2000年黄河内蒙古段水量的优化分配方案

分析了黄河内蒙古段工业农业及其行业引黄用水现状及存在的主要问题,以灌区为单元,以经济效益为目标,重点对２０００的农业灌溉引黄水量进行了优化计算提出了２０００年黄河内蒙古段国民经济各部门引黄水量的优化分配方案该方案的实施可以有效地缓解黄河上,下游水资源利用的矛盾,使有限的水资源发挥较大的效益。     

黄河流域灌溉农业的发展对黄河水量和水质的影响

通过对黄河流域一些主要站点近几十年来的水质、水文数据的分析研究，从灌溉农业的发展和水库修建等方面探讨了这些人类活动对黄河水量和水质的影响。分析认为，农业用水量的急剧上升是导致下游水量减少和断流的重要原因，同时也是黄河水总离子浓度上升的重要原因；水库的修建也加剧了黄河水质的“浓化趋势”。因此推行节水农业，加强对黄河流域水资源的管理是十分必要的。     

兴电灌区流量水量分配与控制方法

为贯彻落实总量控制、定额管理的农灌溉节水措施,提高水的利用率和用水效率。兴电灌区通过30年的探索和实践,不断总结经验和完善管理技术,逐步形成了一套各级渠道流量、水量分配与控制的管理机制。干渠通过建立观测点实施流量包段、水量包干、沿线统配强化控制,各级取水口健全标准量水设施,实施准确分流。从硬件建设、改进管理手段两方面加大技术含量,规范管理措施,提高用水管理的科学性、合理性,为今后灌区实现自动化测流监控奠定了良好基础。     

灌区水量分配课件的设计与思考

通过可视化的手段,将不同的水量分配方式(按灌溉面积比例、按毛需水量比例)所产生的结果以亏水率的形式定量可视化显示,直接应用于教学中,使学生深刻地体会不同配水方式给灌区造成的经济后果。结果表明,该方法简单、有效,教学效果得到了显著提高。     

灌区水量分配及预期后果可视化教学研究与实现

在课堂讲授水量分配过程中,为了使学生能够深刻地理解水量分配的重要性,以及采用不同的分配方式对灌区农业造成的不同后果(生长良好、轻度干旱、中度干旱、重度干旱),直接导致灌区人民经济效益的不同。通过采用可视化的手段,将水量的分配和不同水量所造成的干旱程度用不同的色块来模拟显示,通过对两种配水方式所产生干旱程度的对比,使学生深刻认识配水工作不是简单的数字计算。实验结果表明,该方法简单、有效,教学效果得到了显著提高。     

景泰川"提黄"灌区水量还原分析研究

1问题的提出景泰川电力提灌工程(以下简称景电工程)建成投入运行以后,每年抽提黄河干流水量至景泰川进行农业灌溉,除少量回归河道外,大部分提水量都经过渠道、田间的渗漏、蒸散发消耗损失,使黄河的径流量减少。为了准确评价黄河干流水资源数量,必须调查灌区引水及灌溉情况,计算耗水量,进而将河川径流量还原为天然径流量。景电工程作为一项跨流域引水灌溉工程,有其自身的特点,同时,对黄河的天然径流产生一定的影响,因此,调查工程及灌溉基本情况,研究灌区内各项水文要素的变化规律,进行水量平衡计算,推求径流还原量,具有十分重要的意义。     

水资源水质水量联合配置研究综述

当前我国水资源存在水危机、水安全诸多问题,如水资源短缺、水污染加剧、水质恶化等,水质水量联合配置是解决这些问题的有效措施之一.在总结国内外水质水量联合配置研究现状的基础上,分析了当前存在的问题,并结合高新技术展望了未来发展趋势.     

黑河省际水量调度时段优化研究

黑河水资源供需矛盾由来已久,为缓解黑河中下游地区的水资源供需矛盾,国家实施黑河干流水量统一调度和流域近期治理,初步遏制了黑河下游生态系统恶化趋势.本文通过对黑河干流中游地区水资源现状的分析,梳理水量调度现状,结合中游种植结构分析,提出了黑河水量调度时段的优化建议.     

黄河上游可调水量初步研究

【目的】针对黄河上游水沙调控问题建立多目标模拟模型,确定黄河上游可调水量,为分析黄河上游梯级水库群的调水潜力、有效实施黄河上游水沙调控提供指导。【方法】考虑防凌防洪、供水、发电和冲沙输沙等目标,在已知来水、供水条件下,针对龙羊峡、刘家峡水库理想可调水量、实测可调水量、以水定电、兼顾发电的以水定电4种运行模式,建立黄河上游龙羊峡、刘家峡梯级水库联合调度模拟模型,采用自迭代模拟优化算法求解模型,确定黄河上游梯级水库群的可调水量。【结果】通过对各运行模式下可调水量、发电效率等调控目标的对比分析,可知理想可调水量模式下的可调水量满足兰州断面供水要求,但未达到龙羊峡水电站发电要求;实际可调水量运行模式下的发电与供水均未达到设计值;以水定电运行模式下,兰州断面的供水保证率均达到了设计值,龙羊峡电站的保证出力虽有所提高但并未达到设计值;兼顾发电的以水定电运行模式可以同时实现供水、发电目标。但是,考虑到黄河流域水资源短缺,供需矛盾加剧,流域梯级水电站的实际运行模式由设计初期的"以电定水"转变为"以水定电",应在优先满足流域供水要求的基础上再适当考虑发电效益。所以推荐采用以水定电模式下的可调水量,其多年累计调水量为159.22亿m3。【结论】以水定电模式下的黄河上游可调水量合理可行;黄河上游梯级水库群具有较强的调水调沙潜力,来年补水量小于40亿m3时,平均3年可以进行1次调水调沙,在特丰年份可进行1~2次调水调沙。     

多维尺度配水模型研究

针对传统一维配水模型只能考虑1个变量的缺点,用多维尺度(MDS)模型构造了适应复杂流域的包含配水水量、用水区位置和用水区需水概率等变量的多维实时配水模型,并以黄河流域天然径流的配置为例,用MDS配水模型计算了黄河干流节点在一定区域需水概率情况下,天然径流量的配置情况。与传统一维配水模型计算结果相比,MDS配水模型可以分区域计算天然径流量的配置情况,并可以计算区域需水变化情况下各区域水量配置的调配情况。该模型的建立为区域的实时配水决策提供了方法上的参考。     

区域水资源优化配置模型及应用研究

按可持续发展的要求,分析了已有水资源优化配置研究的不足,根据区域水资源优化配置的含义, 以有限水资源综合效益最大为目标,考虑水源可供水量、用户需水量和水环境与经济系统协调发展等约束,并在体 现可持续发展原则的基础上,建立了区域水资源优化配置模型。最后用该模型进行了河南省三门峡市区1999年 75％保证率下的水资源优化配置研究,并对求解结果进行了合理性分析。     

黑河中游农业水资源多目标优化配置

针对黑河流域中游地区为追求经济发展而向黑河干流取水量过大导致的黑河下游地区地表水流量减少、生态环境恶化等问题,对该地区社会、经济等与水资源优化配置相关的资料数据进行收集、整理与分析,考虑地表径流随机性特征,构建考虑经济、社会、资源的灌溉水资源多目标优化配置模型,并使用层次分析法与线性加权法进行多目标问题求解。结果表明:将优化后的配水方案应用于黑河中游地区,其灌溉用水比实际节约3.358×10~8 m~3,水分生产力提升0.380 kg/m~3,用水费用节省3.89×10~7元,可以达到节水增产的目的,为该地区水资源管理部门提供一个满足可持续发展的农业水资源配置方案,同时,为类似地区的农业水资源优化配置提供方法依据。     

小流域地表水资源动态模型研究

通过在小流域中进行降雨径流定点观测,建立地表水资源动态模型,对模型中影响地表水资源变化的物性参数地形系数(T)、土壤系数(S)和覆盖系数(C)的计算方法和实验结果进行论述,同时在仁国小流域上进行了验证。结果表明,该模型能够对小流域地表水资源进行动态监测,从而使有限的水资源更好地为生产和生活服务。     

太原市水资源合理配置研究

【目的】探讨太原市水资源的合理配置方案,使有限的水资源得到合理利用,促进经济与社会的可持续发展。【方法】以区域经济发展与水环境保护相协调为目标,建立水资源多目标优化配置模型,并利用大系统分解协调方法,针对不同水平年(2010,2020,2030年),进行太原市水资源优化配置研究。【结果】在现有供水工程、常规节水方案条件下,太原市水资源供需矛盾日益加剧,在50%和75%水文年份,太原市缺水率分别由2010年的不足1%和7.7%均上升为2030年的35%以上;采用高节水方案时,在50%和75%水文年份,到2030年太原市缺水率为26%~31%。【结论】要深度解决太原市缺水问题,应实行开源节流与污染治理并举的措施,在进一步加大节水力度的基础上,增大污水处理回用和引黄力度。     

三江源区庭院生态经济模式的构建及效益评价

【目的】针对三江源生态移民和玉树灾后恢复重建中出现的问题,构建了三江源自然保护区庭院生态经济模式,并对其效益进行分析。【方法】在实地调查三江源自然保护区自然条件、社会经济和生活习俗的基础上,分析了构建三江源庭院生态经济模式的基本原理,构建了以太阳能辅助沼气系统为主的庭院生态经济模式,并对其成本和效益进行了分析。【结果】三江源区庭院生态经济模式有效地将三江源区种植业、养殖业、加工业和农户联系起来,庭院生态经济系统总体成本为7~8万元,核定使用寿命为20年,年收入为8万元,经济效益可观。根据估算,20m3的沼气池每年可以产生1 000m3的清洁的生物燃气,太阳能加热装置每年可以转化35 000~45 000 MJ的太阳能,每年产生40t左右的沼肥,完全处理掉人粪尿、畜禽粪便;减少CO2排放5 000kg,SO2排放30kg;设施化养殖每户每年可有效保护草地面积20hm2,生态效益明显;在社会效益方面,改变传统的游牧生活为定居后,不仅有利于居民点的统一规划和建设,而且还有利于提升牧民的生活水平、教育条件和医疗条件。【结论】构建的庭院生态经济模式在三江源区经济、生态和社会效益明显,很适合该区域自然、经济、社会的发展,对解决移民搬迁点的民生问题具有重要的指导价值。     

博弈论与DS证据理论耦合的黄河流域水资源配置方案评价

【目的】从资源、社会、经济、效率多角度构建水资源配置方案综合评价模型,为水资源最佳配置方案的遴选提供依据。【方法】在传统仅以水质、水量作为自然资源评价指标的基础上,综合考虑量、质、域、流4个维度,从资源、社会、经济、效率多角度构建水资源配置方案评价指标体系,采用博弈论将层次分析法和CRITIC法综合赋权确定指标权重,同时耦合DS证据理论,建立水资源配置方案综合评价模型,并以黄河流域水资源配置为例,分别对2015年及2020,2030年共9种配置方案进行评价和比较。【结果】利用所建立的水资源配置方案综合评价模型,对黄河流域水资源配置方案的评价表明,黄河流域2020年以同时考虑调水12.63亿m³和节水67.90亿m³的方案E的综合评价结果最优,2030年则以同时考虑调水97.63亿m³和强化节水86.70亿m³的方案I的综合评价效果最优。通过对比自然、社会、经济以及效率准则的评价方案可知,黄河流域节水措施的实施提高了经济效益,同时考虑节水和调水有利于当地水资源的协调发展,能有效提高社会效益。【结论】博弈论与DS证据理论耦合,克服了以往水资源评价指标赋权的片面性和主观随意性,可以实现多源评价指标信息融合,使得评价结果更为客观合理,为水资源配置方案评价提供了新思路。     

黄河流域水量调度相关问题探讨

黄河梯级水库群的相互补偿增加了区域经济效益,针对不同的问题,各水库承担不同的任务.对黄河流域防洪(防凌)、减淤、发电、供水等不同情况进行分析后提出一些建议,希望对今后黄河水资源优化配置相关工作起到一定作用.     

黄河应急调水补偿的仿真计算

针对黄河应急调水对缓解下游缺水地区旱情的同时,也给上游的发电、灌溉、生态带来一定损失的问题,建立了应急调水补偿模拟仿真系统,应用该系统模拟了不同调水方案下的沿程水量变化、水电站发电损失、灌区农业灌溉损失、下游收益情况及补偿过程等,设计典型调水过程并对其进行模拟计算。结果表明,本系统基于信息技术,通过黄河信息门户实现分布式应用,具有良好的开放性和扩展性,可用以提高应急调水方案及补偿方案的合理性。     

考虑土壤水平衡的灌区水资源优化配置研究

针对内蒙古河套灌区解放闸灌域地下水埋深较浅且矿化度高及黄河水量逐年减少等因素导致的农业用水严重短缺问题,本研究以解放闸灌域玉米为研究对象,耦合Jensen模型与土壤水平衡模型构建灌区尺度灌溉水资源优化配置模型,对不同的地下水埋深及土壤含水量情景下水资源优化配置方案进行研究,并利用Lingo软件编程求解模型。结果表明:当地下水埋深为2.5m时,引黄水量为3.85×10~8 m~3,可以达到5.55×10~8元的净经济效益;而土壤水含量为0.12～0.16时,净经济效益为[5.41,5.67]×108元。优化结果验证了模型在当地可行,并针对河套灌区解放闸灌域的不同土壤含水量与地下水埋深情景分别提供14种配水方案。