基于模糊聚类预报与序贯决策的水资源开发利用总量动态管理模式

针对水资源开发利用总量控制红线在不同来水频率年的适应性管理问题,在模糊聚类理论以及水文预报的基础上,结合不确定性动态系统优化决策方法,提出基于径流聚类预报与用水量复核双向约束的时程滚动修正的序贯决策方法。通过对建立月来水频率预报模型,结合实际用水量对逐月指标进行滚动修正,实现\"预报-复核\"双向约束下逐月用水总量控制指标的动态决策。通过在我国南方地区的应用表明,该方法可以实现逐月来水的预判并制定控制指标,实现逐月用水的弹性管理,具有很好的实用价值。     

基于广义ET的水资源与水环境综合规划研究Ⅱ:模型

在所提出的广义ET区域水资源综合规划的理念和研究框架基础上,本文构建了基于广义ET的区域水资源与水环境综合模拟模型,该模型由分布式水文SWAT模型、人工水平衡AWB模型及分布式地下水MODFLOW模型耦合而成,实现了地表水和地下水、天然水循环和人工水循环、水量和水质联合模拟。该模型可作为区域水资源与水环境综合规划的工具。以天津市为例,从地表水径流、地表水水质、地下水以及模型模拟ET结果等方面对模型进行了校验,校验结果表明模型可进行不同节水、水资源配置、点源和非点源水污染控制、水生态修复规划方案的情景模拟,为区域水资源与水环境规划提供支撑。     

天津市非点源污染物空间分布规律研究

对天津市1995—2004年耕地、化肥施用、畜禽养殖、农村人口及城镇径流等进行了统计分析,得到各县(市、区)的非点源污染负荷量,结合土地利用G IS信息,运用空间分布原理得到天津市各县市区不同土地利用类型的非点源污染负荷模数。结果表明:市区、塘沽、大港和汉沽的承载关键污染负荷的土地利用类型是城镇用地,西青、津南、北辰、东丽和武清是农村居民点,其余县(市、区)的主要负荷土地利用类型是水田和旱地,应根据不同的关键负荷类型制定相应的工程与非工程措施进行有效的源头预防和治理。     

环首都经济圈水资源合理配置与评估

河北省环首都经济圈对于加速形成以首都中心城市带动、区域中心城市支撑、点面协同发展的京津冀一体化有着重要意义,按照环首都经济圈总体规划,实现其跨越式发展,水资源的支撑和保障能力将面临严峻挑战。本文在区域水资源情势分析的基础上,对当地的地表水、地下水和外调水进行多水源的联合调配,从水资源开发利用率及其变异系数对环首都经济圈区县优化配置结果分析表明,研究提出的区域水资源配置方案对于提高环首都区域供水保障程度、支撑环首都经济圈的快速发展可提供科学支撑.     

改进的SWAT模型在强人类活动地区的应用

针对中国人类活动强烈的流域水循环特点,在二元水循环理论的指导下,以SWAT分布式水文模型为基础,进行了灌溉和人工耗、用水模块的开发和改进,构建了适用于此类区域的二元水循环模型。利用改进后的模型对天津市的水循环过程进行了模拟。结果表明,改进后的模型模拟的NASH效率系数从0.62提高到0.89,相关系数从0.79提高到0.91,比改进前有明显的提高。模型的构建和改进,对分布式水文模型在高强度人类活动影响流域的水资源、水环境研究和管理将起到积极的作用。     

改进SWAT模型在强人类活动地区的应用

摘要：SWAT模型是一个具有较强物理机制的、长时段的流域水文模型。针对中国人类活动强烈的流域水循环特点,在二元水循环理论的指导下,以SWAT模型为基础,进行了灌溉和人工耗用水模块的开发和改进,构建了适用于此类区域的二元水循环模型。利用改进后的模型对全世界用水最为强烈的区域之一——天津市的水循环过程进行了模拟,结果表明,改进后的模型模拟的NASH效率系数从0.62提高到0.89,相关系数从0.79提高到0.91,比改进前有明显的提高。模型构建和改进的成功,对分布式水文模型在高强度人类活动影响流域的水资源水环境研究和管理将起到积极的作用。     

水资源与水生态若干工程技术研究述评

通过分析研究,从水循环与水环境监测及分析模拟技术、水循环及水环境调控技术、节水型社会建设与水资源高效利用技术、水资源与水环境管理技术、\"数字流域\"技术、生态水利技术、水资源评价技术与水资源配置技术等8个方面,对国内外水资源与水生态相关工程技术的发展态势进行述评,为国内外相关工程技术研究提供参考。     

基于区域水资源承载力的山西生态小水电建设

水资源承载力是衡量一个地区发展潜力的主要指标。在对水资源承载能力进行综合动态平衡研究的基础上,建立了区域水资源承载力模型,并将该模型应用于山西生态小水电建设研究。结果表明,①以2015年为规划水平年,山西的水资源能支撑区域容纳0.356亿人按照241m3/人的人均水资源量进行生产生活;②2015年山西共需水85.17亿m3,其中16.84亿m3用于满足工业需水,38.31亿m3用于满足农业需水,24.78亿m3用于满足生活需水,2.39亿m3用于满足生态环境持续与修复的需水;③各产业需水结构上,生活需水增幅最大,达1.47倍,工业需水次之,增幅为60%,生态需水较现状年增加80%;④区域生态小水电建设应以长治市和晋城市为重点,重点做好沁河及浊漳河水资源承载力条件下的生态小水电建设及区域生态水电建设的优化。     

多水源多用户水资源时空动态适配方法研究

针对区域多水源多用户水资源配置难点,提出了基于实际供、用水特征与行业用水动态需求的取用水时空适配改进算法(WISAA),用于改进水资源全过程模拟(WAS)模型的供水过程计算模块,并应用于湖北省鄂州市,验证WISAA的改进效果。结果表明：改进的WAS模型对不同水源、不同行业的供水量模拟相对误差均小于2%,WISAA可有效应对多水源时段来水变化和配水计算过程不稳定的难点,使年内供水过程愈加稳健;在行业分(配)水比系数小于0.6时,改进的WAS模型年内供水模拟结果平均绝对百分比误差小于5%, WISAA优化效果更为显著。     

基于广义ET的水资源与水环境综合规划研究Ⅰ:理论

在分析国内外水资源规划的发展历程的基础上,基于广义ET耗水控制理念探讨了区域水资源水环境综合规划的理论、内涵及其规划理念。分析了其调控机制、规划原则以及规划目标。确定以目标ET制定-方案设置-情景模拟-方案评价-方案推荐5个步骤为基于ET的水资源规划的决策思路,进而提出了七大总量控制规划指标,建立了规划框架。为综合解决全球气候变化和人类活动影响下日益严重的水资源和水环境问题提供了探索途径。