引黄灌区和谐分水实时调度研究

如何实现引黄水量指标有限条件下的灌区水量合理分配及调度,是引黄灌区水资源管理面临的关键问题。将和谐分水理念应用于引黄灌区的水资源管理工作,提出了基于规则的引黄灌区和谐分水方法,制定了三义寨引黄灌区不同水资源供需条件下的和谐分水方案。开发的灌区用水分析决策支持系统,具有灌区需水量实时分析和水量分配方案制定等功能,可为引黄灌区水资源实时调配提供技术支持。     

"四水同治"推进赵口引黄灌区二期工程建设

为了加快缓解赵口灌区水资源供需严重失衡、改善区域水资源和生态环境,促使灌区社会经济发展,加速我省粮食生产基地建设,赵口引黄灌区二期工程正在紧锣密鼓的进行中。该工程被列入中央172项节水供水重大水利工程,本人有幸参与该工程的建设管理工作,根据工作经历及工程前期、建设和治理现状,结合中央"四水同治"水利工作方针和我省"四水同治"战略,浅谈"四水同治"推进赵口引黄灌区二期工程建设工作。     

基于遥感的新疆水资源适应性利用配置-调控模型研究框架

水资源适应性利用是一种适应环境变化且保障水系统良性循环的水资源利用方式,研究面向环境变化的水资源适应性利用对保障地区水安全,实现人水和谐具有重要意义。将遥感技术与和谐论理论方法相结合,建立了新疆水资源适应性利用配置-调控模型的研究框架,该模型是以人水和谐度最大为目标,以水资源-经济社会-生态环境多维临界阈值及互馈关系方程、水循环方程等边界条件为约束的面向水资源适应性利用的多维临界和谐配置-调控模型。为了实现该模型的应用,需开展基于遥感的新疆水资源-经济社会-生态环境互馈关系及演变规律、水资源适应性变化机理与适应性利用原理、水资源适应性利用理论应用规则及量化方法、基于遥感的新疆水资源适应性利用配置-调控模型、塔里木河流域水资源适应性利用配置-调控模型应用研究的相关工作。围绕上述内容,阐述了实现该模型的3个关键问题及具体的研究方法,包括遥感技术在配置调控模型中的应用;水资源适应性利用规则定量化及如何嵌入模型中;水资源适应性利用配置-调控模型如何构建。研究成果为水资源适应性利用理论方法及应用研究提供参考。     

基于A-NSGA-Ⅲ的引江济淮工程河南段水资源优化配置研究

为优化引江济淮工程河南段水资源配置,构建了以经济效益最大、缺水量最小和污染物排放量最小为目标函数的水资源优化配置模型,利用改进的第三代非支配排序遗传算法(A-NSGA-Ⅲ)对模型进行求解,并优选出了4种侧重不同目标的水资源优化配置方案进行模拟分析。结果表明：引江济淮水的引入可极大地缓解受水区供需矛盾,规划年2030年、2040年缺水率可分别降至10.43%、5.47%,并有助于优化供水结构,改善生态环境;耦合经济-社会-生态环境协调度最大的方案4为最优方案,方案4规划年地下水供水占比分别下降至53.32%、46.59%;A-NSGA-Ⅲ在解决多目标高维水资源配置问题时具有较好的适用性,优化方案可为引江济淮工程河南段水资源调配方案制定提供参考。     

基于多目标不确定性机会约束规划的矿区水资源配置研究

以矿区水资源配置系统为研究对象,针对矿区生态恢复过程水资源配置的多目标、模糊、不确定性的特点,构建多目标不确定性机会约束规划模型对矿区水资源进行优化配置。基于生态优先的配水原则,以碳排放最小化目标代替传统的污染物排放量最小化目标,兼顾碳排放最小化、系统经济效益最大化以及缺水量最小化,建立矿区生态环境－经济社会－水资源协调发展的多目标模型,统筹分配地下水、地表水、矿井水以及再生水。对实际情况中的不确定性因素采用区间参数的方法表示,并通过遗传算法对模型进行求解,得到合理的水资源配置方案。将模型应用于宁夏回族自治区羊场湾矿区,结果表明：以碳排放为目标的不确定性机会约束规划多目标模型能够很好地统筹矿区经济发展目标与水资源节约目标,配置方案可保证各个用水部门的需水满足度达到100%,而以污染物排放量为目标的优化方案存在区域缺水的情况。系统可带来年碳净吸收量（CO₂）为533.7～702.4 t,预期年经济效益为162.3×10⁴～163.7×10⁴元,区域年供水富余量为43.5×10⁴～49.7×10⁴ m³。研究结果一方面可为羊场湾矿区尽快实现绿色矿山提供理论支撑,另一方面也可为其他干旱地区煤矿区的水资源配置和规划提供参考。     

基于联系数的大型灌区水资源空间均衡评价与优化调控

区域水资源空间均衡评价与调控是水资源开发利用与经济社会协调发展的重要技术基础和科学管理手段。可供水量与需水量是区域自然资源条件和经济社会活动对水资源系统的综合体现指标,二者之间的平衡关系可以直观地揭示水资源系统的单元供需均衡和空间均衡程度。针对水资源空间均衡研究现状,首先以供需差占供需总量比定义并计算水资源系统的单元供需均衡度;再以各单元面积、人口和经济占比确定单元的系统权重,并运用七元联系数将各单元均衡度综合为系统空间均衡等级并识别均衡状态;以淠河灌区现状及远景规划年为例,对有无水量调配下水资源空间均衡状态开展评价计算与对比分析,最后针对性地提出提高灌区水资源空间均衡状态的优化调控方案。研究结果表明:现状水平年灌区水资源空间均衡状态经系统内水资源调配后有明显提升;远景规划年不同来水情景下,水资源供需矛盾较为尖锐,只有在充分节水基础上借助系统内、外多水源调配方能使灌区水资源系统达到基本均衡;单元供需均衡度能同时表达缺水型失衡和余水型失衡而更有普适性;改进的七元联系数评价模型可更加细致地刻画复杂水资源系统的不确定性,为准确判别区域水资源系统所处空间均衡状态提供了新思路新途径;大型灌区内部由于县市之间自然禀赋和经济社会不同导致水资源均衡度差异明显,而通过系统内单元间水资源优化调配以及系统外多水源调配能有效改善区域单元供需均衡度和空间均衡状态,对促进水资源与经济社会环境协调发展、保障区域远景规划的顺利实施具有重要的支撑作用。     

基于和谐目标优化的流域初始排污权分配方法

为解决区域间因初始排污权分配不合理而引起的矛盾,将和谐论量化方法引入到流域初始排污权分配研究中,提出了基于和谐目标优化的流域初始排污权分配方法。该方法在确定和谐分配原则的基础上,选取具体表征指标构建了流域排污权和谐评价指标体系,应用层次分析法对流域初始排污权进行初次分配,并运用和谐方程对其进行和谐评估,以流域和谐度最大为目标建立优化调控模型,采用Matlab fmincon函数实现对初始排污权的优化分配。将该方法应用于沙颍河流域行政区间的初始排污权分配,从区域和谐的角度得到了初始排污权分配优化方案,经对比分析,优化方案更符合各个区域的水功能区纳污能力和排污现状,表明基于和谐目标优化的初始排污权分配方法具有较好的合理性和科学性。     

山东茌平实验区综合治理旱涝碱试验研究

本文从鲁西北引黄灌区的水土资源实际情况出发,利用茌平实验区的试验资料,研究并提出了:地下水位动态模型,地下水位调控指标和以旱涝碱综合治理为目标的黄河水和地下水联合利用的水资源调配方案。     

基于人水和谐的南水北调中线运行效果评价——以河南典型受水区为例

为合理地分析和评价南水北调中线工程的运行效果,优化工程水资源配置和精准调度,以河南典型受水区为例,基于人水和谐理论,将水资源作为影响经济社会发展的关键因素,构建水资源与经济社会和谐发展评价模型,并对关键时间节点的和谐度进行对比研究。结果显示:河南典型受水区的和谐度从时间维度大致可分为3个阶段:第一阶段在南水北调中线工程建设前(1999—2003年),整体和谐度值在0.5以下,数值较低但呈上升趋势;第二阶段为工程开工后(2003—2008年),部分地区和谐度值达到0.6,但整体和谐度值没有明显上升,有些地方甚至出现下降;第三阶段是工程通水后(2014—2018年),整体和谐度开始上升,最高值达到0.7。从空间维度看,离水源区较近的南阳、许昌两地的和谐度稳步增加,而郑州、平顶山市的和谐度则先增后减。建议省级层面统筹河南省南水北调可用水量,建立水权交易机制,加强高耗水行业管理,提高水资源利用效率。     

柳园口引黄灌区水资源的优化调配

本文通过规划论方法，提出了柳园口引黄灌区水资源的优化调配方案。文章认为灌区只有实行井、渠结合，合理调配地面水、地下水，才能使灌区的经济教益达到最大，才能提高水的利用率，提高灌医的管理水平，也可增加灌区的经济效益。     

引黄灌区跨地区水权转让补偿 标准的研究

针对黄河流域引黄灌区的跨地区水权转让补偿标准的定量问题,探讨了转让费用构成中的农业风险补偿、生态补偿、水管单位补偿的含义和计算方法,并以内蒙古自治区鄂尔多斯市引黄灌区的水权转让一期项目为实例,通过计算得出3项补偿费用为889.92万元/年,在25年水权转让期内应付出的补偿费用为22 248万元,水的转让价格平均增加补偿费用为3.45元/m3。对黄河流域水权转让费用构成中的补偿费用进行准确的定量计算,将会进一步推动水权转让更加科学合理的实施,并为引黄灌区的健康持续发展奠定基础。     

黄河下游引黄灌区高效运行管理模式研究

针对黄河下游引黄灌区目前运行管理中存在的主要问题,从引黄灌区的管理体制、水价制度等角度,提出了“专管机构＋用水户协会＋农户”的灌溉运行管理模式及相应的配套保障措施,探讨解决灌区运行管理中存在的问题,推进灌区管理体制改革,建立适应社会主义市场经济的灌区良性运行机制,加强工程管理,提高灌区经济效益的途径和方法。     

黄河流域水资源与社会经济协同评价及影响因素分析

通过构建水资源与社会经济评价指标体系，计算了黄河流域的水资源与社会经济系统协同度，并运用固定效应模型分析其影响因素。结果表明：水资源与社会经济发展指数都呈显著上升趋势，社会经济增长速度高于水资源发展速度；黄河流域整体处于轻度协同状态，且水资源发展滞后于社会经济发展；山东、河南、四川、陕西的协同度较理想，内蒙古、甘肃、青海、宁夏、山西的协同度水平偏低；每10万人高等学校在校学生数、地表水资源量、水资源开发利用率、城市污水日处理能力以及技术市场成交额对协同发展存在正向影响，城镇化率对协同发展暂无显著影响。     

黄河流域水资源多维临界调控研究

以黄河水资源可再生性和可持续性发展理论为指导，分析了黄河流域多维临界调控措施、方案；基于协同学原理和耗散结构理论，应用系统科学的方法，建立了黄河流域多维临界调控仿真模型；通过对黄河水资源分配进行大量模拟研究，实现了黄河流域水资源优化配置，以期实现黄河水资源的可持续发展。     

构建黄河流域水网的思考EI北大核心CSCD

加快构建黄河流域水网是实现黄河流域生态保护和高质量发展的有效手段。目前黄河流域已基本形成了由河流和供水工程组成的水网布局,对供水安全起到了重要作用,但仍没彻底解决黄河流域水资源不足、调控能力差、水资源配置不均衡等问题。阐述了构建黄河流域水网的背景和内涵,分析了构建黄河流域水网面临的问题,提出了构建黄河流域水网的措施。在国家水网构建框架下,黄河流域水网将形成以黄河干流、南水北调西线工程为纲,以支流和供水工程为目,以干流7大骨干水利枢纽工程为结的布局。黄河流域水网对于实现流域水资源空间均衡配置,构建流域社会经济空间均衡发展新格局具有十分重要的战略意义。     

宁夏引黄灌区干渠直开口出流流态及流量分析

宁夏引黄灌区干渠直开口(斗口)结构是闸门加涵洞的结合体,水流通过闸孔在涵洞中呈现极为复杂的流态,有自由出流、淹没出流以及有压管流流态,并且交替变化。通过试验提出,当闸后某断面水深较小,且下游水深小于水跃的第二共轭水深时,可以按自由出流计算流量;当此水深小于或等于涵洞高度,且下游水深大于水跃的第二共轭水深时,可以按淹没出流计算流量;当此水深大于涵洞高度,且下游水深大于水跃的第二共轭水深时,可按有压管流计算流量。同时,提出了相应的流量计算公式,可供工程设计和管理使用。     

基于能值水生态足迹模型的黄河流域水资源利用评价

为辨析黄河流域突出的水资源问题,科学分析流域水资源利用状况,将能值理论和水生态足迹法相结合,构建能值水生态足迹模型,计算和分析了黄河流域2011—2018年的能值水生态足迹、能值水生态承载力和水生态盈亏状况.结果表明:2011—2018年黄河流域能值水生态足迹呈平稳上升趋势,能值水生态承载力呈先下降后上升趋势,但历年能...     

宝鸡峡灌区农业灌溉水资源合理配置研究

结合宝鸡峡灌区的具体情况,建立基于供需平衡的水资源合理配置模拟模型.应用模型对灌区不同灌溉方式、不同种植结构、不同调蓄方式下的各种方案进行模拟与调算,得到各方案塬上塬下以及不同作物之间的供需平衡结果.通过人机交互对不同方案进行决策,为实现宝鸡峡灌区的水资源合理配置提供有力的技术支持.     

黄河流域水资源均衡调控理论与模型研究

变化环境下缺水流域正面临日益严峻的水资源供需矛盾,用水效率与公平协调难度极大。本文在梳理总结已有水资源调控理论的基础上,建立了适用于黄河等缺水流域的水资源均衡调控理论与方法。基于社会福利学原理构建了统筹用水效率与公平的水资源均衡调控函数,通过水资源均衡调控函数引导水资源配置。综合水资源经济价值、社会价值和生态价值,建立了用水效率表征指标;统筹地区公平和行业协调,建立了用水公平表征指标。以黄河流域为例,建立了黄河流域水资源均衡调控模型,进行黄河流域水资源均衡方案分析。实例研究结果证明,该模型通过兼顾用水效率与用水公平目标,为黄河"87"分水方案优化提供技术支撑,也可为其他缺水流域或区域的水资源均衡调控提供技术方法。     

浅析东雷抽黄灌区泵站更新改造设计中的几个重要环节

通过渭南市东雷抽黄大型灌溉泵站的更新改造设计,提出泵站在改造设计中应注意的几个重要环节,以期为其他大型灌排泵站的更新改造提供参考与帮助。