我国生活水循环系统的分析与调控策略

在对生活用水的基本内涵、特性以及影响因子进行分析的基础上,对三大典型生活用水单元即农村、城镇与发达城市生活用水单元的水循环结构进行了解析。通过对国内外生活用水系统的调研,从通量、结构、质量等方面归纳了生活水循环的发展规律。在此基础上,提出了我国生活水循环的调控目标,并对基于水质水量耦合的多元优化调控途径进行了探索。     

社会水循环理论基础探析Ⅱ:科学问题与学科前沿

探讨社会水循环研究的基本要素、内容 （过程、结构、通量与调控）、分类及其相互之间的科学关系,阐述评介社会水循环研究的国内外进展,对人水和谐的用水配置、用水零增长、蓝水-绿水-虚拟水与粮食安全、水生态与水环境安全、节水减排与循环经济问题等当前备受关注的社会水循环热点科学问题进行深入分析,认为社会水循环与自然水循环的耦合与作用机制、社会水循环系统及其水量水质的演变机制和社会水循环调控与需求管理的决策机制,是社会水循环研究的三大基础性关键科学问题,社会水循环研究的前沿领域包括自然水循环系统与社会水循环系统之间的耦合机理及平衡-约束机制、经济社会发展规律的科学认知与社会水循环之虚拟水流动机理、社会水循环系统的水量水质演变过程、社会水循环系统描述的模型技术与方法和社会水循环系统的评价与调控等,从而与文献[1共同构成社会水循环研究的理论基础和科学框架。     

社会水循环通量演变及驱动力分析——以保定市为例

社会水循环是自然-人工二元水循环的重要环节,社会水循环通量作为社会水循环的基本研究内容之一,在水资源短缺的背景下,把握其演变规律,揭示使其演变的驱动因子,对水资源的规划、利用和管理具有重要意义。基于2000—2015年保定市的气象数据和社会经济数据,采用信息熵法对保定市的用水结构进行分析,结果表明保定市的用水结构趋向均衡的方向发展;有效降水的演变没有明显规律,随降水的丰枯变化。从自然环境和社会经济两方面选取了20个驱动因子,采用灰色关联分析法定量分析,结果显示:第一产业产值比重和有效降水与社会水循环通量的灰色关联度分别为0.748和0.705,表明这两个因子对社会水循环通量演变的驱动力最大;自然环境因子和农业用水因子与社会水循环通量的关联度数值均处于较高水平,表明这两类因子对社会水循环通量演变的驱动力较强。     

基于农业水循环结构和水资源转化效率的农业用水调控策略分析

我国在庞大人口对粮食需求的刚性驱动下,农业在国民经济发展中始终占有极为重要的地位。然而,我国水资源本底条件较差,经济发展迅速,工农业用水竞争激烈,加之气候变化,干旱频发,农业用水短缺成为制约我国农业发展的瓶颈。为从根本上解决我国农业用水短缺的情势,在全面分析我国农业用水现状后,解析了农业水循环原理,并对其中各环节的农业水资源消耗效率进行了剖析。最后,提出了立足于农业水循环过程的调控策略。     

农业水价调整对广义水资源利用效用研究

文章旨在反映农业水价变化对地区水资源利用效率和效益的影响。以经济学理论为基础,建立起农业用水的需求函数模型,研究宁夏农业水价与用水的关系;对不同水价方案进行水资源配置分析和水循环过程模拟,分析各种方案下用水部门的用水效率;进一步分析各方案的经济、社会和生态后效性响应,评价区域广义水资源利用效益。随着水价的提高,农业用水将呈下降趋势,用水量变化影响了区域的水循环转化过程,改变了生活、经济及生态的广义用水格局,使得区域水资源消耗总量减少,促进了地区用水效率的提高,同时也促进了单位水经济产出的增加,使得用水结构趋于合理、用水效用趋于高效。     

城市生活用水效率驱动因子及调控研究

在综合分析城市生活用水特点基础上,从节流角度出发提出了提高生活用水效率的理念。通过文献研究、节水型社会建设研究,筛选出对城市生活用水效率影响较大的驱动因子、调控因子。在此基础上对2011年江苏省13个大中城市生活用水情况进行了典型相关分析,找出主要驱动因子、主要调控因子和城市生活用水效率评价指标,并根据它们三者之间的线性关系,得出三者之间的响应关系。     

基于二元水循环的用水总量与用水效率控制研究——以渭河流域为例

以二元水循环理论为基础,以最严格水资源管理制度中的"用水总量"与"用水效率"联合调控为目标,提出"以耗水管理为核心,用水总量与用水效率控制为约束"的理念和思路。分析了用水总量与用水效率控制的概念和关系,构建了基于二元水循环理论的用水总量与用水效率多重调控机制。为实现耗水总量控制,将用水过程划分为水源端的供水和用户端的用水两大环节。由于各类水源到达用户的供水过程存在不同的环节,水量损失有所差异。通过对基于规则的水资源配置模型的改进,建立了水源—用户供水优化模型,重点分析不同水源利用情景对于用耗水总量控制的影响。最后,以渭河流域为例进行了应用分析。     

基于二元水循环及系统熵理论的城市用水配置

基于二元水循环理论,在分析城市水资源配置系统结构基础上,构建了考虑水资源质、量均衡的城市用水优化配置模型,并运用多目标求解方法获得水资源分配的可行方案;对信息熵进行改进,构建了系统熵,并将其应用于可行方案的评价中。对昆明市水资源的优化配置计算结果表明,当重视生态效益或者综合考虑生产、生活、环境及生态效益时,系统熵值较小,这将有利于水资源系统的长期健康运行;该方法不仅能对城市用水系统进行简洁有效的分析评价,亦能对用水系统的结构调整、系统发展提供参考意见。     

泾惠渠灌区水循环特征及其主要驱动因素研究

从灌区水循环角度出发,分析研究了泾惠渠灌区水循环特征及其各循环要素的变化特征,结果表明,在人类水事活动的影响下,灌区水循环的路径、强度、结构、参数以及尺度发生了明显的变化;在此基础上运用主成分分析法研究了影响灌区水循环的主要驱动因素,结果表明得出降水量是影响灌区水循环的主要自然因素,田间水利用系数、渠井灌溉用水比例是影响灌区水循环的主要人工因素;在自然因素和人工因素的影响下,灌区水循环特征发生了明显的变化,人工—自然特性明显。更多还原     

山东省用水总量与用水结构动态关系分析

区域产业用水总量与用水结构的变动响应关系分析,是落实最严格水资源管理制度、制定产业结构与用水结构调控方案的关键。以山东省1995—2012年用水总量、用水结构及经济发展数据为基础,采用向量自回归模型,通过方差分解及脉冲响应分析,探讨了山东省历史年份产业用水总量与用水结构变动之间的响应关系。结果表明:影响山东省用水总量变化的主要因素依次为前一期用水总量、农业用水比重、工业用水比重和生活用水比重;山东省用水总量与生活用水比重间呈负向响应关系,农业用水比重比工业用水比重的正向影响大。通过降低农业用水比重、适当增加生活用水比重和控制工业用水比重的调整措施,可进一步转变和优化山东省用水结构方式,使山东省用水结构向合理均衡的方向发展。     

基于四水转化的灌区耗水量计算模型

针对以往灌区耗水量计算方法的不足和灌区水循环机制的特点,本文建立了基于四水(即大气水、地表水、地下水和土壤水)转化的灌区耗水量计算模型。该模型把灌区划分为农田、林草地、荒地、湖泊湿地和城镇用地五类水均衡模块,重点考虑了人类活动对灌区农业、工业、生活和生态耗水量的影响。以宁夏青铜峡引黄灌区为例,详细计算了各种耗水类型的耗水总量和耗用的黄河水总量,并定量分析了各水均衡要素间的相互转化关系。模拟计算结果与试验观测结果对比分析表明,该模型在平原灌区具有较好的模拟精度,能够应用于生产实践。     

宁夏平原区分布式水循环模拟研究

根据平原区水循环的特点,建立了平原区分布式水循环模型,该模型以日为计算时段,根据行政区域、引排水渠道覆盖的灌域、土地利用类型以及作物种植结构划分水循环计算单元。模型以水平衡为基础,在任一计算单元沿垂直方向均可分为植被冠层、地表水、土壤浅层、土壤深层、潜水层和承压水层,按照水域、植被、裸地、农田、不透水域等不同土地利用类型计算蒸散发量,地表水模拟包括引水系统、排水系统、湖泊湿地和生活及工业用水系统。应用该模型详细模拟了宁夏平原区1991～2000年的水循环转化过程和供、用、耗、排水量关系,计算结果表明,若不加上黄河河道蒸发消耗水量,2000年平原区实际消耗黄河干流水量为33.53亿m3。     

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。     

我国生活用水变化分析

根据全国水资源综合规划1980～2000年的统计数据,运用相关分析和主成分分析方法分析了我国自改革开放以来生活用水的变化趋势及其驱动因素。分析表明,经济社会发展水平、用水条件以及公共设施建设是影响生活用水变化的主要因素。在将来一段时间里,我国经济社会还将保持较高的发展态势,将继续驱动生活用水增长;由于水资源非常贫乏,加强水资源管理,提高节水技术水平和节水意识等是非常重要的。     

中国城市居民用水定价结构分析

城市居民用水水价定价机制的改革已成为国际上的热门研究领域,设计更合理的价格结构比仅仅依靠单纯的费率调整更能够改变居民的消费习惯和消费数量。本文从水费计收的结构分析入手,系统分析了目前城市居民用户用水收费4种主要方式和价格结构设计。以哈尔滨市某县东水厂的居民用水相关数据为实例,探讨设计合理的水价价格结构,以期通过水资源价格的调整来实现可持续用水的总体目标。     

溪洛渡水电站施工期生活供水工程净水工艺设计

溪洛渡水电站施工期生活供水工程承担电站施工期施工区内的生活、消防等供水任务,设计供水规模为20 000 m^3/d,供水水质标准按《生活饮用水水质卫生规范》（2001年）.在调查分析原水水质的基础上,有针对性地设计净水工艺流程,达到供水要求.     

西安市用水结构变化及驱动力分析

分析20世纪50年代以来西安市用水结构的变化及造成这种变化的主要驱动力。结果表明:20世纪50年代以来,西安市总用水量不断增加,农业是用水大户,但自90年代初期开始,农业用水量开始下降,工业用水量和生活用水量持续上升,到21世纪初期,工业用水量依然保持较高的增长速率,生活用水量缓慢增长。耕地面积的减少和节水灌溉面积的增加是农业用水量减少的主要原因;人口增长、居民生活水平的提高是生活用水量增加的主要原因;工业产值的迅速增长是工业用水量迅速递增的原因。最后,提出充分利用中水资源、调整产业结构的节水措施。     

日本水资源开发利用与管理概况

日本水资源的管理和实施由多个政府部门和组织共同完成,"治水与用水分离,多龙管水"是日本水资源管理体制的最大特点。国土交通省负责制定水资源开发与管理政策、水供求计划、库区开发及与其他相关省厅局及机构间的综合政策协调;厚生劳动省负责居民生活用水供应管理;农林水产省负责农业用水供应;经济产业省负责工业供水和水力发电;环境省负责水质与环境保护。日本存在缺水、供水稳定性下降和饮用水安全等问题,其妥善应对水问题的策略包括促进健全水循环、中水回用、现有水利设施的高效利用、复兴与培养水文化、虚拟水战略等。今后日本将更加关注伴随气候变化、全球变暖而来的极端少雨、降雪减少及融雪提前等现象。     

城市生活用水多样化趋势与水资源的可持续利用

通过对杭州市生活用水需求变化与用途多样化趋势的调查研究,用量化分析方法寻找与之相关的因素,并以此预测城市用水趋势。针对目前城市生活用水量日益增加、其中低质杂用水的比例较大的情况,从水环境综合治理角度,探讨城市水资源合理利用的最佳系统方式,并提出污水资源化、充分利用雨水、建立新型给排水系统等建议。