青岛市生态环境需水量研究

根据生态用水的共享性原则提出了青岛市区域生态环境需水量概念模型,利用水文学方法计算了以植被生态需水量、河流环境需水量、地下水回灌需水量之和代表的青岛市区域生态环境需水量,分析了区域生态环境需水量供需平衡,认为区域水资源供给与适宜的生态环境需水量之间处于脆弱的平衡状态.降水、径流等水资源季节分配的不均衡和工业、城市大量用水使生态环境需水在一定的时空条件下得不到满足.应采取加强水资源利用管理、污水资源化、用好入境客水、保护地下水、开展海水综合利用等节水措施充分满足生态环境需水.     

桑干河干流山西段生态环境需水量研究

山西省桑干河流域地处我国黄土高原干旱半干旱区,水资源开发利用与生态环境矛盾十分突出,同时水资源供需矛盾形势十分严峻。从水资源开发利用中的生态环境问题出发,指出生态环境需水量是地表水体维持特定的生态环境功能所必须蓄存和消耗的最小水量,在此概念基础之上,构建计算河流系统生态环境需水量的理论方法。以桑干河为例,分河流生态基流、水面蒸发量、入渗需水量、输沙需水量以及污染物自净需水量五部分,概算了桑干河河流系统的生态环境需水量。研究结果对提高水资源利用效率、改善生态环境有着重要的理论意义和实用价值。     

基于SD-MOP模型的生态型灌区水资源优化配置研究

为解决传统灌区日益严重的水资源短缺和生态环境问题,构建以"资源节约、高产高效、生态环境良好"为理念的生态型灌区,开展灌区水资源优化配置研究。以陕西省泾惠渠灌区为例,基于节水-经济-生态多重目标,构建系统动力学-多目标规划(System Dynamics-Multi-Objective Programming,简称SD-MOP)耦合模型,仿真模拟生态型灌区各子系统因果反馈关系,开展"P=50%"水平年的生态型灌区水资源优化配置研究。结果显示:到2030年,当灌区农业需水量、工业需水量、生活需水量和生态环境需水量分别为3.23、0.58、0.37和1.16亿m3时,可实现生态型灌区节水效益、经济效益以及生态效益最佳,泾惠渠灌区总需水量下降7.93%,经济效益和生态效益分别提高67.78%、9.09%。与单目标SD模型仿真结果相比,工业需水量和生活需水量分别增加3.57%和2.78%,农业需水量和生态环境需水量分别下降14.10%、9.38%的情况下,灌区总需水量下降10.40%,经济效益、生态效益分别增加27.28%、10.20%。研究表明,基于SD-MOP模型的水资源优化配置方案更有利于生态型灌区的实现,该成果可为生态型灌区水资源可持续利用和生态环境良性发展提供科学依据。     

诺敏河流域生态环境需水量计算

总结了国际上常用的生态环境需水量的几种计算方法:历史流量法、水力学法、栖息地法、综合法;在其基础上提出了适合我国的生态环境需水量计算方法:Montana、7Q10法和多年最小月平均流量法。并利用上述三种方法计算了诺敏河的生态环境需水量,最终结果选用Montana法的计算结果。计算诺敏河流域生态环境需水量最终目的是为了保护诺敏河流域的生态环境,为流域系统的水资源优化配置提供依据,以解决河流生态问题与水量优化配置问题,提高流域的综合效益,处理好有限的水资源与用水量增加之间的矛盾。     

基于3S技术的辽河河口湿地生态环境需水量研究

利用3S技术对辽河河口湿地覆被信息进行提取,为生态环境需水量计算提供数据基础。根据研究区的实际情况和生态系统特征确定生态环境需水量的计算类型和计算方法,经计算结果表明:适宜生态环境需水量为2.74亿m3/a;多年平均降雨下、75%频率下和95%频率下对应的最小生态环境需水量分别为0.78、0.94和1.10亿m3/a。为有利于水资源的优化配置,给出了它们的生态环境逐月需水过程。在缺水的情况下,最小生态需水量计算是非常重要的。     

基于蒲河流域生态功能的生态需水量计算

生态需水量的研究是水资源合理配置和生态环境建设的重要理论基础。以蒲河流域为例,根据北方河流生态需水量在年型和年内的变化规律,分析河流生态环境功能。利用基流比例法和近10a的最枯月平均流量法分别计算河道生态需水量和河道的自净需水量,得到生态基流范围在0.57～7.64m3/s;经分析得出保持河道需水量和对污染物的自净能力的河流最小生态基流量为0.57m3/s。试验结果可为流域规划和生态调度提供必要的依据。     

深圳市水资源综合利用研究

深圳本地区水资源严重缺乏，城市供水调蓄能力低下，河流污染严重，大量供水依靠境外引水，近年本地区总需水量连续增长。通过研究污水处理与再生利用、海水利用与雨水利用等技术方案，探讨实现深圳水资源可持续利用的综合利用方式。     

辽河河口湿地生态环境需水量研究

科学合理地确定辽河河口湿地的适宜与最小生态环境需水量是维持其生态系统健康的重要保障。利用3S技术提取辽河河口湿地覆被信息,将生态环境需水量的计算类型划分为消耗型和非消耗型,建立了适合辽河河口湿地的计算模型,并利用该模型计算了研究区2000、2005和2014年的生态环境需水量以及适宜生态环境需水量与不同降水频率条件下的最小生态环境需水量。结果表明,研究区适宜生态环境需水量为99 554.92×10~4m~3;多年平均降水条件下、75%降水频率下和95%降水频率下对应的最小生态环境需水量分别为20 220.13×10~4m~3、22 362.31×10~4m~3和24 314.98×10~4m~3。     

五家渠市水资源供需平衡及水资源承载力分析

运用水资源供需平衡的基本理论,以五家渠市为例,采用万元产值需水量定额法,定性与定量相结合,基于不同时期城市未来年份社会经济发展的预测,对不同时期五家渠水资源供需平衡进行预测.考虑新疆平均和高耗水水平下工业需水量的不同,预测两种情形下五家渠将于2027年和2022年分别打破水资源平衡,表明未来五家渠水资源紧缺成为社会经济发展的“瓶颈”.随后计算了五家渠未来水资源平衡指数和负载指数,表明水资源利用压力越来越大.最后提出了实现五家渠市水资源合理配置的保障措施,以保证五家渠市经济社会的正常、稳定和可持续的发展.     

聊城市水资源承载力变化研究

选取人均水资源量、水资源利用率、人均供水量、供水模数、生活用水定额、耕地灌溉率、万元工业产值需水量、需水模数、生态环境用水率等9个评价因子,采用模糊综合评判的方法,对聊城市1996-2005年来水资源承载力进行了研究,分析了聊城市水资源承载力的变化情况.同时,预测了该地区2010、2015和2020年的需水量、供水量,分析了不同情景下水资源的供需平衡和水资源承载力情况.从而得出:1996-2005年来聊城市水资源承载力的综合评分值较小,虽然由1996年的0.417 2增加为2005年的0.442 2,但均低于平均值0.5.其变化主要和降水量以及GDP的变化有关.对该市水资源承载力贡献最大的是客水资源,其次是本地水资源.     

海伦市用水现状与2020年需水预测

【目的】预测城市的生活、工业、农业用水的需水,对城市的规划、经济发展以及供水系统的管理及扩建提供可靠依据。【方法】使用水平衡分析法及线性回归分析和大量的数据运算,通过线性回归分析现状年及2013—2017年用水量分析了海伦市用水现状并预测了2020年需水量。【结果】2020年海伦市城镇居民生活用水为774.66万m~3,农村居民生活用水量为1 622.32万m~3,2020年海伦市工业需水量为0.061亿m~3,2020年海伦市农业需水总量为3.64亿m~3。【结论】预测年2020年供水量大于需水量。     

城市发展过程中用水量预测研究

城市化程度的不断提高使得城市对资源环境的需求越来越多,对资源环境的压力也越来越大,尤其是对作为城市物质基础的水资源的压力越来越大。因此需要对城市经济发展过程中城市发展与城市用水的关系进行更进一步的研究。用衡量城市经济发展的4个指标组成一个向量-Ψ来定量描述城市化,并利用神经网络建立了向量-Ψ与城市用水量Q的数量关系,然后根据城市经济发展目标预测相应城市规模条件下城市用水量,为城市规划提供依据。     

郑州市水资源可持续利用的模糊综合评价

采用改进的模糊综合评价模型,从社会经济系统、生态环境系统和水资源系统3个层次16个指标对郑州市水资源可持续利用状况进行综合评价。结果表明:2001～2005年,郑州市水资源综合评价指数分别为0.28、0.32、0.46、0.40、0.43,整体上呈快速上升趋势,但其可持续状况仍然处在较差或一般阶段。在此基础上对未来规划水平年(2010、2015、2020年)水资源可持续状况进行预测和评价,结果表明,2005～2020年郑州市水资源可持续利用状况呈较快增长态势,2015年、2020年均可实现较强的可持续利用状况。水资源系统是影响郑州市水资源可持续利用的限制性要素,其中,提高污水排放达标率、污水回用比率、水资源利用系数(如单方水工业产值、万元GDP取水量、平均灌溉水利用系数)是改善郑州市城市水资源可持续利用状况的重要举措。     

城市水循环对城市供水量的影响分析

水是生命之源,是人类赖以生存和发展的物质基础。城市是自然界与人类活动相互作用、相互影响的复杂系统。城市水循环对城市水源的开发和利用具有重要意义。描述了城市水循环的基本框架,并根据其框架确定城市可供水量,以新郑市为例,针对新郑市现状,以城市水循环框架为基础,有效利用当地水源、外调客水水源,合理开发当地可利用水源。结果证明,良好的城市水循环框架有利于城市水源的开发和利用,对城市发展具有重要意义。     

应用灰色新陈代谢GM(1,1)模型预

研究了灰色系统理论在中长期城市需水量预测中的应用。由于常规GM(1,1)模型被用于预测时，精度较高的仅仅是最近的几个数据，越往未来发展，该模型的预测意义就越弱。针对常规GM(1,1)模型存在的不足，建立了灰色新陈代谢GM(1,1)需水量预测模型。并利用此模型对北方某缺水城市未来10年的需水量进行了预测。结果表明：模型精度较高，预测误差较小。对于中长期城市需水量预测这样复杂的问题, 灰色新陈代谢预测模型具有预测精度高、简捷实用等优点，该方法可作为中长期城市需水量预测预测的工具之一。     

城乡统筹背景下重庆市水生态足迹分析及预测

为研究城乡统筹背景下重庆市水生态足迹情况,利用水生态足迹模型,分析了重庆市2000—2014年水生态足迹和水资源承载力,运用GRNN模型预测了2015—2018年城乡人均水生态足迹与人均水资源承载力。结果表明,12000—2014年重庆市水生态足迹总体呈上升趋势,由0.093 2亿hm~2增长到0.143 5亿hm~2。水资源承载力受降水量的影响,整体波动较大。水生态压力指数介于0.115 6~0.235 9之间,远小于1,水资源开发利用空间大。2城乡水生态足迹与水资源承载力有差异:农村总水生态足迹大于城市,但人均水生态足迹小于城市。农村总水资源承载力与人均水资源承载力均大于城市。城市水生态压力指数大于农村,但二者都小于1,说明城市水资源利用程度高,但城市发展对水资源的压力也大。3预计2015—2018年重庆市城乡人均水生态足迹总体上都呈上升态势,城市人均水生态足迹将由0.386 64 hm~2增长到0.409 62 hm~2,增长了6%。农村人均水生态足迹将由0.276 50 hm~2增长到0.336 57 hm~2,增长了22%。城乡人均水资源承载力在一定范围内相对稳定,水生态足迹增长将威胁水资源可持续利用。在充分考虑重庆市水资源的时空分布基础上,优化产业结构、转变发展方式、统筹城乡布局,可促进重庆社会经济可持续发展。     

湖南省水库向城市供水研究

在湖南省已建水库资源总量、分布、水质以及相关城市供水现状与需水预测等大量资料的基础上，分析了水库水资源重新配置和城市供水紧缺的关键要素。在此基础上应用模糊数学多级多因子综合评价原理与方法，对湖南省目前29座城市的江湖水资源与已建67座靠近城市的大中型水库资源，给出了科学的定量评价。同时建立了“水库富水评价”、“城市水资源短缺评价”、“水库向城市供水方式评价”3个通用模式。