城市原水系统水质水量控制耦合模型研究

针对如何从水质水量两方面提高我国大中型城市原水系统供水安全保障的问题，从原水系统水质水量联合调度出发，采用大系统分散控制形式，在传统水质水量耦合模型研究基础上，增加了以三条信息传递通道（信息输入通道、信息反馈通道、控制信息输出通道）和一个策略分析器（水库的水质调控策略分析器）为主要元素的水质-水量反馈机制，构建了集水量优化调度、水质仿真模拟和水质调控策略分析于一体的城市原水系统水质水量控制耦合模型，采用闭环模式的反馈迭代计算，以利于充分发挥水质模拟结果对水量调度决策的指导作用，并提出了基于有向图广度优先和深度优先混合遍历技术的网络迭代求解方法。在深圳市原水调度系统中应用表明：通过定性控制系统的自动调控，利用水库群对污染物的稀释、净化能力可以快速改善受污染水库的水质，验证了本文模型的可行性和有效性，为提高原水水质安全保障水平提供了新方法。     

太子河区域水质改善水量调控技术研究

针对太子河观音阁水库坝前至参窝水库入库区段下游水质超标、水环境污染严重的现状,采用MIKE11软件建立了水质水量调控模型,开展了以特征污染物氨氮浓度达标为目标的水库闸坝联合调度方案研究。研究表明,河道闸坝工程的水量调控作用有限,增大水库枯水期下泄流量和控制入河排污量是改善河流水质的关键。     

基于ANFIS替代模型的水库水质调度规则开发

开发了一种耦合水质模拟模型和混合遗传算法(HGA)的方法来确定水库不同泄洪口的最优调度策略.模拟模型运行时间合理,易与基于HGA的优化模型耦合.为评估其有效性,将其应用于实际工程.结果表明,与先前开发的模型相比,基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的模型能明显减少运行时间,且不降低水库调度策略的准确性,此外还可有效地运用于实时水库调度.     

综合利用水库水量水质统一调度模型

水库水量水质统一调度是水资源可持续管理的一项重要内容。本文以河北省洋河水库为例，建立了引水、供水、灌溉、防洪等综合利用的水库水量水质统一调度大系统多目标分解聚合模型，给出了变动惩罚系数多维多目标离散微分动态规划与自优化模拟技术相结合的兴利调度方法、变罚系数离散微分动态规划防洪调度模型和水库富营养化模拟算法。     

基于分布式水文模型GBHM的河流闸坝调控研究

以秦岭北麓半干旱区城市河流为例,构建分布式水文模型与河段水量平衡模型,分析区域气候变化、河流上游水利工程蓄水运行及下游城市段橡胶坝蓄水调度对河流水量水质的影响,并依据不同水平年的水文模拟计算结果,制定变化环境下河流下游闸坝水量水质调控方案。研究结果表明:通过构建分布式水文模型,研究流域水文与气象要素、水库建设运行与灌溉取水等人类活动对河流水文过程的综合影响,是降低河流水资源管理风险及不确定性的有效途径之一;以下游河段水量、水质监测等数据为基础,开展变化环境下橡胶坝水量水质随机模拟与调控,制定的水量水质优化调控方案可以有效缓解河流水污染状况。     

基于水量水质联合调控模式的水资源管理研究

对国内外水资源配置发展历程及特点进行分析,得出由水量管理转向水量水质联合管理是应对当前严峻水资源形势的重要策略。结合当前水量水质联合调度的成功经验,探讨基于水质达标控制的联合调控模式,指出:水量水质联合调控模式以水量满足区域经济社会、生态环境协调可持续发展为准则,以系统方法论、运筹学、宏观经济学为计算依据,以流域污染物总量控制下的水质达标控制为目标,通过计算单元水量供需平衡与水功能区水质达标控制模块间的结合,实现基于水质模拟的污染物总量控制。     

基于水情调度的水量水质预测模型方案设计思路

通过的清河水库水量水质三维变化特征研究,确定可能产生影响的潜在污染因子,建立基于水情调度的水库三维水量水质三维空间变化的模拟预测预报模型,根据水库水量调度对清河水库水质进行实时预测预报。     

基于水质控制模型的东江干流梯级电站调度研究

根据《广东省东江流域水资源分配方案》水量调度要求,针对东江干流梯级较多的特点,利用一维水动力学演进模型和一维对流扩散水质模型构建东江流域水质控制模型,模拟计算现状三大水库调度下有无梯级电站组合情况下的电站附近断面污染物浓度分布,提出在现状三大水库按照防洪供水兼顾发电原则进行调度情况下,各梯级电站"来多少放多少"的水量调度原则和水量水质监控系统中应重点监控梯级电站的坝前水位。     

基于图论的韩江流域水库群生态调度

采用水文学方法计算了韩江流域干支流重要控制断面的生态流量目标;基于图论原理,根据流域内干支流水系特征、重要水利工程和控制断面分布情况构建了韩江流域河网图模型;考虑河段区间来水、河道外取水、引调水等边界条件以及流域水库群水量调蓄作用,开展了河网水量平衡计算,确定了河网节点流量。通过计算水库坝址所在断面的天然生态基流,提出了耦合最小生态下泄流量要求的水库常规调度规则;借鉴大系统聚合-分解思想,提出了韩江流域河网图模型迭代优化求解思路;通过选取不同典型年来水过程,评估了常规调度情况下控制断面生态流量保障程度,并在此基础上进行优化调度,分析流域水库群生态调度保障潜力。结果显示,耦合最小生态下泄流量要求的水库常规调度规则能够让水库在独立运行的情况下,基本保障不同来水条件下的控制断面生态流量需求;韩江流域水库群可通过开展联合优化调度满足控制断面生态流量需求;基于图论方法开展流域水库群生态调度具有可行性和实用性。     

基于ACS的水质水量联合调度

为了满足各行业对水资源数量及质量的需求,使水资源调度更加科学、有效,开展基于改进布谷鸟算法(ACS)的水质水量联合调度研究。根据水库实际供需水关系建立水资源优化调度模型,在考虑经济目标与社会需求的同时,加入水质因子来体现环境目标;引入边界变异策略和自适应步长调整策略,提出ACS,并将其应用于水质水量联合调度模型的求解中。以乌鲁木齐乌拉泊水库为例,验证了该联合调度模型的可行性。     

中国水权与水量分配关系分析

水资源所有权形式决定水量分配的主体.根据宪法和法律,中国水资源属国家所有,这就决定了中国由国务院代表国家对水资源进行分配.在国务院或国务院授权部门批准的水量分配方案的基础上,主要通过取水许可制度,实现水资源所有权与使用权的分离,实现对水资源使用权的分配.目前,中国水权制度已经建立,水量分配对完善我国水权制度具有重要作用.     

水权、水价对水资源管理的影响研究

在现代水资源管理体制中,水权是管理的法律依据,水价是管理的手段,水资源的优化配置与高效利用是目的.通过对水价和水权理论的研究,从水价和水权的角度来考虑造成目前水资源管理现状的原因,并进一步分析了水价及水权对水资源管理的影响及作用.     

城镇居民生活用水的需水函数分析和水价节水效果评估

结合北京市统计数据分析表明，城镇居民人均年生活用水量与居民生活用水购买力系数（居民可支配收入与生活用水水价的比值）关系十分显著，本文在此基础上．探讨并建立了城镇居民生活用水的需求函数和水价节水效果的评估方法。实例测算结果表明，北京市城镇居民生活用水购买力系数的边际弹性为0．38．亦即北京市城镇居民生活用水购买力降低1％，城镇居民生活用水量减少0．38％；提高水价具有显著的节水效果，“十五”期间北京市城镇居民用水的水价累计节水量达到了0．9亿m^3，人均年节水量2m^3；现状北京市不同收入人群城镇居民水费支出占可支配收入的比例均小于1．0％，低于国际通行的评判可承受标准值2．5％，表明北京市城镇居民对水价承受能力比较大，水价仍有较大上升空间。     

输水工程建设中的水土保持生态建设分析

通过对跨地区、跨流域输水工程的研究,加之相关工程的设计和水土保持工作的实践,对输水工程建设中的输水线路比选中水土保持论证、水土流失预测、施工期水土保持、水土流失监测及弃渣场的选择和防护进行系统归纳,提出可供类似工程参考的分析意见。     

加强水管理 保障水安全

根据我国水安全的形势和特点,保障水安全不仅要进一步加强水利基础设施建设、夯实水安全的工程基础,还必须特别注重从深化改革、创新机制、完善制度等方面着手,切实强化水管理,为水安全提供有力保障。     

我国水环境与水循环的健康之路

水资源短缺和水环境恶化已经成为我国21世纪社会经济持续发展的瓶颈。提出解决水危机、实现水资源可持续利用的根本途径是建立起健康的社会水循环。在实现水系统健康循环的基本策略中,城市范畴上的污水深度处理与利用即再生水供应系统是关键,是我国水环境恢复的切入点。介绍了大连、深圳、北京、东北地区等地相继进行的较为系统的水资源可持续利用和水环境恢复的研究和实践。这些实践是城市水系统健康循环理论雏形的初步应用,显示中国城市排水事业逐渐趋向于水环境的恢复与水资源的循环利用。     

村镇集中供水工程供水规模的计算

以江西省万载县高城乡集中供水uI=程为例,介绍了村镇集中供水工程供水规模的计算过程.     

基于补水配置情景的河流水质及环境容量研究

黄河最重要的子流域之一汾河流域是山西省的政治文化中心和重要农业产区,也是全国的主要能源基地,汾河流域目前面临严重的缺水与水生态问题,而生态补水是一项重要举措。为定量评价生态补水对流域水质与水环境容量的影响,本文构建了汾河水质水量联合模拟平台（FRSYS）,由5个子模型构成,以污染源调查计算和生态补水配置情景为基础,考虑了两种不同补水方案条件下,对汾河干流30个主要断面的水质状况与水环境容量进行了定量评价。结果表明,汾河流域年排放污染物COD和氨氮分别为5.34和0.96万吨/年,太原及其下游断面未能达到目标要求,太原、临汾断面的水质较差;现状水资源条件下汾河COD和氨氮的容量分别为2.67和0.14万吨/年,生态补水方案可有效改善水质状况,低生态补水方案补水2.5亿m3,对水环境容量影响不大,高补水方案补水3.9亿m3,可相应提高汾河干流COD和氨氮8%和12%的水环境容量。     

水权配置与水资源配置的关系剖析

从水权配置与水资源配置的指导思想、水资源供给量、配置目标、配置手段等方面对水权配置与水资源配置的区别与联系进行探讨分析,深入研究水权配置以及水资源配置的相关理论,提出流域初始水权配置过程中有待解决的主要问题。     

基于水联网及智慧水利提高水资源效能

针对水资源供需系统的“动态性、关联性、预期性、不确定性”,以信息技术当前快速发展和应用的物联网理论与技术为基础,提出了水联网及智慧水利概念：其总体架构是集物理水网、虚拟水网和市场水网一体的现代化水资源系统;其核心特征是实时感知、水信互联、过程跟踪、智能处理;其关键技术是基于云技术的监测、计算和服务,基于多水源高效能的智慧调度,基于多通道优拓扑的精准投递;其核心目标准确预报、精准配送和高效管理,全面提高水资源效能,促进我国水资源高效利用水平的跨越式提升。