黄河区用水指标分析与评价

黄河区是典型的资源型缺水地区,黄河是西北和华北地区的重要水源。合理、高效用水对于提高水资源承载力和持续利用黄河水资源具有积极的现实意义。采用全国水资源综合规划调查评价成果,选择常用的用水指标进行纵向、横向对比分析。结果表明:黄河区用水水平和用水效率较以往有较大提高,但仍然还比较低;流域内用水水平和用水效率不平衡;农业用水指标偏高,既与其特殊的气候条件和下垫面因素有关,也与该区较为普遍的粗放灌溉方式有关。     

黄河流域用水演变特征及水资源情势识别研究

明晰黄河用水演变特征、探究黄河未来水资源情势,对流域有效管理水资源、合理制定规划方案、优化布局重大水利工程具有重要意义.利用多种方法开展了黄河流域用水演变特征分析、用水变化影响因素判别及未来水资源开发利用情势识别研究,结果表明:黄河流域1980—2016年用水增长主要为城镇生活用水,37 a增加了37.0亿m3;201...     

黄河流域水资源均衡调控理论与模型研究

变化环境下缺水流域正面临日益严峻的水资源供需矛盾,用水效率与公平协调难度极大。本文在梳理总结已有水资源调控理论的基础上,建立了适用于黄河等缺水流域的水资源均衡调控理论与方法。基于社会福利学原理构建了统筹用水效率与公平的水资源均衡调控函数,通过水资源均衡调控函数引导水资源配置。综合水资源经济价值、社会价值和生态价值,建立了用水效率表征指标;统筹地区公平和行业协调,建立了用水公平表征指标。以黄河流域为例,建立了黄河流域水资源均衡调控模型,进行黄河流域水资源均衡方案分析。实例研究结果证明,该模型通过兼顾用水效率与用水公平目标,为黄河"87"分水方案优化提供技术支撑,也可为其他缺水流域或区域的水资源均衡调控提供技术方法。     

黄河流域(片)水资源综合规划的关键技术

黄河流域(片)水资源综合规划面临水资源供需严重不平衡、流域间水量调入与调出情况复杂、黄河干流主要断面最小控制流量的确定存在技术困难等问题。剖析了黄河天然径流量的确定、规划区需水量预测、黄河输沙需水量研究、黄河水资源配置后效性评价4方面存在的问题及解决思路,认为:用分布式水文模型对水文系列进行一致性修正是可行的;需水量的预测应根据规划区国民经济发展水平和格局,制订科学的第二、第三产业用水和节水指标体系及农业灌溉用水定额;黄河输沙需水量应根据不同水平年不同频率的来沙量预测、不同来水来沙条件下河道的动力平衡机制等来分析计算;水资源配置后效性评价的关键是评价指标的选取、指标权重的确定和评价方法的选择。     

改进的WEAP模型在水资源管理中的应用

在水资源评价和规划模型(WEAP)的基础上耦合多边形网格地下水三维流有限差分模拟系统,建立了WEAP-Tsinghua模型。该模型既能反映各水文测站的径流情况和水资源供需关系与分配,也能反映地下水位动态变化。以石羊河流域为例,建立了该流域的水资源管理模型,并利用2000年用水结构、水文测站径流数据和地下水位观测数据进行参数率定和模型验证,模拟和实测地下水水头差值小于1.0m的观测孔达到总监测点数的50%,模拟和实测蔡旗同金川峡站流量年误差小于1％,模拟的用水结构符合实际,预测分析说明石羊河流域现状用水模式不合理。改进WEAP模型具有友好的用户界面和易于使用的功能,可用于区域水资源规划模拟分析。     

不同经济发展策略下流域用水结构模拟研究

南四湖流域水资源过度开发和低效使用问题已成为制约南四湖社会经济发展的主要因素,而用水结构分析和研究是实现水资源开发利用规划的前提和基础。在分析南四湖流域用水结构现状的基础上,用vensim软件建立南四湖流域用水结构的sD模型。模型以2007年为基准年,模拟时限为2007—2025年,模拟预测常规发展模式下用水结构的变化情况。并通过设定高、中、低三种不同的经济发展速度,分析不同的经济发展策略对用水结构的影响,得出流域增长速度、总需水、用水结构三者之间的响应关系。结果显示：高方案中第二产业与第三产业用水比例最高,而低方案中第二产业和第三产业用水比例最低,表明流域用水结构的变动主要受第二、第三产业用水增加量的影响。该模拟结果可以为南四湖流域及其他流域水资源管理和制定经济发展策略提供参考。     

黄河水资源配置博弈均衡模型

本文以黄河流域水资源配置为案例，通过构建水资源配置博弈均衡模型，运用非合作博弈理论证明了由于制度的缺陷和个体理性的存在，开放式用水仍然是现状流域各省区的自主选择；并根据流域用水存在的合作潜力，利用合作博弈理论对未来黄河水资源配置提出初步的制度安排。     

需求侧管理技术在黄河水资源管理中的应用

为应对黄河水资源日益紧缺的严峻形势，借鉴电力部门用电管理采用的需求侧管理技术，改变传统的资源观念、规划模式，探讨黄河水资源的用水方式，将提高黄河用水效率减少的水量消耗视为一种资源同时参与水资源规划，更加合理地配置和利用水资源，以满足黄河流域经济社会发展的需求，提高黄河水资源的承栽能力。     

规划阶段水资源配置模型和配置风险研究

分析了水资源规划阶段的两次水资源配置思路,即在考虑流域生态环境用水和流域公共用水的前提下,将流域水资源量分配到各个区域;按照各省分配的份额,在省内进行再配置。针对不同的配置阶段,给出了相对缺水量最小和相对综合效益最大的配置模型。同时,对水资源配置中存在的不确定性和风险进行了分析。     

跨流域向黄河调水措施综合研究

黄河水资源总量严重不足,供需矛盾突出,靠黄河自身水资源难以协调生活、生产、生态用水之间的矛盾,必须研究跨流域调水方案,缓解黄河水资源供需矛盾,为保障流域及邻近地区的供水安全、能源安全、粮食安全、生态安全提供条件。在分析黄河流域水资源形势的基础上,研究了南水北调东、中、西线,引汉济渭,小江调水等跨流域调水工程,综合比较了各方案向黄河补水的可能性,提出了必须加快南水北调西线工程前期工作,争取早日建成生效。考虑黄河水资源衰减变化和未来的刚性用水需求,还应寻求其他跨流域调水方案,以最大限度缓解黄河水资源供需矛盾。     

黄河“八七”分水方案实施30 a回顾与展望

回顾了黄河"八七"分水方案出台的历史背景、研究历程以及在实践中不断细化和完善的过程,分析了1999年统一调度之前和之后两个时段的运用情况和效果,提出了变化环境下流域水资源面临的新形势并进行了展望。"八七"分水方案是我国大江大河第一个流域分水方案,对于国家推进水资源科学分配和高效利用具有重大突破和示范意义,在运用中先后开展了"八七"分水方案细化、新径流条件下分水方案完善、用水总量控制红线制定等一系列工作,分水方案得到持续细化、深化、发展和完善,有力支撑了黄河流域水资源管理,成为流域管理重要的技术文件。运用30 a来,"八七"分水方案以及黄河水资源管理实践有效控制了流域用水需求增长,协调了各省(区)用水关系,支撑了流域经济社会可持续发展与生态环境维持,实现了黄河干流20 a不断流。未来黄河流域面临的水资源需求仍将呈现一定的刚性增长,流域水资源管理的关键问题是如何缓解水资源对流域经济社会发展的制约,支撑生态环境良性维持。     

水资源系统模拟模型及其应用

水资源系统模拟模型（简称HBSIM模型）是适合我国水资源规划特点的通用模拟模型．该模型借鉴了国内外同类模型的设计方法，在模型的通用性及模拟功能的实用性方面做了一些开创性工作，除能满足水资源系统的一般模拟需要外，还设立了水资源系统中各项工程的调度运用、水资源补偿调节、农业灌溉用水过程模拟，以及地表水和地下水联合调度等多项模拟功能，是一个包括来水、用水、输水、储水等工程在内的比较完整的水资源系统模拟模型．应用该模型对滦河流域水资源开发现状进行了评价分析．通过应用表明该模型对水资源规划工作有很强的适应性，可基本满足一般流域的实际模拟需要．     

黄河水资源开发利用与中原经济区建设研究

介绍了黄河河南段引水用水区概况和水资源开发利用情况,针对中原经济区建设对黄河水资源的需求,从新开工建设的引黄取水工程和引黄调蓄工程等方面分析了黄河水资源保障体系建设,提出了水资源保障体系建设的对策:①加强流域和区域水资源管理,严格实行用水总量控制制度;②强化用水定额管理,全面推进节水型社会建设;③强化水污染治理,严格控制入河排污总量;④科学调度,优化配置黄河水资源;⑤建立最严格的水资源管理与责任考核制度。同时,对水资源承载能力、引黄调蓄工程建设方案等需要研究和解决的问题进行了分析。     

鄱阳湖流域水资源开发利用的时空特征

流域水资源开发利用时空特征进行分析是提高未来水资源开发利用合理性、高效性的前提,可为流域未来水资源规划、开发、利用提供有力支撑。基于2010-2019年鄱阳湖流域用水和经济社会数据,采用变异系数、洛伦兹曲线与基尼系数、空间分级分类、信息熵与均衡度分别从水资源的开发利用量、开发利用效率、开发利用结构3方面研究流域近10年水资源开发利用的时空特征。结果表明：鄱阳湖流域各行业中第二产业的用水空间布局均衡性最差,变异系数为0.8～0.9,用水空间布局与水资源空间禀赋的匹配性最差,基尼系数为0.30～0.35;流域内各地市2010-2019年用水结构均衡度在0.40～0.75之间,其中,抚州市均衡度最小,均值约为0.40,南昌市均衡度最大,均值在0.75左右。流域内第二产业的用水空间布局有逐年改善的趋势,其发展布局已逐渐重视水资源因素;各行业用水效率有明显的空间差异性,且各行业的用水效率不具有空间一致性,其中第二产业用水效率有逐年提高的趋势;影响鄱阳湖流域内用水结构均衡性的主要因素是农业用水量占比较大。     

基于双层优选的初始水权分配模型研究

针对水资源确权分配及水权交易需求,以流域内地区整体的取水权和用水户的用水权为主体,构建基于取水权和用水权的双层次流域水权初始分配模型,并运用层次分析法和模糊数学理论对模型进行求解。以沙颍河流域为例,利用Matlab软件中的Optimization Toolbox模块和Linprop寻优模块来实现模型的求解,得到流域内各地区不同来水频率下的现状年和规划年的取水权和用水权初始分配结果,表明该模型具有很好的适应性。     

一种供用水系统的风险分析与评价方法

本文以黄河下游沿黄地区供用水系统为例，针对该地区用水系统与黄河来水的不同步性，建立了水资源系统风险分析模拟模型。描述了蒙特卡洛(M-C)随机模拟技术求解风险模拟模型的原理。对黄河下游供用水系统在不同用水规模情况下的缺水风险进行了随机模拟。结果表明：黄河下游沿黄地区在没有外流域水输入前及用水定额没有较大变化的情况下，其灌溉规模以不超过233万hm2为宜。     

基于用水总量控制下水资源配置研究

构建了以缺水量最小为目标函数的用水总量控制下流域年度水资源配置模型, 在 Visual C# 基础平台上设计 水资源配置模型生成器, 编辑生成数学模型, 再调用 Lingo 脚本文件实现数学模型的快速求解, 以赣江流域为例进 行计算, 得到赣江流域内水资源配置结果, 结果表明, 用水总量控制是制约城市用水快速增长的关键因素之一, 为城 市用水规划给予技术支撑。     

应对干旱的黄河干流骨干水库群联合调度研究

黄河流域水资源贫乏,干旱枯水年份水资源供需矛盾尖锐,农田灌溉缺水问题突出,科学调度黄河干流梯级水库群对于有序应对黄河干旱、提高水库群抗旱减灾效果具有重要作用。针对黄河流域农业旱情形势及旱情分布,分析干旱枯水年份黄河来水与农业旱情需水间的响应关系,构建了以流域综合缺水量最小为目标的黄河干流骨干水库群联合调度模型。选取黄河流域发生重旱的1994年作为典型年进行调度分析,提出了汛期(7—10月)、凌汛期(12月—次年2月)、用水高峰期(3—6月)黄河干流骨干水库群的蓄补水量方案,全年黄河干流骨干水库群联合补水量为37.8亿m~3,通过判别供水重要性,保证了农业用水户作物灌溉关键期供水,减轻了农业缺水程度,控制上中下游农业缺水率基本在25%左右,减轻了流域旱情。结果表明:通过黄河干流骨干水库群联合调度,减轻了黄河上中下游不同地区的缺水程度,实现了黄河上中下游地区缺水均衡,提高了流域抗旱能力。     

黄河流域水资源保护管理问题与对策

黄河流域水资源保护管理在法制建设、体制建设、队伍建设、部门协作、经费投入以及流域管理的科学性等方面 ,均存在较大问题 ,必须在加强宣传教育的基础上 ,采取科学规划、加强合作、提高经济管理能力和增加经费投入、厉行节约用水、修建治污工程等措施才能得到较好解决。而采取这些措施的最有力保证 ,则是制定黄河水资源保护专门法律法规或制定黄河法并在黄河法中对水资源保护予以严格规范。     

黄河可供水量分配方案的制度评价

流域水量不同分配模式对相关利益群体的损益影响较大，因此在制度设计中必须考虑流域各省（区）的个体理性因索。运用博弈论和制度分析理论，将流域水资源配置概化为不完全信息动态博弈问题。构建了黄河水资源配置博弈均衡模型，计算结果表明，现有黄河可供水量分配方案缺乏实施效率，不是流域各省（区）用水主体能够自主接受且自我实施的制度选择。