基于可控蒸散发的狭义水资源配置

以流域"天然-人工"二元水循环模式和水资源优化配置模型为基础,构建针对区域目标蒸散发(ET)的狭义水资源评估模型。结合流域分区经济耗水和生态耗水计算方法,给出评估模型分析过程,提出基于可控ET的水资源可持续利用评价指标。以湟水干流为例,利用针对区域目标ET的狭义水资源评估模型,阐述当地近5 a水资源开发利用过程中存在的问题,为社会经济发展规划和水资源配置格局提供建议。实例应用表明,基于区域目标ET的狭义水资源评估模型,可为流域分区的水资源配置和管理提供依据。     

基于ET的水资源与水环境综合规划研究（Ⅲ）- 应用实例

本文将基于ET的区域水资源与水环境综合规划理论与方法应用于我国天津市,按照“制定目标ET-方案设置-情景模拟-方案评价-方案推荐”的规划方法,提出区域基于ET的水资源和水环境综合规划方案;依据构建的区域水资源与水环境综合模拟模型、量化准则及方案优选方法,得到推荐方案及区域的地表水、地下水、生态、环境、国民经济、出境水以及ET等七大总量控制指标,提出区域基于ET的水资源与水环境综合规划措施和实施方案。结果表明,基于ET的区域水资源与水环境综合规划理论与方法能够合理的控制区域水资源节约、地下水超采、环境污染等问题,支撑天津市社会经济和生态环境的可持续发展。     

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。     

基于蒸腾蒸发量指标的水资源合理配置方法

本文基于真实节水理念,提出了基于流域或区域蒸腾蒸发量(Evapotranspiration, ET)指标、以可消耗ET量分配为核心的水资源合理配置技术框架.该框架以分布式水文模型、多目标分析模型、水资源配置模拟模型等组成的模型体系为支撑,包括可消耗ET计算、可消耗ET分配和ET分配方案验证等技术流程,从流域或区域总来水量、蒸腾蒸发量和供水量、用水量、耗水量与排水量两层面,围绕ET指标进行水平衡分析与分配计算.以南水北调中线工程实施后北京市水资源合理配置问题为实例,进行了应用研究的尝试.     

基于广义ET的水资源与水环境综合规划研究Ⅱ:模型

在所提出的广义ET区域水资源综合规划的理念和研究框架基础上,本文构建了基于广义ET的区域水资源与水环境综合模拟模型,该模型由分布式水文SWAT模型、人工水平衡AWB模型及分布式地下水MODFLOW模型耦合而成,实现了地表水和地下水、天然水循环和人工水循环、水量和水质联合模拟。该模型可作为区域水资源与水环境综合规划的工具。以天津市为例,从地表水径流、地表水水质、地下水以及模型模拟ET结果等方面对模型进行了校验,校验结果表明模型可进行不同节水、水资源配置、点源和非点源水污染控制、水生态修复规划方案的情景模拟,为区域水资源与水环境规划提供支撑。     

基于ET技术的水资源管理方法研究——以山西省潞城市为例

为了提高区域水资源的综合利用水平,介绍了一种基于ET(Evaportranspiration)的水资源管理方法。根据山西省潞城市的实际情况,分别从供耗平衡原理、SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型、遥感ET 3个方面推算出潞城市基准年的综合ET值,进而计算出规划年的目标ET值。利用潞城市SWAT模型应用工具,模拟规划年在不同农业管理方式下的ET,从而确定削减ET。结果表明,规划年的目标ET与模拟ET之间不存在无效ET。此项研究证明了ET技术的应用可提升地区水资源管理水平,为地区制定合理的水资源规划提供有力的决策依据。     

基于ET的水资源与水环境综合规划研究（Ⅱ）- 模型

本文根据基于ET的区域水资源综合规划的理念、研究框架、目标及调控体系,构建了基于ET的区域水资源与水环境综合模拟模型（WQQCM）,该模型由分布式水文SWAT模型、人工水平衡AWB模型及分布式地下水MODFLOW模型耦合而成,实现地表水和地下水、天然水循环和人工水循环、水量和水质联合模拟,作为区域水资源与水环境综合规划的工具。本文以天津市为例对模型从地表水径流、地表水水质、地下水以及模型模拟ET结果等方面进行了校验,校验结果表明模型可支撑不同节水、水资源配置、点源和非点源水污染控制、水生态修复规划方案的情景模拟,为区域水资源与水环境规划提供数据支撑。     

黄河流域典型区域实际ET计算案例研究

针对黄河流域典型区域的实际ET(蒸散发量)计算问题,基于SWAT分布式水文模型,提出了相应的计算方法,对所需资料、数据处理和方法验证进行了设计,以黄河流域鄂尔多斯地区为研究实例,通过计算和分析可知,该区域1990—1999年平均降水量为268 mm,区域实际ET有天然ET(由陆地ET和水域ET构成)、耕地ET、城乡居工地ET组成,其中平均天然ET为246 mm,耕地ET为133 mm,城乡居工地ET为0.547 mm。1990—1999年,鄂尔多斯地区平均实际ET为379.5 mm。对区域实际ET计算方法的研究和验证,可为进一步探索黄河流域水资源管理模式奠定基础。     

基于广义ET的水资源与水环境综合规划研究Ⅰ:理论

在分析国内外水资源规划的发展历程的基础上,基于广义ET耗水控制理念探讨了区域水资源水环境综合规划的理论、内涵及其规划理念。分析了其调控机制、规划原则以及规划目标。确定以目标ET制定-方案设置-情景模拟-方案评价-方案推荐5个步骤为基于ET的水资源规划的决策思路,进而提出了七大总量控制规划指标,建立了规划框架。为综合解决全球气候变化和人类活动影响下日益严重的水资源和水环境问题提供了探索途径。     

基于广义ET的水资源与水环境综合规划研究Ⅲ：应用

将基于广义ET的区域水资源与水环境综合规划理论与方法应用于天津市,按照"制定目标ET-方案设置-情景模拟-方案评价-方案推荐"的规划方法,提出天津市基于广义ET的水资源和水环境综合规划方案.依据构建的区域水资源与水环境综合模拟模型、量化准则及方案优选方法,以天津市为例进行了应用.针对2020水平年南水北调东线不通水的情况,提出针对天津市水资源与水环境规划的七大总量控制:ET消耗控制量为74.7亿m~3、地表水取水控制量为32.3亿m~3、地下水取水控制量为1.2亿m~3、国民经济用水控制量为28.8亿m~3、生态修复用水控制量为3.2亿m~3、污染物排放氨氮控制量为1.02亿t、COD控制量为7.5亿t、人海水控制量为16.4亿m~3.分析结果表明,基于广义ET的区域水资源与水环境综合规划理论与方法有利于合理解决天津市水资源紧缺、地下水超采、环境污染等问题,支撑天津市社会经济和生态环境的可持续发展.