基于水资源转化模拟的石羊河流域水资源优化配置

流域水循环过程是水资源合理配置对象依存和演化的基础。针对内陆河流域水资源多次转化多次利用的特点,建立以水资源转化过程为基础的流域水资源优化配置模型。按水力联系将内陆河流域系统分为独立的子系统。按水资源转化特点和用水格局将各独立水系统分渠灌区、井灌区和渠井混灌区三个一级计算单元,每个一级计算单元由若干灌区(二级计算单元)组成。运用水均衡模型和BP人工神经网络模型模拟一级计算单元间的水资源转化过程,分别模拟井灌区和渠井混灌区的来水量。建立一级计算单元和二级计算单元两层水资源优化模型,分别以灌溉用水效益最大和公平用水为配置目标。将一级计算单元的优化模型耦合到水资源转化模拟模型中。凉州区配置水量10.68×10⁸ m³,金川区为2.63×10⁸ m³,流域农业灌溉用水16.64×10⁸ m³,占总毛用水量的75％,相比现状有大幅下降。分别采用模拟寻优和遗传算法求解两层优化模型,将水量分配到灌区,进而分配到行政区,实现水资源的流域配置和行政区配置的统一,便于水资源统一管理。     

塔里木河河道整治与生态建设科学考察及再思考

塔里木河是我国西北地区最大的内陆河流,如何实现流域水资源可持续利用和生态保护一直是国家和新疆各族人们关注的重大问题。论文通过对塔里木河新的科学考察的经过和体会介绍,就博斯腾湖向塔里木河下游输水的可持续性问题、水资源分配问题、塔里木河干流河道治理工程认识问题、对生态闸的认识和管理问题、胡杨林保护问题、塔里木河下游生态环境恢复等问题提出一些讨论,对塔里木河河道整治与生态建设提出初步咨询建议。     

黄河三角洲灌区农业配水分析

地处黄河三角洲的东营市共有六大农业灌区,由于黄河经常发生断流,且每年的来水量不断减少,因此,对各个灌区进行合理配水是一个亟待解决的问题。由于统计区域边界与灌区边界不一致,论文应用遥感作为辅助数据对统计数据进行了面插值,获得了各灌区的统计数据,然后应用经济学中边际效益原理,计算了各灌区的农业用水边际效益,从而获得了各灌区的农业用水边际效益曲线,根据边际效益曲线建立了黄河三角洲各灌区的农业配水模型。该模型从经济效益最大化的角度较好地解决了黄河三角洲农业水资源的合理分配。     

我国可交易水权制度的构建

我国需要建立可交易水权制度,通过提高用水效率、优化用水结构、促进水资源优化配置和实现水资源可持续利用,解决日趋严重的水问题。在制度构建上,需要确立以实际用水户为权利主体的水权,科学合理配置初始水权的用水量和期限,建立电子化的一体化水权登记、交易机制和平台,明确可交易的水权范围以及设立有利于生态环境保护的水权交易限制或条件。     

东江流域水资源优化配置研究

该文建立了一个以东江流域水资源合理利用为目标,考虑防洪、供水、航运、压咸等约束,采用大系统“分解协调”原理,运用逐步宽容约束法及递阶分析法,通过三大水库与河道、区间径流联合调度,进行自流域至供水行业的多层次优化的水资源优化配置模型。在特枯水年来水情况下,对2020年水平年水资源进行优化调配,得出各个用水户两种不同初始条件下的配水结果。说明只有在三大水库初始蓄满的条件下,才能满足特枯年各个用水户2020水平年的需水要求。     

灌溉水库群优化调度的AD模型

随着国民经济的不断发展,工农业用水日益增长,但可供利用的水资源有限,使得供水与需水矛盾加剧。因此,对流域内或流域间的水库进行联合调度和管理,将有限的水资源统筹安排、挖掘潜力、充分发挥现有工程的效益、提高供水的保证程度即对水库实施优化调度很有现实意义。本文应用系统分析方法,建立了灌溉水库群优化调度的聚合分解(AD)模型,以保证在系统整体效益最优条件下得出各库的最佳运行策略,从而使水库的运行管理建立在科学的基础之上。     

塔里木河流域枯水年生态调水方式及生态补偿研究

近年来塔里木河流域大规模水土资源开发导致水资源供需矛盾日益尖锐,特别在枯水年,生态及社会安全受到严重威胁,亟需通过提出科学合理的生态调水方式及生态补偿方案来化解这一矛盾。论文利用塔里木河“四源一干”的地表径流、断面引退水、地下水埋深、气象等资料及干流下游流域内的遥感影像数据,根据水量平衡原理计算了各河流的河损及干流下游的生态需水量,提出了枯水年流域水量分配方案,确定了流域枯水年生态调水方式及相应的生态补偿方案。结果表明：1）在特枯水年,下游需水量为7.01×10⁸ m³,至少挤占上游源流10.70×10⁸ m³水才能保障,从上游源流调水至干流单方水的总效益和经济效益将分别减少38.2%和81.2%,因此该调水方式是不合理的,应改从开都-孔雀河调水以满足下游用水;2）调水后上游源流对开都-孔雀河单方水的补偿量为3.4元。研究可为流域水资源的高效开发、利用和管理提供科学依据。     

流域主体功能优化与黄河水资源再分配

立足流域主体功能优化概念内涵,系统性解析流域各类主体功能目标,基于流域主体功能评价指标体系建立以主体功能优化为目标导向的流域主体功能水资源分配机制,通过遗传算法求解多目标优化模型得到2017年黄河流域9省、自治区的四类水资源分配方案。研究结果表明：（1）流域主体功能实现水资源分配机制,使黄河流域最大可能节水23.01亿m³。（2）流域主体功能水资源分配机制给黄河流域主体功能实现分别带来4344.48亿元的生产功能增量、991.35亿元的生态功能价值增量,可多承载8194.84万人口。（3）减少宁夏和山东的农业用水及内蒙古工业用水分配对黄河流域水资源优化分配至关重要。     

干旱半干旱地域灌区水资源综合效益评价体系研究

干旱半干旱地域灌区农业发展,既受水资源短缺制约,又受生态环境和社会因素的影响。论文基于水资源可持续发展的观点,认为灌区水资源优化配置必须考虑经济效益、生态效益和社会效益的协调和综合影响。文中建立了灌区水资源综合效益评价的数学模型。在分析该区水资源利用特点基础上,提出了综合效益评价的经济效益、社会效益和生态效益类等44项评价指标。应用层次分析法(AHP)原理,对构建的模型进行了研究。并以陕西省宝鸡峡灌区为例,利用所建模型进行了综合评价。评价结果可为灌区水资源评价、管理及节水规划提供决策依据。     

影子价格法在水资源价值理论测算中的应用

黄河是我国西北、华北地区的重要水源,对这些地区经济的发展起着巨大的作用。论文采用影子价格法,结合黄河的实际情况,将黄河分为4个河段,建立和求解流域水资源优化配置线性规划模型,得到各河段各用水部门的水资源影子价格,即为水资源的理论价值。     

西北干旱区水资源开发的水文效应及其利用模式的变化

我国西北干旱区主要分布在新疆、青海和甘肃及内蒙西部。这里气候干旱,水资源对干旱区的经济发展有着决定性意义,在干旱区“没有灌溉就没有农业”。水资源不仅影响到农牧业发展,同时也影响到工矿资源开发和城市的发展。水资源既是宝贵的自然资源,也是干旱区自然环境综合体中最活跃的因素之一。水资源开发利用已引起一系列水文效应和生态环境的变化,尤其是干旱区水资源开发中水循环各要素变化是很强烈的,因此研究干旱区的水资源开发的水文效应不仅具有理论意义,也有重要的实践意义。     

流域水资源冲突管理研究

在流域水资源开发利用与保护过程中，上下游各地区间以及各部门间的利益冲突问题，严重制约着流域水资源可持续开发与利用。该文从流域水资源管理的实际问题出发，针对这些利益冲突问题，提出了建立在流域水资源集成管理与冲突分析理论基础上的流域水资源冲突管理的理论框架，以及基于互联网的流域水资源冲突管理的协同工作平台的新思路。流域水资源冲突管理是流域水资源管理的一种革新，它以集成管理为指导思想，冲突管理为手段，以解决传统流域水资源管理很难解决的各种冲突问题。流域水资源冲突管理春协同工作平台，是缓解上下游各地区间以及各部门间的利益冲突，实现流域水资源持续开发利用唯一题。流域水资源冲突管理及其协同工作平台，是缓解上下游各地区间以及各部门间的利益冲突，实现流域水资源持续开发利用唯一途径，它的实施与推广必将提高流域水资源管理的效率，推动我国流域水资源集成管理的发展过程，促进水资源可持续开发与利用。     

针对水功能区划水质目标的可用水资源量联合评估方法

受人类活动和气候变化的影响,我国水资源的外部环境与内部条件发生了很大变化。从水资源可持续利用的评价、规划与管理的角度,急需搞清楚一条河流在一定的“生产、生活用水”条件下,为满足水功能区划水质目标和一定河道生态需水要求,究竟有多少可用和能够调配的水资源量,以及满足水功能区划目标所需削减的污染负荷。为此,论文综合考虑水量与水质的联合评价问题,提出“可用水资源量”的概念,并结合水功能区划目标,提出单元系统水量水质模型和多河段系统的可用水资源量评估方法。将该方法应用到滦河流域,经模型计算分析,1998年滦河未超标河段中在满足水功能区划目标下可新增取水5.1×10⁸m³,水资源最大利用率为43%(现状为30%)。如果改变用水方式,重新配置水资源后水资源最大利用率可达到54%。     

澜沧江-湄公河水资源公平合理分配模式分析

依据国际河流水资源公平合理利用的基本原则 ,水资源竞争利用之矛盾解决的基本方法以及水资源的三种基本分配模式 ,通过对澜沧江-湄公河流域水资源利用的趋势与流域国间的用水矛盾以及现有的流域国间的合作程度、流域的管理机制条件的分析 ,认为现澜沧江-湄公河流域内 ,进行全流域水资源全局分配是较为合理和切合实际的分配模式。     

河西走廊城市化与水资源利用关系的量化研究

基于1985-2003年的统计数据,分析了河西走廊5市以及三大内陆河流域城市化水平与用水总量、用水效益、人均用水水平的定量关系,建立了它们之间关系的数学模型。结果表明,河西走廊城市化水平与用水总量呈对数增长关系,与用水效益呈线性增长关系,与人均用水水平的定量关系则较为复杂。同时,河西走廊短缺的水资源对城市化进程存在明显的约束作用,而且约束强度在水资源最为紧缺的东部地区表现最为明显;中部地区城市化的较快发展是以水资源的巨大消耗为代价的;而西部的疏勒河流域,则是城市化水平和用水效益相对较高的地区,但也是人均用水量相对较高的地区。因此,建立集约的水资源利用体系,缓解水资源对城市化进程的约束,是河西走廊各地区实施城镇化战略和西部大开发战略所面临的共同任务。     

黄河三角洲土地资源开发对策的探讨

黄河三角洲是我国三大三角洲之一,面积约5930km²,它拥有丰富的土地资源,但从大农业角度来看,其土地质量较差,生态环境脆弱。当前,其土地资源的合理开发利用具有十分重要的现实意义。 首先,本文将区内土地类型划为 5类和19个亚类。其次,应用二级模糊综合评判,将其土地质量分为8等13级。其中宜农地占28.83％,宜牧地占34.44％,渔业用地占27.98％。最后,应用层次分析法（AHP）对土地资源合理开发利用的对策作了分析探讨。认为:对于黄河三角洲土地资源的开发,必须强调遵循经济效益服从社会效益和生态效益的总原则。在此前提下,提出了以保证工矿业用地为首的6项开发策略,以及以引黄放淤改良盐碱地为首的20项开发措施。