沈阳市地下水库建设的技术可行性分析

地下水在我国尤其是北方地区城乡供水中占较大比例。地下水库因具有地表水与地下水资源联合调控、多年调蓄、水资源战略储备及应急供水等功能而受到越来越广泛的关注。在分析地下水库基本结构的基础上,提出了建设地下水库的基本条件,并以沈阳市为例进行分析,给出了论证地下水库补给水源、补给区、地下水库储水空间估算及开采条件的具体分析与计算方法。最后利用建立的地下水流数值模型,模拟预测了地下水库建成后分别按常规水源与应急水源两种方式所产生的供水规模。结果表明,在研究区建设地下水库具有较高可行性。     

水资源优化配置的可视化决策支持系统分析平台

针对水资源优化配置的复杂性以及多目标性,从水资源、社会、经济和生态环境协调发展出发,基于已经开发并在实践推广应用的水资源多过程模拟和优化配置的复杂整体决策支持分析系统,建立水资源优化配置的可视化决策支持系统分析平台对流域水资源进行优化配置。通过淮河流域水资源与经济社会协调发展的水资源优化配置案例分析与演示,详细阐述该系统操作和分析过程。该系统有助于提高水资源优化管理与合理配置的效率,为水资源管理决策提供一种有效便利的分析平台和工具。     

乌梁素海流域气候模式适用性评价及旱涝预估

根据2001—2011年乌梁素海流域及周边气象站点的实测逐日降水数据,利用CMIP5中5个全球气候模式在3种不同代表性温室气体浓度路径情景下的降水模拟结果,计算了模拟变量和实测数据的相对误差、均方根误差和相关系数,选用在乌梁素海流域模拟降水效果较好的模式进行集合平均,检验了该模式对乌梁素海流域降水的适用性。结果表明:单个模式的模拟结果与实测值的相关性相对较差,采用集合平均方法修正后的结果与实测值拟合程度较好,相关性更高;2021—2050年降水量主要体现出夏季更集中、冬季更少的特征,降水量年际变化大,旱涝事件频发,特别是2025—2035年旱涝事件交替出现,发生旱涝事件的年份约占总年份的1/3。     

陡河水库年径流系列变异点分析

文中利用R/S分析法和滑动平均系数法2种方法对陡河水库流域1953—1999年47年的降雨、径流序列进行了变异点分析,可知陡河水库年径流的变异点为1975年和1985年,与陡河流域70年代大兴水利工程、80年代降雨偏枯及地下水开采过量等人类活动因素对其的影响相符,结果可靠,具有一定的实用价值。     

双库并联系统蓄水量空间分布特性研究

蓄水量空间分配是制定水库蓄放水次序、供水任务分配的主要依据。本文研究了并联供水水库蓄水量空间分布特性,提出了水库调节能力指数和补偿调节库容阈值的概念,从理论上推导了双库并联系统蓄水期和供水期蓄水量的空间分布规则,在应用上建立了辽宁省碧流河与英那河水库蓄水量空间分布优化模型,采用并行种群混合进化粒子群算法(PSSE-PSO)对模型进行了求解。理论与应用研究表明:(1)蓄水量空间分布存在明显的阈值特性,即任一水库并不是始终作为被补偿水库,当系统总蓄水量超过某阈值时水库由供水状态转为蓄水状态,反之由蓄水状态转为供水状态;(2)补偿水库与被补偿水库的划分不宜仅依据水库库容或其调节能力大小预先确定,而应依据系统中各库调节能力指数和调节库容阈值综合动态确定。     

水价政策模拟模型构建及其应用研究

针对水资源非完全市场化、主要以政府主导的定价情况,构建价格政策模拟模型,分析水价比价、差价及整体变动对国民经济和居民收入等指标的影响,为合理制定水价提供依据。基于一般均衡模型方法,利用GMAS软件,建立将水要素纳入到要素供给中、将水行业单独考虑的水价政策模拟模型,开展水价格政策模拟分析。以北京市为研究区开展实践应用,结果表明,在适当的调价范围内,水价提高和政府涉水补贴等政策对物价水平、经济增长、产业结构及居民生活水平影响不明显,但是对水生产供应企业影响意义重大。在水价偏低、水生产供应企业收支不平衡的情况下,水价提高可有效提高水生产供应企业收入,减少企业亏损状况;同时水价提高还可以有效降低水资源使用量,对缓解北京市水资源短缺、减少由于水资源过度开发导致的水资源耗减和水环境退化问题具有积极的作用。     

不同布水方式下水平潜流人工湿地水动力学机制研究

通过6种布水方式(一般推流、多向入流、部分回流、波流、对角流、多点进水),进行了水平潜流人工湿地的脉冲示踪剂试验研究,获得其水力停留时间概率分布密度曲线。分别用4种不同概率分布函数(正态分布、对数正态分布、卡方分布、瑞利分布)对其水力停留时间的概率分布密度进行拟合分析,结果表明:对数正态分布的拟合效果最好。将对流扩散模型和连续反应器模型用于示踪剂的迁移过程模拟,结果表明:连续反应器模型比较适合模拟部分回流式布水方式,对流扩散模型则能够较好模拟其他5种布水方式。考虑多向入流和多点进水的示踪剂浓度叠加作用,进一步利用基于对流扩散机制的叠加模型进行示踪剂迁移过程模拟,结果表明:基于对流扩散机制的叠加模型能够较好模拟多向入流、多点进水类型的水平潜流人工湿地。     

广义水资源高效利用理论与实践

提出了广义水资源高效利用的概念内涵,指出广义水资源高效利用应以区域水资源-经济-生态复合大系统为研究对象,以水循环模拟为基础,广义水资源合理配置为手段,围绕广义水资源在经济和生态系统的服务功能与过程、在遵循有效性、公平性和可持续性原则的基础上,对广义水资源利用模式进行科学调控,实现广义水资源高效利用的目的。在广义水资源理论分析基础上,构建了广义水资源利用效率和效益的核算指标体系,提出了广义水资源高效利用调控框架。选择宁夏平原区作为研究案例,进行了现状广义水资源高效利用分析,模拟分析了区域渠系衬砌的广义水资源利用效率和效益变化,构建了广义水资源高效利用综合方案集,通过多方案的优化调控,选择了宁夏平原区广义水资源高效利用方案。     

SAWH模型及其在洪水预报中的应用

针对流域水文模拟中存在的方程适用尺度和模型应用尺度不匹配问题建立了SAWH模型,对美国Baron Fork河流域1996—2000年的6次洪水过程模拟结果表明:对于洪峰流量差别很大、峰型也不同的洪水过程,SAWH模拟得到的流量过程线与观测值均十分吻合,表明模型在洪水预报中具有很高的精度;参数敏感性分析表明,植被蒸发系数对洪水过程的影响很小,饱和导水率和洼地调蓄能力对洪峰和洪量均有明显的影响,而河道糙率主要影响洪峰峰型。     

南水北调通水前北京市水资源情势及应对措施

北京是严重缺水的特大城市,为满足人口增长和城市规模不断扩大的用水需求,北京市的发展不得不靠超采地下水来维系,而现有的水资源开发模式,造成水资源的过度开发,已经引起了严重的水生态问题。且北京市供水水源构成逐渐多样化,再生水利用率加强,地下水开采量得到有效控制,地表水供水量呈减少趋势,大量通过外调水来缓解用水压力,应急水源按照常规水源利用等趋势显现。通过详细阐述北京市水资源情势及供需水分析,提出了南水北调通水前的相应的应对措施,而对水资源合理配置,调整产业结构以使之与当地水资源承载能力相匹配,才是势在必行的根本措施。