一种以水资源合理利用为目标，综合考虑防洪、供水、河道生态等约束的水资源合理配置模型，并运用大系统“分解协调”原理提出了相应算法。该模型为反映需水部门子系统的公平性，引入了经济学中的基尼系数，针对东江流域枯水期季节性缺水以及由于河道咸潮活动频繁、水体污染严重而造成缺水明显的特点，对该流域水资源进行了合理的配置，得出了满意的水资源合理配置方案，证实了本文模型的可行性。     

广义水资源合理配置研究(Ⅱ)——模型

广义水资源合理配置的目的是实现广义水资源在经济系统和生态系统中的合理分配，本文根据广义水资源合理配置的内涵、目标、研究框架、调控体系等，开发了广义水资源合理配置模型(WACM)，该模型由水资源合理配置、水循环模拟和水环境模拟模块组成。WACM模型通过采用层层嵌套、逐步细化的模拟机制，以及不同尺度模型之间分解和聚合的信息交互方式，实现区域水量-水环境-水循环过程的动态配置与模拟，保证广义水资源在经济社会和生态环境系统间分配的合理性。模型可实现全口径供需平衡分析，有效拓展了传统集总式配置模型的功效，并通过经济、生态、环境和水循环响应的合理性检验，可以及时反馈和调整广义水资源合理配置方案，保证广义水资源配置的合理性。     

论水资源承载能力与水资源优化配置之间的关系

本文在论述水资源承载能力和水资源优化配置概念的基础上,认为水资源优化配置是通过建立优化模型来选择水资源配置方案;水资源承载能力是计算得到的水资源对社会经济最大支撑规模,可以作为水资源优化配置模型的约束条件.本文把水资源优化配置模型分为3个层次：即考虑不承载条件下的水资源优化配置模型,考虑承载条件下的水资源优化配置模型,面向可持续发展的水资源优化配置模型,并给出各层次模型的表达式,并对其进行比较.最后以郑州市为例,介绍各层次模型的应用意义.     

流域泥沙资源优化配置关键技术的探讨

本文探讨了流域泥沙资源系统与社会经济、生态环境和水资源系统的相互关系，以及泥沙资源配置的原则、任务和原理。通过系统研究泥沙资源量与水流搬运、生态环境和水资源之间的平衡需求关系，提出了区域承沙能力的概念；给出了流域泥沙资源优化配置的基本方程组。指出流域泥沙优化配置可表达为多目标函数条件极值的求解问题；泥沙资源配置机制包括泥沙运动规律、经济利益（市场经济）、社会环境效益和行政管理及相关政策等。给出了流域泥沙资源优化配置的理论框架，为系统研究流域泥沙资源优化配置奠定了理论基础。     

水资源优化配置方案综合评价的模糊熵模型

由于水资源优化配置方案具有多目标性和模糊不相容性的特点,在模糊理论分析的墓础上,结合欧氏贴近度的概念,建立了基于欧氏贴近度的水资源优化配置方案综合评价的模糊优选模型。模型中基于信息熵建立了专家自身权重模型来修正层次分析法得到的指标主观权重,得到的指标融合权重减少了权重确定的主观性。以天津市水资源优化配置方案综合评价为例介绍了该模型的具体运用,该模型为水资源优化配置方案综合计价提供了一种新的决策方法。     

流域水沙资源优化配置理论与模型及其在黄河下游的应用

本文在分析流域水沙资源利用现状、水沙灾害性及水沙优化配置必要性的基础上，构建了流域水沙资源联合多目标优化配置理论框架，它由河床演变均衡稳定理论和水沙资源联合多目标优化配置理论组成，进而建立了流域水沙资源优化配置数学模型，该模型包括河床演变均衡稳定模型和水沙资源多目标优化配置模型两个子模型。应用模型计算分析了黄河下游主河槽的均衡稳定断面尺寸和输水输沙优化的临界指标，提出了强化非恒定流调水调沙、调控含沙量60～100kg/m3之间的不利水沙条件等改善小浪底水库调度运用的措施，并进一步提出了黄河下游水沙资源多目标优化配置的模式, 应用模型计算分析了不同水沙条件的水沙资源优化配置方案,为黄河下游河道的科学治理提供了新的思路。     

我国水资源配置模型研究现状与展望

本文系统地分析和回顾了以水库(群)调度和地下水管理以及地表水与地下水联合运用管理为先导的水资源配置,到考虑基于宏观经济的水资源优化配置,进一步拓展到面向社会经济、水资源与生态环境协调发展的水资源优化配置,以及基于城市原水-净化水耦合配置的水资源安全保障体系研究等不同阶段的主要研究成果,并在此基础上,根据国家新时期的治水方针,结合我国水资源开发利用及管理中出现的新问题与新情况,提出了未来我国水资源配置研究的发展方向。     

水资源优化配置多目标风险分析方法研究

在分析水资源配置风险内涵及其可能存在风险因素的基础上,识别了水资源优化配置的主要风险因子,建立了水资源优化配置多目标风险分析模型,提出了基于随机模拟技术的水资源优化配置多目标风险评估方法,通过该方法对南水北调中线凋水后汉江中下游地区水资源配置风险值的分析,得出引江济汉补偿工程可显著提升南水北调中线调水后汉江中下游地区枯水年、平水年水资源配置方案的综合效益,降低中线调水对汉江中下游地区缺水等不利影响的风险.     

气候变化对长江、黄河源区水资源的影响

利用1961—2010年长江、黄河源区22个气象站的月降水量和月平均气温资料,分析长江、黄河源区的气候特征,用降水与蒸发的差值作为水资源量的代表,分析了气候变化对水资源的影响。结果表明,长江源区和黄河源区降水、气温和蒸发都有明显变化,尤其是近20年有明显增加趋势,但是两个源区的变化并不一致,黄河源区水资源量一直呈波动变化,而长江源区在最近10多年水资源量有明显增多现象。降水增多可直接增加水资源量,但是气温升高会促进蒸发,导致更多的水资源消耗,因此降水和气温的变化可相互抵消对水资源的影响,这是黄河源区水资源量变化不大的原因。但是近10多年长江源区气温显著增加,导致更多冰川融化,这可能是近年来长江源水资源量增多的原因。