基于层次分析法的元阳梯田灌区生态环境需水评价研究

以云南省元阳县哈尼梯田灌区为例,对灌区生态环境需水进行评价研究.针对灌区特点与实际情况,综合考虑自然、社会、水资源、生态环境方面因素选取评价指标,建立基于层次分析法的灌区生态环境需水评价模型,对灌区2000年和2005年的生态环境需水状况进行对比分析评价.     

漳河水库灌区农业水资源利用综合评价分析

应用层次分析法对湖北省漳河水库灌区2005年农业灌溉实际用水资料进行综合评价分析。其结论为:灌区农业水资源利用综合评价总体情况较好,16项主要指标中的大多数达到了较高的水平,但水资源短缺和灌区工程老化损坏较严重等问题将是制约和影响灌区可持续发展的重要因素,应引起有关部门的高度重视。所建立的评价模型分析结果与实际情况相比,基本吻合。     

湖泊生态需水计算方法比较及实例应用

归纳湖泊生态需水的相关概念、分类和组成,利用CiteSpace软件分析近20年国内外相关研究进展,发现其主要集中在水文学角度与生态学角度2个方面,故从这2个角度总结湖泊生态需水计算方法。其中：水文学方法主要考虑湖泊长序列水文要素,具体有最低水位法、水量平衡法和换水周期法等;生态学方法多同时考虑湖泊生态和水文要素,具体有曲线相关法、生态演变分析法和功能法等。不同方法的主要原理、适用性各有不同。以太湖为例,选择最低水位法、换水周期法和生态演变分析法3种方法进行实际应用与结果比较,得到太湖生态需水分别为36.01亿、27.14亿和38.81亿m3。综合比较分析后,认为生态演变分析法在计算过程中同时考虑了水文与生物状况,计算结果最合理,故最终确定太湖湖泊最小生态需水为38.81亿m3。该研究为系统了解并合理选择湖泊生态需水计算方法,开展湖泊生态保护修复与高质量发展提供支持。     

南水北调中线水源区限制纳污红线技术探讨

为进一步明确水功能区限制纳污红线的内涵,支撑南水北调中线水源区落实最严格水资源管理制度,通过层次分析法,从水量、水质和水生态三者统筹保护的角度,建立了包括最小生态流量满足程度、敏感生态需水满足程度、水功能区水质达标率、水功能区纳污能力使用率、富营养化指数、鱼类多样性指数、浮游植物多样性指数的水功能区限制纳污红线指标体系。结合国家和区域实际要求,确定了各指标的阶段性目标。根据目前我国流域与区域相结合的水资源管理制度,建立了南水北调水源区限制纳污红线的分级考核框架。     

基于主成分分析法的灌区地下水资源承载力评价

灌区地下水资源承载力综合评价方法很多,各有优缺点,在具体分析过程中都存在一定的局限性,且模型精度较难控制。在深入分析灌区地下水资源开采现状、供用水结构以及各部门需水要求等影响水资源承载力主要因素的基础上,建立灌区地下水资源承载力评价的指标体系,应用SPASS软件中因子分析工具中的主成分分析法对陕西省宝鸡峡灌区地下水资源承载力作出了综合评价。结果表明,宝鸡峡灌区地下水资源开发利用已经到了相当程度,继续开发的潜力较小。主成分分析法,评价结果与灌区实际吻合,为水资源承载力分析提供了方便的运算工具。     

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。     

基于主成分分析法的漳河灌区运行管理水平综合评价

基于漳河灌区1973-2006年34年的灌溉用水、作物种植、气象等资料,确立并计算了灌区运行管理水平综合评价指标的长系列值。采用主成分分析法进行漳河灌区运行管理水平综合评价,得到各年份的综合评分及其变化规律,从影响综合评分的主要因素出发分析了原因。结果表明,反映灌区经济效益和节水工程状况的指标对灌区综合水平的提高有较大正贡献率,而反映灌区水资源利用率的指标对其有较大的负贡献率。漳河灌区运行管理水平综合评分随时间上升．并且逐渐趋于平稳。     

于田县灌区水量分析

于田县灌区以引水工程供水为主,管理粗放,水的生产效率低,加上灌区排水不畅,不仅造成水资源浪费,而且河流径流量年内分配的极不均匀。在洪水期,来水量较大,供水量超过农田实际的需水要求,而春秋季供水量又不能满足实际需水要求,严重制约了灌区农业的发展。通过计算分析现状年和设计年灌区农业灌溉、人畜饮用、工业生产以及生态用水,为灌区合理配置水量提供依据,从而改善灌区的农业生产条件、提高引水保证率、加快灌区的经济发展创造了良好的条件。     

基于改进层次分析法的小水电生态环境影响评价

论文借鉴绿色小水电评价内容,选取了生态环境类别中的评价指标,对生态需水保障情况指标 涉及的生态流量核定、泄放设施、调度规则、监测设施和实际泄放满足程度 5个评判因子进行量化计算, 利用线性函数关系优化指标替代效应和减排效率的评分方法,在改进的层次分析法（ＡＨＰ）中采用了新 的五标度法,构建了基于改进层次分析法的小水电生态环境模糊综合评价模型。运用该模型对陕西省 汉中市褒河流域石门水电站进行实例研究,结果表明:石门电站运行中整体对生态环境影响的程度处于 Ⅱ级,对生态环境影响程度较小,符合该电站实际情况,以期为小水电生态环境影响评价研究提供参考。     

彭阳县土地利用及林草生态需水量变化研究

选取退耕还林典型区彭阳县为研究对象,应用ENVI和GIS软件,对2000年、2005年、2010年的土地利用状况进行分析。根据获取的土地利用变化数据,计算彭阳县土地利用变化后的林草生态需水量。结果表明:1 2000年、2005年和2010年彭阳县耕地面积分别为1 405.8、1 345.9、1 327.9 km2,呈减小趋势,草地面积由2000年的684.4 km2增大到2010年的731.6 km2,灌丛地缓慢增大,林地面积变化不大;22000年、2005年、2010年彭阳县林草生态需水量逐渐增大,其中草地生态需水量增大最为明显,灌丛生态需水量增加较小,林地生态需水量变化不大。     

灰色模型在灌溉水有效利用系数测算分析中的应用

灌溉水有效利用系数是评价灌溉用水效率的有效指标。根据黑龙江省近几年不同灌区实际灌溉用水有效利用系数测算资料,建立GM(1,1)预测模型,预测结果与地实际情况比较吻合。     

基于二级修正的区域水资源需求量预测模型

根据区域社会经济发展的用水现状以及水资源需求的总体变化趋势,将Logistic生长曲线模型和GM(1,1)等维新息模型相结合,建立组合预测模型,组合预测区域水资源需求量,并利用ARIMA模型对区域水资源需求量的组合预测结果进行一级修正;在此基础上,根据区域节水规划的总体目标,剖析区域社会经济发展综合节水潜力,对区域水资源需求量的一级修正结果进行二级修正,最终得到区域水资源需求量的综合预测结果。算例分析结果表明,模型具有较高的预测精度。     

浑江通化段河道内生态需水研究

随着社会经济的发展,人与自然的冲突加剧,生态环境问题日益突出,水与生态系统研究成为普遍关注的热点。以浑江通化段为例,基于通化站2008~2012年5a实测逐日流量资料,运用次最小(大)值、频率排位法和四种适宜生态径流计算方法分别计算研究区河道逐月最小(大)生态需水量和适宜生态需水量,并采用Tennant法对计算结果进行评价和对比。结果表明,次最小值法适合研究区最小生态需水计算,频率配位法适合研究区最大生态需水量的计算,改进后的适宜生态径流计算结果更适合适宜生态需水计算。     

太湖流域水资源承载能力模糊综合评价

在充分考虑太湖流域水资源开发利用现状及社会经济发展状况的基础上,采用驱动力-压力-状态-影响-反应模型,突出生态环境影响因子,建立符合太湖流域自身特点的水资源承载能力综合评价指标体系,并按照水资源状态、水资源与社会经济、水资源与生态环境3个方面对指标进行分类,运用层次分析法计算各指标权重,对太湖流域2000—2006年水资源承载能力进行模糊综合评价。评价结果表明,太湖流域水资源承载能力总体水平处于适载与超载的临界状态,提升空间有限。     

改进GM（1,1）模型在台兰河灌区引水量预测中的应用

台兰河流域灌区存在水量分配不均,水资源利用率低等特点,对本灌区年引水量进行模拟与预测具有重要意义。在传统GM（1,1）模型基础上,利用最小二乘原理,以原始序列与其模拟值的差值平方和最小为约束条件,构建改进GM（1,1）时间响应模型。结果表明,改进GM（1,1）模型模拟数据合理准确,精度较高,具有很强的实用性,可以运用于台兰河灌区引水量模拟与预测。     

注重干旱区河谷林草生态保护与修复的漓漫灌溉研究

为提高干旱地区灌溉效率,保障河谷林草的正常生长,本文以额尔齐斯河流域为研究对象,深入阐述了漓漫灌溉理论,提出了漓漫灌溉主要技术。据此分析计算了流域内河谷林草的生态需水量,制定了河谷林草的漓漫灌溉制度,相比传统的农业灌溉,更注重于考虑生态的修复和保护。计算结果表明:(1)河谷林草的生态需水集中在4—9月,且缺水量最大在6月下旬—7月上旬,为漓漫灌溉生态调度起始时间的界定奠定了技术支撑;(2)生态工程布置和漓漫灌溉分区确定的生态工程与灌区一一对应的靶区漓漫灌溉模式有助于改善河道外植被的供水条件,保证河谷林草最大程度地吸纳水分;(3)制定的漓漫灌溉制度可为灌溉工程规划设计以及灌区用水管理提供依据。在实施漓漫灌溉后,通过生态工程和非工程措施实现了河谷林草的生态保护目标,流域内河谷林草的生态得到有效恢复和改善。研究成果对促进流域河谷林草、湿地等生态目标的改善和实施具有重要的理论意义和实用价值,为确保流域社会经济用水与生态用水之间的相对均衡、保护与修复流域内河谷林草的生境提供了技术支撑。     

干旱区人工绿洲水土环境生态安全演变分析

针对水土环境生态安全受多因素耦合影响而难以定量揭示的难题,为定量评估干旱区人工绿洲水土环境生态安全状态及其分异特征,以甘肃省景电一期灌区为研究对象,以压力-状态-响应模型(press-state-response,PSR)为理论依据,提出了以3个要素18个指标所组成的水土环境生态安全评价指标体系。在将源数据进行差分变换与岭回归分析的基础上,基于熵权法对各指标的权重进行了客观分析,同时引入物元分析理论,有效解决了评价指标之间的模糊性与不相容问题,通过构造水土环境生态安全评价的经典物元与节域物元,分析各指标对应评价等级的关联度,构建了基于PSR模型及物元分析的干旱区人工绿洲水土环境生态安全评判模型,并对1994年、2006年、2018年水土环境生态安全进行了定量化评价。结果表明:研究区1994年、2006年、2018年水土环境生态安全综合评判等级分别为Ⅳ级、Ⅲ级与Ⅱ级,水土环境整体表现出健康化发展,但是随着人类生产活动的发展,一些潜在的风险正在逐步显现,土壤盐渍化进程的加剧对水土资源的威胁是研究区水土环境向良性发展的关键制约因素。研究成果可为干旱区人工绿洲生态系统寻求生产需求与生态保护之间的平衡机制提供理论依据。     

基于水文学方法的大洋河河道生态需水量计算研究

河道生态需水量的确定对于河流生态系统健康至关重要,为计算大洋河河道内生态需水量,基于大洋河岫岩和沙里寨两个水文站1970-2012年流量资料,分别运用最小生态径流法以及本文提出的保证率为90%(枯水期)、75%(平水期)、60%(丰水期)的适宜生态径流法计算了大洋河河道内生态需水量,并运用Tennant法对计算结果进行评价分析并结合实测流量资料对大洋河生态径流满足度进行了分析,研究结果表明:适宜生态径流量可以使得大洋河河道内的生态环境状况在丰水期和枯水期达到极好的状态,而最小生态径流量也能使大洋河生态环境状况得到改善和稳定,大洋河在丰水期生态径流破坏程度要高于枯水期,本文的研究成果对于大洋河河道生态保护和治理可提供参考价值。     

驮英水库坝型比较阶段的混凝土面板堆石坝设计

驮英水库拦河坝经混凝土面板堆石坝与碾压混凝土重力坝两种坝型的比选,推荐采用混凝土面板堆石坝坝型。根据地质地形情况对混凝土面板堆石坝、溢洪道、灌溉、发电系统等建筑物进行协调布置。结合坝料主要来源于料场和溢洪道开挖料的特点,对大坝进行了分区设计,并根据坝料室内试验及现场试验结果初步确定坝体填筑标准。     

改进的GM(1,1)模型在城市需水量预测中的应用

基本GM(1,1)模型未充分利用新信息,且背景值构造不合理,对变化非平稳的数据序列预测精度较低,为此,本文采用重构背景值和等维递补原理对基本GM(1,1)模型进行改进,建立重构背景值的GM(1,1)等维递补模型,并运用改进模型预测北方某市需水量,结果表明,改进模型预测精度更高,为需水量的预测提供了一种新方法.