基于嵌入式系统动力学的人水系统模拟及应用

基于人水系统概念和嵌入式系统动力学(ESD)方法,以一个相对独立的城市区为例,介绍人水系统模拟的ESD模型,说明ESD模型的优越性。通过ESD模型的模拟计算,分析实例区人水系统演变的主要影响因素以及调控方向和措施。模拟结果表明,该城市区总用水量在各年远未达到水资源可利用量,而水质控制目标已经达到临界状态;其发展的瓶颈是污水处理能力偏低,可以通过建设污水处理厂,增加污水处理能力,以提高该区的发展规模。     

南水北调工程作用下的河南省节水型社会建设

在分析国内特别是河南省节水型社会建设现状的基础上,借鉴国内部分地区节水型社会建设的成功经验,提出了建立节水型社会的基本内容,包括完善水资源管理体系、完善工程建设体系、完善经济结构体系、完善相关法规制度体系,即“四个完善”。结合河南省的具体实际,考虑南水北调工程的影响作用,阐述了在河南省如何做到“四个完善”以建设节水型社会的具体内容。     

可持续水资源管理量化研究的关键问题

“可持续水资源管理”是当今世界水问题研究的热点之一 [1 ] 。目前 ,国际上对可持续水资源管理的研究还处在对量化研究的积极探索阶段。由于可持续水资源管理量化研究涉及的内容广泛、许多基础问题还没有完全解决 ,使得可持续水资源管理量化研究方法还很不成熟。本文在总结前期研究成果的基础上 ,探讨了目前研究的几个关键问题 ,即准则问题、指标体系问题、基础模型问题、量化方法问题     

石羊河流域水资源转化模型及其应用研究

对石羊河流域水资源转化机理进行了定性分析,结合各计算单元建立了石羊河流域水资源转化模型.利用所建模型预测了2000年至2020年各灌区地下水位的变化过程,结果发现,如果继续保持现在的水资源开发利用方式,石羊河流域将难以维持下去,水资源严重短缺成为导致当前石羊河流域生态环境危机的关键因素.     

全面建设小康社会进程中黄河流域水资源利用效率时空演变分析

提升水资源利用效率,减轻水资源短缺对经济社会发展产生的约束,是实现水资源与经济社会和谐发展的有力支撑。尝试将DEA视窗分析方法应用于水资源利用效率研究,结合超效率DEA模型,探究黄河流域九省区在全面小康社会建设进程中水资源利用效率时空演变特征,在此基础上,通过Malmquist指数分解效率变动的内在原因,并引用空间匹配度计算方法,研究水资源利用效率与全面小康相对水平匹配程度。研究发现:九省区2012—2018年水资源利用效率总体呈增加趋势,水资源利用水平具有显著空间差异性;九省区水资源利用效率的提升主要得益于技术进步TC,制约水资源利用效率提升的主要因素是综合技术效率EC;水资源利用效率与全面小康相对水平的匹配程度呈现出较强的地区差异,部分省区两者动态协同性较差,其中,宁夏需要同时提升水资源利用水平和经济社会发展水平,陕西需要提升水资源利用水平,内蒙古需要提升经济社会发展水平。     

新疆水资源利用与产业发展关联研究

使用脱钩理论和基于数列的匹配度计算方法,对新疆14个地州2005—2006年、2009—2010年、2013—2014年和2017—2018年水资源利用与产业经济增长关系进行研究,分析新疆产业用水量与GDP关联程度,并将两者计算结果进行对比。结果表明:使用一种方法分析指标间关系可能存在不合理的情况,应考虑地区实际情况,选择合适的方法;在研究年限内,人均用水量与人均GDP适配情况较好,其中2013—2014年情况最好;各地州产业用水量与产业GDP适配程度存在明显的时空差异,其中,农业单位面积平均用水量与GDP适配度大致呈现适配-负适配的变化趋势;昌吉回族自治州、阿勒泰地区和巴音郭楞蒙古自治州工业增加值与用水量适配情况较差;各地州第三产业用水量与GDP适配关系随时间波动明显。     

人水关系学的学科体系及发展布局

人水关系是人类与自然界关系中最重要的关系之一,也是人类一出现就始终存在且复杂程度不断加深的一类关系。在对人水关系分析总结的基础上,提出了人水关系学的概念和思考,论述了人水关系学的提出背景和重要意义;构建了人水关系学的学科体系框架,阐述了人水关系学的主要内容,包括人水关系学的理论基础、方法论、应用实践;在分析学科发展趋势的基础上,对人水关系学未来全面、系统的研究进行了展望,并从科学研究、学科建设、学术交流与国际合作3个方面对人水关系学的发展进行战略布局。为进一步研究人水关系、丰富人水关系学内容、发展人水关系学学科体系及制定学科发展战略提供参考。     

沙颍河流域水资源利用量与经济发展匹配特征

根据沙颍河流域河南段情况确定各地市水资源可利用量,基于数列的匹配度计算方法,对流域内10个地市2014—2018年水资源利用量与经济发展关系进行研究,分析各地市用水量、水资源可利用量与GDP关联程度。结果表明：由于气候条件等因素差异,水资源可利用量差距较大,其中漯河市和周口市单位面积水资源可利用量较多;在研究年限内,各地市水资源可利用量与用水量匹配情况差异较大;在时间维度上,各地市用水量与GDP匹配程度较好,而在空间维度上,开封市匹配情况最差,漯河等城市较好;各地市水资源可利用量与GDP匹配情况存在明显的时空差异。     

适应最严格水资源管理的政府责任机制构建

最严格水资源管理制度的相应配套制度和政策的不完善,导致政府责任存在分工不明确、有法不依及对相关人员监督不严等现象,各地区在开展最严格水资源管理制度时面临着各种不确定性问题。从国内外水资源政府责任相关研究着手,依据我国最严格水资源管理制度的相关概念及内涵,论述了最严格水资源管理中构建政府责任机制的迫切性和亟待解决的关键问题,并在此基础上提出了构建适应我国最严格水资源管理的政府责任机制理论框架,包括指导思想、基本原则、总体目标和主要内容,以期为最严格水资源管理制度的深入研究和政府责任机制的完善提供支撑和借鉴。     

基于模拟-优化的重污染河流闸坝群防污调控研究

针对重污染河流频发的水污染事件,以淮河流域重污染河流沙颍河上的闸坝群为研究对象,基于MIKE11软件的HD和AD模块,构建了多闸坝河流的一维水动力-水质模型。在此基础上,建立了闸坝群防污调控优化模型。采用多目标遗传算法和模糊优选相结合的方法对模型求解,得到重污染河流闸坝群优化调控方案。在沙颍河的应用计算结果表明,所建立的模型能够有效地适用于淮河流域所开展的多闸坝水质水量联合调度,可为重污染河流开展闸坝模拟与防污调控研究提供技术支撑。