青海省水中长期供需平衡模型建立与应用

依据水资源系统分析原理,建立了一个多层次、多水源、多用户的水资源长系列供需平衡动态调算模型。模型主要由数据管理、供需平衡计算、规划调整、结果统计分析四部分组成。模型主要控制方程包括水量平衡方程、行业水供需平衡方程、边界条件类方程、初始条件以及特殊类方程。模型的调度规则包括了供水调度规则和用水调度规则。与传统供需分析模型相比,该模型具有针对缺水区域进行新增工程能力布设的规划能力。该模型应用于青海省水中长期供求规划中。应用结果表明,该模型实现了青海省水资源供需平衡分析中可供水量、供水保证率、水资源开发程度、供水能力、余缺水量以及新增工程能力规划等一系列指标的计算,为水资源管理部门提供了一个科学的、有效的决策工具。     

缺水型大城市多水源调配管理技术体系与方法研究

针对缺水型大城市多水源供水系统日益庞杂带来的规范化和精细化调配管理问题,通过强化最严格水资源管理制度对城市多水源统一调配和管理的指导作用,从前期调配评估、调配系统构建、调度规程制定、调配方案编制四方面,探讨了缺水型大城市多水源调配管理技术体系,提出了城市水源-工程-单位-用户四层供水系统网络拓扑结构、城市供用耗排水量流转关系、水资源调配工程与管理体系、水资源日常调度规程、多水源联合调度模型等关键技术问题的解决思路与方法。将该技术体系应用于北京市水资源统一调配管理,结果表明:北京市供水系统可划分为4类水源-11类供水工程-4大水管系统-5大用户的网络拓扑结构。在此基础上,可构建由36家机关单位组成的水资源三级调度管理体系,按照调度会商-决策-实施-调整为核心的调度流程,依据统筹用水管控、水源配置、水量调度原则编制的水量调配方案开展日常水量调度工作。研究成果可为水行政主管部门推进水资源精细化调配管理工作提供技术支撑。     

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。     

Multi-criteria Decision Making for Integrated Urban Water Management

The city of Zahedan, in South-eastern Iran, has high population growth, limited local freshwater resources and inadequate water distribution system resulting in water supply failures in recent years. This paper will investigate integration of several demand management measures such as leakage detection on water distribution network, water metering and low volume water fixtures as well as the conjunctive use of surface and groundwater resources of this city. For integration of water management criteria, compromise programming will be used as a multi-objective decision making method. The criteria include minimizing the cost, maximizing water supply and minimizing the social hazards due to the water supply operations. This model will derive optimum long-term plans for implementation of water resources. The results will show that demand management can delay a water transfer project for Zahedan city up to 10 years. Compromise programming is as an efficient tool for integrated water resources management in urban areas and the method is capable to being used by decision-makers in other cases.     

基于Logistic回归模型的张掖市水资源供需风险研究

为缓解张掖市水资源供需矛盾,并为水资源科学管理提供决策依据,收集张掖市2006—2015年水资源相关数据,并选取张掖市供水量、需水量和缺水量3个变量,运用Logistic回归模型,得出张掖市水资源供需风险率及其影响程度;使用谱系聚类法评价其风险率并确定风险等级,最后得出张掖市在2种水平年可能存在的供需风险程度。结果表明:近10 a来,张掖市水资源均存在供需不平衡、供需矛盾的问题;张掖市未来经济发展与当地水资源供需状况有关,而供需风险的高低与供水保证率有直接关系。建议张掖市政府实行多措并举来保证水资源供应量充足,使得供需风险处于低风险。     

需求侧水资源配置管理模式

随着经济发展及城市化水平的不断提高,社会对水资源的需求量大幅度增加,供需矛盾日益突出。通过需求侧管理(DSM)模式的全面分析,探讨将需求侧管理模式最小和费用最有效原则和综合资源规划(IRP)引入水资源管理,加强水资源需求侧管理,控制需求增长,将有利于水资源需求和供应相适应,实现水资源的可持续利用。     

区域用水需求驱动因子诊断研究

用水需求增加与水资源短缺之间的矛盾使得水资源成为制约区域社会经济发展的瓶颈。在明确给定供水量的前提下,通过提高用水效率和效益,防止水质污染来满足用水需求,实现从传统的供水管理向需水管理转变的新治水思路。在需水管理视阈下以江苏省为研究对象,采用德尔菲法从生产、生活和生态用水3方面分析影响用水需求的关键指标,运用因子分析法诊断出驱动用水需求的公共因子包括农业因子、经济发展因子、人口因子和生态因子。研究结论将为区域优化用水结构、落实最严格水资源管理制度提供决策依据。     

基于SWAT的沁河流域水资源生态足迹计算及承载程度分析

水资源生态足迹能够反映人类发展对自然界水资源的压力,明确流域水资源承载状况可为生态环境保护、经济社会发展和水资源科学管理提供决策依据,对推动流域生态文明建设和高质量发展具有重要意义。以沁河流域为例,借助水资源生态足迹模型,利用SWAT模型输出结果计算各子流域水资源生态足迹,并评估沁河流域水资源承载状况。结果表明：2010—2016年沁河流域水资源量多年平均值为6.17×10⁸ m³,主要受到降水量影响;各子流域水资源生态压力指数均大于1,说明沁河流域水资源处于不可承载状态,供需矛盾突出;2010—2016年水资源承载状况虽有所改善,但仍处于不可持续利用状态。研究结果可为沁河流域水资源科学管理提供参考依据,同时为其他流域尺度上的水资源生态足迹计算提供新思路。     

水生态文明建设背景下长江经济带水足迹变化研究

水生态文明是生态文明的重要组成和基础保障.在水生态文明建设背景下,调查2007年、2012年和2017年长江经济带各省市生产、生活、生态用水量和进出口贸易等数据,核算区域水足迹总量构成及变化,分析区域水足迹供需结构演变,评价区域水资源压力和用水效率.结果 表明,水生态文明建设后,长江经济带水足迹增速下降明显,水足迹总量...     

流域水资源供需双侧调控模型及应用

针对水资源常规配置中供需分离、配置与调度结合不紧密,难以支撑流域水资源严格管理的问题,提出流域水资源供需双侧调控模型。在需水侧,通过建立供水量和效益函数关系,并考虑水土资源等约束条件,构建农业种植结构与灌溉制度优化模型;在供水侧,采用模拟与优化、配置与调度相结合的两阶段建模路径,构建多水源配置与水库群优化调度模型;通过来源于需水侧模型的"需水过程"与来源于供水侧模型的"可供水过程"的分解与耦合,实现供需双侧的联合调控,综合集成构建流域水资源供需双侧调控模型。将该模型应用于南四湖流域,提出了南四湖上级湖、下级湖等大型湖库工程的优化调度图与不同年型下农业种植结构和水资源配置方案,验证了模型的有效性。通过供需双侧协调优化,南四湖流域供需缺口缩小,农业种植效益增加,枯水年水分生产效益提高了0.70元/m³、平水年水分生产效益提高了0.63元/m³;生活和工业供水保证率稳定在95%,生态和农业供水保证率明显提升,分别由53%提高到71%、由67%提高到75%。     

基于原水-净化水耦合配置的多目标递解控制模型

针对我国水资源开发利用和管理中出现的新情况与新问题,根据国家新的治水方针和珠海市水务一体化管理的实际需要,建立了珠海市水资源优化配置模型———基于原水净化水耦合配置的多目标递解控制模型,并提出了分解协调耦合计算流程.通过模型耦合迭代计算和综合对比分析,给出珠海市原水净化水耦合配置的推荐方案,为珠海市未来20年的水资源优化配置和安全供给体系分期建设提供了科学的依据.     

Optimal allocation of surface water in regional water management

Surface water is a scarce reource that is applied by various users for a variety of activities. The regulation of surface water use is an element of regional water management at various management levels. At each management level, the allocation of surface water supply capacity is a policy instrument. An optimization model has been formulated to support the evaluation of potential allocations at a particular management level. The model describes the allocation problem as a network, in which arcs represent waterways and nodes represent inlets and locations where there is a demand for surface water supply. The use of surface water for a specific activity at a specific node is referred to as an application, for example, for sprinkling, for use as cooling water, for dissolving effluent, and for conservation of environmental areas. The optimization model generates the optimal allocation of surface water and of surface water supply capacity. The operation of the model was demonstrated by a case study, where it was applied to maximize the expected revenues in agriculture (measured as value added).     

基于ET控制的平原区县域水资源管理研究

受气候变化和人类活动的影响,水循环过程发生改变,单纯基于用水侧考虑已不能完整反映区域的水资源问题,必须从水资源物理成因角度开展用水控制。本文从水资源的自然属性出发,以水循环过程为基础,重点阐述了基于ET控制的水资源管理的基本理论与方法,针对平原区县域的特征,提出了基于ET控制的平原区县域水资源管理模型及计算方法,并以地下水超采典型区—滦南县为例进行了实例应用。模型以县域ET控制为手段,以消减ET实现为目标,从水资源的物理驱动过程入手,考虑了产业发展、种植结构、节水潜力以及地下水超采等县域发展的实际问题,使规划管理方案更贴近县域生产实际,控制超采更具可操作性。     

我国不同区域用水结构变化及其驱动因素分析

以江西、湖北,山东、江苏,以及贵州、西藏等6省(自治区)为例,采用信息熵和主成分分析方法,从经济社会、水文气象、农业及用水4方面选取了13个因子,揭示了我国中、东、西部地区1999-2014年间用水结构变化特征及各主导因素的影响机制,分析了最严格水资源管理制度实施于用水结构产生的效果。结果表明:(1)近16年来,东部地区的山东省总用水量持续下降,用水结构信息熵值上升降趋势明显,处于较高水平;西部地区的西藏自治区总用水量增加显著,用水结构信息熵值处于较低水平,其余地区总用水量总体保持平稳,生产用水量占总用水量的平均比重为91%;(2)最严格水资源管理制度实施以来,各省生产用水量逐渐减少,用水结构的信息熵值表现为不同程度的上升趋势;(3)影响各地区用水结构变化的主要驱动因子依次为各产业产值和人口、地区水资源禀赋和总耗水量。     

长江水资源可持续利用方式的思考

通过分析长江水资源及其利用现状和问题,面对水资源的供求矛盾,重新审视我们对水资源的利用方式及消费行为,指出过去我们在水资源利用方面存在的问题,从新的角度提出对水资源利用的要求及原则,并提出要调整和优化水资源利用方式,重视构建流域综合管理体系,认为实施综合管理是水资源可持续利用的保证,提出了当前建立综合管理方面知识创新机制的保障措施.     

基于耗水平衡分析的区域水资源管理

传统的供水管理和需水管理难以满足水资源可持续利用的要求,从耗水管理角度出发,以区域耗水平衡为理念,采用SWAT模型对河北省馆陶县基于蒸腾蒸发(ET)的水资源管理进行了分析,模拟了小白龙灌溉、低压管灌和喷灌3种不同节水灌溉方式下分别对应的6种作物种植结构调整模式(共18套水资源管理方案)的区域耗水水平。研究结果表明,低压管灌和喷灌两种节水灌溉方式对于减少区域ET量的作用与其所减少的取水量相比差距较大,真实节水效果并不十分显著。影响区域ET的主要因素是降水,区域ET量在湿润年份明显要高于干旱年份。这一规律并不随着灌溉方式和作物种植结构调整而发生根本性变化。灌溉对冬小麦生育期ET量的影响要显著高于对玉米生育期ET量的影响,减少冬小麦种植面积可以有效降低区域ET量。因此,馆陶县实现区域耗水平衡的最佳灌溉管理方案是灌溉方式为喷灌、冬小麦种植面积减少20%且全部改种为棉花。研究结果可为区域水资源管理和水资源高效利用提供参考。     

中山市水资源系统动态模拟与敏感性分析EI北大核心CSCD

为满足区域水资源可持续开发与高效利用条件下中山市未来的社会经济发展需求,构建了系统动力学模型,模拟中山市经济社会、水资源供需及水环境的变化趋势,采用了熵权TOPSIS模型进行参数敏感性分析,综合评价不同参数变化对2030年和2040年水质、水量以及经济社会的影响。结果表明:常规发展模式下,中山市水资源供需矛盾逐渐凸显,水环境恶化愈发严重;控制用水量的方案对促进区域可持续发展的作用较为明显,且万元工业(不含火电)增加值用水量的减少产生效果最为显著;不同参数调整方案对水资源系统近期及远期的影响不尽相同,为使水资源管理政策更加适合长远的发展,应重视远期作用明显的参数调整方案。     

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。     

以水价改革促进水利改革

建设节水型社会要运用价格杠杆平衡水资源的供需,并通过水价调整促进水资源供给链改革.具体表现为以水资源费改革来推动水权配置与流域治理,以提高水利工程供水价格促进水管单位向企业化方向发展,以统一城市供水价格及污水处理费促进城市供水企业与污水处理企业的联合重组,通过优化水价结构,促进水利改革.     

海河流域水权制度建设及其实践

海河流域目前开展的水权制度建设,是从流域内单个流域或水系考虑,分别进行各自的水资源配置。海河流域水资源匮乏,供需矛盾突出,水事纠纷频繁发生。为了缓解流域的水资源问题,修建了大量的供水工程,这些工程对水量的再分配起了重要作用,同时也将改变区域的水资源配置方案。如引滦入津工程,南水北调工程等等。随着不同供水工程的建设,区域的水量分配方案也处在一个不断调整的过程中。同时,一些规划的实施,也对水资源管理和水量配置提出了要求。