基于“三条红线”及SE-DEA模型的水资源优化配置

在最严格水资源管理思想的指导下,研究探讨"三条红线"控制指标,即用水总量、用水效率和纳污能力控制指标的选取及确定方法,建立了以社会、经济和水环境为效益目标的多目标水资源优化配置模型,以平定县为例,开展了水资源配置研究,结合SE-DEA模型,进行了不同配置方案下水资源配置结果效率值分析,探求出了最佳水资源配置方案,为实施区域最严格水资源管理提供依据。     

石羊河流域水资源使用权分配模型研究

根据水权概念及分配原则,从2个层次划分水资源使用权:依据生态用水保障原则、公平性和高效性等原则,从宏观层次建立水资源使用权分配简化模型;在分析宏观经济、供需平衡、现状用水的基础上,从宏观和微观2个层次建立水资源使用权分配复杂模型。以石羊河流域为例,分析模型各自优缺点,结果表明,简化模型较为简单,计算速度较快;复杂模型不仅能分配不同地区,而且能分配不同行业水资源使用权,计算结果更为合理。     

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。     

基于熵权法和改进TOPSIS模型的水资源配置综合评价

水资源配置方案的合理确定对区域经济社会可持续发展意义重大.本文利用熵权法对水资源配置评价指标合理赋权,结合改进TOPSIS模型,对某地区水资源配置方案进行综合评价.结果表明:该方法计算科学简单,结果合理可信,能够有效应用于水资源配置方案的综合评价.     

滇中洱海流域水资源配置初步研究

根据云南滇中水资源系统特点，采用四层网络的滇中水资源大系统优化配置结构，建立了以缺水量最小为目标的水资源配置模型。结合水资源系统分区及各区运行调度规则，以洱海流域片区为例，采用常规模拟技术对模型进行求解，得出了洱海片区各计算单元四个水平年水资源供需平衡结果及各区的调水方案等水资源配置初步成果，分析了解决缺水的可能途径。     

分布式水文模型在流域水资源开发

简要阐述了我国水资源开发利用和管理研究的基本状况。指出,目前的水资源管理是基于一定水文规律的现状水资源的调控与开发利用。认为在自然和人类活动的双重作用下,水文循环规律发生了变化,具有物理基础的分布式水文模型将为研究宏观尺度上变化环境下水文循环规律和开发利用流域水资源提供科学有力的工具。回顾了国内外分布式水文模型的研发现状,认为目前我国分布式水文模型的研究开发还不能适应水资源开发利用和管理的现状,开发具有物理基础的分布式水文模型将为我国水资源开发利用和管理提供技术支撑和保障。文章最后给出了分布式水文模型建立过程中模型结构、尺度及模型参数的确定过程中存在的问题及处理方法。     

水库群多控制断面缺水期水资源调度模型研究

为了给湘江流域管理提供依据,以满足缺水时期最小流量情况下,水资源利用的净效益现值最大为目标,建立流域多控制断面水资源联合调度模型,提出了湘江流域各水库补水方案.     

流域精细化水资源优化配置模型及应用

精细化水资源优化配置是水资源可持续利用的重要手段,精准描述水资源系统高度的空间复杂性和用水供水要素时变特征是建立精细化水资源优化配置模型亟待解决的重难点,目前仍没有得到很好解决。针对此难点,建立时空双向尺度上的流域精细化水资源优化配置模型,兼顾考虑水库的蓄水要求、蒸发渗漏损失、用水节点和供水节点间的退水关系因素对模型精度和适用性的影响。将流域内供水单元、用水单元进行分类,并针对不同类型单元建立约束条件,以缺水量最小为优化准则,建立流域精细化水资源优化配置模型,并采用线性规划进行求解。在南盘江流域的实际应用结论如下：(1)流域内农村用水、城镇用水满足率均为100%,农业用水满足率为97.7%,工业用水满足率为82.4%,考虑到年末水库蓄水要求以及管道限制,部分农业用水节点和工业用水节点存在缺水现象,总体上实现了时间空间双向尺度上的精细化配置;(2)黑滩河水库总蒸发损失量占到了起始库容的6.6%,白浪灌片农业用水中各月总退水流量在实际用水流量的占比达到了25%,说明水库蒸发渗漏损失、退水流量等因素对水资源优化配置具有不可忽视的影响;(3)本模型精准描述了水资源系统内各节点间的复杂联系,可为...     

基于TOPSIS-灰色关联方法的水资源配置评价模型研究

在水资源配置方案评价研究的基础上,建立了新的水资源配置方案优选方法。从资源效益、社会效益、生态效益和经济效益4个方面考虑,分别选取人均用水量、渠系水利用系数、水资源开发利用率等15个比较典型的指标进行研究。通过改进熵值法确定权重,并对TOPSIS方法和灰色关联方法分别进行改进,然后将改进的算法结合起来,共同用于求解不同方案的相对贴近度。通过改进TOPSIS-灰色关联方法计算的结果和实际情况相符,进而验证了方法的有效性和可行性。     

基于水资源配置的水库群生态调度研究

为解决复杂流域水资源配置和水库群生态调度问题,以闸坝众多的沙颍河流域为研究对象,以流域关键断面的生态基流为基础,建立以“保证河道生态用水,优先生活用水”为目标的水资源配置模型。以近年用户的实际用水为基准年的需水水平,在丰、平、枯、特枯来水条件下,应用改进大规模线性规划方法求解,得到水库生态调度控制线和运行规则,以及地表水资源分配方案,并以枯水年85%来水条件进行验证。结果表明,与原常规调度相比,水库生态调度可充分利用可调水量的时空分布以及水库群的调控能力,更有效地提高沙颍河流域关键断面生态用水的保证率。研究为沙颍河流域水资源综合管理提供了技术支撑和决策支持。     

跨流域调水工程支线调蓄水库对沿线受水区水资源配置的影响分析

分析了有支线调蓄水库的跨流域调水工程水资源系统的结构和特点,定性分析了支线调蓄水库对跨流域调水工程沿线受水区水资源配置的影响。将数学规划与模拟技术结合,建立了由受水区水资源优化配置和干线调水协调模拟模型组成的跨流域调水工程水资源优化配置模型。采用大系统分解协调原理进行模型求解,通过有无支线水库水资源配置效果的对比分析,量化了支线调蓄水库对受水区水资源配置的影响。以南水北调中线工程河南段为例进行了应用研究,结果表明,模型和方法合理可行。     

查哈阳灌区水资源多目标优化配置模型及其应用研究

黑龙江省是我国的重要商品粮基地之一,但单位面积水资源占有量较少,水资源时空分布不均.针对灌区普遍存在的水资源分配问题,以查哈阳灌区为研究对象,应用大系统多目标方法建立了水资源优化配置模型,并应用MATLAB语言编制程序进行模型求解,研究探讨黑龙江省灌区水资源优化配置问题.解决了多水源多用户的水源分配问题,可以使决策者选出最佳均衡方案合理调配利用灌区水资源,从而使有限的水资源和水利工程发挥更大效益,对加强灌区水资源的现代化管理意义重大.研究成果可为同类灌区水资源优化配置提供参考依据.     

基于动态规划法的金沟河流域农业水资源配置

为了提高金沟河流域枯水期水资源的利用效率,以流域灌溉效益最大为目标,建立需水量～灌溉效益数学模型,根据动态规划的原理和特点,利用软件Visial Basic编制计算程序对模型进行求解,使得灌溉效益模型计算较为简单,计算结果准确.通过计算与现状相比,金沟河流域3个灌区枯水期水资源得到了合理配置和利用,流域缺水量减少,灌溉...     

基于WEAP模型的龙口市水资源优化配置研究

以龙口市为例,利用WEAP(Water Evaluation And Planning,水资源评估和规划系统)软件建立了水资源优化配置模型.该模型把满意度函数作为水资源优化配置模型的目标函数,满意度函数包括3个子函数,即:社会效益、经济效益和环境效益.在不同的节水和经济发展速度下的5个方案进行了模拟计算,求得社会效益,...     

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。     

石羊河流域太阳辐射总模型适用性评价及基于天气类型的模型率定研究

石羊河流域光照资源充足,太阳辐射强,准确估算其太阳总辐射对石羊河流域农业生产具有重要意义。为了对常见太阳辐射总模型在石羊河流域的模拟精度进行评价,确定适合石羊河流域太阳总辐射估算的模型,本研究基于中国农业大学石羊河实验站2014-2018年的气象数据资料,选取5种太阳总辐射模型,采用决定系数R2、平均绝对误差MAE、均方根误差RMSE、一致性指数d以及整体评价指标GPI共5个指标进行适用性评价,并进行了基于不同天气类型的太阳总辐射模型模拟与评价。结果表明：基于日照百分率、日平均温度、相对湿度的综合模型具有最佳的模拟效果;晴天天气下,三次函数型A-P模型具有最佳模拟效果;多云天气下,综合模型模拟效果最佳,提出了基于天气组合的石羊河流域太阳总辐射估算模型,为石羊河流域太阳总辐射估算提供了进一步的模型支持。     

干旱内陆河流域水资源管理模式研究

水资源管理是水行政主管部门运用法律、行政、经济、技术等手段对水资源的分配、开发、利用、调度和保护进行管理,以求可持续地满足社会经济发展和改善环境对水的需求的各种活动的总称。通过水资源的有效管理,对提高水资源利用效率,改善区域生态环境,促进区域经济、社会与环境协调与可持续发展具有重要意义。而水资源管理模式是提高水资源动态管理的有效方式,为水资源高效配置和合理利用提供技术支撑。针对内陆河流域水资源供需矛盾突出、水资源配置结构不合理、生态环境仍恶化、用水管理不够完善和管理制度不健全等方面存在问题,分析和探讨了基于"三条红线"、生态环境综合治理、地表水与地下水联合调度和流域水资源集成管理的内陆河流域水资源管理模式。指出在未来应加强流域水资源污染研究,气候变化和人类活动影响下流域水资源研究与流域水资源管理的法律法规和政策体系研究。     

基于水资源承载力的钱塘江流域人

从可持续发展理论出发,选取影响水资源承载力变化最主要的驱动因子之一的人口要素进行重点分析评价,应用灰色系统模型对钱塘江流域人口变化趋势进行预测,并从人均水资源占有量、生活用水量指标出发,分析了流域人口发展的可持续性。结果表明：为了解决钱塘江流域水资源与人口需求之间的矛盾,应在有限的水资源条件下,大力推行节约用水,全面建设节水型社会,同时需要适当控制人口增长速度,为水资源的可持续利用创造良好的人口环境。     

基于模糊几何加权模型的灌区水资源优化配置

针对农业水资源优化配置中多目标赋权的不确定性问题,以黑龙江省绰尔屯灌区为研究区域,构建了基于模糊几何加权法的灌区水资源优化配置模型,把多目标规划问题转化为单目标非线性问题,得到了不同权重下不同生育期的灌区水资源最佳配置方案,并通过灌区综合能力评价体系进行比选.结果表明：通过与线性多目标模糊规划模型的对比,模糊几何加权模型可以根据实际情况对不同目标的权重进行调整,得出该条件下的灌区水资源最佳配置方案;当灌水量权重为0.3和经济权重为0.7时为最优方案,水稻产值为8 245万元,分蘖期、拔节期、抽穗期、乳熟期的灌水量分别为1 154.56万、779.12万、539.45万、336.57万m³.验证了模糊几何加权法在灌区水资源优化配置的可行性应用,为灌区农业水资源高效利用提供参考方案和决策支持.