江西水资源问题研究

江西省位于长江以南的中下游地区,水资源比较丰富.随着江西经济持续快速发展,水资源供需矛盾也将日益突出.本文通过调查江西水资源的基本情况,对江西水资源开发、利用中存在的问题进行分析,探讨其问题的根源,按照充分合理利用江西现有水资源的原则,提出了江西今后在进行水责源利用、调度、分配和管理方面的新对策,以实现江西水资源的可持续利用.     

可持续水资源系统机制研究

基于系统与可持续理论,探讨了可持续水资源系统的内涵和特性。剖析了可持续水资源系统,主要由动力机制、阻力机制和协调机制构成,三者相互关联、相互作用,共同维系和制约着可持续水资源系统的演化。运用二次非线性微分方程来描述和分析可持续水资源系统的演化动态过程,指出一个系统演化要经历初始、发展、成熟和稳定4个阶段,之后进入下一个演化周期。以上海市为例,评判了可持续水资源系统状态,拟合了2001-2010年可持续水资源系统的演化曲线,并分析给出了该系统这一时段的演变过程。     

基于流域水资源合理配置的塔里木河流域生态调度研究

塔里木河流域近期综合治理已近尾声,众多山区水库及水电开发建设将大规模展开,开展流域生态调度对巩固综合治理已取得的成效,强化水资源统一管理,构建和谐流域具有重要的现实意义. 基于流域已确定实施的水资源分配方案和近10 a来的生态输水实践,分析了生态调度与水资源合理配置的关系以及流域生态调度关键问题、主要技术路线和基本框架结构,计算了流域生态调度关键控制断面阿拉尔断面生态流量,探索了源流区、干流中上游、干流下游生态调度的目标和措施,提出了源流"集中同步组合"、干流"分段耗水控制"、干流下游"地下水位调控"的生态调度方案,以期为流域水资源统一管理、控制性水利工程运行管理和流域生态环境保护提供参考依据.     

区域水资源可持续利用的综合评价方法

水资源可持续利用指标体系及评价方法是水资源可持续利用研究的核心问题之一。以复合系统理论为基础,将水资源、社会经济和环境组成的复合系统定义为水资源可持续利用系统(RSWRS系统)。应用Bossel可持续发展基本定向指标框架,建立了水资源可持续利用指标评价体系。应用系统综合评价法,权重采用基于Bossel评分标准,以参考状态的离差平方和最大法计算,建立了以RSWRS系统发展综合指数和发展态势度量模型。以陕西省为例,进行了水资源可持续利用的综合定量评价。     

水库长期优化调度的可持续性模型初探

在水资源可持续利用思想指导下,建立了水库可持续长期优化调度模型.该模型以包含经济、社会、环境效益的综合效益最大化作为目标函数,在满足各种约束条件下协调当代与后代的用水需求.文中同时提出了分层模糊多目标动态规划法作为模型求解的一条途径.实例计算表明,该模型在一定程度上能够为水库可持续利用提供令人满意的决策方案.     

浅析徐州市城市化进程中面临的水资源问题及对策

通过介绍徐州市在城市化进程中水资源开发利用方面存在的问题以及造成这些问题的主要原因,提出了解决水资源危机、确保城市可持续发展的策略和途径:实行地表水、地下水、矿井水、城市雨水以及过境水的优化分配、联合调度的可持续利用战略;配套高效、健全的保障体系等.     

协同学在水资源可持续利用评价中的应用研究

协同学是关于开放、非平衡系统的理论,而水资源系统正是一个开放的、远离平衡态的复杂系统。以湖州市为例,以两年为步长,选取2011年、2013年、2015年水资源开发利用指标、经济社会指标,将协同学应用于湖州市水资源可持续利用评价。研究结果表明,将协同学应用于区域水资源可持续利用评价是可行的,可为区域水资源可持续利用评价以及区域水资源承载能力判别开辟新途径。     

区域水资源可持续利用系统评价的模糊对向传播神经网络模型

针对我国水资源可持续发展的评价问题,结合模糊对向传播神经网络分类灵活、算法简练的优点,本文提出区域水资源系统可持续利用评价的模糊对向传播神经网络模型,对水资源可持续利用进行评价.文章采用随机模拟技术生成评价指标序列,并和其所属的评价等级值构建训练样本,基于模糊CP网络结构建立评价模型,并进行了实例应用.计算结果表明,模型合理,可操作性强,模型具有普适性,可用于区域水资源的可持续利用评价.     

珠江三角洲水资源可持续利用综合评价分析

按照复合系统理论。水资源可持续利用系统是一个由水资源、社会经济和环境等子系统组成的复合系统．且各子系统包含多个要素。由此，本文构建珠江三角洲水资源可持续利用评价层次结构多指标体系．采用主成分分析法和层次分析法对珠江三角洲水资源可持续利用进行综合评价，评价结果客观地反映了珠江三角洲各地区的水资源可持续利用状况。在评价结果的基础上，对珠江三角洲各地区的水资源可持续利用问题提出了相应的建议。     

基于DEM的流域尺度水资源网络图构建

水资源系统网络图是流域水资源配置及调度模型的基础.但对大型流域而言,网络图构建复杂且容易犯错.为了解决该问题,本文提出一种基于数字高程模型(DEM)的水资源网络图构建方法.该方法借鉴分布式水文模型中子流域划分的思想,根据DEM数据自动绘制地表水网络中的天然水流关系.同时该算法也可以自动构建各个计算单元的地下水开采补给网络,再通过人工添加供水网络就可以完成整个水资源系统网络图的构建.该方法已成功应用于海河流域.该方法可以推进水资源系统网络图构建的科学性,及水资源系统网络图绘制工具的软件化水平,进而促进水资源配置及调度模型系统的推广与应用.     

需水管理的定义与内涵

水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源,是生态与环境的控制性要素.中国人均占有水资源量少,不足2200m3,不足世界人均占有量的1/3.水资源时空分布极为不均,特别是在全球气候变化和大规模经济开发双重因素的交织作用下,中国水资源情势正在发生新的变化.在水资源管理理念上,要加快从供水管理向需水管理转变.为使人们对需水管理有比较全面和深刻的认识,部分专家和学者从各种角度论述了"需水管理"的定义和内涵,认为,需水管理是面向包括人类与自然在内所有用水户的水资源供需平衡的全方位而有序的管理系统工程,对各方面的需水,采取行政、经济、法律和技术等手段和措施,对水资源供需进行平衡与协调,遏制不合理用水需求,提高用水效率和效益,减少水资源短缺对人类社会的威胁,确保水资源可持续利用.简言之,需水管理意为以供定需,供需协调,人水和谐,持续利用.     

吉林省中部水资源利用趋势分析及对策

吉林省中部是全国重要的商品粮基地和东北重要的经济区,水资源的短缺和不合理利用严重制约了该区社会经济的可持续发展。根据水资源时空分布特征和开发利用现状,认为本区总体上为水资源脆弱区。从水资源需求趋势和供给能力两方面,综合判断水资源利用高峰将出现在2020年左右,用水量约为55～60亿m~3。水资源利用结构将有显著的变化,到2030年时,居民用水、工业用水、农业用水三者需水量之比达到1∶2∶2的水平。提出建设节水农业是实现区域水资源可持续利用的战略性措施；合理利用雨洪资源是提高供水体系稳定性的关键手段；实施水源置换工程是改善供水系统的重要举措；建立合理的水价体系是实现水资源合理配置的基础性工程；加强水资源的综合管理是实现水资源可持续利用的体制保障。     

陕西省渭河流域节水的必要性及措施

渭河流域是陕西经济社会的主体,区内水资源贫乏,水的有效利用率低,浪费严重,水资源供需矛盾突出,缺水已成为国民经济持续发展的重要制约因素.要解决其供需矛盾,首先应在农业、工业、生活等各个方面采取工程、技术、管理等节水措施,节约用水,建立节水型社会,以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展.     

System dynamics approach for simulating water resources of an urban water system with emphasis on sustainability of groundwater

Water resources management is an important driver in social and economic development. Water shortage is one of the most critical issues threatening human welfare, public health, and ecosystems. This issue has turned into a major challenge in many river basins all around the world due to the imbalance in water supply and demand. Use of simulation models can be effective tools in providing water managers with scientifically supported decisions in dealing with complex and uncertain water resource systems. System dynamics approach serves as a management tool and may play an important role in understanding the cause–effect in water resources systems. In the present study, system dynamics approach was applied to simulate management strategies dealing with Tehran metropolitan water resources systems. In the developed model, the trend of water storage in the next 30-year period and the effectiveness of water supply strategies were simulated. The results showed that, despite the growing shortage of the water resources, optimal use of existing resources under appropriate strategies could reduce water deficit within the next 30 years.     

黄河流域水量分配方案优化及综合调度的关键科学问题

变化环境下缺水流域水资源演变与科学调控是国际上关注和研究的热点问题,也是中国水资源安全保障面临的重大难题。针对剧烈环境变化下黄河流域水资源显著减少、供需矛盾日益尖锐的问题,以提升流域水资源安全的调控能力为目标,识别了流域水资源供需演变认知—适应性评价—高效输沙—分水方案优化—协同调度的5大关键科学问题,从水资源供需演变机制分析、流域水量分配方案适应性综合评价、河库联动高效输沙水动力条件塑造技术、流域水资源动态均衡配置理论、复杂梯级水库群水-沙-电-生态多维协同调度等方面,提出了"黄河流域水量分配方案优化及综合调度"研究的总体架构和理论方法,构建了黄河流域水资源优化配置与协同调度技术体系,为提升缺水流域水资源管理能力与调度水平提供方法借鉴。     

人均综合用水量方法预测需水量-观察未来社会用水的有效途径

科学的需水预测是水资源规划和供水工程建设的重要依据.过去,我国水资源规划部门对需水量的预测普遍偏高,造成对水规划和供水工程在不同程度上的误导.1987年,笔者在分析研究国内外预测资料的基础上.提出人均综合用水量加趋势微调方法(以下简称人均用水量法)预测全国需水量,实践证明这方法是有效的,成果是可信的.本文介绍这一创新的预测方法的概念与其应用,与过去有关部门预测成果进行比较,并展望本世纪我国水资源可持续利用的前景,以供水资源规划和供水工程建设部门参考.     

Research on Climate Feedback of Human Water Use and Its Impact on Terrestrial Water Cycles —Advances and Challenges

The terrestrial water cycle is the mutual transformation of surface and near-surface water, which controls the supply of fresh water resources. It is affected by human activities, solar radiation and gravity, as well as climate and environmental conditions. Inter-basin water transfer, irrigation, crop cultivation and harvesting, exploitation of groundwater water and other human activities lead to the change of spatial and temporal distribution of soil moisture, the underground water level, surface albedo, surface evaporation, as well as water and energy exchange between land surface and atmosphere. Human water use generates important feedback on the climate and changes the processes of the terrestrial water cycle significantly. The spatial and temporal distribution of precipitation in China is uneven. In addition, human activities further exacerbate the fragility of water resources and the contradiction between supply and demand, posing a serious challenge to the sustainable development of social economy. Therefore, understanding the laws and mechanisms of terrestrial water cycle change is very important for water resources utilization and human sustainable development. From the perspective of climate change and human activities, this paper summarized the impact of human activities on terrestrial water cycle and the progress of climate feedback research. It is urgent to consider the evolution of terrestrial water cycle and its climate under the dual impact of natural and human activities, and develop the large-scale land surface hydrological models and climate models with human water use, crop planting and irrigation, lateral groundwater flow. From the perspective of a fully coupled system, we need quantitatively to assess the climate feedback of human water use and its impact on the terrestrial water cycle process, and to explore its mechanism. We need to distinguish the contribution of human water activities and global climate change to the evolution of terrestrial water cycle in the context of climate change, and to propose water resources management strategies to address climate change.     

Mechanism and comprehensive countermeasure for drought management from the view of catastrophe theory

Drought is one of the major disasters around the world which cause great social and economic hardship. Recent events of severe droughts have motivated comprehensive research on drought management in China like many other countries of Asia, Europe and Africa. In this paper, the mechanism of drought management has been analyzed in light of water supply and water demand management considering water shortage as an inductor of drought. Catastrophe theory has been proposed to explain transitions through discontinuities and unexpected changes in water system. The study indicates that supply management can increase water supply; however, in long term, it may not be sustainable for drought mitigation. Water demand management, on the other hand, improves water use efficiency with less investment. Therefore, the study emphasizes water demand managements for drought management under future changing scenarios.     

河北临城水资源现状分析及节水对策

临城县属于缺水地区,随着社会经济的发展,需水量急剧增加,供需矛盾日益加剧.水资源可持续利用问题亟待解决.农业是用水大户,为实现水资源的可持续利用,论述农业节水几种途径及生活、工业节水的途径,合理开发利用水资源.