水资源短缺风险综合评价探讨

本文对北京市水资源短缺问题进行了风险探讨与评价。为了能够科学地描述水资源短缺风险程度,本文建立了科学的水资源短缺风险综合评价模型,为水利部门提供了一种有效和简便的水资源短缺风险判定方法。     

玉溪市水资源短缺风险时空分异及预测研究

开展玉溪市水资源短缺风险时空分异及预测研究对于水资源的合理利用和区域的可持续发展具有重要意义。基于模糊聚类法揭示玉溪市2005-2015年水资源短缺风险时空分布,预估2020、2030年的短缺风险,并利用灰色关联法分析各指标对短缺风险的影响大小。结果表明:(1)玉溪市2005-2015年水资源短缺风险时间差异显著,呈现先增加后减小的趋势。(2)各区县水资源短缺风险东高西低。(3)2020年在平水和枯水条件下,各区县处于2～3级短缺风险。在特枯水年,各区县介于3～4级风险; 2030年在平水和枯水条件下,各区县介于2～4级风险。在特枯水年,处于4～5级风险。(4)农业用水量对短缺风险影响最大,生态用水量和有效灌溉面积影响最小。     

泉州市水资源风险评价

基于自然灾害风险理论构建具有普适性的水资源风险评价指标体系,利用粗糙集理论对普适性指标进行约简,从而得到符合评价区实际情况的针对性指标,利用层析分析法-熵权法相结合的主客观组合赋权法为各指标赋权,在此基础上采用基于可拓论的综合评价方法进行水资源风险评价。通过上述方法的耦合完成泉州市水资源风险评价,结果表明:泉州市水资源风险评价针对性指标为人均水资源量、年均降雨量、人口密度、每公顷平均灌溉水量、万元GDP用水量、水资源开发利用程度、生活用水定额7项;近几年水资源风险程度处与中风险和较高风险。     

投影寻踪技术在水资源可持续利用评价中的应用研究

水资源短缺是制约玛纳斯河流域水资源可持续发展的"瓶颈"因素,因此,水资源可持续发展水平综合评价研究对流域国民经济可持续发展至关重要。从水资源、社会、经济、生态环境等4个子系统出发,结合投影寻踪技术,对流域水资源可持续利用水平进行了综合评价,评价结果表明,流域水资源可持续利用水平2000年处于V1级,2010年,2020年分别位于V2和V3级,流域水资源可持续利用呈良好变化趋势;该模型方法可靠,分析结果合理,评价结果可以为水资源可持续开发利用提供科学依据。最后,提出了促进流域水资源可持续利用的建议,为实现水资源可持续开发利用提供借鉴和参考。     

浙江省水资源支撑力定量评价研究

在总结前人水资源承载力综合评价研究的基础上,分析提出了水资源支撑力概念,并结合浙江实际,构建了水资源支撑力评价指标体系。运用基于改进遗传算法的投影寻踪模型对浙江省各地水资源支撑力进行了量化计算。计算结果显示了浙江省11个地市水资源支撑力情况,基本与各地水资源开发利用实际相符,为提高全省各地水资源工程项目决策的科学性、实施最严格的水资源管理制度、缓解水资源短缺矛盾等提供借鉴和参考。     

城市水资源承载力综合评价的DEPP

由于水资源短缺和水环境恶化等问题日益突出,引起了众多学者对水资源承载力的关注。投影寻踪法具有分辨率高、赋权客观、人为干扰小、结果稳定等优点,差分进化算法是一种高效的并行搜索算法,结合两者建立了一种新的数学模型——差分进化投影寻踪插值模型(DEPPIM),并应用文献中的实例进行了城市水资源承载力综合评价,其结果合理精确,能较好的找出水资源承载力与评价指标间的内在规律, 说明DEPPIM可有效地应用于城市水资源承载力综合评价中.     

山西省水资源脆弱性时空分析评价研究

构建了基于水资源短缺压力-发展压力-生态系统健康-水资源生产压力的水资源脆弱性指标框架体系,采用熵值法与模糊评价法相结合的综合评价方法,对山西省2010-2016年的水资源脆弱性状况进行了评价。结果表明,太原市水资源脆弱性年际变化规律不明显,属于中等脆弱,其余各地市7 a间的水资源脆弱性基本呈递减趋势,且大同市、阳泉市、晋城市、晋中市、临汾市等由中等脆弱逐步好转为轻度脆弱。     

浙江省部分缺水地区缺水程度分析

根据水资源的概念界定、浙江省各地市水资源状况和需水状况,按照水资源短缺的评价准则,基于可持续发展水利的理论分析了浙江省各地市的水资源供需状况,对水资源短缺地区的缺水程度进行了分析界定。     

京津冀城郊农业园区水资源利用效率评价方法及实例

京津冀区域水资源短缺,城郊农业园区水资源利用遵循高效利用的理念,可提高园区用水效率,对缓解供用水矛盾具有着重要意义。在分析京津冀城郊农业园区供用水现状的基础上,界定了农业园区水资源高效利用的内涵;优选了农业园区水资源利用效率的评价指标体系,提出水源、用水和再生水3个准则层,共13个指标进行评价;采用可拓层次分析法确定各层指标权重,采用模糊综合评价模型确定各指标利用效率的隶属度,最终通过逐层计算对典型园区水资源利用效率进行评价。评价结果表明2015、2016和2017年该园区的水资源利用效率综合评价值分别为0.298 7、0.396 5和0.666 0,3个年度综合评价值的变化较准确地反映了该园区在节灌和非常规水资源利用等方面所做的工作。研究所提出的农业园区水资源利用效率评价指标体系、指标权重、评价模型用于京津冀城郊农业园区水资源利用效率的评价,具有较高的准确度。     

基于蚁群算法的我国水资源短缺风险聚类分析

采用灰色关联分析和改进的蚁群聚类算法对我国31个省市自治区2004-2014年间的水资源短缺风险进行聚类分析。结果表明:(1)工业用水、生态用水、水资源总量和生活用水对我国水资源短缺风险的影响最大;(2)基于Iris和Zoo数据集,在20次迭代实验的平均值上,改进蚁群聚类算法相比基本蚁群聚类算法在F-measure上分别增加了10.1%和6.4%,在总偏离误差上分别下降了32.057和24.926;(3)对于我国水资源短缺风险聚类结果,根据正态分布建立分级阈值,浙江、江西、安徽、福建、湖北、湖南、广东、广西、四川、贵州、云南、西藏、新疆、青海和黑龙江水资源短缺风险低,重庆中等,其余省份高;基于七大区域,华中和西南地区低,华东、华南和西北地区中等,华北和东北地区高。     

CPSP模型在华北井灌区农业水管理中的应用

为研究不同农业水管理措施对区域水平衡的影响,选择北京市大兴区为华北井灌区代表性研究区,以CPsP模型为技术支持,研究了提高灌溉水利用率、采用亏缺灌溉、改善农业种植结构及利用区外水源等不同水管理措施影响下区域水平衡、区域耗水、区域取水及用水指标的变化规律.结果表明,在资源型缺水区域,提高灌溉水利用率、采用非充分灌溉及改善农业种植结构在一定程度上能缓解区域水资源紧缺的压力,特别是采用非充分灌溉及改善作物种植结构能显著减少区域取水及耗水总量,并能减少地表水及地下水的补给量中回归水所占比例,在缓解区域水资源紧缺压力的同时也降低了区域水质遭受回归水污染风险.另外,在未来情景中,因经济快速发展及人口持续增长,工业及居民生活用水量增加,区域水资源供需矛盾将会加剧,为确保区域水资源良性循环,势必采取积极有效的水资源管理模式.     

天津滨海新区供水安全分析

天津市滨海新区的经济社会发展已被提升为国家战略,但资源型缺水致使该地区人均本地水资源占有量仅为160 m3,低于世界缺水警戒线.加之区域降水的不稳定性,跨流域调水及突发事件中的不确定因素,供水安全将是关系滨海新区经济社会是否能持续发展的焦点问题之一.结合滨海新区的供水现状、存在问题和水文地质条件,建议滨海新区尽早建立完善的供水安全保障体系,具体措施包括:首先加强对供水水源、输水管道及供水设施的实时监测.其次建立应急后备水源地,在蓟县北部全淡水区和七里海、黄港洼、团泊洼地区建立供水能力14万m3/d的应急供水水源地,在滨海新区建立供水能力4.5万m3/d的深部地下水突发事件应急供水水源地.再次逐步扩大海水净化规模和提高雨洪资源利用率,建议到2020年用于居民生活的海水淡化量达到13万m3/d,雨洪集蓄水量达到1.0亿m3.同时完善多渠道供水长远规划,制定完善的应急供水方案,为滨海新区的可持续发展提供水资源保障.     

山东省灌溉农业分区农业用水特征影响因素研究

利用山东省2000~2005年期间各地市的农业需水量和用水量,计算出山东省各地的平均缺水程度指标;并根据山东省目前4种主要的灌区类型确定其相应的灌区指标;最后,根据山东省现有资料计算并分析各地市现状用水水平指标值。各相关指标值均很低,表明山东农业用水形势严峻,需要结合各地市自身情况,因地制宜发展高效节水灌溉技术,同时指标的确定也为合理利用农业水资源提供了科学依据。     

甘肃北部棉花灌溉保证率分析

甘肃地区水资源短缺,合理利用农业水资源对地区发展非常重要。根据甘肃瓜州1983-2012年30年的气象资料,计算出瓜州地区棉花作物的参考作物蒸发蒸腾量以及作物的实际蒸发蒸腾量,进而计算甘肃瓜州棉花作物多年灌溉需水量。通过调节灌水次数来调节灌溉供水量,以得出不同供水条件下的灌溉设计保证率,根据不同灌水次数对作物经济效益的影响,得到最大效益时的灌水量和灌溉设计保证率。分析结果表明,灌溉设计保证率在53%时经济效益最高,从而确定甘肃瓜州地区的最优灌水量为440mm,达到既保证效益又能做到节水灌溉的目的。     

阶段性缺水对冬小麦耗水特性和叶面积指数的影响

为了缓解华北平原淡水资源的不足，合理调配水资源，在中国科学院南皮生态农业试验站进行了淡水阶段性缺水灌溉试验研究，结果表明，当某生育阶段灌水被取消时，不但使作物在本生育阶段受水分胁迫，而且在后续生育阶段也受到一定程度的水分胁迫。相比阶段性缺水来说，旱作对叶面积指数和产量的影响程度最大。与充分灌溉的叶面积指数相比，缺水阶段的减小并不是最大的，缺水阶段之后的叶面积指数减少更大，从节水和对作物生长的影响2个方面综合考虑，缺灌浆水对叶面积指数和产量的影响程度最小。在淡水资源缺乏的区域采用阶段性缺水灌溉是节约水资源的重要途径。     

节水压采区农业种植结构多目标优化研究——以衡水市为例

针对节水压采区水资源紧缺、种植结构不合理、灌溉定额较大等问题,提出了基于作物水分生产函数的多目标种植结构优化模型。以衡水市为例,以种植结构和灌水量为优化变量,以经济效益最大和总灌溉水量最小为优化目标,建立了多目标优化模型,通过改进的NSGA-II算法进行优化计算,得出了不同灌溉水价水平下对应的种植结构和灌水量调整方案。结果表明,小麦种植面积比现状种植面积有所减少,玉米、花生等耗水量小的作物面积有所增加。通过优化,合理提高灌溉水价可促进高耗水作物种植面积的减少,扩大低耗水作物种植面积。     

基于主成分分析和模糊聚类的云南省农业节水分区

缺水是制约云南省可持续发展的主要影响因素之一,大力发展农业节水是实现云南省社会经济可持续发展的基础,为保障云南省农业节水的科学发展,对云南省农业节水进行分区研究.以县市区作为分区单元,根据云南129个县市区的自然环境条件、社会发展状况、经济承受能力和水资源条件等因素,选取6个一级指标和20个二级指标,采用主成分分析法确...     

Effects of alternative water distribution rules on irrigation system performance: a simulation analysis

Based on a simulation model reflecting physical and economic conditions typically found in rice irrigation systems in Asia, the irrigation performance implications of alternative water distribution rules for dry season irrigation are evaluated under varying degrees of water shortage. The rules examined reflect differing water distribution strategies designed either to maximize conveyance efficiency, economic efficiency, or equity; or to achieve a balance between efficiency and equity objectives. Irrigation performance is evaluated using several efficiency measures reflecting the physical, agronomic and economic productivity of water, and one measure of equity. Economic efficiency and equity among farmers within the portion of the irrigation system that is on in any given season are shown to be complementary, and not competing objectives. Economic efficiency and equity among all farmers within the command area of the irrigation system are largely complementary strategies at the lower levels of water shortage, but with increasing shortage, significant tradeoffs develop between these objectives. An operational rule for water distribution under a goal of maximizing economic efficiency is developed, and the data requirements for its implementation are shown to be modest. Under the model's assumed conditions of dry season rice production dependent solely on surface irrigation for water, the distribution strategy designed to maximize conveyance efficiency results in only modestly lower levels of economic efficiency and equity than could be achieved by the strategy designed to maximize economic efficiency.     

基于县域尺度的中国农业水资源利用效率评价

基于县域尺度,选取降水产出率、灌溉水产出率、灌溉指数和总水分生产率4个指标,定量评价了中国不同地区(台湾省除外)的农业水资源利用效率,在此基础上,利用GIS空间分析技术,分析了各个指标的空间区域差异。结果表明,全国平均总水分生产率仅为0.61kg/m3,与发达国家的水生产效率相比,还有很大的潜力空间;黄淮海平原区、四川盆地、长江中下游区的农业水资源利用效率较高;在天然降水和灌溉水资源均较丰富的江南区和华南区,除灌溉指数较高外,其他3个指标都处于中等或中等偏低水平。总水分生产率和降水产出率的低值区空间分布基本一致,主要分布在大小兴安岭区、内蒙古高原区、黄土高原北部、横断山区一线;西北区的灌溉水资源浪费严重,亟待提高。