区域生态需水量计算及实例

区域生态需水量指在一定区域,支撑生态系统完整性所需要的水量,由植被生态需水量和水域生态需水量两部分组成。本文以安康地区为例,计算现状年生态需水量为61.789×108m3,占地表水资源量52.81%;预测水平年(2010)生态需水量为89.189×108m3,占地表水资源量76.23%。     

PSO RBF神经网络在城市需水量预测中的应用

为克服径向基函数（RBF）神经网络由于参数选取不当而对其收敛性能的干扰,利用粒子群优化算法（PSO）的全局搜索能力对RBF神经网络的三个参数进行寻优,建立了基于PSO RBF神经网络算法的城市需水量预测模型。结果显示,PSO RBF神经网络算法拟合某市1998～2007年需水量数据的平均相对误差为0.18%,预测2008～2010年需水量数据的平均相对误差为3.84%,耗时1.2 s;通过RBF神经网络算法拟合的误差平均值为0.28%,预测的平均相对误差为5.62%,耗时2.1 s,表明PSO RBF神经网络算法具有更高的收敛速度与精度。     

基于GIS技术和RUSLE模型的喀斯特流域土壤侵蚀时空特征分析——以贵州省乌江流域为例

通过RUSLE模型和GIS技术,利用降雨数据、土地利用数据等,估算乌江流域2000、2005、2010年及2015年4个时间段的土壤侵蚀量,并分析其土壤侵蚀的时空变化特征。结果表明：2000～2010年土壤侵蚀量呈下降趋势,2010～2015年呈上升趋势。在时间变化上,微度侵蚀面积由2000年的43.86%增至2015年的63.16%;轻度、中度、强度和极强度侵蚀面积分别由2000年的23.30%、18.08%、10.24%和4.38%降至2015年的14.76%、13.50%、5.18%和3.13%;剧烈侵蚀面积由2000年的0.14%增至2015年的0.29%。在空间分布上,土壤侵蚀较严重的区域均分布在西南部和东北部,以中、强度为主;其他区域以微、轻度为主。总体上,乌江流域2000～2015年土壤侵蚀量呈下降趋势;侵蚀度以微、轻度为主且呈逐渐降低趋势;土壤侵蚀较严重地区多分布在流域西南部和东北部,以度、强度为主,而其他区域主要以微、轻度为主。     

基于层次分析法的杭州市水资源安全现状评价及趋势

为确保城市水资源安全,在专家判断基础上,基于层次分析法,从水资源工程安全、经济安全、生活安全、环境安全、可持续发展安全5个方面构建了包含16个评价指标的城市水资源安全的评价指标框架体系。根据系统安全度将城市水资源安全划分为5个等级,利用构建的水资源安全评价指标体系对杭州市2000～2010年水资源安全现状进行了实证分析,并在现状评价的基础上,采用组合预测法构建了各评价指标预测模型对杭州市2011～2015年进行了预测性评价。结果表明,评价结果基本符合实际情况,"十一五"期间杭州市水资源安全表现为良好状态,尚未达到完全适应,制约杭州市未来水资源安全的主要因素在于杭州市水资源工程安全和水资源可持续发展安全两方面,应引起相关部门的高度重视。     

松花江哈尔滨段河道内生态需水研究

随着社会经济的发展,人与自然的冲突加剧,生态环境问题日益突出,水与生态系统研究成为普遍关注的热点。以松花江哈尔滨段为例,基于哈尔滨水文站1898～1987年实测逐日流量资料,运用次最小(大)值、频率排位法和四种适宜生态径流计算方法分别计算研究区河道逐月最小(大)生态需水量和适宜生态需水量,并采用Tennant法对计算结果进行评价和对比。结果表明,频率排位法更适合研究区最大(小)生态需水计算,四种逐月频率法计算的逐月适宜生态径流过程评价效果较理想,年内各月保证率均取50%的计算结果更适合适宜生态需水计算。     

昆明中心城市河道生态需水量浅析

根据昆明中心城市范围内11个水文站、26个雨量站、6个蒸发站的实测资料,针对昆明中心城市各河流生态补水量问题,采用河道生态系统最小需水量、河道水质最小稀释净化水量、河道景观功能适宜水深需水量、河道适宜水面面积需水量四种方法,结合前人研究成果,综合分析确定了昆明中心城市各河道的生态需水量.     

基于不同预测方法组合的郑州市工业需水量评价

合理预测需水量是水资源优化配置的关键,为预测2025、2030年郑州市的工业需水量,运用定额法、回归分析法和系统动力学方法开展确定性需水预测,在三种方法预测结果的基础上,采用随机数生成及置信区间算法等推求95%置信区间的需水预测。结果表明,郑州市2025年工业需水量为7.086×10^8~7.163×10^8 m^3,2030年工业需水量为8.619×10^8~8.876×10^8 m^3。研究结果对指导区域水资源可持续利用具有一定的理论与实践意义。     

石羊河流域天然植被生态需水量计算

利用ArcView 3.2对2003年石羊河流域TM卫星影像数据进行分析处理,获取了流域植被覆盖状况,应用基于生态适宜性理论的天然植被生态需水量计算模型对研究区域天然植被生态需水量进行定量计算.结果表明,计算结果与潜水蒸发法相近,植被概率与地下水位埋深变化呈单峰形,分布概率越高对应越适宜的地下水位埋深.     

中国小水电开发利用Logistic预测模型

基于中国大陆1981～2010年小水电装机容量的变化特点,采用加速遗传算法建立了中国小水电开发利用Logistic预测模型,运用自助法对Logistic预测模型的误差进行重抽样,建立了基于自助法的中国小水电开发利用Logistic预测模型(LP-SHD),并预测了2015、2020年中国小水电装机容量95%的置信区间.实例结果表明,LP-SHD模型物理概念清晰、计算简便、预测精度高,在其他可再生能源资源开发利用预测中具有推广应用价值.     

基于灰色预测GM（1，1）模型的城镇生活需水量预测

鉴于科学的需水量预测是水资源合理配置的重要依据,基于围场县2006～2010年城镇生活用水量的统计资料,利用灰色预测GM(1,1)模型对实际用水量进行了模拟分析,模拟结果与实际用水量的平均误差为1.53%。灰色预测GM(1,1)模型适用于围场县城镇生活需水量的预测,进而预测了围场县不同期限(短期、中期、长期)的城镇生活需水量。通过一次供需平衡分析明确了未来水资源的供需矛盾,提出了城镇生活用水高效利用对策,可在一定程度上缓解城镇生活用水的供需矛盾。     

基于改进ANP方法的新沂市水生态文明城市评价

为评价江苏省新沂市水生态文明城市的建设情况,根据指标体系的构建原则,结合地方特色,在现有评价指标的基础上新增四个重要指标。同时,利用熵权法和基于博弈论的综合赋权法改进网络层次分析法(ANP),并结合专家打分的方式对新沂市2012、2015年的建设状况做出评价。结果表明,到2015年,新沂市水生态文明城市建设已取得突出成就,综合得分大幅提升1.37分,各二级指标达标率均超过85%,其中尤以水文化、水安全及水管理方面进步最为显著;针对进步较小的水环境和水生态建设提出了改进措施,对进一步打造水生态文明城市有参考价值。     

株洲市水系连通分析探讨

为分析株洲市水系连通需求,首先从水系连通能提高城市防洪排涝能力、改善河湖水质、保障河流生态需水、保障城市供水安全、促进水生态文明城市建设及其不利影响六个方面阐释了水系连通的利弊;其次综合分析了株洲市现状防洪排涝能力、水质达标情况、生态缺水量、城市供水安全和水生态文明建设五个方面,得出了株洲市有必要实施水系连通的结论,可为株洲市水系连通的实施提供依据。     

丹江口水库农业及生态可补水量规模研究

基于风险分析和风险决策的基本原理,针对水库来水的不确定性,分析了不同调度策略下收益(农业及生态补水量)与风险(受水区城市缺水风险),构建了确定性等价模型,分析与非确定性收益等价的确定性收益,确定了丹江口水库的农业及生态可补水量规模。结果表明,当汉江中下游、北调城市、清泉沟等需水处于2010水平年时,丹江口水库的农业及生态可补水量规模为5.0×108～9.0×108 m3。     

城市水系生态环境需水量分析与计算

水系是城市得以形成和发展的基础,确定城市水系的生态环境需水量对维持其生态系统健康发展具有重要意义。根据城市水系的特点及功能,结合水量健康和水质健康两方面要求,按各项需水量在城市水文循环过程中的去向,将其整合划分为消耗型需水和非消耗型需水两部分。在综合考虑累加原则、兼容性原则、最大值原则及等级制原则的基础上,建立优化分析模型,克服了传统方法计算交叉、重叠的问题,使结果更加精确合理。以保定市为例进行实证研究,其计算结果为保定市的生态环境建设及水资源优化配置提供了决策依据。     

The assessment of health damage caused by air pollution and its implication for policy making in Taiyuan,Shanxi, China

We establish the link between energy use, air pollution, and public health impacts in Taiyuan for 2000, and for 2010 and 2015 under alternative scenarios. We find that in year 2000 more than 2200 excess deaths may have been caused by particulate matter (PM) pollution. Using alternative methods for monetization of health impacts the total health damage amounts to 0.8–1.7 billion Yuan, which is 2.4–4.9% of the city's GDP in 2000. Compared to the business-as-usual scenario, scenarios assuming extensive fuel switch in low-and-medium-stack pollution sources and extension of the district heating system could prevent 200–1100 PM₁₀-related premature deaths in 2010 and substantially reduce population morbidity. The actual PM pollution in 2007 was lower than modeled in these two scenarios. We also find that if air quality in urban Taiyuan were to reach the Chinese National Grade II Standard in 2015, the number of premature deaths would still be around 1330 and the economic cost about 1–2% of the city's GDP in 2015. Our results imply that there are large health benefits to be gained by setting stricter standards for the future in China, and that targeting low-and-medium-stack source effectively reduces health damage.     

基于耗水的盐城市水资源承载能力评价等级

盐城市在经济发展过程中暴露出一系列水资源问题。为了更好地了解区域社会经济发展阈值和水资源开发潜力,在分析水资源承载能力、水资源可利用量和耗水量之间联系的基础上,建立了基于耗水的水资源承载能力量化模型。计算了盐城市2015、2020年在75%来水频率下的水资源承载能力和各限制因素的承载潜力。结果表明,盐城市在2015年仍有一定承载潜力,在2020年将超载,主要原因为水量和氨氮排放。该结果为盐城市后续水资源开发利用提供了依据。     

城区路面雨水径流水文水质特征试验研究

鉴于研究城区路面径流水文过程与污染物变化特征可为有效利用城市雨水、控制非点源污染等提供参考依据,采用污染物分析方法对新乡市2010年城区路面3场降雨—径流的水文、水质过程进行采样分析。试验结果表明,路面径流系数在0.78～0.82之间,径流曲线形态与降雨过程线类似,两者波动幅度相对较小;径流初期污染严重,后期COD、SS浓度分别小于203、458mg/L;各指标的标准差率呈SS>COD>DO>pH值的趋势,这与各自浓度变化过程的指向性一致;径流中COD与SS之间的相关性较好,而DO与其之间的相关性较差。     

基于海明贴近度的城市供水方案模糊物元优选模型

鉴于正确选择城市供水方案有助于提高城市居民用水保证率、改善城市生态环境、提升城市品位增强吸引力,以LS市为例,首先对影响城市供水方案选择的因素进行筛选,建立城市供水方案综合优选指标体系;其次通过构建的基于海明贴近度的城市供水方案模糊物元优选模型对各方案进行贴近度计算,选择出促进人水和谐和LS市社会经济可持续发展的供水方案。结果表明,基于海明贴近度的城市供水方案模糊物元优选模型合理可行,可为LS市供水方案的选择提供理论依据。