博弈论模型在解决水资源冲突上的运用

水资源短缺和水质恶化是当今众多发展中国家所面临的两个严重问题。而水质和水量的管理通常涉及众多的利益相关者。在缺乏完善的水资源市场和产权制度时，水资源开发利用上的冲突不可避免。博弈论是解决这类冲突的一种有效方法。本文以南水北调中线工程所涉及的不同利益相关者的水冲突为例，采用非合作与合作博弈分别对水资源的冲突进行了模拟。统计学和经济计量学的回归分析法用来构建博弈各方的效益函数，成本效益分析法用来比较不同战略下的博弈结果。研究结果显示, 非合作虽然使局中人2、3和4分别获利约0.15-0.32亿元、0.59-0.36亿元、0.08-0.29亿元的收益，但却使整体受损约662.01-1218.33亿元，而合作的结果恰恰相反。因此，如果能够把合作所带来的部分净收益从赢利方转向损失方，以补足损失方的损失，博弈各方均能受益。此模拟方法及结果不仅有利于博弈各方，而且在水资源的合理分配﹑水价的制定﹑生态补偿等方面也为水资源管理部门提供决策支持。     

汉江可调水量初步分析

汉江有多少水可调，是南水北调中线工程规划中的一个关键问题。本文从汉江水资源条件及利用现状分析了汉江的可调水量。汉江流域多年平均降雨深８９７．２毫米，水资源总量为６０６亿立方米，属我国降水较丰沛地区。全流域虽已在发电，供水，航运，养殖等方面对水资源进行综合开发，但利用程度还较低，工程可供水量仅占水资源总量的２６．７％，耗水量仅占６％，在近几十年内满足本流域需要后仍有富余，全流域年均出境水量不低于５０     

500kV汉江大跨越塔钢管节点试验

以国家电网公司应用Q420 高强钢首批输电线路试点工程为依托,验证杆塔采用Q420 高强钢管的适应性和安全性。针对500 kV汉江大跨越直线塔主材采用Q420 钢管,进行了3种K形节点6 个试件的试验研究。对钢管节点受荷后的截面应力分布、主管侧向位移以及极限状态受力特征等进行了分析,通过试验为杆塔设计和输电线路安全运行提供了可靠的依据。试验证明,节点域加劲板的设置以及主管与支管间的夹角对节点的应力分布有重大影响。     

基于SWAP和SRI的汉江流域旱涝急转时空特征分析

汉江流域受亚热带季风影响,易旱易涝,旱涝急转事件时有发生,灾害突发、抢险难度大,对社会发展易造成重大威胁。以汉江流域为研究对象,采用SWAP和SRI指数分析和研究汉江流域的旱涝演变及旱涝急转变化规律。结果表明:①SWAP和SRI指数均能对旱涝急转事件作出合理诊断,具有良好的适用性。②干旱及旱涝急转事件频次均呈现从汉江上游的西北地区到下游的东南地区先逐渐减少后增加的趋势;洪涝事件频次呈从北到南逐渐增加的趋势;旱涝急转事件平均强度呈现从上游的西北地区到下游的东南地区逐渐增大的趋势。③干旱事件在任意时间段均可能发生,洪涝事件和旱涝急转事件主要集中在夏季,且旱涝急转事件发生的时间短且急,强度较高,更具威胁性。     

基于随机理论的河道洪水扩散波模型改进

河道洪水演算在洪水预报、水资源工程规划及水利工程建设等领域有着广泛的应用。以河道洪水扩散波方程为基础,基于随机理论,考虑模型参数的随机性,将参数作为随机变量进行分析探讨,建立了河道洪水随机扩散波模型,并借助于计算机和数学手段求解出流过程的均值和方差。为了验证随机扩散波模型的适用性,将其应用于汉江的襄阳-皇庄河段洪水演算。结果表明:在河道洪水演算中引入随机理论,在计算出流过程的均值的同时可以给出出流的均方差,从而确定出流过程的概率分布,可为防洪风险分析等工程实际应用提供科学依据。     

基于小波分析的日降水时空模型构建及模拟

为了获取气象水文要素的时空分布特征,将汉江上游流域55个气象站点1981年日降水量作为随机信号处理,借助于小波分析理论表达其在时间系列上的变化特征。利用Haar小波函数实现随机性较高的日降水信息的时空离散化,得到较为准确的日降水时空数据集。同时,与利用Kriging方法、反距离方法以及样条方法等3种传统内插方法所得计算结果比较。结果表明,基于小波的内插方法能够对日降水量进行精确的时空模拟,其内插精度与传统内插方法相比,有很大程度的提高。     

三里坪水库在南河干流开发利用中的地位与作用

南河干流水资源开发与利用是汉江流域综合开发的重要组成部分。南河流域洪水主要来源于开峰峪以上,是汉江中下游区间洪水的主要来源之一。论述了南河干流结合兴利修建防洪水库的必要性和可行性,侧重介绍了三里坪水库在南河梯级水电开发中的地位和作用。工程论证认为,三里坪水库建设可以发挥多重效益,对于配合丹江口水库削减汉江中下游防洪压力作用明显,同时有利于推动区域整体经济可持续发展,是南河流域治理开发的控制性工程。     

丹江口水库“10.07”洪水水文气象耦合预报调度

2010年7月中下旬,汉江上游发生两次较大洪水,安康水库出现建库以来最大入库洪水,丹江口水库发生建库以来第2大入库洪水。在本次洪水过程中,采用水文气象耦合技术方案进行洪水预报,提高了水库入库洪水预报的精度、延长了预见期。根据水雨情预报成果,制定了丹江口水库预报调度方案,并经长江防总批准实施,取得了既没有使丹江口水库承担过度防洪风险,又避免了下游杜家台分洪区分洪的“双赢”成效。     

汉江上游生态环境需水量研究

对汉江上游的生态环境需水量进行了初步探讨。根 据汉江流域的特点和实际条件,初步确定选用Tennant法、Q90法和湿周法3种方法计算生态 环境需水量,并通过比较综合确定最终的生态环境需水量。      

用改进湿周法计算河道内最小生态流量

在探讨总结国内外计算河道内最小生态流量(minimum instream ecological flow)方法的基础上,针对汉江流域的实际情况,选用改进湿周法对汉江上游石泉、安康和白河3个水文断面的最小生态流量进行定量估算。与Tennant法相比较,表明采用曲率湿周法计算的汉江上游河道内最小生态流量是比较合理的。计算结果为：石泉、安康、白河3个断面的最小生态流量依次为40,70,100 m3/s,分别占各断面多年平均天然流量的11.23%,11.08%,12.55%。