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。     

基于管理目标的塔里木河干流下游生态需水研究

依据生态管理思想,建立基于管理目标的塔河下游生态需水研究体系:首先根据流域自然地理特征、生态保护规划等进行生态管理分区,在各分区内设定不同的管理目标,并进行生态需水计算。最后综合水资源配置的结果,探讨生态用水及其配置方式问题。研究认为:塔河干流下游生态需水量在不同管理目标下存在显著差异,应综合生态环境、水资源、社会经济等的现状和发展要求,拟定动态的生态保护目标;以应急输水为主的生态用水方式是有成效的,但由于现行应急输水方式并不具有可持续性,研究区生态存在较大风险;在生态用水配置方面,应该通过优化输水时间和输水方式使有限的水资源与生态需水的时空要求最大化匹配。     

探讨适合长江流域特点的水量分配研究框架

长江流域水资源相对丰富,但存在降水时空分布不均、自然灾害频繁、城市需水增长快、供求矛盾加剧、水污染加重、用水效率低下等水资源问题.三峡水库的建设运用,外流域调水工程的实施打破了长江原有的水平衡.保证流域水资源的合理开发利用与调配对流域社会经济的发展极其重要,了解流域本身的水资源特点和问题,研究河流生态用水,分析不同功能、不同区域的水量分配额度,提出区域社会经济发展的水量分配方案,是水资源管理的基础,也是保障流域水资源的合理调配和可持续开发利用,维护河流健康发展的需求和根本.对适合长江流域特点的水量分配研究框架进行了探讨.     

珠江流域生态需水及保障措施研究

《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》明确要求统筹协调生活、生产和生态用水,以水资源承载力为约束协调经济社会的发展,实现以水资源的永续利用支撑经济社会的可持续发展。珠江流域属于湿热多雨的热带、亚热带气候区,因地形地质条件复杂使得流域内水资源时空分布不均,随着全流域的经济社会快速发展,局部地区不同程度地存在"资源性"、"工程性"、"水质性"缺水问题和生态用水的挤占问题。流域河湖生态需水及保障措施是实施河湖水生态保护与修复的核心,通过分析流域内水资源开发利用水平和区域社会经济发展水平,分别采用历史流量法、湖泊最小生态水位法和重要水生生物生境模拟法推导珠江流域重要河湖的枯水期生态需水和敏感生态需水,并提出保障措施。     

基于生态需水的水资源供需平衡分析

以山东省莱芜市为例,考虑河道内生态需水和河道外生态需水,分析了其水资源供需平衡状况。结果表明:2005年莱芜市用水量约等于供水量,社会经济用水稳定供应,社会经济系统的发展未因水资源问题而受到影响,水资源总量供需平衡;未来莱芜市水资源需求平衡指数大于1,且有变大趋势,说明其缺水将越来越严重;若加强需水管理,则未来平水年平衡指数小于1,基本能保持水资源供需平衡。     

模糊综合评价在区域水资源承载力研究中的应用

区域水资源承载力是进行生态环境建设和确定社会经济发展方向的资源基础。阐述了水资源承载力的内涵,选取了区域水资源承载力的指标体系:人均供水量、水资源利用率、耕地灌溉率、供水模数、需水模数、生态用水率,对平坝区进行了水资源承载力模糊综合评价计算,对今后的水资源开发提供决策依据。     

基于水资源生态足迹模型的广东省及珠三角九市水资源可持续利用研究

为研究广东省水资源与经济协调发展关系,研究基于水资源生态足迹模型,从生产、生活和生态用水3个方面,计算广东省及珠三角九市近10年人均水资源生态足迹、生态承载力和生态盈余(赤字)。结果表明：2011—2020年广东省及珠三角九市人均水资源生态足迹均呈下降趋势,水资源利用效率逐年提高;近10年人均水资源承载力均大于生态足迹,整体水资源利用状态为可持续,但生态盈余量呈缓慢下降趋势。生产用水占总用水比重较大,全省农业用水仍有较大节水空间,在经济发展过程中仍需加强水资源管理,大力推进珠三角九市区域协调发展,进一步提高用水效率促进全省水资源可持续利用。     

三江平原垦区水田灌溉用水分析

三江平原垦区水田农业灌溉主要以地下水为供给水源,由于开垦的规模和范围不断扩大,导致对水资源的需求不断增加,水资源供需矛盾加剧,已经不适应经济社会可持续发展的要求。文章对垦区水田灌溉发展规模、灌溉用水现状进行分析,提出减少提取地下水,利用地表水发展井渠结合灌溉,在满足水稻生理需水及生态用水的前提下,确保与当地自然条件相适应的用水量,实现区域生态良性循环。     

流域生态用水与需水研究

水资源不合理利用导致了严重的生态环境问题，流域生态用水与需水研究对流域水资源配置具有重要意义，应用水量平衡原理，提出计算不同频率流域生态用水与需水方法，并以海河流域为例，计算了不同保证率时的生态用水量与需水量，主要结论为，水循环与水量平衡理论是研究流域生态需水的基本原理；生态用水等于水资源总量减去生活生产耗水量；根据不同水资源条件下年生态需水量进行生态配水。     

河流生态需水观点及计算方法评述

河流生态需水研究是流域生态用水管理的基础,是水资源综合规划及合理配置的重要内容。在有关文献和成果的基础上,对河流生态需水进行了各种观点的归结,分析评述了其适用条件和局限性。通过几种可以参照的计算方法改进,在应用方面为河流生态需水研究提供服务。     

环渤海地区水资源科学开发利用及管理探讨

随着经济高速发展和人口的不断增长,环渤海地区的水资源供需矛盾日益突出。在分析区域水资源开发利用管理存在问题的基础上,提出应采用节水、调水、海水利用、产业结构调整、水资源需求管理等措施,加强对水资源的科学合理开发利用,切实保障环渤海地区的水资源安全,促进区域经济社会和生态环境的可持续发展。     

Integrated Assessment of Water Resources Potential in the North China Region

Abstract

Potential assessment of water resources development (PAWRD) is very important for regional water management, water allocation, water transfer, and economic planning, especially for today's China, which is under a rapid economic growth, a continued expansion of population, and an increasingly deteriorating eco-environment. In this work, the southern part of Hathe River (SPHR) is selected as the representative area of the North China Region for a case study based on considerations such as available data, geographic characteristics, administrative boundaries, and the state of water shortage. A growth pattern of regional water resources development is presented. A fuzzy assessment model is established and applied to determine the growth stage, an indicator for water resources development potential. Seven assessment factors, selected based on the conditions of supply, demand, and use efficiency of water subjected to the regional physical, social, and economic settings, include irrigation rate of arable land, exploitation rate of water resources, the water-saving level, a water supply and demand modulus, the water supply per capita, and the ratio of eco-environmental water use. These factors are integrated into the fuzzy assessment model, which is shown to be capable and effective for potential assessment. The assessment results demonstrate the potential of water resources development is little in SPHR and are substantiated by the necessity of the middle route of the South-North Water Transfer (SNWT) in the long run. It is also suggested at present that promoting water saving and strengthening water demand controls would be the most feasible and effective solution to mitigate water shortage stress of SPHR before the SNWT scheme is implemented. PAWRD provides a scientific tool for water-demand management and water-saving improvement, as well as a necessary basis for decision-making for economy planning and water transfer design.     

水生态文明建设背景下长江经济带水足迹变化研究

水生态文明是生态文明的重要组成和基础保障。在水生态文明建设背景下,调查2007年、2012年和2017年长江经济带各省市生产、生活、生态用水量和进出口贸易等数据,核算区域水足迹总量构成及变化,分析区域水足迹供需结构演变,评价区域水资源压力和用水效率。结果表明,水生态文明建设后,长江经济带水足迹增速下降明显,水足迹总量得到了有效控制,其中中部三省的节水效果最为明显。水足迹存在明显的人口和经济规模效应。农业用水是水足迹的主体部分,生态用水所占比重较小,虚拟水贸易的消减效应逐渐减弱。工业用水的节水效应较为明显,而农业和生活用水的效率需进一步提高。区域水资源以自给为主,东部省市水资源进口依赖度高于西部和中部省市。区域水资源需求量稳中有升,需求结构保持相对平稳。区域水资源压力总体较小,水资源承压情况由西向东逐渐增加。区域用水效率逐步提升,中部和西部省市用水效率明显改善。该研究能够作为最严格水资源管理制度“三条红线”的补充,为长江经济带水资源开发利用和保护提供参照。     

基于联系数的大型灌区水资源空间均衡评价与优化调控

区域水资源空间均衡评价与调控是水资源开发利用与经济社会协调发展的重要技术基础和科学管理手段。可供水量与需水量是区域自然资源条件和经济社会活动对水资源系统的综合体现指标,二者之间的平衡关系可以直观地揭示水资源系统的单元供需均衡和空间均衡程度。针对水资源空间均衡研究现状,首先以供需差占供需总量比定义并计算水资源系统的单元供需均衡度;再以各单元面积、人口和经济占比确定单元的系统权重,并运用七元联系数将各单元均衡度综合为系统空间均衡等级并识别均衡状态;以淠河灌区现状及远景规划年为例,对有无水量调配下水资源空间均衡状态开展评价计算与对比分析,最后针对性地提出提高灌区水资源空间均衡状态的优化调控方案。研究结果表明:现状水平年灌区水资源空间均衡状态经系统内水资源调配后有明显提升;远景规划年不同来水情景下,水资源供需矛盾较为尖锐,只有在充分节水基础上借助系统内、外多水源调配方能使灌区水资源系统达到基本均衡;单元供需均衡度能同时表达缺水型失衡和余水型失衡而更有普适性;改进的七元联系数评价模型可更加细致地刻画复杂水资源系统的不确定性,为准确判别区域水资源系统所处空间均衡状态提供了新思路新途径;大型灌区内部由于县市之间自然禀赋和经济社会不同导致水资源均衡度差异明显,而通过系统内单元间水资源优化调配以及系统外多水源调配能有效改善区域单元供需均衡度和空间均衡状态,对促进水资源与经济社会环境协调发展、保障区域远景规划的顺利实施具有重要的支撑作用。     

协调模式下的吐鲁番地区水资源合理供求模式分析

系统动力学基于系统理论,能够将用水子系统和供水子系统纳入到水资源供需系统中,并且可以分析每个子系统中各因素的变化对于整体系统的影响.而系统动力学软件Stella可以通过情景模拟来预测水资源供需的发展趋势.运用系统动力学的方法,结合吐鲁番社会经济发展和生态需水的实际情况,构建了吐鲁番水资源供需系统模型,设定四种不同的情景,仿真模拟了2013年-2030年吐鲁番地区水资源供需变化趋势,进而对该地区水资源供需平衡进行分析.研究结果表明:为实现水资源的优化利用,保证吐鲁番地区的可持续发展,还必须加大水利建设,增加水利投资,进一步实施节水措施,巧妙合理的利用水资源.     

中山市水资源系统动态模拟与敏感性分析EI北大核心CSCD

为满足区域水资源可持续开发与高效利用条件下中山市未来的社会经济发展需求,构建了系统动力学模型,模拟中山市经济社会、水资源供需及水环境的变化趋势,采用了熵权TOPSIS模型进行参数敏感性分析,综合评价不同参数变化对2030年和2040年水质、水量以及经济社会的影响。结果表明:常规发展模式下,中山市水资源供需矛盾逐渐凸显,水环境恶化愈发严重;控制用水量的方案对促进区域可持续发展的作用较为明显,且万元工业(不含火电)增加值用水量的减少产生效果最为显著;不同参数调整方案对水资源系统近期及远期的影响不尽相同,为使水资源管理政策更加适合长远的发展,应重视远期作用明显的参数调整方案。     

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。     

水网连通下山东蓝色半岛经济区水资源优化调配研究

对山东半岛蓝色经济区进行水资源优化配置,利于解决区内水资源短缺,促进经济区发展及规划实现。以山东现代水网建设为依托,针对山东蓝色地区水系连通的水资源可持续开发利用的功能需求以及河库连通的二元水网特征,构建水资源优化调配模型。模型基于最严格水资源管理制度需求,通过对现状及规划水平年水资源供需预测分析,开展山东半岛蓝色经济区水系连通下的分层水资源优化配置研究。研究结果为优化区域水资源配置方案,实现地区水资源与社会经济协调发展提供理论支撑。     

基于 STELLA 的水资源供需系统模拟和预警分析——以山东省为例

科学预测区域水资源供需变化并提出合理的应对方案对区域可持续发展有重要意义,但现有研究多未合理考虑区域的生态需水量。本文以山东省水资源供需系统为研究对象,考虑城市生态建设及河流生态需水,利用系统动力学软件STELLA模拟预测了山东省2015-2030年水资源供需状况的动态变化,利用支撑度构建水资源短缺预警等级,并进行预警分析;基于敏感性分析结果从重视经济、节水、开源、综合协调4个角度提出发展应对方案。结果表明:当前山东省生态缺水严重,至2030年水资源供需差额将达90×108m3,并有10×108m3会影响到当地生产生活,全省将处于Ⅲ级缺水状态;重视经济和节水型方案均不利于山东省可持续发展,而综合协调型方案将建立兼顾社会经济与生态环境的水资源利用模式,为缓解水资源供需矛盾、优化水资源配置提供科学依据,对水生态文明建设也具有重要意义。