基于水循环的分布式水资源调配模型开发与应用

自以水循环为基础的水资源动态配置模式提出以来,一批基于耦合分布式水文模型的水资源配置模型被先后提出,但其采用的耦合方法往往忽视了经济社会用水过程与天然水文过程之间的动态反馈作用。本文通过改进SWAT模型,并嵌合水资源配置模块,开发了基于水循环的分布式水资源调配模型（Water resources allocation and regulation model based on the SWAT,SWAT-WARM）,从模型结构、耦合方法、配置规则等方面系统描述了模型的双向耦合原理。以唐河流域为例开展模型的构建与应用研究,采用包含河道流量过程、特征频率径流总量、国民经济用水量和水资源开发利用量的多指标校验方法验证模型的性能,在此基础上,分析了不同时空尺度的水资源配置结果以及全流域年度水循环转化情况。分析结果表明,该模型通过分布式水文模拟和水资源配置模拟的动态结合,能够描述“自然-社会”水资源复杂系统的实时互馈过程,可为流域水资源精细化管理提供技术支撑。     

社会生产活动对流域水资源供需状况影响分析

水资源是社会发展的基础,社会生产活动是社会发展的出发点,社会生产对水资源的需求主要体现在水量与水质两个方面,水量与水质是在流域范围内通过自然水文循环过程产生的,而支持社会发展的社会生产活动不仅本身需要水资源,而且它直接改变了流域产生水资源的条件,如此,社会生产活动造成了流域水资源供需状况的变化。主要分析了生产建设活动及水利工程对流域水资源供需状况的影响,为实现社会可持续发展与水资源可持续利用提供理论基础。     

水资源管理产生、范畴与变革

以自然界水文循环为基础,以水与人类社会的关系为主线,系统分析了水资源及水资源管理的内涵,揭示了水资源管理产生与发展历程,对我国目前存在的水资源管理深层次问题进行了分析与思考,在此基础上构建了相对完整的水资源管理模型。针对目前面临的水资源短缺状况,分析了水资源管理的模式与内容及其发展趋势。     

基于水资源综合模拟与调配一体化模型的北京市水资源模拟分析

在探讨2007—2018年北京市水资源供需平衡情况的基础上,利用WAS模型对1980—2018年北京市水资源进行动态模拟研究,分析区域自然-社会水循环转化模式,探讨社会水循环与自然水循环的转化机理。结果表明：2007—2018年北京市年均需水量（实部、虚部）呈上升趋势,年均蓝水供水量36.85亿m3,绿水供水量16.90亿m3;需水缺口呈显著增大趋势,年均水资源缺口为165.20亿m3;1982—2010年北京市多年平均及25%、50%和75%径流总量特征频率年模拟与实测误差率分别为7.0%、4.8%、1.2%和0,模型精度较高;各计算单元自然水循环下出流量由东北部向西南部递增,自然-社会水循环下实际出流量有所下降。     

寒区水循环与寒区水资源演变

阐述了寒区水循环与寒区水资源演变在变化环境的研究中的意义及作用。分别从国内外的研究中综述了变化环境下寒区水循环与寒区水资源演变研究现状与进展,并归纳了寒区水文模型在寒区水循环研究中研究进展。此外,还分析了寒区水循环和寒区水资源演变研究中的难题和局限,强调了应用水文模型在研究寒区水循环与寒区水资源演变的进展。认为完善寒区水循环物理机制的研究,开发基于寒区水循环机制的分布式水文模型以及寒区水循环和水资源演变的归因分析是未来寒区水循环和水资源演变研究中的发展趋势。     

中国水资源配置30年

论文分析了水资源配置在水利规划管理工作中的基础性作用,总结了国内水资源配置的主要发展历程,剖析了新形势下水资源配置的原则和需要解决的主要平衡关系,分析了最严格水资源管理制度下量、质、效三个层次对水资源配置的综合需求,对未来发展方向作了展望,指出了水资源配置需要在多维决策机制下基于高效目标和低碳模式开展,实现自然水循环和社会水循环双重目标体系下水资源从低效向高效转化的多维调控。     

水环境恢复方略与水资源可持续利用

如何有效遏制水环境恶化趋势，重新建立起水的健康循环，恢复良好水环境，是当前水资源可持续利用与人类永续发展的根本性问题。从水的自然循环和水的社会循环关系出发，论述了人类社会活动与自然界的协调发展，指出水环境恢复和维系的基础是建立健康的社会水循环，进而提出了较为系统的水环境恢复原理和方略。     

水资源综合模拟与调配模型WAS（Ⅱ）：应用

针对自然-社会水循环系统特点以及水资源管理实践需求,建立一种断面流量过程、断面特征频率径流总量、区域水资源配置总量多指标模型校验方法,并以甘肃省庆阳市为例开展WAS模型(Water Allocation and Simu?lation Model)构建与应用。模型在雨落坪站水文断面调参期(1967—1985年)年径流模拟的相关系数R2为0.89,Nash系数为0.79,校验期(1986—2000年)年径流模拟的相关系数R2为0.88,Nash系数为0.76;区域多年平均水资源总量模拟与实测误差为4.1%,25%、50%、75%和90%频率年误差分别为5.0%、1.1%、5.9%和4.2%;全市水资源配置总量误差为0.35%。在此基础上,提出庆阳市各水资源分区和行政分区的水资源配置方案以及全市自然-人工水资源循环转化图;分析表明,WAS模型在描述自然-社会水循环系统动态反馈方面具有一定优势,模型可以支撑水资源精细化评价和管理需求。     

区域水资源系统可持续性评价研究

基于社会水循环与自然水系统的匹配性,根据水资源系统的可持续性包括的两方面主要内容,提出区域水资源系统的可持续性评价实质上就是对社会水循环中出现的三个主要问题的评价.通过对应选定降水时间不均匀参数、水质污染参数、取水比例参数三个可表征这三个问题的参数,计算出可定量表征区域水资源系统可持续性变化趋势的水资源贫度,结合三个参数的意义和特性分析,即可对某一特定区域水资源系统的可持续性作出全面、客观的评价,并以桂林市1991～2002年的水资源系统评价实例分析了评价结果的可行性和实用性.     

基于物质流分析的上海市水资源分析和对策

() 摘要：采用物质流分析的理论和方法，构建了上海市水资源物质流概念图和实物流量模型，从资源消耗量、利用效率、循环量3个角度分析上海市水资源社会循环的现状和问题；并按照取水、供水、用水、回用、排水的社会水循环顺序，从5个方面提出上海市水资源可持续发展的对策。     

气候变化对水资源系统的影响

全球气候变化导致水循环系统发生变化,引起了水资源在时间、空间分配上变更,以及数量的变化,对全球的生态系统和社会经济都产生了无法估量的影响,尤其水资源系统方面.文章基于大量文献资料,利用水文模拟技术分析了气候变化对我国水循环系统产生的影响,提出了降低气候变化对水资源系统不利影响的有效措施,以期在维护我国水资源系统生态平衡上发挥一定作用,避免引发不必要的自然灾害.     

我国京津冀地区良性水资源调控思路及应对策略

以水资源良性循环理论为基础,针对京津冀水资源复杂问题,提出自然水资源循环的循环通畅和社会水资源循环协同均衡的总体调控思路,并从富自然调蓄水、污水集中与分散处理相结合、统一调控管理、消耗水管理及水市场协同发力5方面提出应对策略,旨在实现良性水循环,以支撑区域水资源可持续利用和绿色发展。     

水资源的属性

广义的水资源是指水环境资源或水体资源,即指可利用或有可能被利用的各种天然的或人为的水体。我国《水法》中所称的水资源,仅指地表水和地下水。主要指江、河、湖泊、人工河道中的水,陆地上的地下水。虽然废水、冰雪和海水也是一种资源,但水资源一般不包括它们。水资源是具有自然属性(地理特性、环境特性、生态特性)、社会属性和组织属性(生产特性、消费特性)等多种属性的自然资源。(1)水资源具有水文关联性、生态关联性,是水与土地连在一起的水体、水生态系统。它参与自然界的水文循环和生态系统的构质循环、数量流动和信息交流过程。(2)…     

浅析水资源危机及对策

水是生命的源泉,是万物之本,是人类生存和社会进步不可缺少而又无法替代的自然资源,是人类最宝贵的财富。然而千百年来,人们在改造自然的过程中,却没有对这一宝贵财富的管理和保护加以重视,致使我国和地球上不少国家地区一样,出现了水资源危机。本文拟从该危机产生的原因、危害、对策等几个方面作一探讨。     

基于流域水循环模型的广义水资源评价(Ⅰ)——评价方法

本文针对传统水资源评价中仅以径流性水资源为评价对象、没有考虑生态系统对雨水资源的直接利用，不能反映水循环过程中的全部有效水量及其利用效率等问题，阐述了广义水资源(既包括径流性水资源，又包括植被、作物等生态系统利用的雨水资源)的概念，论述了广义水资源评价的必要性与可行性；提出了基于流域水循环模型的广义水资源评价方法和具体计算公式，并以分布式流域水循环模型WEP-L为例对广义水资源各构成部分如何计算进行了说明；提出了根据广义水资源各分量在循环利用过程中，是否发挥关键功效来初步界定“高效水量”和“低效水量”的评价方法。     

基于流域水循环的水资源评价研究

针对传统水资源评价不能反映水循环过程中的全部有效水量和现代水资源管理的需求,将水资源划分为广义水资源、狭义水资源、国民经济可利用量和针对水功能区划水质目标的可用水资源量.以分布式水文模型耦合人工水平衡模型作为分析工具,以降水为资源评价的全口径通量,实现水资源的层次化评价和针对水功能区划水质目标的可用水资源量的水量水质联合评价.以天津市为例,对1980年～2004年水循环过程进行了模拟和评价.     

城市化地区水资源承载力研究

本文探讨了城市化地区水资源承载力的内涵和特性。通过分析城市化对地区水循环、社会经济和生态与环境的影响，以“自然-人工”水循环为基础，以可持续发展作为控制目标，采用目标综合分析与多级灰关联评价相结合的方法，建立了一个城市化地区水资源承载力模型。通过对北京市通州区实例研究表明，该方法可为解决城市化地区水资源和生态与环境问题、指导水资源合理配置，对可持续发展战略的实施提供理论依据和技术支持。     

从社会水循环概念看苏州水资源的开发利用现状

从社会水循环的概念入手，提出了社会水循环的概念模型及整体示意，结合苏州市水资源开发利用的3种途径，提出了水资源保护的方法，为整体保护我国的水资源提供了参考。     

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。     

河北省水资源危机及对策分析

作为国民经济的基础产业，水利的可持续发展，是国民经济可持续发展的基本保障。河北省始于70年代的资源性水资源危机，带来了一系列严重的经济、社会和环境问题，已成为河北经济可持续发展的瓶颈。通过对缺水形势、产生的影响及解决水资源危机的对策等几个方面的分析，提出了解决河北水资源危机的中线引水、节水、实行新的水价政策、水资源优化管理等七项措施。