水资源水质水量优化配置分析

本研究旨在实现水资源水质水量的优化配置,通过对水资源水质水量优化配置的生态经济学理论进行分析,指出水资源水质水量优化配置的概念,在内涵分析基础上确定了水资源水质水量优化配置的具体阈值原理和模型体系框架.同时对青海水资源水质水量的优化配置进行分析,指出不同区域的水资源水质水量需要进行针对性的优化配置.     

基于多目标模糊优化模型的兰州市水资源优化配置研究

构建可持续发展视角下的兰州市水资源优化配置模型。以净效益系数、水利用系数和供水成本为指标,运用熵值法修正由层次法获得的各项指标的权重,并采用多目标模糊线性优化模型确定各用水部门的综合效益系数,代入线性规划法求解规划年2020年在不同用水保证率(多年平均、50%、75%、90%)下各用水部门分配水量。分配结果(多年平均)与预测结果相比工业用水量减少了1.363 5亿m~3,农业用水量和生态用水量分别增加了1.126 0和0.237 5亿m~3,该分配结果有利于实现兰州区域经济的可持续发展与水生态的协调发展。     

基于2型模糊集的多目标农业-生态水土资源优化配置

针对西北干旱区灌区生态环境脆弱、水资源短缺、复杂不确定性等问题,以石羊河流域红崖山灌区为例,耦合2型模糊集、模糊可信度约束规划和多目标规划等理论方法,构建了基于2型模糊集的多目标农业-生态水土资源优化配置模型。模型以灌溉水损失最小、生态植被灌溉水满意度最大、生态植被灌溉水费用最小和主要粮食作物经济效益最大为目标,对红崖山灌区10个决策单元的地表水、地下水和粮食作物种植面积进行优化配置。求解模型得到不同可信度水平和不确定性程度下的水土资源优化配置方案。结果表明：耦合2型模糊集的模型能够提供丰富的配置方案,水量对可信度水平的敏感性高于不确定性程度,作物种植结构对可信度水平不敏感。以不确定性程度参数为0.5、可信度水平为0.7时为例,生态植被均通过地表水灌溉,作物通过地表水、地下水联合灌溉,玉米的产量和经济效益均大于小麦。相比前人研究,本研究考虑生态植被灌溉需求,优化结果更加真实合理。本研究可为决策者提供较为符合灌区实际的配置方案,为西北干旱区灌区现代化建设提供科学指导。     

基于区间两阶段模糊可信性约束模型的灌区水资源配置

针对灌区水资源配置系统中的复杂性和不确定性,以湖北省漳河灌区为例,构建区间两阶段模糊可信性约束规划模型,实现灌区各用水户间水资源优化配置。模型以系统经济收益最大为目标函数,引入模糊变量、离散区间和概率分布表征系统中的多重不确定性,设置可信性置信水平解决带有违规概率的模糊风险问题。求解模型得到多种情景下水量、灌溉面积优化配置结果以及系统收益,结果表明,模型可以有效处理配置系统的不确定性问题,反映系统收益与风险之间的权衡,实现灌区水资源高效配置。优化结果有助于灌区管理者协调各用水户的利益冲突,制定合理的决策方案。     

灌溉用水优化配置模型研究进展

概述了灌溉用水优化配置模型的研究进展,并分别从目标函数个数、时空尺度差异、作物种类、灌溉水源、模型个数、优化方法等角度进行了分类。通过分析各类灌溉用水优化配置模型的优缺点,指出了根据灌区水源情况联合调度地表水和地下水,并充分考虑灌区各因子的时空差异,建立多目标、多约束耦合模型,同时兼顾生态用水,是今后灌溉用水优化配置模型的研究重点。通过对灌溉用水优化配置模型的综述,旨为有效地缓解灌溉用水紧张的状况,实现灌区水资源的可持续发展提供决策支持。     

基于地下水可持续利用的宁城县水资源优化配置研究

宁城县经济社会的快速发展导致水资源需求量日益加大,地下水超采日益加重。根据宁城县各水源的供水能力以及各用水户对水量水质的要求,并综合考虑各方面因素,建立基于地下水可持续利用的水资源多目标优化配置模型,并采用MATLAB优化工具箱中的fgoalattain函数对模型进行求解,得出水资源合理分配方案。结果表明:在规划年水平年2020和2025年,用水大户第一产业用水量得到有效控制,各行业用水比例得到合理的调节,在满足生活、生产和生态需水的条件下,地下水开采得到了合理的控制,2020年50%和75%保证率下地下水开发利用程度分别为57.04%和64.74%,2025年50%和75%保证率下分别为59.66%和66.84%,为地下水的可持续开发利用提供了依据。     

南水北调江苏段用水户概化及水资源优化配置研究

根据江苏段的受水区特点,将其按照农业、工业、生活、生态环境、船闸5个用水部门进行用水户概化。在此基础上,以区域总缺水量最小为目标,按6个地级市进行分区,以各行政区各水源供水量作为决策变量,以各水源可供水量、用水户需水量等作为约束条件,建立水资源优化配置模型。通过Matlab编程分析计算得出,在不同水文年情况下,受水区各类用水户均能满足其规划需水要求。     

基于模拟-优化模式的流域水量水质联合调度研究

为了改善流域水质型缺水日益严重的状况,基于传统的自然水循环水资源调控问题,考虑水质因素,依据生活、生产、生态用水对水质的不同需求,建立水量-水质联合调度模型。此外,为了充分发挥水库群等水利工程的调节作用,通过考虑流域节点上下游间的水力联系,将模拟与优化模式相结合,构建基于模拟-优化模式的流域水量-水质联合调度模型,并采用自适应遗传算法以洪汝河流域为例用vb编程求解。计算结果不仅验证了模型的实用性,且较传统的流域联合模拟供水方案更优,效率更高,同时也能体现水质改善效果。     

小开河灌区地表水沙及地下水联合优化配置模型

水资源供需矛盾、地下水环境保护以及泥沙长距离输送是小开河灌区面临的3个重要问题。针对灌区水资源开发利用现状和长距离输沙的特点,以水资源配置的总体经济效益为目标建立了水量分配效益模型,以地下水合理埋深为目标建立了地下水位控制模型,并将当前水沙优化调度的具体措施模型化建立了输沙效果模型;利用分层序列法按水量模型、水量-水沙模型、水量-水沙-地下水模型的求解次序逐步将三个不同目标的模型耦合在一起,得出了50%及75%水平年时引黄水和灌区地表、地下水联合优化配置方案。该优化模型综合考虑了水资源利用的经济与环境问题,对促进小开河灌区以及黄河下游其他引黄灌区的可持续发展有参考价值。     

SWAT模型与水资源配置模型的耦合研究

利用改进的SWAT模型多水源灌溉模块,将水资源配置模型的农业灌溉用水展布到改进后的SWAT模型中,实现二模型的松散式耦合。以天津为例,对SWAT模型进行参数调整和验证后,由耦合模型计算天津13个区(县)8种代表作物在水资源合理配置结果下的灌溉水量和相应的ET。耦合模型中的SWAT模型的灌溉水量接近配置模型结果,且ET的时空分布比较合理,耦合模型模拟精度较常规SWAT模型大幅提高,这种分布式水文模型与配置模型的耦合为流域水资源管理提供了一种新的途径。     

基于WEAP模型的石羊河水资源安全分析

利用WEAP软件建立了石羊河流域水量和水质预测模型，选取2010年为现状基准年，通过参考预案对流域未来的水量平衡关系、用水结构和水质变化进行定量计算和分析，预测流域水量和水质的变化趋势。结合石羊河流域治理规划，设计不同的预案组合，模拟水资源的管理决策，进行方案比选择优。结果表明：调整产业结构、压田节水、促进工业发展有利于流域水资源安全和可持续发展。     

水资源优化配置研究进展

结合我国水资源问题,阐述了水资源优化配置的作用,对国内外水资源优化配置的研究进展做了评述,从可持续发展的角度,对水资源优化配置研究成果的特点进行归纳。在此基础上,指出水质水量联合优化配置和水资源优化配置效果评价的理论、模型和方法,以及3S技术和新优化算法在水资源优化配置中的应用,是水资源优化配置研究的重要领域。     

明确初始水权数量与质量的分配系

为解决水资源管理和水市场建设中涉及的水权问题，本文以内陆黑河干流为背景建立了干旱区水权分配系统。按照不同地区使用的水资源除了具有相对公平的数量，还应该具有相对公平的质量的原则，系统将以往模糊的流域水权界定对象清晰化，明确其为河流在某种社会经济条件下，为满足生态和水环境的要求，流域所能调配的水资源。为此，系统考虑与地区取水相关的经济和环境因素，运用基于水资源模型和区域水质模型的多目标规划方法计算流域各地区理论取水量，并将理论取水量结果用于改进目前的水权分配计算方法，不仅给出了流域各地区的水权分配比例，同时将各地区按水权分配到的水资源数量和质量也一并给出。实际应用证明了系统的有效性，给出的水权分配结果较以往类似成果加深了各地区对自身拥有的水资源状况、以及将面临的流域整体水资源形势的认识。     

长沙县两河流域水资源保护规划

为了保护长沙县浏阳河、捞刀河的水资源,通过对两河流域水质现状及污染源的调查分析,确定了各河流分区水质保护目标。根据两河流域水污染源现状调查成果,分析了主要污染物现状排放量。针对水功能区的纳污能力分析成果,提出主要污染物入河控制量方案。在现有成果及相关资料基础上,根据两河流域特征,针对存在的突出问题,提出了水资源保护目标及对策。     

抚河流域水量分配方案的和谐度评价

水量分配要考虑人与自然的和谐,人与人的和谐,各用水单位之间的和谐。基于福祉经济学思路,论述了水量分配和谐度的内涵,建立了水量分配满意度和公平度的评价体系和方法,两者相乘即为和谐度;并以抚河流域为例,对其各水量分配方案的和谐度进行了计算评价。     

基于水量平衡下的灌区用水计划编制方法综述

为了精准指导农田灌溉,合理优化渠系输配水,提高水资源的利用率、灌区的管理水平和总效益,对灌区用水计划的编制方法展开了理论研究.将用水计划的编制过程概括为实时灌溉预报和渠系配水两部分,分别进行归纳整理和分析.在对国内灌区用水计划的编制方式进行了解的基础上,着重介绍了利用土壤水分平衡方程进行实时灌溉预报的方法,总结各参数预...     

基于水市场的水权水资源税博弈分析

我国水资源紧缺日益严重,这就要求我们对有限的水资源量进行合理配置。以博弈论为基本理论框架,建立序贯博弈模型,在水市场存在的条件下对初始水权和水资源税进行博弈分析,运用倒推法求解子博弈精炼纳什均衡,从而得出如何分配初始水权分配和水资源税征收数额,实现对流域水资源的优化配置。同时对建模思路和解决方法进行阐述,并给出算例予以解释。     

合同节水管理利益分配研究

合同节水管理引入社会化资本,具有广阔的应用前景,而其利益分配机制不健全成为实施推广的主要障碍之一。通过分析合同节水管理的主要利益相关者及其相互之间的博弈关系,选取能够较好解决多方博弈利益分配的Shapley模型对合同节水管理利益分配模式进行探索研究,并进行实证分析,得出合同节水管理的利益分配模式:节水用户得到最高收益分配,其次是节水服务公司与资金提供者。研究对合同节水管理的推广具有实际指导意义。