玛纳斯河灌区库群系统水资源优化

新疆玛纳斯河灌区是我国第四大灌溉农业区,通过分析灌区水资源供需状况,应用大系统分解协调方法,建立以系统缺水量最小为目标函数的灌区库群系统水资源优化调度模型,并进行了模型的求解。结果表明优化调度后可减小供需差额,基本缓解灌区供需水矛盾,更有效地保证灌区的生产需要,为同类灌区库群调度提供借鉴依据。     

玛纳斯河灌区库群系统水资源优化调度研究

新疆玛纳斯河灌区是我国第四大灌溉农业区,通过分析灌区水资源供需状况,应用大系统分解协调方法,建立以系统缺水量最小为目标函数的灌区库群系统水资源优化调度模型,并进行了模型的求解.结果表明优化调度后可减小供需差额,基本缓解灌区供需水矛盾,更有效地保证灌区的生产需要,为同类灌区库群调度提供借鉴依据.     

基于系统动力学的水资源承载力研究

基于和田地区的实际情况,利用系统动力学的方法建立了和田地区水资源承载力动态模型,定量动态模拟和田地区的水资源承载力,运用模型有效性检验的灵敏度分析结果,针对相对灵敏的参数设计不同模拟方案。通过对和田地区2005-2030年水资源承载力模拟结果可看出:现状发展情况下,和田地区水资源承载力略有增长但变化较小;节约用水,治污减排的同时,调整产业结构全方面协调才能提高水资源承载力,促进和田地区经济、社会和环境的3方共赢的可持续发展。     

淳化县水资源承载力系统动力学仿真模型研究

基于淳化县水资源现状,采用系统动力学方法建立了淳化县水资源承载力系统动力学模型。把水资源系统分为社会、经济、生态和水资源4个子系统,在现状发展型、经济发展型、资源环境保护型、综合发展型4种方案下模拟了2014-2030年淳化县水资源承载力的动态变化。结果表明:方案1~3都很难达到淳化县以后社会经济发展的需求,而方案4是能够提高淳化县水资源承载力的可行方案。     

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。     

群库灌区水资源合理调度研究与实践

群库灌区水资源合理调度研究与实践吴景福，贾克芳，李国亭（河南省辉县市群库灌区管理处）１引言群库灌区是以多座水库为水源的大型水库灌区。如何在不增加硬件投资和确保灌区工程安全运行的前提下，充分挖掘群库汇流的潜力，合理地调度水资源，使其发挥最大的综合效益。...     

基于系统动力学的河南省水资源可持续利用研究

将系统动力学方法应用于区域水资源可持续利用研究,结合河南省实际情况,在宏观调控的基础上,建立了河南省水资源的系统动力学模型,涉及到河南省整个区域的经济、社会、人口、环境等诸多因素,通过计算机仿真模拟,预测了未来几十年水资源的需求状况,改善了水环境的严峻形式,提出了较为合理的水资源配置方案。     

基于地理信息系统的灌区水资源管理研究

对以地理信息系统为工具对水资源进行管理的问题进行了探讨.以石津灌区为例,使用软件工程中常用的模块化设计方法,按照系统确定的目标,建立了能够描述水资源状况的空间数据模型和属性数据模型,完成了石津灌区水资源管理的地理信息系统框架设计,根据这一设计思想,开发出一套相应的软件.     

基于系统动力学的咸阳市水资源承载力

基于系统动力学的原理和方法,将水资源承载力系统划分为工业、农业、生活、生态、水资源和污水处理回用子系统,以缺水程度为主要反馈因子,考虑缺水时人们用水决策偏好,通过各子系统之间的反馈关系,建立了咸阳市水资源承载力系统动力学模型.模拟结果表明：按趋势发展型方案,咸阳市工业发展迅速,农业和生态用水被挤占,发展缓慢,规划年内缺水程度为9%～35%,为严重缺水;按资源环境保护型方案,生态环境得到良好保护,但工农业发展受到严重制约;按经济发展型方案,工业发展十分迅速,但农业灌溉面积减少,生态环境恶化,地下水超采严重,缺水情况仍存在,为3%～5%,发展可持续性差;按协调发展型方案,工农业保持13.8%发展速度,污水处理回用量增加,农业灌溉稳步发展,生态环境情况得到改善,缺水程度严重时约为0.4%,表明该方案是咸阳市水资源承载力可持续发展的最优方案.     

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.     

灌区水资源利用系数研究

用静态平面和动态空间两种模型对灌区水资源利用系数进行了理论和实践的综合分析研究。结论认为，年灌溉水利用系数不是常数，与天（气候）、地（工程条件）和人（人的素质、管理水平）有关。建议加速推广动态空间模型的研究应用，实事求是核实实际的灌区灌溉面积，加强灌区各种水资源的定量观测，为节水灌溉提供更完善的手段。     

基于模糊数据挖掘的灌区水资源配置研究

在分析灌区大数据资源构成的基础上,构建了面向水资源配置的数据挖掘算法;汇聚某行政区域水资源、经济、人口、行业用水等数据,运用模糊层次聚类分析方法,对行政区域内行业间的配水案例进行分类及特征分析;采用固定步长穷举法对灌区配水相关参数进行动态赋权;运用模糊距离匹配相似灌区,通过构造加权影响因子和采用指数平滑法,对基于实例推理的灌区进行需水量预测。将建立的方法应用于2018年浙江省11个市行政区行业间配水特征分析和中型灌区需水量预测,结果表明:浙江省不同区域行业间配水被划分为4类,呈现出不同行业间的配水特征,灌区需水量预测相对误差均不大于9.39%,说明该方法有效,可为制定合理的区域行业间配水方案、估算灌区需水量提供决策支持。     

基于系统动力学的青铜峡灌区农业用水效率调控研究

【目的】提出青铜峡灌区合理有效的节水政策。【方法】基于作物蒸发蒸腾量,计算青铜峡灌区主要粮食作物的蓝水足迹、绿水足迹,建立青铜峡灌区农业用水效率系统动力学模型,研究青铜峡灌区内的农业用水效率,对其水资源利用效率的可变影响因素进行调控。【结果】青铜峡灌区的农业种植需水来源主要是灌溉水,形成了以蓝水为主、绿水为辅的生产用水格局,同时当作物需水量被满足时,蓝水足迹和绿水足迹表现出相反的变化趋势;在保证青铜峡灌区内粮食作物蓝水用水量不变的前提下,选取绿水利用系数和灌溉水利用系数为主要参数对模型进行仿真模拟,当绿水利用系数从0.7增加为0.8时,2020年小麦产量增加了0.27万t,水稻产量增加了0.2万t,玉米产量增加了0.55万t;当灌溉水利用效率增加10%时,2020年小麦产量增加了0.47万t,水稻产量增加0.35万t,玉米产量增加0.77万t;当绿水利用系数和灌溉水利用系数同时增加时,2020年小麦产量增加0.75万t,水稻产量增加0.55万t,玉米产量增加1.32万t。【结论】青铜峡灌区农业种植用水应增加对绿水的利用率,通过各种工程或非工程措施提高灌区内的农业用水效率。     

基于复合多目标方法的灌区水资源优化配置

针对传统灌区水资源多目标模型求解过程中难以兼顾多维配置要求的问题,基于目标协调度、可持续发展指数、目标实现度3个指标提出了一种复合多目标方法。为验证该方法有效性,以甘肃省黑河中游17个灌区间水资源优化配置为例,以经济效益、社会效益、生态效益为目标函数构建多目标优化模型,并分别使用传统方法与复合多目标方法进行求解。结果表明,使用复合多目标方法所获得的优化配置方案可以将灌溉水利用系数提高5.42%~7.57%。结果验证了传统多目标模型在协调多个冲突目标方面较单目标模型有显著优势,而复合多目标方法所获得的优化方案更能体现决策者对研究区域种植业发展与灌区水资源配置的多元要求。     

基于NSGA-Ⅱ的灌区水资源优化配置模型及应用

[目的]解决灌区水资源短缺、农业用水效率不高的问题,为灌区水资源管理提供科学依据.[方法]基于大系统分解协调原理构建了包含灌区作物种植结构和作物灌溉制度的层次优化模型,并剖析第1层模型中灌水时间对灌溉制度优化的影响,以及第2层模型中生态效益对作物种植结构优化的影响.以宝鸡峡五泉灌区为研究对象,构建了2层协调优化模型,并...     

系统动力学模型在吉林省水资源承载力的仿真应用

水资源短缺和水环境污染作为水资源危机的主要内容,在吉林省社会经济发展过程中广泛存在。对此,从人口、经济、生态、水资源和水环境等5个子系统,建立吉林省水资源承载力系统动力学模型,通过设计现状延续型、节约水量型、环境保护型、综合协调型4种情景,模拟2016-2025年吉林省水资源承载力。结果显示:现状延续型在水量和水质两要素均最差,为最劣方案;节水水量型和环境保护型分别在缓解水资源供需压力和改善水环境质量上有所建树,为非劣方案;综合协调型在水量和水质两要素均表现优异,为最优方案;2025年4种方案的水资源承载力排序为综合协调型>环境保护型>节约水量型>现状延续型。     

基于系统动力学的天山北坡城市群水资源优化配置研究

本文以天山北坡城市群8市为研究对象,利用系统动力学理论,构建区域水资源配置模型;根据模型构建的3种水资源配置方案,对2017—2043年城市经济社会用水量和地区生产总值分别进行计算机仿真分析.并提出了要解决天山北坡城市群经济社会用水短缺和生态环境问题,实现区域城镇化可持续发展,必须坚持以水定产、生态优先,通过保护好天山...     

基于多目标优化的灌区水资源承载力研究

根据灌区用水结构特点,综合考虑水资源与社会经济以及生态环境之间的动态联系,建立用水总量控制条件下的灌区水资源承载力多目标优化模型。以江西省赣抚平原灌区为例,得出现状年及规划年灌区水资源系统能够支撑的社会经济发展规模,利用相对承载指数和区域协调发展指数评价了灌区水资源承载力。结果表明:现状供水相当充裕,水资源综合承载指数大于1,水资源承载能力没有得到充分发挥;用水总量控制条件下,规划年水资源综合承载指数小于1,灌区水资源不足以支撑经济社会的发展。农业用水优化配置方案下,水资源承载力有所增强,表明农业用水优化配置是提高水资源承载力的有效手段。在实现农业用水优化配置及污染物排放量控制的条件下,灌区水资源、经济、环境的协调度达到0.99以上,真正实现了经济发展与环境保护的双赢。     

基于系统动力学的乌鲁木齐市水资源配置方案优选

乌鲁木齐市水资源短缺问题日益突出,对其水资源进行优化配置显得尤为迫切。运用系统动力学理论,构建区域经济社会水资源配置的系统动力学模型,并设置节水低、中、高方案,对2017-2040年乌鲁木齐市用水量进行计算机仿真预测;分别测算多年平均、丰水年、偏丰水年、平水年和偏枯水年情景下,节水低、中、高方案的缺水量,选择出较优方案。得出结论:低方案不可持续,即水资源利用和产业发展维持现状,难以保证经济社会的需求;中方案也不可行,即适当提高水资源利用效率和降低人口和产业发展速度,水资源仍难以保障经济社会发展需求;高方案是较优方案,即进一步提高水资源利用效率和降低人口和产业发展速度,但遇偏枯水年,仍需要加大提水、调水和使用中水力度,水资源才能保障经济社会发展需求。