基于水量水质双控的缺水地区水资源优化配置

开展水量水质双控约束下水资源优化配置研究是落实新时期"节水优先"方针、保障区域水安全和促进水资源可持续利用的基础支撑。针对我国北方地区资源型缺水、工程型缺水并存的问题,以山东省昌乐县为例,结合WEAP模型与传统水资源配置理论方法,根据区域用水需求与总量控制及水功能区限制纳污管控要求,统筹协调生活、生产、生态用水,建立基于水量水质双控的区域水资源优化配置模型,采用AHP法、熵权法、AHP-熵权耦合法计算不同情景方案的配置效益并优选配置方案。结果表明:规划水平年农业、城市供水保证率分别为50%、95%时,基于用水总量控制的跨流域调水、强化行业节水和水污染治理以及加大再生水回用相结合的配置方案(B4方案)综合效益最大,各行业用水需求均能得到满足,GDP较现状水平年增加709.01亿元,再生水利用率提高至25%。     

Study on water resources dispatching and allocation in Jiangsu Section of Eastern Route Project of South-to-North Water Diversion ProjectEI北大核心CSCD

针对南水北调东线工程江苏段受水区的水资源调度与配置问题,以受水区总缺水量最小和泵站总能耗最小为目标,建立南水北调东线工程江苏段水资源优化调度模型。将南水北调工程调水与本地水资源进行联合配置,并以经济效益、社会效益、环境效益最大为目标,构建南水北调东线工程江苏段水资源配置模型。采用基本方案和节水方案进行了模型模拟,结果表明,在降水保证率分别为50%、75%和95% 3种情况下,受水区节水方案缺水率比基本方案分别下降了2.91%、3.61%和3.83%;受水区节水方案下各工程基本完成了受水区的供水任务,且优先利用了泵站单位能耗较小的运西线进行调水,说明优化调度配置方式在保障受水区用水的基础上,能够以更为经济节能的方式运行。     

莱芜市节水农业建设的实践及思考

1.莱芜市节水农业发展情况莱芜市多年平均水资源可利用量不足5亿m3,人均占有水资源量不足500m3。目前工程蓄水条件下,除去约2.7亿m3的出境径流量,人均可用水量仅290m3,属严重贫水地区。莱芜市是农业大市,近年来农业用水总量一直稳定在3亿m3左右,约占全市用水总量的70%。据测算全市在现有供水工程条件下,保证率在75%时,全市农业缺水约6000万m3;保证率95%时,全市农业缺水约11000万m3。为解决农业缺水问题,莱芜各级都把节水灌溉放到重要位置,切实加大投入,加强节水工程建设。进入20世纪90年代以来,先后对渠道老化退化、漏水严重的雪野、大冶等6…     

基于多目标效益函数智能算法求解下的西北某地区水资源优化配置分析研究

为研究地区水资源供需平衡状态,分析了地区内水资源当前现状,并预测规划年供需状态,建立水资源模型优化配置,求解水资源优化配置结果。研究了规划年水资源预测结果,生活用水、农业用水、工业用水、生态用水总需分别为11 315.5万m3、51 176.1万m3、10 059.8万m3、1675.1万m3,供水来源以地表水为主,占比26.8%;丰水年在保证率50.0%以上时出现缺水,75.0%保证率时缺水率达22.2%。多目标函数水资源优化配置模型具有显著适用性与正确性。分析了水资源优化配置结果,不论是丰水年亦或是枯水年,缺水率相比水资源预测时均显著降低,其中枯水年总缺水率为12.3%,各区县内最大缺水率不超过15.0%,平均缺水率仅为9.2%,相比预测值显著提高了供需平衡,且降低了年保证率与区县缺水率之间的正相关关系。论文为研究地区水资源供需优化配置提供一定参考。     

农业节水是我国水资源优化配置的关键

水资源优化配置涉及工业用水、农业用水、生活用水以及生态环境用水等诸多方面，目前大多研究都是集中在优化配置的理论、方法、原则、实现手段以及模型建立等方面，而对优化配置过程中的各用水行业本身用水的合理性和节水潜力重视不够．分析我国农业用水的现状表明，农业用水约占我国总需水量的70％，水资源优化配置必须合理对待农业配水．另一方面，农业节水潜力巨大，农业节水工程不但有利于缓解我国缺水的紧张局面，而且也是实现我国水资源优化配置的关键．     

面向高质量发展的缺水地区水资源优化配置模型及应用

科学合理的水资源配置方案是实现北方缺水地区高质量发展的重要基础。在系统梳理相关研究成果的基础上,分析北方缺水地区水资源特点和未来配置需求,提出面向高质量发展的北方缺水地区水资源优化配置模型框架。从目标函数、约束条件、参数设置、算法设计等方面开展系统建模,并从惯性权重与学习因子两个角度对传统粒子群算法进行改进和有效性检验。最后,将模型和算法应用于北方典型缺水城市阳泉市的水资源配置方案研究。结果表明：阳泉市工业和生活用水具有较大节水潜力,平定县是最大用水户;规划水平年节水情景显著提升了缺水地区的需水满足程度和水生态环境承载能力;构建的高质量发展目标和北方缺水地区关键约束的水资源优化配置模型具有可行性。     

黑河中游地区水资源优化配置模型研究

对黑河中游地区水资源系统进行概化,依据高效、公平、和谐、可持续的原则建立水资源合理配置模型,对2010水平年和2020水平年的水资源配置进行了优化。优化配置方案虽然不能完全满足黑河中游地区的需水要求,但已经将各类缺水率降到了最低,在完全保障生活用水和工业用水的前提下,农业和生态综合缺水率2010水平年为5.4%、2020水平年为3.4%,基本能够满足社会经济发展的需要。     

基于MATLAB线性规划算法下豫西北地区水资源配置优化分析

针对洛阳豫西北地区水资源规划配置问题,引入MATLAB线性规划算法,研究规划年不同保证率下水资源配置状况.现状年水资源预测供、需量失衡,规划年2030、2035年保证率75％下总供水量分别为2.635亿m3、3.576亿m2,相同保证率不同规划年的地表水资源可供水量为一致,不同保证率下地表水可供总量均为1.838亿m3.利用MATLAB线性规划算法对不同配水方案下进行优化,一般供水方案中最大缺水率为35.9％;多水源联合供水方案中规划年2030、2035保证率50％下总供水量分别为3.0045亿m3、3.623亿m3;水源峰值联合供水下可供水量显著提升,各保证率下缺水率低于10％.论文为地区水资源优化配置研究及智能算法应用提供一定参考.     

青岛市“九五”期间发展节水灌溉浅析

青岛市属北方严重缺水城市之一,全市水资源总量为23.92亿m~3,人均占有水资源量342m~3,为全国人均占有量的14％。根据青岛市城市水资源供需预测,现状供水条件下,50％保证率时,2005年城市缺水11268万m~3,2010年城市缺水37453万m~3,解决青岛市农业发展中的缺水问题的根本出路在于发展节水灌溉。 “九五”以来,青岛市大力发展高效节水农业,积极探索和建立适合当地实际的节水灌溉新机制,取得了显著经济效益和社会效益。     

石家庄市现代节水农业灌溉体系构筑探析

石家庄市是一个资源性缺水城市,多年平均水资源总量22.4亿m3,人均水资源量256m3,为全国平均水平的1/8,属极度缺水地区.多年来,全市经济社会发展用水主要靠超采地下水和牺牲环境用水来维持.随着经济社会的发展,水资源的供需矛盾日益尖锐.缓解水资源供需矛盾的关键是开源与节流,石家庄市农业用水量占全市总用水量的七成以上,是用水大户,农业节水是全市节水工作的重头,当前和今后一个时期,要努力构筑石家庄市现代节水农业灌溉体系,以水资源的可持续利用支撑全市经济社会的可持续发展,为全面建设小康社会、构建和谐社会、建设社会主义新农村提供强有力的水利支撑.     

基于多目标规划模型的新疆鄯善县水资源优化配置研究

鄯善县作为资源性缺水地区,近年来随着经济的高速增长、矿产开发、人口的增加以及工业化和城市化快速推进,水资源所承受的压力进一步加大。水资源的短缺严重制约了该地区经济社会发展和居民生活质量的提高。如何合理有效地进行水资源优化配置,合理地配置工农业和生活用水,显得十分必和迫切。应用多目标规划模型分析鄯善县自然条件和当前社会经济发展趋势,基于社会经济可持续发展和水资源可持续利用的观点,对鄯善县的资源利用结构进行了优化研究,建立了水资源优化配置模型系统。     

小塔山水库水资源配置及保障措施研究

在小塔山水库可供水量分析基础上,合理规划配置小塔山水库供水量,并制定供水分配原则及方案。针对农灌用水不足的问题,从增加小塔山水库蓄水量、推广农灌节水、加强小塔山水库外来水补给以及水库运行管理等多方面采取相应措施予以保障。通过对小塔山水库水资源合理配置,可实现小塔山水库水资源的可持续利用,在充分保障赣榆区居民生活用水的同时,也满足农灌用水基本需求,有效解决生活用水和农灌用水争水矛盾问题。     

徒骇马颊河流域水资源优化配置研究

水资源配置不仅关系到当地的生态系统安全,也关系到水资源的可持续利用。根据水资源优化配置的理论与方法,建立了徒骇马颊河流域水资源优化配置系统模型,进行基准年和规划水平年供需平衡分析,并提出了该流域水资源优化配置方案,这将对流域水资源的可持续利用和经济社会的和谐发展具有一定的现实意义。     

重庆市水资源可持续利用和规划研究

以重庆市的水资源及其利用状况研究为基础,合理分析重庆水资源利用潜力,为水资源合理配置提供必要的前提条件;客观地评价重庆现状水资源配置,确保水资源的开发利用在资源和环境承载能力允许范畴内;依据可持续发展思想,从宏观的角度,对有限的水资源进行科学规划、优化配置、高效利用和节约保护,确保区域协调可持续发展.     

考虑生态影响的缺水城市水资源优化调度模型

考虑生态与环境影响,将生态效益和社会效益量化,与经济效益一同构成水资源调度的目标,建立了多水源、多用户的缺水城市水资源优化调度模型。与一般的水资源调度模型相比,该模型更能实现水资源的可持续利用,促进社会经济的可持续发展,有利于城市生态与环境的改善。模型在北方缺水城市——山东省枣庄市得到了应用。     

武汉市水资源合理配置初探

针对武汉市是一个多水源的复杂水资源系统,基于可持续发展理论,建立了经济、社会、环境为目标函数的多目标优化模型。利用大系统分解协调技术,将模型分解为二级递阶结构,同时探讨了多目标遗传算法在武汉市水资源二级递阶优化模型中的应用。     

调水工程对环境利弊影响综合分析

介绍古今中外主要的跨流域调水工程 ,着重进行了跨流域调水对环境利弊影响分析 ,并列举国外已建同类工程所发现的重大问题。阐述了南水北调工程的紧迫性和保护生态环境的重要性 ,建议采取与跨流域调水并行不悖的节水和治污措施 ,如 :流域性农业改革 ,工业用水资源化 ,城市污水再生化 ,城乡囤积雨水 ,调整水价 ,运用经济杠杆规律节流等。最后指出 ,跨流域调水是水资源优化配置和可持续利用的战略措施 ,它的实施是以水权为基础的。水资源是有价值的商品 ,水资源和水权的有偿交易 ,将形成水交易市场     

天津盘山矿泉水资源优化配置的系统动力学模型

针对天津蓟县盘山矿泉水资源分配不合理现状,在分析矿泉水赋存的地质环境条件基础上,采用系统动力学模型(SD),设计了维持现状(方案1)、重矿泉水(方案2)、节水治理(方案3)及综合管理(方案4)等4种水资源配置方案。结果表明:方案1和方案2以消耗自然资源为代价,没有体现生态效益,且经济效益不突出,为不可取方案;方案3引入节水技术及污水治理等措施,体现良好的生态效益,同时经济效益又分别是前二者的1.6倍和1.2倍,是可选方案;方案4调整了区内产业用水结构,通过引入外部水源替换生活用水,提高矿泉水生产量,经济效益是方案3的1.5倍,同时具有较高的生态效益。因此,从社会、经济和生态综合效益分析,选定综合管理方案(方案4)为研究区水资源优化的最佳配置方案。     

改进的风险决策及NSGA-Ⅱ方法在马莲河流域水资源综合管理中的应用

将马莲河流域系统概化为5个水资源分区,采用指标分析法进行2020和2030年供需水量预测和平衡分析。利用改进的决策树法进行风险分析,将专家咨询概率法引入到决策树敏感性分析中,最终得到2020、2030年的推荐水资源供需分配方案。然后,利用系统分析理论和优化技术建立了流域的大系统、多目标水资源优化配置模型,并采用优化的NSGA-Ⅱ方法进行求解,得到流域2030年推荐水资源配置方案下的最佳分配方案。最后,根据最佳分配方案和预测的流域需水量,进行了流域的水资源平衡分析,通过平衡分析的结果进行流域的综合管理研究。最佳配置方案实现了流域内水资源的最优分配,使宝贵、有限的水资源产生最大的社会、经济及环境效益,为流域经济、能源产业的快速发展提供水资源保障。     

东南诸河区水资源综合规划概要

按照全国统一部署,东南诸河区水资源综合规划在查清东南诸河区水资源及其开发利用现状、分析评价水资源和水环境承载能力的基础上,根据流域经济社会发展和生态环境保护对水资源的要求,针对区域工程型、水质型与资源型不同缺水问题,提出水资源合理开发、高效利用、优化配置、全面节约、有效保护和综合治理的布局及方案,促进区域资源环境和经济社会的协调发展,以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展.简要介绍了东南诸河区水资源形势、规划目标及供需分析、水资源配置及管理等规划主要成果.