现代水资源规划若干问题及解决途径与技术方法(四)

生态空间占用是一种定量测度人类对自然资源利用程度对生态系统产生的压力大小的模型,用来回答人类对自然生态服务的需求和自然所提供的生态服务之间的差距,判断区域可持续发展的状态。在对现代水资源规划内涵剖析和对该模型研究综述的基础上,全面分析了该方法应用于流域尺度研究的必要性与可行性,并指出了当前有助于推动流域可持续性研究的4个应用领域:流域可持续发展状态的总体评价,流域“生态经济系统”发展能力评估,流域水资源利用的生态空间占用分析和水污染的生态影响分析,以期推动水资源规划中宏观经济、水资源与生态环境耦合分析的进步。     

现代水资源规划若干问题及解决途径与技术方法(三) --系统分析的模拟、优化与情景分析

水资源系统分析是现代水资源规划的数学基础,一般有模拟和优化两大类,各自适宜于解决不同类型的水资源规划问题。在分析了模拟与优化两种方法的优势和劣势后,运用决策支持系统思想,联合运用模拟与优化方法,提出水资源系统分析的情景分析法,可以解决复杂水资源系统规划问题。     

内陆干旱平原区水资源利用与土地荒漠化

根据对中国西部内陆河的典型区域（塔里木河流域，天山北坡，河西走廊的黑河与石羊河）进行考察和初步研究，分析了在干旱的气候与沙漠的自然条件下，由于社会经济发展的人类活动，水资源的开发利用已超过了其承载力，加剧了这些地区的土地荒漠化的发展趋势，对于土地荒漠化防治和生态环境建设提出了建议。     

大同市水资源承载能力分析

根据水资源承载能力内涵,提出水资源承载能力定义,构造了水资源承载能力双指针计算模型,提出了超载度及宽松度概念。对山西省大同市的水资源现状承载状态分析表明,大同市已处于轻度超载状态,超载度为1.08~1.15;在未来水平年,若大同市在本地(永定河流域区)水资源基础上仍采用常规发展模式,水资源超载程度将加剧。最后讨论了提高大同市水资源承载能力的途径。     

基于REDRAW 模型的黄河河龙间近年蒸散发特性研究

基于参照干湿限的遥感蒸散发模型(REDRAW)反演了黄河中游河龙区间5个典型子流域2000—2010年的蒸散发,结合归一化植被指数(NDVI)分析了区域蒸散发的年内和年际特征。年尺度流域水量闭合验证结果表明,REDRAW模型反演的区域年蒸散发多年平均为358.3 mm,接近降雨径流之差351.4 mm,平均相对误差2.6%,年尺度ET反演结果较为合理,说明REDRAW在研究区域具有一定的适用性。区域蒸散发与NDVI年内变化较为一致,年际变化存在一定正相关,11年间增长趋势较为明显。区域NDVI的显著增加与植树造林等水保措施有关,结合流域的降雨径流等水文数据分析可知,植被覆盖的增加一方面增加蒸散发耗散,另一方面通过截留等作用促使径流减少。     

基于低风险生态流量的黄河生态用水调度研究

以黄河下游为重点生态保护对象,构建水库生态用水调度模型,对黄河基准年和未来水平年不同情景的生态用水调度方案进行优化计算。结果表明：现状工程条件下,通过水库生态用水调度,可以保障河道内生态用水;未来水平年,新增工程措施和流域需水管理可减少社会经济和生态的缺水量,其中水需求管理对于缓解流域缺水效果最好;西线由于调水规模大,缩减缺水量效果显著,对于增加下游生态用水的边际效益较低;新增水库所增加的供水效益不明显。     

长江上游水库群多目标优化调度模型及应用研究Ⅱ：水库群调度规则及蓄放次序

水库群联合调度中水库的协同调度规则和蓄放水次序是关键问题。在讨论多目标水库群联合调度的规则制定方法的基础上,依据"长江上游水库群多目标优化调度模型及应用研究(I):模型原理及求解"一文中推荐的多目标协调方案,统计得出长系列调度和多年平均水文条件下的各水库联合调度规则图,并讨论了其适用条件。进一步分析了推荐方案下水库群联合调度的汛前放水和汛末蓄水次序。研究表明,在多年长系列联合优化调度下,长江上游具有调蓄库容和防洪任务的11座多目标混联水库群,其蓄放水次序具有统计规律。出现概率最大的优化放水次序为:三峡—水布垭—锦屏I级—溪洛渡、构皮滩、二滩—紫坪铺、瀑布沟—隔河岩、宝珠寺、向家坝;优化蓄水次序为:锦屏I级—二滩、水布垭—隔河岩—溪洛渡、瀑布沟、紫坪铺、宝珠寺、构皮滩—向家坝—三峡。对于串联梯级水库群,上游水库先放水,下游水库后放水;上游水库先蓄水,下游水库先蓄满。     

城市耗水的“自然-社会”二元属性及季节性特征研究——以北京市为例

城市水耗散过程具有明显的"自然-社会"二元属性,对于我国北方城市,耗水还具有明显的季节差异。为了准确计算城市耗水和水循环通量,需要定量化开展区分自然侧和社会侧耗水的研究,同时考虑季节性的差异。本文将城镇建设用地划分为绿地、水面、土壤、建筑物、硬化地面五类耗水类型,提出了城市"自然-社会"二元耗水的分析框架,构建了城市二元耗水计算模型。以北京市为例,计算2015年各区城镇建设用地春、夏、秋、冬四个季节的自然侧和社会侧耗水强度,得出城六区的耗水强度都超过700 mm,其中西城区的年耗水强度达1008 mm,其他城区的耗水强度分布在350～505 mm之间。城六区的社会侧耗水比例分布在45.33%～65.92%,其他城区的自然侧耗水占比分布在74.38%～87.33%。北京市城镇建设用地在春、夏、秋、冬季的耗水强度之比是1.76∶5.68∶3.78∶1。研究表明:随着城市化水平不断提高,城镇建设用地的综合耗水强度增大,社会侧耗水占比也增大,人口密度和建筑密度是影响城市社会侧耗水强度的主要因素。城市耗水强度的季节性差异明显,夏秋季节是自然侧耗水占主体,冬春季节则是社会侧耗水占主体,城市化水平提...     

基于SRAM的感存算一体化技术综述

基于SRAM(静态随机存取)存储器的感存算一体化芯片架构将传感、存储和计算功能结合,通过使存储单元具备计算能力,避免了计算过程中数据的搬移,解决了冯诺依曼架构所面临的“存储墙”的问题。该结构与传感器部分结合,可以实现超高速、超低功耗的运算能力。SRAM存储器相较于其他存储器在速度方面具有较大优势,主要体现在该架构能够实现较高的能效比,在精度增强后可以保证较高精度,适用于低功耗高性能要求下的大算力场景设计。该文调研了近几年来关于感存算一体化的研究,介绍了传统感知系统和持续感知系统及感算共融系统,并介绍了基于SRAM存储器的感存算一体芯片最常见的几种计算单元结构,在电压域、电荷域和数字域考察了基于SRAM的感存算一体的研究发展,进行分析对比其优劣势,结合调研分析讨论了该领域的未来发展方向。     

干旱内陆河流域绿洲分布模式实证研究

通过对干旱内陆河三级流域区绿洲发展与演化的历史实证分析,本文划分出干旱内陆河流域绿洲分布的2种典型模式：中游主导型和中下游主导型。在水资源禀赋及水资源利用方面,中下游主导型人均水资源可利用量较高,水资源利用率相对较低,而中游主导型人均水资源可利用量较低,水资源利用率相对较高;在社会经济发展上,中下游主导型的人均GDP和城市化率总体较低,而中游主导型的相对较高;在水资源产出效率方面,中下游主导型的单位用水的综合增加值总体较低,而中游主导型的相对较高。在详细对比了两种典型模式的各种差异的基础上,本文指出导致绿洲分布模式不同的主要因素是水资源量和经济发展水平的差异。在流域人口不断增长的情况下,必须调整不适宜的社会经济结构,提高水资源产出效率,才能保持现有绿洲分布模式的稳定。