调水量合理分配指标体系的建立及其应用

根据研究区调水量分配的主要影响因素,以调水量合理分配为目标,以社会、经济、生态环境、效率等合理性准则,结合评价指标选用原则,选取反映研究区水—社会—经济系统特征的15项关键评价指标,形成具有多层次递阶结构的指标体系,并建立调水量分配的AHP递阶计算模型。根据方案层与目标层的关系,将各子区域相对于调水量合理分配的组合权重作为各子区域的分水权重,以此确定各子区域分得的调水量。实例表明,该方法对涉及水—社会—经济复杂系统的调水量分配问题具有借鉴意义。     

中国公民水素养评价研究进展

公民水素养作为一个新概念或范畴已经逐步得到政府部门和社会各界的关注。界定水素养科学内涵及其表征因素,构建公民水素养评价指标体系,开展问卷设计和调查,进行公民水素养评价与分析,可以为行政管理部门提供有针对性的政策建议,推动公民水素养水平的提升。     

基于解释结构模型的水利工程EPC项目成本影响因素分析

为提高水利工程EPC项目成本管理水平,运用解释结构模型,分析成本影响因素间关系,确定影响成本的最根本因素。剖析EPC项目成本内涵,确定成本影响因素;从因素的二元关系出发,应用解释结构模型,构建递阶层次结构,进而直观地反映各因素间的层级关系及相互影响,找到影响水利工程EPC项目成本的根本原因,为提高我国水利工程EPC项目成本管理提供一定的理论指导。     

基于多agent的电力系统主从递阶恢复决策

将多agent技术的分布式信息处理和主从递阶决策方法有机结合，提出一种分布式电力系统恢复的主从递阶决策模型。采用面向agent技术设计了主从递阶恢复决策系统的体系结构、各级调度agent的内部功能结构以及基于承诺和约定的交互协作机制。各级调度层的承诺为其恢复行为提供了一定程度的可预见性，约定作为变化的恢复过程中监控子调度层承诺进展的手段，为动态环境中的主从决策层的协作提供了灵活性。仿真结果显示，该模型不仅能够处理分布式群体决策中的多决策主体之间的配合问题，而且能灵活处理恢复过程中所出现的问题。     

跨流域供水水库群联合调度规则研究

针对跨流域供水水库群联合调度存在的主从递阶结构,提出了调水规则和供水规则相结合的跨流域供水水库群联合调度规则。其中,调水规则由一组基于各水库蓄水量的调水控制线表示,根据其间的相对位置关系,决定是否调水,调水量如何分配等;供水规则由各库供水调度图表示,对应于不同用水户的限制供水线将水库的兴利库容分为若干调度区。建立了适合于主从递阶结构的水库群联合调度二层规划模型,采用并行种群混合进化的粒子群算法对模型进行求解。中国北方某大型跨流域调水工程的实例研究证明了模型的合理性和有效性。     

黄河流域虚拟水贸易核算及影响因素研究

为了量化贸易伴随的虚拟水流动,评价其对区域水资源系统的影响,运用多区域投入产出模型揭示2012年、2015年、2017年黄河流域内、外部虚拟水贸易格局与结构,采用对数平均迪氏指数法(LMDI)对黄河流域各省区相对于中国其他省区的净输出虚拟水进行影响效应分析,用QAP回归模型分析黄河流域各省区之间虚拟水贸易的影响因素。研究结果表明：1)黄河流域整体呈虚拟水净输入状态,但向北京、天津、河北等12个省区净输出虚拟水。2)黄河流域虚拟水贸易输出行业主要是农业及电力、燃气和水的生产和供应业。3)结构效应和强度效应是黄河流域虚拟水净输出的重要驱动因素。4)经济发展水平、地理空间距离及用水强度是影响黄河流域内部虚拟水贸易的主要因素。     

基于DEMATEL-ISM的高拱坝混凝土初期浇筑阶段施工进度风险分析

针对高拱坝混凝土初期浇筑阶段施工进度风险因素复杂且不确定性强的问题,提出了基于决策试验与评价实验室(DEMATEL)和解释结构模型(ISM)相结合的施工进度风险分析方法。根据高拱坝混凝土初期浇筑阶段施工特点,建立了施工进度风险指标体系;运用系统动力学分析因素间作用关系,通过因果关系图揭示了因素间的作用路径;集成DEMATEL-ISM构建了高拱坝混凝土初期浇筑阶段施工进度风险多层递阶结构模型,并结合工程实例进行了分析。研究结果表明,该方法可以有效识别施工进度风险关键因素和关键作用路径,为高拱坝混凝土初期浇筑阶段施工进度风险分析提供了新的解决思路。     

丹江口水库提前蓄水的二层规划模型

丹江口水库加高以及南水北调中线工程通水后,若按初设方案蓄水,蓄满率较低。在考虑水库调度管理体制的主从递阶结构下,建立以防洪为上层目标、蓄水为下层目标的丹江口水库提前蓄水二层规划模型,采用部分合作思想,寻求主从递阶结构下平衡上下层利益的协调解。结果显示该方案在不降低防洪标准前提下能提高水库蓄水效益。     

基于证据理论的萍乡市水资源短缺风险评价

影响水资源短缺风险的因素众多,且部分信息的获取存在着不确定性,是一个典型的具有不确定性、不完备信息的多目标决策问题,构建了基于证据理论的区域水资源短缺风险评价模型与评价方法。从生活用水、工业用水、农业用水和生态环境用水4个方面分析了水资源短缺的主要风险因素及其内涵与来源,建立由总目标、子目标层和子指标层构成的递阶结构模型,由决策群体对可行方案下各个计算单元的属性进行赋值,并对相关证据进行合成,构造风险评价绩效函数,对萍乡市各地区的水资源短缺风险进行评价。结果表明萍乡市水资源短缺情况比较严重,各地区水资源短缺风险度大小排序为:安源区上栗县芦溪县湘东区莲花县。     

新能源领域EPC模式下的设备采购风险因素ISM分析

文章以设计院新能源领域的EPC总承包业务为背景,采用ISM模型在分类辨识各类设备采购风险因素的基础上,建立了多层递阶风险网络模型,分层次开展了各风险因素间的影响作用以及对项目目标的影响程度分析,可为该领域EPC模式下采购风险管理提供决策参考.     

基于Kendall法的高危施工作业中人为因素偏相关性研究

水利工程高危作业中诸多人为因素之间并非完全独立,找出两个特定因素之间的相关作用和内在联系,能有效预防和控制事故的发生。本文根据修订的人为因素分析分类系统(HFACS)框架,采用Kendall法分析了每个因素与相邻层次的因素之间相关作用的大小,并通过偏相关分析滤除了多个变量之间可能产生的相互影响,最终得出每个因素与相邻层次的因素之间净相关作用的大小。根据分析结果对工程的管理与整改提出合理建议。     

新安江水库供水后调度图优化研究

随着部分地区可利用水资源日益紧缺,水库需要承担更多功能,但不同功能间会互相影响和制约,优化水库调度图则是协调水库不同兴利目标之间矛盾的关键。以新安江水电站库区供水工程——千岛湖引水工程为实例,考虑年引水规模9.78亿m~3对新安江水电站造成的影响,通过降低调度图中部分丰水月份的保证出力和在降低出力区内增设供水保证线,最终提出调度图优化研究方案。结果表明:水库按优化调度图运行可减少因引水造成的年发电量损失,并能较好地控制水库水位和下泄流量的变化程度。研究成果可为解决水库发电和其他兴利目标之间的矛盾提供借鉴。     

我国高耗水工业用水效率评价

高耗水工业用水量占工业用水总量的3/4,是用水管理、节约用水的重点。文中按耗水量指标划分八大高耗水工业,选择万元增加值取水量与单位产品取水量两类指标,评价我国高耗水工业用水效率,揭示了高耗水工业用水存在的问题与成因,提出高耗水工业用水管理的政策建议,为高耗水工业的用水管理提供分析和决策依据。     

北方地区城镇化和工业化进程与农业用水相关性区域分析

以水资源紧缺的北方地区为研究对象,针对华北、东北和西北地区的社会经济发展特点以及资源禀赋选择河北、吉林和宁夏三个省,基于1997~2011年的统计数据,分析各省城镇化、工业化进程与农业用水的相关性。结果表明,各地的农业用水量和农业用水占总用水的比重随着城镇化和工业化发展呈下降趋势。在水资源紧缺的河北和宁夏,农业用水量与城镇化和工业化水平的相关性较好,而在水资源相对丰富的吉林,则该相关性较低。在经济发展水平相对发达的河北和吉林,农业用水比重与城镇化和工业化水平的相关性较好,而在经济水平相对较低的宁夏,则该相关性较低。研究成果可为北方地区农业用水量的平衡配置、合理调度等提供参考。     

沈阳市水功能区水质现状评价及水质变化趋势成因分析

针对仅用水质达标率并不能全面评价区域水资源保护现状的问题,根据沈阳市18个水功能区2012—2015年的监测历史资料,利用达标率法和基于改进的变权物元可拓模型对水功能区水质现状进行了综合评价,并在阐明水质达标率和综合水质变化趋势基础上,利用灰色关联和贡献率法分析了沈阳市水功能区水质产生变化的主要贡献因子。结果表明:沈阳市水功能区水质有快速好转的趋势,但现阶段达标率仍普遍偏低,其中BOD_5、NH_4~+-N达标率较低,18个水功能区平均值仅为66.7%和66.9%;水质好转的潜在影响因子的大小排序是:CODCOD_(Mn)BOD_5NH_4~+-N,但前3者对水功能区综合水质改善的贡献不大。NH_4~+-N是最主要的贡献因子,平均贡献率达161.8%,因为NH_4~+-N的生产弹性虽不大,但其单项水质增幅明显。研究成果可为评价沈阳市水功能区水质现状和明晓今后工作方向提供参考。     

北京市产业部门用水效率研究

以严重用水紧缺的特大型城市北京为例,基于直接计算法和投入产出分析,建立了价值型—实物型混合性水资源投入产出模型和行业用水效率贡献模型,测算了2010—2015年期间各行业用水效率及效率变动和产业结构变动对总用水效率提高的贡献情况。研究结果表明:(1)第一、二产业的直接用水效率有较大的提高,第三产业的直接用水效率下降,细分的40个行业中有15个行业的用水效率在下降(占37.5%);(2)三次产业的完全用水效率都有所提高,40个行业中17个行业的完全用水效率在下降;(3)三次产业结构变动贡献大于用水效率提高的贡献,23个工业行业的用水效率提高的贡献大于结构变动贡献;(4)第三产业中住宿和餐饮业、房地产业、教育、卫生和社会工作4个行业用水效率是第三产业中细分的13个行业中最低的,2010年和2015年的用水量占第三产业用水总量的比重分别是58.48%和59.22%,万元增加值之和占第三产业万元增加值的比重是19.9%和18.84%。分析得出政策建议:(1)在明确城市功能定位、不断优化产业结构的基础上,继续提高农业用水效率,降低农业用水总量;(2)提高工业用水重复利用率,降低工业用水总量;(3)加大服务业用水监管和增强节水意识,降低服务业用水总量增长速度,提升重点控水行业的用水效率。本研究进一步揭示了节水潜力行业,为实施最严格水资源管理、提高水资源利用效率提供决策依据。     

微动力曝气技术应用于黑臭水体治理的参数优化研究

为了得到微动力曝气技术在黑臭水体治理过程中优化后的条件参数及预测模型,以曝气量、曝气时长和曝气位置为自变量,脱氮效果(氨氮消除时长和总氮削减率)为响应变量,根据Design-expert设置了17组试验。在试验过程中考虑内源污染释放等因素,然后以试验数据为基础,结合响应面模型分析,研究得出优化后的条件参数和预测模型。研究结果表明:两个响应面模型调整后的拟合度分别为0.99和0.96,预测模型的拟合度为0.95和0.69,具有良好的拟合度;优化后的条件参数曝气量为1 L/min、曝气时长12 h/d和曝气位置位于上覆水中部;此试验组下的氨氮消除时长和总氮削减率分别为5.50 d±0.00 d和51.84%±1.14%,与预测模型的预测值相比较,两者标准差分别为0.00%和0.98%。最终得出结论:优化条件参数后的微动力曝气技术应用于黑臭水体治理可以取得较好脱氮效果,模型可以较准确地预测水体修复效果。     

平原地区城市湖泊防洪与景观功能协调研究——以枝江市金湖为例

为了使城市湖泊尽可能滞蓄雨洪、发挥景观功能、打造良好的居民"亲水空间",以枝江市金湖为例,根据金湖主要泄洪渠道的实际情况,利用Mike 21模型模拟计算汛限水位值,按照景观水位确定大、小洪水工况下合理的水位。在此基础上,提出传统的静态景观水位与改进的动态景观水位两种方案。结果表明:以50年一遇、30年一遇为代表的大洪水工况下合理景观水位为40.7 m,以20年一遇、10年一遇为代表的小洪水工况合理景观水位为41.3 m;静态方案采用50年一遇洪水计算结果为标准执行,将40.7 m作为金湖固定的景观水位;动态方案水位可在41.3~40.7 m之间波动;金湖适宜采用动态景观水位运行方案,水位可在40.7~41.3 m之间波动;根据短期预报及历史监测资料分析后合理调度,将41.3 m作为金湖常水位,确定预测洪水大小后调整水位迎战洪水。据此,可在充分利用水资源的同时有效协调景观高水位需求与防洪之间的矛盾。     

煤炭开采对水资源量影响分区研究

煤矿开采是影响河川径流量减少的因素之一,加剧了区域水资源供需矛盾。本研究以黄河中游791个矿井、14个矿区资料为基础,考虑煤层埋深、导水裂隙带发育、煤层顶板含水层分布状况,开展黄河流域中游头潼区间煤炭开采对水资源影响分区的研究。研究结果表明,主采煤层埋深从东北向西南逐渐增加;导水裂隙带发育贯穿至地表多发生在埋深较浅的位置,主要分布在窟野河流域的神木县、伊金霍洛旗、东胜、准格尔旗、榆林市北部地区;煤矿开采对含水层的影响模式划分为影响严重区、影响一般区、无影响区三种。     

跨流域调水工程水量配置与调度耦合方法研究

以实现外调水总量分配和工程运行调度的耦合为目标,通过构建外调水工程与本地水系统的整体框架,分析跨流域调水配置与工程调度的关系,建立从配置到调度的耦合模拟模型,提出从区域水量配置到工程调度的方案。在给出调水总量配置方案后,分析在工程运行约束条件下的水量配置实施过程,对不合理的水量配置进行检验反馈,通过外调水与本地水补偿配置调度耦合算法对可行的水量配置进行优化,提出区域工程调度方案。将模型应用于南水北调东线的外调水配置调度,结果表明:跨流域调水配置模型进行受水区水量分配,Res-Sim水力学模拟模型考虑不同输水工程段,两个模型通过渠段与受水区的关联建立了数据映射关系,实现了从配置总量到调度需求的耦合;耦合模拟模型可以将中长期尺度的配置成果和短期尺度调度模型有机结合,将配置成果分配到调水工程的工程节点,并对其运行进行优化。研究成果可以为水量配置和调度的集成化研究提供借鉴。