考虑生态需水的濮·清·南漏斗区水质水量联合优化配置研究
水是生命之泉,是人类生存的物质基础,是实现可持续发展的保障.随着经济的发展,人们对水资源的数量和质量要求越来越高,缺水和水污问题,使突出的水资源供需矛盾更加尖锐,水问题已成为制约经济发展的世界性问题.对于一定区域来讲,进行供需水预测和水资源水质水量联合优化配置是解决这一问题的有效途径之一.
濮阳市濮·清·南漏斗区为满足当地人们工农业生产和生活用水需求,导致地下水开采量大增,同时由于地下水开发利用缺乏科学评价和统一规划,使地下水长期处在超采状态,水资源供需矛盾十分突出并诱发了一系列生态环境问题.本文在分析濮·清·南漏斗区水资源状况的基础上,运用指标分析法、回归分析法和灰色预测法等组合分析,对漏斗区2015年、2020年和2030年75%保证率下进行供需水预测,为以后建立模型提供数据准备.根据濮·清·南漏斗区开采现状,在配置模型中考虑了对地下水开采量和地下水位的控制,针对漏斗区开采后诱发的一系列生态环境问题和曾经水资源优化配置中重视水量、轻视水质,重视经济效益而忽略环境、生态效益的特点,综合考虑生态环境需水和水质因素,建立漏斗区水质水量联合优化配置模型,采用大系统总体优化遗传算法进行求解.通过对模型进行分析,得出以下结论:
(1)本次水资源配置,充分利用和保护有限资源,对漏斗区地下水开采量和水位进行控制,注重地下水的保护,通过对水资源优化配置结果进行配水量和缺水量分析、配置目标与效果分析、配置系统协调性分析和模型适用性分析,经验证,模型是合理的.实现了水资源"质"与"量"的耦合和经济、社会、环境和生态等综合效益最大化,促进了社会的可持续发展和水资源的高效利用.
(2)在不同规划水平年,随着经济和社会的发展,漏斗区内需水量不断增加,但供水量有限.由于模型中用户公平系数的设置,生活和生态用水都能得到满足,缺水部门主要表现在农业和工业用水,但从整体的配水情况看,濮·清·南漏斗区能达到基本平衡.
(3)水资源优化配置模型是以濮·清·南漏斗区的经济、社会、环境和生态的综合效益最大为目标函数,各目标函数之间是互相矛盾的,要使其中一个目标得到改善就要牺牲其他目标的利益.从配置结果来看,系统协调度均大于0.85,可以有效协调各用水部门间的竞争用水问题.
- 作者：
- 魏杰
- 学位授予单位：
- 华北水利水电学院
- 专业名称：
- 地质工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 李清波；陈南祥
- 关键词：
- 水资源开发；水质水量联合优化配置；遗传算法；可持续发展
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