沈阳地区水资源短缺原因分析及对策研究

本文根据沈阳市58年水文观测资料,对沈阳市地表水资源量、地下水资源量和水资源总量与供需水资源量进行了分析,确认沈阳市属水资源严重短缺地区,提出了主要应对和改善措施.     

分布式水文模型在流域水资源量趋势演算中的应用

采用SWAT分布式水文模型分析计算流域水资源量变化趋势,并以伊通河流域为例,分析伊通河流域1993-2008年在水资源量变化情况及演变趋势。并得出以下结论:从1993-2001年,研究区域地表水资源量有减少趋势,减小幅度为12%左右,由于地下水开采量逐年增加,地下水水位下降,疏干面积增加,降水入渗补给量及地表水体补给量增加,地下水资源量有增加趋势,这9年间是伊通河流域地下水资源情势变化较大的时期,2001年以后,伊通河流域地表及地下水资源变化幅度较小,趋于平稳。     

江苏省地表水资源评价与利用研究

根据经济社会可持续发展和生态环境保护对水资源的要求，为实施对水资源的全面节约、有效保护、优化配置、合理开发、高效利用、综合治理和科学管理，以促进人口、资源、环境和经济的协调发展，需全面搞清水资源量及可利用量的状况。采用新资料和新方法，针对江苏省水系特点，对省内地表水资源量及可利用量进行系统分析评价，并对地表水资源利用前景进行分析，对地表水资源管理提出建议，成果为全省水资源合理开发与配置提供决策依据。     

试论南水北调一期工程受水区多水

南水北调一期工程是缓解我国北方地区水资源短缺状况,促进水资源优化配置的重要措施。工程通水后,将形成受水区当地地表水、地下水、工程水和南水北调工程外调水多种水源供水格局。通过建立受水区多水源水价模型,适当调整受水区综合水价,引导人们调整用水行为,可以实现南水北调工程的良性运行和受水区水资源的优化配置,达到人与自然的和谐共处。     

南水北调一期工程受水区多水源水

南水北调一期工程是缓解我国北方地区水资源短缺状况,促进水资源优化配置的重要措施。南水北调工程通水后,将形成当地地下水、地表水、工程水和南水北调工程外调水等多种水源供水格局。将水资源费作为一种变量,建立受水区多水源水价模型,合理调节受水区综合水价,可以实现南水北调工程的良性运行和受水区水资源的优化配置,达到人与自然的和谐共处。     

多水源多目标供水系统模拟模型研究

对于具有水库供水和地下水源地供水的联合供水系统，应用水资源系统模拟模型，并利用计算机的数据处理功能，建立了地表水地下水联合调度模拟模型。经历史资料验征，对于提高供水保证率和充分合理地利用水资源，具有显著的经济、环境和社会效益。     

浅谈肥城市水资源可持续利用与保护

1水资源现状 肥城市地处鲁中山区，全市水资源量为2．6亿m^3，人均占有271m^3，仅为全国的14％，全省的60％，属于严重的缺水区。在现有水资源的可利用量中，地下水占82％，地表水占18％。因为近几年持续大旱，地表水基本无可利用量，工农业生产及人畜用水全部靠提取地下水来解决，致使地下水长期处于超采状态，造成部分机井吊泵，城区供水压力不足，工业用水告急，     

建平县节水实施方案及效益评价探析

为实现建平县水资源优化配置和高效利用,最大限度地发挥和挖掘地表水与地下水、常规水源与非常规水源之间相互补偿潜力,全面提升水资源承载能力,本文对节水方案及效益进行了评价,以保障全县城乡供水安全,为实行最严格的水资源管理制度提供可靠依据.     

基于极度干旱的喀斯特高原山地与峡谷水资源优化配置方式对比——以贵州花江峡谷南岸和毕节朝营小流域为例

以喀斯特峡谷和山地地貌典型缺水山区为例,基于气候极度干旱条件,在弄清区域水资源赋存特征和降雨时序基础上,分析了不同干旱情景下供需平衡情况。结果显示:一般干旱情景下,喀斯特峡谷区靠水窖(池)储水能满足饮水需求,喀斯特山地区地表水资源量和储存水量也达到饮水需求量,但由于利用效率低,缺水现状成为常态。气候极端干旱情况下,峡谷区地表水干枯,极度缺水时间超过2个月;山地环境地表水量大幅度减少,可用水量不足需水量50%,人畜饮水极为困难。根据区域水资源时空分布及人居格局特点,采用"集中引水,分散供水"方式,从花江示范区6km外引入流量稳定的地下水,经多级分流向南岸整个区域自流供水,解决3 850人和435头牲畜饮水安全;通过从朝营流域外5km引入稳定水供给上游使用,从而将上游水源腾出来调入中下游区域,并与当地水资源工程结合起来利用,采用多级收集洼地泉点、堵截-地下河提水方式,集中向洼地周边供水,使流域3 449人和3 446头牲畜饮水得到保障。     

猎豹优化算法在水资源优化配置中的应用

水资源优化配置能够解决区域水资源短缺及不合理利用问题,近年来优化算法成为获得水资源优化配置结果的重要工具。为有效缓解现有优化配置算法中存在的收敛缓慢、局部优化和早熟等问题,介绍了一种新型的元启发式算法：猎豹优化算法（the Cheetah Optimizer,CO）,利用该算法收敛速度快、鲁棒性强、寻优能力强等优点,将其运用至水资源优化配置问题中。以太原市为研究区域,建立了以经济效益、社会效益和生态效益为目标的水资源优化配置模型,采用CO求解该模型,并与遗传算法（Genetic Algorithm,GA）结果进行对比分析。结果表明：CO的污染物排放总量在规划年（2030）控制目标内,区域用水满意度达到0.98,能够满足基本用水和发展用水需求;与现状年（2020）相比,生活用水占比下降22.58%,三次产业用水占比分别上升10.53%、25.81%、12.5%,地表水和地下水供水比例分别降低21.70%、11.14%,回用水和引黄水供水比例分别提高了5.43%、27.40%,符合太原市水资源配置思路,验证了CO的有效性;与GA相比,CO的区域满意度、综合用水价值和配水公平性分别提高了7....     

北京市再生水灌区规划研究

以北京市大兴区和通州区境内的再生水灌区为研究对象,在分析灌区水文、气象、水资源开发利用与水量平衡状况、水利工程现状以及作物需水、灌溉水源等资料的基础上,采用系统工程的方法,通过构建多水源联合调度模型,统筹调度再生水、地表水、地下水等灌区内可利用水资源,使再生水灌区供水保证率得到显著提高,基本实现了地下水的采补平衡。提出了再生水灌区规划重点应围绕地表调蓄工程、田间配套工程、水网扩建工程以及灌区水资源管理信息化工程等4项内容。研究成果提升了再生水灌区规划的科学化水平,促进再生水资源高效合理利用。     

基于模拟退火粒子群算法的水资源优化配置

为了缓解水资源供需矛盾、提高水资源利用率,并在水资源优化配置中探寻新的求解方法,构建了以社会、经济、生态效益为目标的综合评价函数,建立了基于模拟退火粒子群算法的优化配置模型.将模拟退火的思想引入基本粒子群算法当中,解决了粒子易陷入局部极小值的问题.以陕西省渭南市大荔县为研究区域,设置了地表水、地下水、其他水3种水源以及5类不同用水户;利用模拟退火粒子群算法,对该区域2020,2030年2个水平年,3种不同来水水平(P=50%,75%,95%)下的水资源优化配置方案进行了求解.结果表明:在75%的来水下,2020年大荔县地表水、地下水和其他水的供水量分别为19 641.89,12 000.29和8 655.69万m³;2030年的供水量分别为25 936.30,17 345.87和7 685.42万m³.与优化前的供水量相比,节水量分别为333.11和404.76万m³.     

环境变化对河北省水资源量的影响

分析了气候变化、地下水超采、地表径流及粮食产量变化等方面对水资源的影响，结论认为，在新一轮水资源评价中，要充分考虑环境变化对水资源量的影响，加强地下水位大埋深条件下地表产流量、地下水补给量以及作物产量水平提高对水资源影响的实验研究，以提高新一轮水资源评价成果的精度。     

气候变化对北京地下水资源的影响分析

总结了北京地下水资源概况,对近60 a来北京气温、降水、蒸发的变化特征进行了分析。结果表明:北京气温在波动中增暖,增幅约为0.08℃/a,而年降水量表现为下降趋势,平均变幅为-3.45 mm/a;年总水面蒸发量表现为明显的下降趋势,平均变幅为-8.04 mm/a。降水减少加之超量开采给地下水资源带来不利影响,导致地下水位持续下降,局部浅层含水层疏干,1999-2013年,第四系地下水累计亏损量达65.82亿m3,年均亏损量4.39亿m3,地下水水质也随之变差。平原区地下水蒸发量由1960-1980年的年均4.95亿m3/a,降至2001年以来的年均0.44亿m3/a。气温对地下水的影响是间接和微弱的。     

基于线性规划和MODFLOW耦合技术的人民胜利渠灌区水资源优化配置研究

【目的】确定人民胜利渠灌区合理的农业水资源优化配置方案,为灌区水资源管理和机井布置提供科学依据。【方法】针对人民胜利渠灌区水资源分配不合理及灌区生态环境恶化问题,按照灌区地形地貌、工程类型和灌溉水源特点将灌区分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共3个计算单元,基于线性规划方法和MODFLOW地下水数值模型对灌区各计算单元进行不同水文年水资源优化配置,并模拟优化配置后地下水位动态变化。【结果】确定了不同水文年灌区的水资源优化配置方案:灌区计算单元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区不同水文年的井渠比例有所不同,平水年井渠比分别为1/3.14、1/3.25、1/2.92,丰水年分别为1/3.47、1/3.66、1/3.24,枯水年分别为1/2.75、1/2.77、1/2.60;平水年计算单元Ⅰ区模拟地下水埋深相比初始埋深下降0.01 m,水资源总量基本处于平衡状态;计算单元Ⅱ、Ⅲ区模拟地下水埋深相对于初始埋深分别上升了0.12、0.15 m;丰水年灌区计算单元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区模拟地下水埋深相比初始埋深分别上升了0.1、0.23、0.3 m;枯水年灌区计算单元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区模拟地下水埋深相比初始埋深分别下降了0.17、0.08、0.04 m。【结论】线性规划方法和MODFLOW地下水数值模型相结合能较好地模拟灌区地下水流场和预测地下水动态变化趋势,进而确定合理的水资源优化配置方案。     

农业节水措施对地下水涵养的作用及其敏感性分析

以北京市大兴区为研究区,利用经校验的水平衡模型,通过调整灌溉满足率和灌溉水利用系数,探讨了不同农业节水措施对增加地下水补给量和减少地下水开采量的作用及其敏感性。结果表明,不同水文年型下,降低灌溉满足率及提高灌溉水利用系数都能减少地下水开采量,且降低灌溉满足率对减少地下净开采量的作用更为显著,有利于区域地下水涵养。在参数取值范围内,地下水净开采量对灌溉满足率的敏感性较大,而地下水补给量对灌溉水利用系数的敏感性较高。与提高灌溉水利用系数相比,对资源性缺水区域,采用先进节水技术,适度降低区域灌溉满足率,对促进水资源持续有效利用及加大地下水涵养具有更显著的效果。     

气候变化与人类活动对地下水埋深变化的影响

以通辽市科尔沁区为研究区,利用累积距平、M-K突变检验和累积量斜率变化率比较法,对降水量变化与地下水埋深变化进行突变检验,定量评估研究区气候变化与人类活动对地下水埋深变化的贡献度。结果表明:地下水埋深多年来呈显著上升趋势,降水对地下水埋深动态变化的影响存在明显的滞后现象,滞后期为3 a;研究区地下水埋深与降水量突变点为1998年,前期1980—1998年为基准期,后期1999—2016年为影响期;研究区气候变化对地下水埋深变化影响的贡献度为24.5%,人类活动对地下水埋深变化影响的贡献度为75.5%,人类活动是造成地下水埋深下降的主要原因。     

人类活动影响下乌苏市地下水埋深演化趋势

【目的】研究人类活动影响下乌苏市地下水位变化趋势,以及各因素变化对该地区地下水位演化的影响程度。【方法】对2018年9月乌苏市地下水埋深进行了统测,通过Mapgis软件分析了地下水流场及埋深,组合2008—2017年耕地面积、地下水开采量、节水灌溉面积、地表水引水量、总灌溉面积、机井数量等变化因素对地下水埋深演化趋势进行分析,并利用灰色关联方法评价了各因素与地下水埋深的关联程度。【结果】乌苏市地下水流向由南向北,后转向西流入艾比湖,部分地方存在降落漏斗;在人类活动影响下,地下水位整体呈下降趋势;地表水引水量与地下水开采量的灰色关联度均大于0.6。【结论】地表水引水量与地下水开采量为影响地下水位演化的主要驱动力;乌苏市实施控制用水总量方案后水位有所回升,在地下水开发利用过程中仍需掌握地下水位动态变化。     

变化环境下灌区地下水动态演变趋势及驱动因素

以陕西省宝鸡峡灌区为研究区,从地下水系统与外部环境的关系出发,运用了线性趋势回归检验、Kendall秩次相关检验及Spearman秩次相关检验3种统计水文学方法,分析了近30 a(1981—2010年)灌区变化环境因素——降水量、蒸发量、地表水灌溉量及地下水开采量的变化趋势,结果表明:灌区降水量呈不显著下降趋势,平均年降水量倾斜率为-2.900 mm/a,而蒸发量呈波动上升趋势,平均年蒸发量倾斜率为3.270 mm/a,降水量和蒸发量两者具有互逆变化特征;灌区地表水灌溉水量呈显著下降趋势,而地下水开采量呈不显著下降趋势.基于GIS技术和地统计学方法,研究了灌区地下水位动态的时程演变趋势和空间分布特征,研究表明:1995—2005年,灌区西北部地区地下水位有明显下降趋势,10年间下降约7~8 m,中部乃至东南部也有小幅度的下降,下降不足1 m;2005年以后,灌区内仅在渭河北岸的武功、兴平南部及咸阳中南部有小幅度下降趋势.通过灰关联分析方法,识别了灌区地下水位动态变化的主要驱动因素,得知各影响因子的关联度都较大,均在0.5以上,且塬上灌区与塬下灌区地下水位动态变化的主要人类活动驱动因素分别为地表水灌溉和地下水开采.     

东北寒区水稻需水对地下水埋深的响应及灌溉模拟

【目的】揭示不同降水年型下东北寒区水稻需水对地下水埋深变动与灌溉的响应规律,进一步优化寒区水稻灌溉制度。【方法】以黑龙江庆安和平灌区灌溉试验站多年水稻灌溉试验及2017年地下水动态观测数据为依据,分析不同灌水模式下水稻耗水及地下水变化动态,验证AquaCrop模型在东北寒区水稻生长模拟中的适用性,并用于模拟分析25%、50%、75%降水年型下水稻需水与不同地下水埋深的相互关系及灌水量的响应规律,提出适宜该地区水稻高产的地下水埋深范围及其生育期净灌水量。【结果】①水稻生育期内,地下水埋深先浅后深,其中,分蘖期、拔节孕穗期和抽穗开花期耗水量大,灌溉和降雨较多,地下水埋深较浅;②构建了3种降水年型下ET与GD、I的多元回归方程,综合考虑了水稻需水量与地下水埋深、生育期灌水量之间的相关关系,可用于稻田高效耗用水管理和地下水资源持续利用;③为实现东北寒区水稻高产和地下水埋深基本稳定的双重目标,地下水埋深应控制在2.0～2.5 m之间,水稻生育期净灌水量为:枯水年不宜低于现状灌水量,即300 mm;丰水年和平水年净灌水量可适当减少至现状灌水量的0.8倍,即240 mm。【结论】提出了适宜该地区水稻高产的地下水埋深范围及生育期净灌水量,为促进我国东北地区节水增粮,保护湿地生态环境,提高农业用水效率提供了理论依据。