基于MIKE BASIN的水资源合理配置方案对比分析——以长吉经济圈为例

针对东北部分地区水资源不足问题,以长吉经济圈为例,为实现该地区未来20年的水资源合理分配与调度,以2015年为基准年,采用灰色关联分析与多元线性回归模型相结合的方法,对2020及2030规划水平年进行需水量预测,分别提出供水效益最大化、经济效益最大化以及用水总量和用水效率双指标约束控制下的三种不同水资源配置方案,并利用MIKE BASIN建立水资源配置模型进行模拟。结果表明:在考虑河道生态基流量的基础上严格控制用水总量和用水效率双指标的方案可以满足研究区经济社会可持续发展长期用水需求;到2020年研究区总需水量为29.461×10~8m~3,只有吉林市工业缺水2 397×10~4m~3;2030年总需水量为33.122×10~8m~3,此时长春市工业、九台工业、双阳农业和工业、公主岭工业以及吉林市的工业和农业均存在少量的缺水,缺水量分别为750×10~4m~3、320×10~4m~3、228×10~4m~3、152×10~4m~3、460×10~4m~3、4 280×10~4m~3、1 070×10~4m~3,但相较于优化配置方案前已大大减少了缺水量。研究成果对该区未来20年的水资源可持续利用具有一定的指导意义。     

基于SD模型的干旱区城市水资源供需分析——以新疆克拉玛依市为例

为确定克拉玛依市水资源系统存在的问题,实行严格的水资源管理制度,落实"三条红线"控制指标,利用系统动力学模型对克拉玛依市水资源供需状况进行定量模拟,并在对水资源供需平衡的敏感性影响因子进行分析的基础上,提出了传统型、一般治污型、强化治污型、一般节水型、强化节水型和综合型等6种模拟方案。几个方案的模拟结果表明:(1)传统型方案的水资源供需缺口年均增加0.173×10~8m~3,2030年供需缺口将达到2.59×10~8m~3;(2)强化治污型方案的水资源供需缺口年均增加0.171×10~8m~3,2030年供需缺口将达到2.57×10~8m~3;(3)只依靠治污不能满足水资源的需求量,而节水能够有效地改善水资源供需状况;(4)2030年,一般节水型和强化节水型方案的供需缺口分别为1.89×10~8m~3和1.2×10~8m~3,综合型方案的供需缺口会进一步降低为1.18×10~8m~3。根据上述结果,提出了将治污与节水相结合的管理措施,这将对改善克拉玛依市水资源的供需状况,维持水资源的可持续发展提供支撑。     

克拉玛依市水资源多维临界调控研究

水资源调控是各行政区、各行业之间有效公平分配水资源的重要途径。本文针对克拉玛依市不太合理的用水结构,以克拉玛依市为研究对象,运用多维临界调控技术对克拉玛依市水资源进行行业间配置。研究结果表明:采取污水资源化和增加外流域调水相结合的措施,可使2020年和2030年的缺水量分别降低至2 562. 64×10~4m~3和2 550. 38×10~4m~3,且缺水量较初始方案分别减少21 065. 72×10~4m~3和27 002. 42×10~4m~3;各子系统的有序度经多次调控趋于稳定,2020年和2030年克拉玛依市水资源系统熵逐渐降低并稳定于0. 007 6和0. 007 2,说明水资源各子系统之间的协调程度最优,水资源系统向有序协调的方向发展。研究成果对解决克拉玛依市水资源供需矛盾、促进水资源的可持续发展具有重要意义。     

榆林市水资源承载能力分析

为解决榆林市水资源供需矛盾,统筹水资源与其他规划的关系,结合榆林市供水现状及水资源开发利用情况,建立基于配置的水资源承载能力评价模型,分析榆林市水资源承载能力。通过对评价因素的分析探讨和水资源配置的评价分析,结果表明:榆林市2020年取用水总量为113586.58×10~4 m~3,小于12100×10~4 m~3的三条红线总量控制指标和可供水量;2030年取用水总量为144769.8×10~4 m~3,小于166200×10~4 m~3的三条红线总量控制指标和可供地表水。2020、2030年取用地表水、地下水等各项指标均在用水效率(Index)之内,符合水资源承载能力要求,这将为实现榆林水资源的可持续利用和优化配置提供科学参考。     

基于宏观经济模型和系统动力学的张掖盆地水资源供需研究

针对黑河流域中游张掖盆地水资源供需问题,采用宏观经济模型和系统动力学结合的方法,构建了张掖盆地水资源系统动力学模型,设计5个情景模拟张掖盆地2013-2050年水资源供需平衡状况。结果表明:宏观经济模型与系统动力学的结合能更好地刻画系统行为,准确合理地预测需水量;预测期内张掖盆地需水量逐年增长,年均总需水量为21.87×108~30.14×108m3,缺水年的年均缺水量为4.03×108~7.64×108m3,缺水时间占比为31.6%~92.1%,缺水年平均缺水指数为0.1413~0.2217;综合考虑社会经济发展、城镇化和水资源节约的情景S5是最符合可持续发展内涵和原则的情景;水资源的可持续发展,不仅需要政府的政策引导,更需要公众的参与,只有政府与公众的协调一致,才能保证水资源和社会经济的可持续发展。     

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。     

基于双层模型的常熟市水资源配置研究

基于水资源优化配置原则,开发出以经济效益为上层目标、以环境效益为下层目标的双层优化模型。通过lingo软件和模糊满意度算法将多目标问题转化为单目标问题求解,对常熟市水资源进行配置。结果表明:2020、2030年区域水资源配置系统经济效益预期分别为24.84×10~8、27.89×10~8元,COD排放量分别为8 342、9 450 t,配水量将分别达到86 228×10~4、93 809×10~4m~3;其中,长江取水占配水总量73%,并且趋势逐渐升高。对比双层优化结果与两个单目标优化结果,可以对决策者提供不同情景下的优化方案。     

南阳市水环境现状及保护对策

1南阳市水环境特征1．1水资源总量南阳市水资源,主要包括地表水资源和地下水资源二部分。地表水资源的多年平均总量为100．07×10~8m~3,扣除丹江、老灌河汇入丹江水库的18．01×10~8m~3和重复计算量,该市实际有水资源量多年平均为70．35×10~8m~3,人均790m~3。只占全国人均量的32．9％,属缺水地区。如何保护和利用有限的水资源,使其发挥最大的社会经济效益,已成为全社会关注的一个课题。     

沧州渤海新区海冰资源开发利用的可行性分析

京津冀协同发展战略及河北省沿海地区发展规划的提出,促进了环渤海经济圈的发展,沧州渤海新区地处环渤海经济圈的核心地带,城市化进程不断加快,使得水资源需求变大,加重了水资源短缺的形势。本文通过分析、统计新区的气象、水量及规划数据,计算了沧州渤海新区的供需水量。结果表明:到2020年需水量约为4.03×10~8m~3/a,预期可供水约3.27×10~8m~3/a,水资源缺口近7600×10~8m~3/a。运用ENVI软件解译黄骅海域的遥感影像,预期新区可开采海冰量约为1.76×10~8m~3,供水约为8 800×10~8m~3/a。因此,沧州渤海新区的海冰储量可观、淡化成本低、水质好,淡化水可替代生态及部分工业用水,海冰资源的开发利用的前景广阔,可行性高。在新区内尝试开发利用海冰资源不仅可以减轻灾害损失,缓解水资源短缺问题,还为我国其他饱受海冰灾害影响的沿海地区提供参考和指导。     

马莲河流域水资源短缺风险决策应用研究

根据马莲河流域地形地貌特点、水资源分布状况及社会经济、能源产业的发展情况,将流域概化为5个水资源分区,并根据社会经济发展和水利工程建设速度,采用指标分析法进行2020年和2030年供需水量预测和平衡分析。对12个供需方案进行专家概率咨询,计算出期望供需水量和期望缺水率。最后利用决策树法进行风险分析,并对决策树法进行改进,将专家咨询概率法引入到决策树敏感性分析中,根据专家概率咨询结果对备选最优方案进行再次筛选,最终得到2020年、2030年的最优水资源供需分配方案。经敏感性分析后,得到2020年社会经济高速发展、水利工程高速建设方案为最优决策方案,流域总需水量为6.45亿m3,供水量为6.00亿m3,缺水率为6.50%;2030年的最优方案为2030年社会经济低速发展、水利工程高速建设方案,流域总需水量为10.33亿m3,供水量为8.72亿m3,缺水率为15.62%。     

陕北地区供用水结构变化及需水量预测

陕北地区水资源短缺,随着能源化工基地的建设,供需矛盾日益尖锐.本文通过分析陕北地区的水资源及其可利用量分布规律,以及1980-2010年间的供用水结构变化规律,根据省市相关规划目标及行业用水标准,预测了该地区未来水平年的需水量.结果是陕北地区2020年和2030年的需水量分别为19.95亿m3和27.65亿m3.因此现阶段16亿m3的水资源可利用量不能满足陕北地区的未来需水要求.     

西安市供用水现状及水资源供需平衡分析

水资源条件是城市经济社会发展和生态环境建设的重要保障和前提。西安是一个资源性缺水城市,多年平均水资源总量为23．49亿m2,目前正在全面建设具有历史文化特色的国际化大都市。本文分析了西安市现状年的用水现状及供水能力,并结合城市需水预测、水源工程规划及可供水量预测,计算出2015、2020、2030年的水资源平衡结果,并提出了保障水资源供需平衡的相关措施。研究对于西安市经济社会发展和水资源高效利用、保护有指导意义和实践价值。     

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。     

基于区域发展规划的嵩明县水资源供需平衡预测

区域发展规划是需水预测的依据,而水资源供需平衡分析是检验区域发展规划是否合理可行的重要手段。本文以嵩明县水资源开发利用规划和社会经济发展规划为基础,进行可供水量、需水量和耗水量预测及供需平衡分析。结果表明:嵩明县需水量呈增加趋势,但耗水量呈减少趋势;按平水年需新水量计算,现状年(2012)和远期规划水平年(2030)需水量略超出可供水量,而近期(2020)和中期(2025)规划水平年可供水量大于需水量,而按P=75%需新水量计算则各水平年均有不同程度的缺水;各水平年耗水量均小于可供水量,说明在充分考虑水资源二次利用的情况下,可供水量均能够支撑规划的社会经济发展规模和水平。在落实规划用水效率前提下,嵩明县社会经济发展规划与水资源开发利用规划基本相适应。     

徒骇河流域水资源供需预测与可持续利用对策

徒骇河位于山东省海河流域南部,为山东省北部的发展提供水资源。随着社会的高速发展,徒骇河流域水资源供需矛盾日益突出。本文在不考虑南水北调东线调水情况下,以2010年为现状年,2020年和2030年为预测年,根据徒骇河流域的典型特征和徒骇河流域各县市的社会经济发展规划,对徒骇河流域供、需水量进行预测,并分析水资源供需平衡状况。结果表明:在现状年2010年,徒骇河流域供水量与需水量基本维持平衡;2020年,徒骇河流域P=50%(平水年)、P=75%(枯水年)缺水量分别为8.94亿m3、3.56亿m3,缺水率分别为19.46%、7.75%;2030年,徒骇河流域P=50%(平水年)、P=75%(枯水年)缺水量分别为11.68亿m3、6.52亿m3,缺水率分别为25.24%、14.09%。即徒骇河流域的水资源在未来10年至20年不能完全满足生产、生活、生态的需水要求,需通过有效措施,使流域水资源得到可持续利用。     

马莲河流域水资源供需量预测及平衡分析

根据马莲河流域地形地貌特点、水资源分布状况及社会经济、能源产业的发展情况,将流域系统概化为5个水资源分区,并依据2020和2030年的社会经济发展速度和水利工程建设速度、分为12个方案,采用指标分析法对12个方案进行供、需水量预测。结果表明:2020年最大概率方案为社会经济高速发展、水利工程低速建设方案,流域总需水量6.45亿m3,供水量4.67亿m3,缺水率27.56%。2030年的最优方案为2020年社会经济高速发展、2030年社会经济低速发展,水利工程高速建设方案,流域总需水量10.33亿m3,供水量8.72亿m3,缺水率15.62%。按照供需平衡方案进行水资源分配,可促使流域综合缺水率逐年减少,促使流域的水资源能够更好地为高速发展的社会经济服务,从而提高流域的供水、用水水平,为流域生产、生活安全提供强有力的保障和支撑。     

北京市水资源供需分析

北京是一个水资源紧缺的特大型城市,随着首都经济和社会的快速发展,水资源供需矛盾越来越突出.根据"北京城市总体规划",从北京市水资源开发利用、需水量预测分析等方面,对北京市的水资源供需平衡情况进行了分析,并提出了解决或缓解北京市水资源供需矛盾的建议.     

勉县水资源供需平衡分析

从勉县水资源开发利用现状出发,以2008年为现状年,对勉县2010、2015和2020年水资源进行了供需平衡分析研究。结果表明,在充分考虑＂挖潜＂和＂节水＂工程进一步完善配套情况下,到2020年,在保证率为95%时,全县水资源供需达到平衡,能够满足勉县社会经济可持续发展用水需求。