發(fā)布時間:2023-03-30 11:29:54
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的水文水資源論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
1水資源狀況及開發(fā)利用現(xiàn)狀
1.1水資源基本情況
根據(jù)山西省呂梁市第二次水資源評價成果,汾陽市1956~2000年多年平均水資源總量為9838萬m3,其中河川徑流量為2890萬m3,降雨入滲補給量8478萬m3,河川基流量為1530萬m3。地下水資源量1956~2000年多年平均9587萬m3,其中平原區(qū)7404萬m3,山丘區(qū)5491萬m3,降雨入滲補給量8478萬m3,重復量4418萬m3[1]。
汾陽市水資源可利用量:河川徑流可利用量為1439萬m3,地下水可開采量為7383萬m3,(其中平原區(qū)盆地孔隙水4787萬m3,巖溶水2500萬m3,山丘區(qū)空隙裂隙水96萬m3),重復計算量為4016萬m3,水資源可利用總量為4806萬m3,可利用率為48.9%[1]。
1.2水資源特征
由于汾陽市所處的特定水文地質環(huán)境,水資源具有以下特點:
1.2.1水資源總量偏少,人均、畝均占有水量偏低,供需矛盾突出
山西省水資源人均、畝均占有水量分別為381m3/人、180m3/畝遠遠低于全國平均水平的2200m3/人、1700m3/畝。論文而汾陽市人均水資源占有量239m3,不足全省均占有量的63%,畝均占有水資源量為150m3/畝,不足全省的83%??梢娫撌兴Y源總量的不足,與用水量日益增長需求的突出矛盾。
1.2.2徑流量年內年際變化顯著,開發(fā)利用難度較大全市多年平均降水467.2mm。年際降水非常集中,主要在汛期7月、8月,占到年降水的50%~80%。各水系分區(qū)徑流的年際變化大,豐枯年水量相差懸殊,極值比在2.3~39.3之間。各河流經常出現(xiàn)2~3年的連豐期和連枯期,3~5年的連枯期時有發(fā)生。這給地表水的開發(fā)利用帶來了很大的困難。
1.2.3河流水質污染嚴重,盆地平原地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化全市河流山區(qū)地段水質尚好。但山區(qū)徑流被水庫攔蓄后,大量被引用為灌溉水源,為土壤和農作物的蒸散發(fā)所消耗。另一部分山區(qū)來水被作為工業(yè)和城市的水源,使用后成為廢污水又重新排入河道。由于上游來水減少,河水稀釋能力低,大部分廢污水超過排放標準又未經處理直接排入河道,因此城市下游的河道水質污染較為嚴重。污染物質在盆地平原區(qū)集聚,致使盆地河流生態(tài)失去平衡。
1.3水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀
汾陽市2007年總用水量6581.5萬m3,其中農業(yè)灌溉用水4343萬m3,占到總用水量66.0%,工業(yè)用水1137萬m3,占總用水量17.3%,城鎮(zhèn)用水432萬m3,占總用水量6.6%。農村人蓄用水581.5萬m3,占總用水量8.8%,林牧漁業(yè)88萬m3,占總用水量1.3%。
2水資源開發(fā)利用中存在的問題
2.1部分地區(qū)地下水過量開采
從文水縣城西邊山,沿邊山傾斜平原,經汾陽縣杏花洪積扇,至汾陽城關鎮(zhèn)栗家莊一帶,其中包括了汾陽市城區(qū),基本沿山前地帶長條形分布,總面積133.4km2。其中汾陽界內面積103km2,多年平均水位下降1.11m,極點累積水位下降53m,現(xiàn)狀地下水位埋深1.8~117m。且呈現(xiàn)出水位逐年下降,水泵揚程逐年加大的趨勢。
2.2特殊年份河川基流減少嚴重
汾陽市干旱年份較多,如遇到連續(xù)干旱年份,河川基流減少十分嚴重。根據(jù)汾陽市1991~2000年段的統(tǒng)計資料知道,汾陽市的降雨量和多年平均降水量相比偏枯,偏枯19.2%。這使汾陽市河川基流減少十分嚴重,嚴重制約經濟發(fā)展和人民生活。
2.3地下水水質狀況不容樂觀
近年來,汾陽市工農業(yè)及城市人口發(fā)展迅猛,污染源與日俱增,未經處理的污染物直接和間接入滲地下。不同程度地污染了地下水源。
水污染加劇了水資源危機。隨著經濟的發(fā)展,工業(yè)也迅速發(fā)展且向環(huán)境排放大量廢水、廢氣、廢渣的污染型工業(yè)結構。其工業(yè)廢水大部分未經處理就直接排入水體或用于農業(yè)灌溉滲入地下,造成河流水和地下水污染,水質狀況不斷惡化,并有向農村蔓延的趨勢,由局部向縱深發(fā)展,加劇了當前水資源的供需矛盾,極大地影響了該地水資源的可持續(xù)利用。
3對策研究
3.1加強供水水源工程建設
由于區(qū)域內農業(yè)、工業(yè)需水量大,水資源十分緊缺,因此必須有計劃地興建蓄水、引水、調水工程,做好原有工程的配套和更新改造同時增加新的供水水源工程,確保水源工程建設與工農業(yè)發(fā)展的同步。
3.2建立節(jié)水型社會,實現(xiàn)水資源的高效利用
以人均500m3/天的實現(xiàn)現(xiàn)代化最低用水量標準計算,2015年汾陽需水量將達到2.17億m3,遠遠超過了水資源可利用量和可供給量,因此必須采取以下措施:①發(fā)展節(jié)水灌溉,減少農業(yè)用水量。根據(jù)作物生長期按需要用水;防止大水漫灌,推廣渠道防滲、使用噴灌和滴灌等節(jié)水灌溉技術;充分利用雨水資源發(fā)展雨養(yǎng)農業(yè)或旱作技術推廣需水少的旱作農作物品種。②發(fā)展工業(yè)節(jié)水,提高工業(yè)用水的重復利用率。改變耗水型工藝,少用水或不用水;回收廢水再利用;③在城市生活用水中,廣泛采用各種節(jié)水設施。
3.3加強水環(huán)境保護,實現(xiàn)污水資源化
水環(huán)境惡化加劇了汾陽市水資源缺乏的矛盾,增強水環(huán)境的保護力度,實現(xiàn)污水資源化是解決汾陽水資源問題的一項重要措施,應采取:①強化控制地下水開采。通過法律、經濟等措施強化人們的節(jié)水意識,限制地下水的無計劃開采與超采,并通過人工補給控制超采區(qū)地下水位的下降。②防治水資源污染,實現(xiàn)污水資源化。必須大力加強普法教育宣傳,增強廣大人民法治觀念和保護水環(huán)境意識,提高對水環(huán)境惡化危害的認識。對那些污染嚴重,又治理無效的企業(yè)堅決取締,絕不讓繼續(xù)污染水資源。從供水、排水、水處理諸方面協(xié)調解決水污染問題,把處理后的污水作為工農業(yè)供水水源,緩減水資源供需矛盾。
3.4合理調整產業(yè)結構和工業(yè)布局
把逐步降低超重型工業(yè)結構比例,提高輕型工業(yè)結構份額作為發(fā)展工業(yè)的一個重要原則,嚴格控制耗水大、污染重的企業(yè)的發(fā)展。在調整產業(yè)結構的同時,就水建廠,調整工業(yè)布局,合理調整和控制地下水局布超采區(qū)工業(yè)的發(fā)展,使工業(yè)布局向地下水相對富足的地區(qū)轉移,以減輕供水壓力。
3.5水量水質同時抓,加強水資源保護
水量和水質是水資源的兩個基本屬性。量和質是保護水資源配置與可持續(xù)利用的前提,沒有質量保證的水量與失去水量基礎水質,對水資源都毫無意義,水作為特定的資源,其管理實質是實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置,在資源資源配置中優(yōu)化完成量的分配和質的保護。各級水行政主管部門應強化水資源保護工作,實行水量、水質統(tǒng)一管理,逐步充實水資源保護的業(yè)務人員,建立或完善專門機構從事該項工作。
1.1供水范圍設定供水范圍規(guī)則主要是為了配置方便,事前確定好外調水或當?shù)厮┧采w區(qū)域。邯鄲市西部水資源包括當?shù)厮屯庹{水。本次研究對自產地表水和地下水供水范圍是區(qū)域內就近利用。為提高外調漳河水的利用率,并考慮到受水區(qū)的經濟承受能力,確定本次引漳供水范圍規(guī)則為邯鄲市西部重點工業(yè)企業(yè)。上線供水范圍主要是城西供水片和固鎮(zhèn)片,中線供水范圍主要是涉縣片和固鎮(zhèn)片,下線供水范圍主要為武安城東供水片。
1.2方案設定考慮三條線路的可供水覆蓋范圍以及上線工程的實施難度,本次規(guī)劃采用兩種方案組合,即方案一:當?shù)厮?上線+中線+下線;方案二:當?shù)厮?中線+下線。
2水資源配置模型建立
2.1水資源系統(tǒng)概化根據(jù)邯鄲市西部地區(qū)水系、工程用水戶供水關系、擬定調水方案等建立水資源系統(tǒng)網絡關系圖(圖1)。以系統(tǒng)網絡關系圖為基礎構建水資源配置模型,并對相關參數(shù)以現(xiàn)狀數(shù)據(jù)信息資料進行校驗后開展規(guī)劃水平年的配置計算分析。
2.2模型構建通過建立以基本計算單元水資源供用水平衡方程、水利工程供水平衡方程以及各類約束方程,以供水系統(tǒng)總缺水量最小為目標函數(shù)構成數(shù)學規(guī)劃模型。(1)目標函數(shù)目標函數(shù)以區(qū)域供水系統(tǒng)總缺水量最小為目標。
3配置結果分析及方案選擇
3.1水資源配置結果分析利用所構建的水資源配置模型及系統(tǒng)控制規(guī)則,對邯鄲市西部山區(qū)各行政區(qū)計算單元進行長系列逐月調節(jié)計算,分別得到方案一和方案二2020年規(guī)劃水平年不同保證率情況下的水資源配置結果,詳見表1。豐水年(P=25%)邯鄲市西部山區(qū)降水豐沛且入境水量偏多,區(qū)域整體不缺水,只在個別山勢較高地區(qū)由于地下水埋藏較深、不便開發(fā)而缺水;但在枯水年(P=75%)、特枯水年(P=95%)伴隨降水和入境水量的減少,區(qū)域呈現(xiàn)缺水,其中武安市缺水量最大,缺水率超過30%。
3.2工程布局與供水總量控制(1)方案一。上線只涉及到方案一,規(guī)劃上線自山西左權建設中的澤城西安水利工程進行調水,新開挖隧洞自澤城西安水利工程水電站尾水渠出口處開始,向東南沿直線至青塔水庫上游河道末端的龍洞村,再折向東至車谷水庫,引水入青塔水庫和車谷水庫,其中青塔水庫做為備用的調蓄水源。根據(jù)澤城西安水利工程下瀉水量和下游用水現(xiàn)狀,上線工程引水規(guī)模為2.5m3/s。方案一中線以漳河上擬建的賈家莊水庫為水源地,采用泵站提水,經漳北渠干渠對涉縣進行供水,漳北渠引水規(guī)模為1.1m3/s。下線自躍峰渠渠首進行調水,首先經過躍峰渠干渠向峰峰礦區(qū)供水,然后再經二分干和躍峰渠入大洺遠水庫,經水庫調蓄后向武安市進行供水。躍峰渠入大洺遠水庫引水工程規(guī)模為3m3/s。(2)方案二。方案二中線以漳河上擬建的賈家莊水庫為水源地,采用泵站提水,先經漳北渠向涉縣供水,然后經十五里洞和規(guī)劃供水工程,引水入固鎮(zhèn)水庫和夏莊水庫,經兩水庫調蓄后,再向武安市進行供水,漳北渠引水規(guī)模為1.9m3/s,十五里洞引水規(guī)模為0.7m3/s。下線同方案一。
3.3工程投資估算針對受水區(qū)水資源配置方案,從蓄水工程、調水工程及配套工程等方面,根據(jù)工程現(xiàn)狀和現(xiàn)場調查,并參照已建同類工程投資指標,分別估算方案一和方案二的工程總投資。經估算方案一、方案二工程總投資分別為23.99億元、22.77億元,投資估算詳見表2、表3。
3.4方案選擇對方案一、方案二水資源配置成果、工程布局與供水總量控制、工程投資估算對比分析。方案一供水范圍大,其中上線引水通過兩座中型水庫調節(jié),供水范圍可以控制武安市主要工業(yè)用水戶,但方案一投資大,工程施工難度大,同時調水牽涉到山西省、河北省、海委漳河上游管理局等單位,協(xié)調難度大;方案二較方案一供水范圍偏小,可以滿足西部區(qū)域部分工業(yè)用水戶用水,但方案二較方案一投資省,調水全部在邯鄲市內完成,協(xié)調容易,利于工程盡早開工建設。綜合考慮方案一和方案二的優(yōu)劣,最終選擇方案二為邯鄲市西部水資源配置方案(見表4)。方案二在充分利用當?shù)厮幕A上,通過中線和下線分別向邯鄲市西部地區(qū)調水,共需修建蓄、引、提、調水工程多處,包括興建賈家莊水庫、新建提水泵站、漳北渠渠道整治工程、十五里洞出口至南名河管道工程、躍峰渠渠道整治工程等,工程總投資為22.77億元。工程調水可以緩解西部缺水狀況,可以保證邯鄲市西部地區(qū)涉縣、峰峰、磁縣豐、平、枯水年不缺水,特枯水年缺水程度低于20%。但對于武安市,由于區(qū)域現(xiàn)狀用水缺口過大,方案二調水只是起到了緩解缺水的作用,武安市除了豐水年缺水率為9.2%,平、枯、特枯水年缺水率均超過20%。
4結論
1.1地質因素
北西向構造從虹螺峴鎮(zhèn)穿過,形成縱跨虹螺峴鎮(zhèn)的沖斷裂褶皺層,以致形成虹螺峴西高東低的地勢,如圖1所示。從圖2可看出,由于地殼運動形成的這種特殊的地質,對地下水及地表水的儲量有很大的影響,所以虹螺峴鎮(zhèn)是一個水資源相對缺乏的地區(qū),老百姓一直過著靠天吃飯的日子。
1.2氣候因素
由于虹螺峴地區(qū)屬于季風性大陸性氣候,受大氣環(huán)流影響,四季降水量分布差異很大,全年的降水量主要集中在6-8月份,冬季降水量僅占全年的3-4%。如表1所示。虹螺峴鎮(zhèn)的水資源補給主要以大氣降水為主,但是由于時空分布不均勻,與虹螺峴鎮(zhèn)的人口和經濟配置不相適應,加之水污染也在加劇,故資源性缺水、季節(jié)性缺水、污染性缺水和工程性缺水同時存在,給水資源的有效利用帶來諸多不便。
2解決方案
根據(jù)科學發(fā)展觀的要求,為解決虹螺峴鎮(zhèn)居民飲水安全問題,虹螺峴鎮(zhèn)人民政府決定實施自來水工程建設。
2.1水源工程
探測結果表明虹南南溝地下水屬于基巖裂隙水類型。地下水埋深:頂板30~50m,底板150~200m。110m處蓋層較厚,不易受污染,水質良好,滿足本地區(qū)自來水供水1000立方米每日需求。
2.2供水井
水文地質條件。該井位于虹螺峴鎮(zhèn)虹南村。地貌單元為低丘前緣,地表由第四系粉土地層覆蓋,覆蓋厚度較薄,一般為0.5m左右。粉土以下即為寒武系白云巖、白云質灰?guī)r所構成。地下水類型為基巖裂隙巖溶水,地水補給來源主要為大氣降水補給及及構造裂隙側向補給。地下水具有承壓性。
2.3蓄水池
2.3.1地形地貌。場地位于虹螺峴鎮(zhèn)東山,屬低丘地貌,為圓頂狀類型,頂面地勢較平坦,略向東南傾斜。殘坡積層厚度約1m左右,植被不發(fā)育,部分為耕地,局部基巖。丘頂最大高程為85.5m,附近最低侵蝕基準面為56.0m,相對高差29.5m。
2.3.2地層巖性。場地地層自上而下依次分為2個工程地質層,如下:粉土(Q4al+pl):黃褐色,稍濕,松散,成份以粉粒為主,含10-15%的礫、砂,上部見有植根系。搖震反應快,干強度低,韌性低,下部局部見圓礫轉石。該層場地內普遍分布,該層層底埋深1.6-1.9m,層頂標高84.6-85.1m。角礫狀灰?guī)r(O2):黃灰-淺灰色,新鮮面為深灰色,角礫結構,中厚層構造,角礫為同成分,夾有薄層灰?guī)r,巖芯呈強風化狀態(tài),破碎,節(jié)理裂隙較發(fā)育。該層場地內普遍分布,層頂埋深1.6-1.9m,層頂標高82.8-83.5m,控制深度0.9-3.2m。
2.3.3場地水文地質條件??辈炱陂g各鉆孔均未見地下水位。場地地下水為孔隙水裂隙水??紫端x存于頂層的殘坡積土中,裂隙水賦存在基巖裂隙中,其水的主要來源為大氣降水補給、滲透,排泄方式主要為自然蒸發(fā)。在其北部有一條季節(jié)性河流(虹螺峴河)從鎮(zhèn)中心穿過,流向總體為由西向東,水量匱乏,枯水期河床干涸。
2.3.4經濟效益。
①提升了工農業(yè)的產量和產值。
②避免了因水質不良所造成工農業(yè)產品質量下降所造成的損失。
2.3.5社會效益。
①避免了因水質不良所引起的各種疾病,讓老百姓喝到了放心水。
②對虹螺峴鎮(zhèn)的水資源起到了合理科學的調配,緩解了由于水資源緊缺而產生的矛盾。
③提高了老百姓的生活質量和生活水平。
④促進了社會主義精神文明建設,農村的生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境得到了進一步改善。
⑤提高了老百姓省水、愛水的意識,能夠做到自覺地保護水資源和供水設施。
⑥解放了勞動力,為其家庭創(chuàng)造更多的價值。
⑦提高了就業(yè)率。
3結論
論文摘要:為了研究20個城市的分配水問題,首先我們假定生活,工業(yè)以及綜合服務業(yè)用水的增長率保持不變,然后使得每個城市個人生活用水標準都一樣,這樣可根據(jù)人口加權計算,即生活用水(r為2010年個城市的人口,Q為總的掉水量110億立方米,為第i個城市生活用水),為了讓北方的經濟發(fā)展盡量的快,我們在此把總的經濟效益當成目標函數(shù),由此得第一種模型,然而考慮到污染的問題,設每種水的污染程度不同然后減掉污染情況,我們采用單位體積污染水的凈化成本來衡量每種水的污染程度,由此三者對單位體積的水所帶來的污染程度(污染后單位體積的水的凈化費用)分別記為
,則總的污染損失最后得到第二種模型的目標函數(shù)
結果證明這種方法能夠有效快速的算出分配水的方案。
一.問題的提出
水利工程建成后,預計2010年年調水量為110億立方米,主要用來解決沿線20個大中城市的生活用水、工業(yè)用水和綜合服務業(yè)的用水,分配分別為40%、38%和22%。這樣可以改善該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和投資環(huán)境,推動經濟發(fā)展。用水指標的分配總原則是:改善區(qū)域的缺水狀況、提高城市的生活水平、促進經濟發(fā)展、提高用水效益、改善城市環(huán)境。根據(jù)2000年的統(tǒng)計數(shù)據(jù),各城市的人口數(shù)量差異大,基本狀況和經濟情況也不相同,各城市現(xiàn)有的生活、工業(yè)和綜合服務業(yè)的用水情況不同,缺水程度也不同(如表所示)
二.問題的分析
2.1關于背景的分析
我國是一個水資源短缺且分布很不均勻,南方地區(qū)水資源較為豐富,占到全國的80%以上,而處于干旱半干旱的北方地區(qū),水資源十分匱乏,許多學者調研提出要徹底解決中國北方水資源短缺的問題,不需采取跨流域調水,即“南水北調,南水北調工程2002年末正式動工,此舉將極大化解北方城市的供水壓力,在為工業(yè)服務業(yè)提供水資源的同時,也將大大提高居民的生活和城市環(huán)境,它不僅可以長生巨大的經濟效益,而且其長遠的社會和生態(tài)效益更無法估量。
2.2問題一分析
要綜合考慮各種情況,給出2010年每個城市的調水分配指標,使得各城市的總用水量情況盡量均衡,我們考慮讓每個城市都能供上足夠的水,首先假設110噸全部用來解決這20個城市的用水問題(其中包括生活用水,工業(yè)用水及其服務業(yè)用水),“盡量均衡”的意思就是說讓更需要水的城市多得到供水。由此為了更好的分配110噸水資源我們分別預測2010年的人口,工業(yè)情況以及服務業(yè)情況,再假設人均生活用水量,萬元,服務業(yè)用水,萬元工業(yè)增加值用水,均保持不變,即可預測生活用水,工業(yè)用水及其服務業(yè)用水的情況,再根據(jù)相加求和即可得到該城市總用水量,再根據(jù)求權重依次分配。
2.3問題二分析
由于各城市的基本狀況和自然條件不同,對相同的供水量所產生的經濟效益不同,從經濟效益的角度,要注意到,每個城市的工業(yè)和綜合服務業(yè)的發(fā)展受產業(yè)規(guī)模的限制,不可能在短時間內無限制的增長這一特點,我們采用logstic模型進行分析。工業(yè)產值及其服務業(yè)均可用灰色系統(tǒng)模型進行預測。
三.模型的建立
3.1預測2010年人口的模型
3.1.1模型的假設
1)假設各個城市人口自然增長率保持不變。
2)假設個個城市間人口數(shù)相對平衡,相互獨立,互不影響。
3.1.2符號說明
1)x(t)為第t年某個城市的人口數(shù)
2)r(x)為自然增長率,是自然資源和環(huán)境條件所能容納的最大人口數(shù)量。
3.1.3模型的建立
于是有:
(1)
對的一個最簡單的假定是,設為的線性函數(shù),即
(2)
設自然資源和環(huán)境條件所能容納的最大人口數(shù)量,當時人口不再增長,即增長率,代入(2-2)式得,于是(2-2)式為
(3)
將(2-3)代入方程(2-1)得:
(4)
解方程(2-4)可得:
(5)
3.1.4模型的求解
為了對以后一定時期內的世界人口數(shù)做出預測,我們首先根據(jù)所給的數(shù)據(jù)依次求的全部城市的人口數(shù)。記為x=x(i,t)為第i個城市在第t年的人口。
將2000年看成初始時刻即,則2001為,以次類推,以2010年為t=10作為終時刻。用函數(shù)(5)對表3.1.1中的數(shù)據(jù)進行非線性擬合,運用Matlab編程得到相關的參數(shù),可以算出可決系數(shù)(可決系數(shù)是判別曲線擬合效果的一個指標):
3.2預測2010年工業(yè)總產值和服務業(yè)總產值的logstic模型
3.2.1模型假設
1)工業(yè)產值和服務業(yè)產值也按logistic模型增長。(經過大量的資料證明工業(yè)產值和服務業(yè)產值的增長率在前面是逐漸的變大,后逐漸變小這符合logstic模型的增長趨勢。)
3.2.3模型的建立
把上面第i個城市第t年的工業(yè)產值和服務業(yè)產值分別記為I(i,t){industry}S(i,t)[],則把第i個城市的人口增長模型中的x(t)改寫成工業(yè)總產值和服務業(yè)總產值的logstic模型。
3.3綜合調水問題
3.3.1模型的假設
1)個城市之間相互獨立互不影響。
2)假設個城市人口,工業(yè)產值,服務業(yè)產值增長率保持不變。人口用水量不隨時間變化,工業(yè)萬元增長用水不變和服務業(yè)萬元用水不變。
3)水只能一次性利用,不考慮循環(huán)利用。
4)個城市都處于缺水狀態(tài),都從外地調水,之間并不存在互不調水的問題。
3.3.2符號約定
3.3.3模型一的建立
為了使最大限度的使該地區(qū)的經濟達到快速發(fā)展即
已知生活用水,工業(yè)用水以及服務業(yè)用水分配時所占的比例0.4,0.38,0.22
所以得
我們將人的生活用水按個城市所占人口平均分配,即
設人均產值為k則
(其中x為工業(yè)產值,y為綜合服務業(yè)產值,rwei人口數(shù))
設第i個城市的人均產值增加為
則
令為第i個城市在第n年的人均產值
(式中的n不是次方,而是第n年的含義)
設c為貧富差距,(一常數(shù))為起初的貧富差距
貧富差距C定義為
為了不使貧富差距拉大我們要求
則得到一個規(guī)劃問題
目標函數(shù):
然而,我們考慮到居民日常生活用水,工業(yè)用水以及綜合服務業(yè)對水的污染程度有所不同,我們的出了第二個模型如下
五.模型檢驗及其結果分析
5.1模型的檢驗
隨著時間的增長我們發(fā)現(xiàn)人均產值在變小,人民生活用水質量不會差異很多,貧富差距會越來越小。
5.2模型結果分析
結果較為準確,到2010年20個城市工業(yè)調水最多的是第20個城市
六.模型優(yōu)缺點分析
6.1模型的及其不足之處之處
模型一中按城市人口平均分配生活用水,雖然有所不足,但是能化簡問題,使問題得到了很好的解決。
模型一可以看成模型二的特例,當很小時,可以忽略。的值要具體分析應用,由于地域不同可能會不一樣。
模型沒有考慮增速變化的情況,而且沒有考慮水資源的循環(huán)利用問題,在全國實行科學發(fā)展觀的今天我相信的值會越來越小。
6.2模型的優(yōu)點
1)用logstic模型人口,預測工業(yè)和服務業(yè)較為準確,因為增長率按照時間在降低,就像美國的經濟一樣,總有一天會出現(xiàn)停滯狀態(tài),也就是說增長了最后會變成0,但是不是說絕對的這只是一個階段的變化而已。
2)本模型考慮了環(huán)境污染的問題,用單位體積凈化的成本來表述污染的程度,此處為本模型創(chuàng)新之處。
七.模型的改進
7.1關于2010年個數(shù)據(jù)的預測
可以用灰色系來預測2010年的工業(yè)產值及其綜合服務業(yè)總產值,由于計算復雜所以采用簡單的logstic預測。
7.2關于線性規(guī)劃模型
計算過程中遇到了的的大小,可已經一步修正。
7.3運算運用矩陣
可以用matlab7.0直接求出二十個城市的情況。
參考文獻
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[3]中國水利資源公報2009./WaterRes/2009
1、我國水資源利用現(xiàn)狀
水資源指可資利用或有可能被利用的水源,這種水源具有足夠的數(shù)量和可用的質量,且必須具備可以更新補充、可供永續(xù)利用的特點。
我國是一個水資源短缺、水旱災害頻繁的國家,如果按水資源總量考慮,水資源總量居世界第六位;若按人均水資源量計算,人均占有量只有2500立方米,約為世界人均水量的1/4,在世界排第110位,已經被聯(lián)合國列為13個貧水國家之一。
我國年降水總量為61889億立方米,多年平均地表水資源為127115億立方米,地下水資源量為8288億立方米,全國平均年水資源總量為28124億立方米。1998年我國總用水量5435億立方米,其中農田灌溉用水占64.3%,林牧漁用水占5.0%,農村生活用水占5.3%。各流域片用水情況是:松遼河片用水量624億立方米,農業(yè)占72.4%;海河片用水量424億立方米,農業(yè)占72.5%;黃河片用水量395億立方米,農業(yè)占77.9%;淮河片用水量567億立方米,農業(yè)占72.2%;長江片用水量1663億立方米,農業(yè)占58.5%;珠江片用水量837億立方米,農業(yè)占65.0%;東南諸河片用水量308億立方米,農業(yè)占65.3%;西南諸河片用水量82億立方米,農業(yè)占78.9%;內陸河片用水量536億立方米,農業(yè)占94.6%。1998年,各流域片地表水控制利用率(地表水供水量占地表水資源量的百分比)、水資源總量利用消耗率(用水消耗量占水資源總量的百分比)是:海河片和黃河片的利用程度最高,地表水控制利用率分別為61.8%和73.7%,水資源總量利用消耗率分別為70.2%和44.5%;其次是內陸河片、淮河片和松遼河片,地表水控制利用率分別為34.2%、34.9%和16.6%,水資源總量利用消耗率分別為26.9%、24.7%和15.4%;珠江片、長江片、東南諸河片和西南諸河片的利用程度低,地表水控制利用率分別為14.0%、12.1%、9.9%和1.3%,水資源總量利用消耗率分別為6.6%、6.3%、5.6%和0.9%。松遼河片中的遼河流域利用程度較高,地表水控制利用率為39.8%,水資源總量利用消耗率為33.5%。
2.2我國農業(yè)水資源利用效率
從總體上來看,我國農業(yè)水資源利用效率不高。據(jù)初步分析,全國平均渠系利用系數(shù)0.4—0.6,灌區(qū)田間水利用系數(shù)0.6—0.7,灌溉水利用用系數(shù)0.5左右。從表1-2-1可以看出,全國水資源利用情況是:渠系綜合水利用系數(shù)為0.40-0.6,灌區(qū)田間水利用系數(shù)為0.60-0.7,灌溉水利用系數(shù)為0.3-0.5。華北地區(qū)是我國農業(yè)水資源利用較高的地區(qū),其各灌區(qū)利用系數(shù)存在較大差異。衡量水資源高效利用指標,不能僅僅考慮水資源利用率,更重要的是看水資源的利用效率。
2.3我國農業(yè)水資源利用存在的主要問題
目前,我國農業(yè)水資源利用存在許多問題,主要表現(xiàn)在:
(1)缺乏有效的管理機制,導致水資源短缺與水資源浪費共存
我國地表水灌區(qū)每公頃次灌水量1200-1500m3,最高達2258,地下水灌區(qū)達900-1050m3,高出適宜水量的1-2倍,西北地區(qū)每年灌水定額可達16537m3/hm2,是全國的1.4倍。
另外,我國農業(yè)水資源污染也非常嚴重。椐統(tǒng)計,1998年全國廢污水排放總量共593億噸(不包括火電直流冷卻水);其中工業(yè)廢水占69%,生活污水占31%。這些污水排放污染了水質。椐1998年水質監(jiān)測資料,對全國109700公里河長進行評價的結果,Ⅰ類水河長占5.4%,Ⅱ類水河長占24.4%,Ⅲ類水河長占33.0%,Ⅳ類水河長占13.7%,Ⅴ類水河長占6.6%,超Ⅴ類水河長占16.9%。
(5)水資源“農轉非”現(xiàn)象嚴重
盡管農業(yè)水資源“農轉非”提高了水資源利用效率,但也帶來了一系列問題,如農民的水權如何得到保證,節(jié)水農業(yè)投資如何合理分配等。
3、節(jié)水農業(yè)現(xiàn)狀
3.1節(jié)水農業(yè)發(fā)展概況
節(jié)水農業(yè)是充分利用降水和可利用的水資源,采用水利與農業(yè)措施提高水的利用率和水的利用效率的農業(yè),即提高用水有效性的農業(yè),節(jié)水農業(yè)的核心是節(jié)水灌溉。
由于我國水資源及其有限,擴大灌溉面積的水量必須立足于現(xiàn)有農業(yè)水資源的高效利用,因此,發(fā)展節(jié)水農業(yè)成為我們的必然選擇。
農業(yè)用水量始終保持在3500~3900億m3,我國水的利用率和效率均有提高。
3.2節(jié)水農業(yè)發(fā)展存在的主要問題
一是對節(jié)水農業(yè)認識上存有誤區(qū),認為節(jié)水農業(yè)就是節(jié)水灌溉農業(yè),節(jié)水技術是灌區(qū)的專利。
3.3.2節(jié)水技術總體水平低
從整體上來看,我國的農業(yè)節(jié)水技術水平尚處于較低層次。以節(jié)水灌溉為例,全國節(jié)水灌溉面積占有效灌溉面積的1/3,渠道防滲和管道輸水灌溉等方式仍占主導地位,噴灌和微滴灌等高效節(jié)水灌溉方式僅占有效面積灌溉面積的4.3%左右,與發(fā)達國家相比存在很大差距,節(jié)水灌溉設備品種和質量還不能滿足節(jié)水灌溉的發(fā)展需要。3.3.3沒有形成高效的推進節(jié)水農業(yè)發(fā)展的機制。
(3)管理?,F(xiàn)行水管機構節(jié)水功能缺損,不適應市場經濟和節(jié)水農業(yè)發(fā)展的需要,灌溉管理系統(tǒng)缺乏效率。我們從僅從重水利輕灌溉,水利與灌溉分家現(xiàn)實就可以窺視一二。其原因出現(xiàn)在管理歸屬上,興修各種水利工程歸水利部管,農田水利歸水利部管,水利部與農業(yè)部又分屬不同的部,而灌溉技術與農業(yè)密不可分,部門分割影響了我國節(jié)水農業(yè)的發(fā)展。
3.3節(jié)水農業(yè)發(fā)展態(tài)勢
尤其要把水資源的合理開發(fā)和節(jié)水工作放在突出位置。
3.3.2投資力度加大,為節(jié)水農業(yè)發(fā)展增添的活力
3.3.3適宜國情的節(jié)水技術,為節(jié)水農業(yè)的發(fā)展掃平了道路
多年來,隨著節(jié)水農業(yè)的發(fā)展,各地廣大科技工作者研制出適合中國國情節(jié)水技術,并對節(jié)水農業(yè)發(fā)展模式進行了認真總結和推廣,效益顯著。3.3.4廣大農民的積極參與,極大地推動了節(jié)水農業(yè)的發(fā)展
到2015年,使全國節(jié)水灌溉面積達到6億畝,灌溉水的利用率達到的60%以上,年節(jié)水700億立方米,以滿足擴大灌溉面積和提高保證率對水量的需求。到2030年,井灌區(qū)80%以上實現(xiàn)噴灌或低壓管道輸水灌溉,自流灌區(qū)60%以上的骨干渠道實現(xiàn)防滲、水稻全部采用控制灌溉,通過采用節(jié)水灌溉制度和管理措施,使全國灌溉水利用系數(shù)提高到65%,每年可節(jié)水1000多億立方米。
第二章農業(yè)水資源供求預測
西北地區(qū)目前耕地灌溉率為39.1%,從土地資源看擴大灌溉面積的潛力比較大,但該地區(qū)水資源相對短缺,而且水土資源部匹配,生態(tài)環(huán)境相對脆弱,但如果解決水資源問題,或大力發(fā)展節(jié)水灌溉,尚可擴大部分灌溉面積。華北地區(qū)耕灌溉率較高,1997年全區(qū)平均為44.6%,通過節(jié)水及調水,具有進一步發(fā)的耕地條件。在我國現(xiàn)有灌溉耕地中,水田占31.7%。水田灌溉用水量較大,但畝產量較高,且我國糧食需求中稻米需求較大,因此水田需水較多,但其種植面積應保持一定比例。
3、農業(yè)需水預測
水資源需求受人口增長有與經濟發(fā)展驅動,同時還受水資源條件、水資源市場、水工程條件和水管理政策等因素的制約。市場條件下需水增長將受到水價的抑制。
3.1、農業(yè)水資源的歷史變動趨勢
農業(yè)用水比例下降,總量趨穩(wěn)。農業(yè)用水比重,1949年為97.1%,1980年為88.2%,19993年為78.0%,到1997年下降到75.3%。農業(yè)用水增長地區(qū)差異大。北方農業(yè)用水的增幅大于南方。
1980年北方地區(qū)農業(yè)用水占全國農業(yè)用水總量的51.3%,1997年上升到52.5%,這與北方土地資源豐富及灌溉面積擴展規(guī)模大于南方有關。
3.2、2005-2030農業(yè)需水
農業(yè)需水包括農田灌溉用水和林牧漁業(yè)用水。農田灌溉需水又包括水澆地和水田,灌溉需水預測采用灌溉定額預測方法,灌溉定額預測要考慮灌溉保證率水平,本次預測采用中等干旱年份灌溉定額。灌溉需水預測見表2-3-1。南方地區(qū)雖然水資源相對充足,但灌溉供水需要資金投入,且在局部地區(qū)灌溉供水的水源也受城市和工業(yè)的擠占,因而其灌溉需水增長受到抑制。1997年全國林牧漁業(yè)用水量為321億立方米??紤]林牧漁業(yè)用水后,我國農業(yè)總需水量,1997年全國為4300億立方米,農業(yè)需水高峰預計在2010年出現(xiàn),其需水量約4350億立方米。表2-3-12005?2030年農業(yè)灌溉定額與需水量
4、農業(yè)水資源供需態(tài)勢
農業(yè)水資源的供給能力主要取決于水資源總量的增長和其它競爭性用途(如工業(yè)和生態(tài)環(huán)境用水等)的增長狀況。表2-4-12005?2030年農業(yè)水資源供需態(tài)勢
5、農業(yè)節(jié)水潛力
它主要包括節(jié)水的輪作制度、節(jié)水灌溉制度與管理制度、節(jié)水高產品種、耕作栽培、培肥施肥和化控技術等。
第三章農業(yè)水資源高效持續(xù)利用
水資源高效利用是世界性課題,無論是富水國家還是缺水國家,都十分重視水資源可持續(xù)利用,下面從開源、工程節(jié)水、農藝節(jié)水、化學節(jié)水和管理節(jié)水等方面綜合介紹國際經驗,以利于我們借鑒,提國我國農業(yè)水資源利用效率。
跨流域調水跨流域調水是解決水資源時空分布不均的有效途徑。管道輸水,大大地減少了水資源在運輸過程中的損失,并有效地避免水質惡化。
劣質水利用劣質水包括工業(yè)、生活廢污水、地下咸水等。隨著人口的日益增加和國民經濟的迅速發(fā)展,對水資源的需求日益增大,水資源危機逐漸顯露,為了解決水資源供需矛盾,各國均把利用劣質水開發(fā)利用作為彌補淡水資源短缺一個途徑。美國目前已建成3400余處污水再利用工程,全國50個州中有45個采用了污水灌溉。印度自80年代開始,每年用于農田灌溉污水占城市污水量的50%以上。以色列污水利用率已達70%,其中1/3用于灌溉,約占總灌溉水量的1/5。ARO的水土研究所的資料表明,目前經處理的工業(yè)廢水和微咸水用于農業(yè)灌溉的分別為2億m3和1億m3,計劃到2010年,工業(yè)廢水利用量將達到5.4億m3,60%生活污水也將用于灌溉,而淡水用于灌溉的量從11億m3下降到5.0億m3,即農業(yè)灌溉用水的一半左右將由經處理工業(yè)廢水和其他劣質水來滿足。
如以色列采取各種方法綜合利用水資源,包充分利用天然降水、污水利用和微咸水利用。1.2工程節(jié)水
改進地面灌水在發(fā)展噴、微灌同時,各國重視對常規(guī)灌水方法的改進與發(fā)展,并研制出繩索控制灌溉、波涌灌、地面浸潤灌溉、負壓差灌溉、土壤網溉、集水灌溉、皿灌、水平地灌、膜上灌、抗旱坐水種、水稻淺濕趕循環(huán)交替間斷灌水方法和水稻節(jié)水控制灌溉等許多新方法、新技術。
1.3農藝節(jié)水
二是利用田內集水,即通過收集周圍平地或集水區(qū)的水分來穩(wěn)定作物產量。
1.4化學節(jié)水
制訂合理的節(jié)水農業(yè)發(fā)展政策,是節(jié)水的關鍵。
1節(jié)水農業(yè)投資政策
1.1節(jié)水農業(yè)投資現(xiàn)狀及存在的問題
多年來,我國對農業(yè)水利投資非常重視。3年來,全國共投入節(jié)水灌溉資金250億元,其中,利用節(jié)水灌溉的貼息貸款53億元,各級財政投入73億元,群眾自籌124億元,大大地促進了節(jié)水農業(yè)推廣,新發(fā)展節(jié)水灌溉工程面積8450萬畝。截止到1998年底,全國節(jié)水灌溉工程面積已達1533萬公頃,其中噴灌、滴灌和微噴灌面積146.7萬公頃,管道輸水灌溉面積520萬公頃,渠道防滲面積866.7萬公頃,推廣水稻節(jié)水灌溉和坐水種等非工程節(jié)水面積1333萬公頃。
(4)忽視節(jié)水農業(yè)效益的外部性。
2、節(jié)水科技政策
2.1節(jié)水農業(yè)技術系統(tǒng)
節(jié)水農業(yè)的概念有多種說法,但我們認為節(jié)水農業(yè)最基本的內涵是應用節(jié)水技術高效利用水資源,水資源包括灌溉水和降水,高效指提高水資源的“有效性”和“轉化效率”。節(jié)水農業(yè)技術系統(tǒng)由相互聯(lián)系、相互制約的工程節(jié)水、生物節(jié)水、農藝節(jié)水和管理節(jié)水四個子系統(tǒng)組成。
1)工程節(jié)水子系統(tǒng)。包括:(1)輸水工程--渠道防滲、低壓管道輸水;(2)集水工程--梯田、水窖、坑塘、水庫等;(3)灌水工程--常規(guī)節(jié)灌(如小畦灌、細流溝灌、隔溝灌、膜上灌、間隙灌、淺濕曬等)和現(xiàn)代噴微灌等措施。
2)生物節(jié)水子系統(tǒng)。理論上講,生物節(jié)水技術的“水分轉化效率”功能具有無限性,對節(jié)水農業(yè)具有特別重要的意義。
3)農藝節(jié)水子系統(tǒng)。4)管理節(jié)水子系統(tǒng)。包括水資源優(yōu)化調度、灌溉自動化控制、節(jié)水灌溉制度、節(jié)水種植制度、價格杠桿、農戶參與等措施。發(fā)展節(jié)水農業(yè)應以上述四個子系統(tǒng)為基礎進行優(yōu)化集成,節(jié)水灌溉農業(yè)和節(jié)水旱作農業(yè)并舉。消除“節(jié)水農業(yè)=節(jié)水灌溉農業(yè)=節(jié)水灌溉工程=噴滴灌”這種認識上的誤區(qū),應全面推進節(jié)水農業(yè)。節(jié)水旱作農業(yè)與節(jié)水灌溉農業(yè)同屬節(jié)水農業(yè)范疇,二者不可偏廢,節(jié)水灌溉農業(yè)不應排斥農藝、生物和管理節(jié)水措施,節(jié)水旱作農業(yè)也不應排斥工程節(jié)水措施。
2.2節(jié)水農業(yè)技術存在的問題
節(jié)水技術水平尚處于低層次水平
節(jié)水技術服務體系不健全
節(jié)水技術選擇缺乏科學性
節(jié)水技術與增效相脫離
用水效率低下
用水效率和水資源利用率兩個不同的概念,它偏重于單位水資源所獲得的效益。我國的水資源開發(fā)利用率較高,但是水資源利用效率比較低下,導致寶貴的水資源浪費十分嚴重。
如我國的農業(yè)長期以來采用粗放型灌溉方式,水的利用效率很低,水的有效利用率僅在40%左右,現(xiàn)有灌溉用水量超過作物合理灌溉用水0.5至1.5倍以上,椐有關資料分析,美國1990年用水效率為10.3美元/m3,1989年日本為32.4美元/m3,我國1995年用水效率為10.7元/m3,我國1995年的用水效率只有美國的1990年1/8,日本1989年的1/25(匯率按1995年1.32美元計算),說明我國節(jié)水潛力很大。
2.3節(jié)水農業(yè)科技政策
(2)建立節(jié)水技術選擇論證制度。(3)科學地制定節(jié)水高效農業(yè)標準。
3節(jié)水農業(yè)水價政策
3.1農業(yè)水資源市場特征及交易原則
3.1.1、農業(yè)水資源市場
建立和完善農業(yè)水資源市場是非常必要的。3.1.2農業(yè)水資源市場特征
主要表現(xiàn)在:首先,農業(yè)水資源市場的壟斷性與廣闊性,這就決定了農業(yè)水資源市場不可能放開,不完全的市場,培育水資源市場只能是在政府調節(jié)下的有步驟地進行;其次,農業(yè)水資源市場的雙重性,水資源具有生產資料和消費資料雙重性,因而農業(yè)水資源市場也具有雙重性;第三,農業(yè)水資源市場失效性,主要表現(xiàn)在節(jié)水效益的外部性及其農業(yè)水資源的保護方面;第四,農業(yè)水資源市場交易所有權恒定性,農業(yè)水資源市場中水資源所有權是不變的。
3.1.3農業(yè)水資源市場交易原則
由于農業(yè)水資源市場所具有的特殊性,決定了農業(yè)水資源市場交易原則具有特殊性。3.2農業(yè)水資源市場存在的問題
為了實現(xiàn)水資源國內水資源市場發(fā)揮作用,對水資源市場進行培育是十分必要的。農業(yè)水資源市場的培育,其關鍵是建立合理的水價體系??茖W的水價體系是水利經濟良性循環(huán)的重要保證,也是合理利用水資源的調解器。3.3農業(yè)水價政策
(4)建立科學的水價體系,確保地表水、地下水及降水聯(lián)調機制順利實施。如對于河水灌區(qū),為了充分利用水資源,充分利用地下水進行灌溉,適當提高地表水資源價格,地表水地下水資源的比價足以刺激地下水資源開發(fā)為限,對于地下水資源潰乏而地表水資源豐富地區(qū),可以適當提高地下水資源價格,確保地表水資源合理利用,保護地下水資源。
4、21世紀節(jié)水農業(yè)管理戰(zhàn)略
4.1、水資源管理一體化
如區(qū)域水量與水質管理的協(xié)調統(tǒng)一,流域管理與行政管理的協(xié)調統(tǒng)一、水資源管、供、用和治理協(xié)調、水資源利用和濕地保護統(tǒng)一,水資源地表與地下水—降雨聯(lián)調,水資源開發(fā)利用與森林保護相統(tǒng)一,區(qū)域產業(yè)結構的調整和布局充分考慮水資源承受能力等等。
流域水資源管理一體化包括水量(包括地表水、地下水)、水質和開發(fā)利用,采取統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調度、統(tǒng)一管理。具體而言,流域水管理機構給各地區(qū)和各部門分配地表水,要以這些地區(qū)和部門做到合理開發(fā)利用當?shù)氐叵滤Y源為前提。地區(qū)和部門合理開發(fā)利用地下水,包括利用當?shù)氐乇韽搅魅斯ぱa給地下水的各種措施。
4.2面向國內國際市場,適當開展水資源貿易
市場是資源配置的重要手段,向國際、國內市場要水資源,并且適當開展水資源貿易,是解決21世紀水資源的重大方略之一。
對于國內市場,主要是通過水資源的市場調解實現(xiàn)水資源的合理的調配。研究結果表明,水價與水資源量之間存在如下關系:Q=Q(P/P),式中,Q2為調整后的用水量;Q1為調整前的用水量;P1為原水價;P2調整后的水資源價格;E水資源價格彈性系數(shù)。由此可見,建立科學的水價體系是水資源合理調配的關鍵。
4.3、建立高效有序的水資源管理機制
(1)將節(jié)約用水、保護水資源作為一項基本國策。
4.4以水權為中心,建立節(jié)水交換激勵機制
所謂的水權,指水資源的所有權和使用權。水資源配置過程,實質上就是水資源“水權”的重新分配過程。水權在調節(jié)水資源供需和水資源轉移過程中扮演著重要角色,水權是水資源管理的中心,研究建立水權的理論和可操作性的交換機制,通過市場的交換,實現(xiàn)水資源的有效分配,是21世紀農業(yè)水資源管理的重要趨勢和方向。
水資源只是農業(yè)持續(xù)發(fā)展眾多因素中重要因素之一,農業(yè)用水向城市生活和工業(yè)轉移沒有根本影響農業(yè)發(fā)展的根本原因是優(yōu)質種子、化肥和科學技術的進步推動,其中農業(yè)節(jié)水技術發(fā)揮了不可替代的作用,可以說,水資源“農轉非”擠占了農業(yè)生產所必須的農業(yè)水資源資產,他迫使農業(yè)生產走高效用水之路,因而促進了農業(yè)節(jié)水技術的發(fā)展,其最終結果是水資源資產增殖。
針對水資源“農轉非”問題,必須采取“以益補農”的戰(zhàn)略,即,水資源“農轉非”受益者采取經濟補償?shù)恼?,補償農業(yè)水資源水權轉移額外投入或經濟損失,如根據(jù)水資源“農轉非”實際情況,可以適當提高工業(yè)用水或生活用水等價格,所積累的資金用來投資節(jié)水農業(yè)或對水資源轉移者給予補償。
對于水資源流域管理,采用以水權為中心的管理,建立流域級水權交換機制。特別針對大江大河,水權在科學調配水資源方面更具有重要的作用。無論水價是否合理,節(jié)水對供水單位的收入帶來一定沖擊,為了鼓勵供水單位節(jié)水,國家或政府根據(jù)節(jié)水的實際情況,給予供水單位適當?shù)难a償獎勵,補償獎勵的數(shù)額足以調動節(jié)水的積極性;
其次是水資源分配與預報預警機制結合不足。目前的水資源分配主要基于流域的歷史水雨情信息以及用水數(shù)據(jù)而定,屬于靜態(tài)基礎的決策。雖然這種方式比較容易被不同利益方認可,但是不利于動態(tài)管理,不能完全適應千變萬化的實際情況,因此缺乏一種充分考慮到未來水條件和區(qū)域用水變化等未知不確定因素下水資源分配的方案。
第三是在實際操作過程中缺乏全局性的分析考慮。除了個別重點工程存在部分聯(lián)合調度外,大部分工程正常條件下都是以自身管理制度和用水需求運行,只在特殊情況下以應急方式進行水量調配,因而缺乏一種對流域水資源進行整體性優(yōu)化分配的框架和機制,使得實際調度的效果劣于理論分析的結果。
第四是缺乏供水的應急管理和危機管理機制。常規(guī)狀態(tài)下的水資源分配均有可供參照的運行調度方案,但是應急狀態(tài)下的水資源分配機制和效果評價方法缺失。
第五是對水質影響供水的問題認識不足。目前的水資源分配還都是以水量為主,缺乏在水質惡化條件下供水對象受限時的水資源調配有效分析機制,如分質供水等。
有關水資源分配工作的建議
基于目前國內水資源配置所存在的問題,在今后工作中應該多關注以下幾個方面:
要結合實際工作需求,加強基于行政區(qū)和流域分區(qū)水資源的統(tǒng)一管理。目前基于流域的水資源管理尚未得到真正實現(xiàn)。受行政區(qū)劃的限制,大多數(shù)水行政主管部門只能管理其行政區(qū)域內的水資源,因而不能在管理和水量配置中有效體現(xiàn)水資源本身的特性,尤其是跨行政區(qū)域的流域,其上下游、左右岸的管理只能由不同的管理機構來實施,存在決策上的不協(xié)調。因此,在思路上需要進一步強調基于流域分區(qū)的統(tǒng)一綜合管理,并借助科學實用的工具輔助統(tǒng)一管理的實現(xiàn),同時在實際工作中應建立更緊密的區(qū)域聯(lián)合決策機制,使得相關的工具能為實踐所用。
要分析建立流域水資源可利用量和取水許可制度之間的關聯(lián)機制,提高取水制度的實施水平。目前,年度水量分配計劃的制定還是以歷史統(tǒng)計信息為基礎,采用經驗決策的方法進行;而取水許可制度是惟一普遍可操作的水資源配置管理的具體手段,并且由不同級別的行政區(qū)分別實施。這種制度由于比較簡單且容易被接受,在實際工作中易于有效貫徹實施,但在針對具體區(qū)域的應用中還缺乏一定的科學性。由于不同級別的行政機構同時負責同一區(qū)域取水許可制度的實施,所以在管理上存在交叉和相互間信息的不暢通。實際上,低一級的行政機構可能并不清楚其轄區(qū)內的許可取水總量,而上級機構同樣不能從總量上實現(xiàn)對區(qū)域總取水量的有效控制。
有必要引進具有科學分析能力的模型工具來輔助制定水資源分配的決策。目前,水量配置決策的主要實現(xiàn)手段是制定用水計劃,而用水計劃的制定和修正主要基于管理者自身的經驗,同時借助一些簡單的電子表格進行統(tǒng)計計算完成。這樣的方式雖然有利于管理者自身經驗的發(fā)揮和操作過程的簡化,但缺乏科學性并且容易受決策者主觀偏好的影響。所以,有必要引入或建立能引導管理人員進行水資源分配的模型工具,在綜合考慮各方面影響因素的基礎上,結合管理人員的經驗,從而使決策更為合理。需要注意的是,這類模型應當結合實際過程中的需求,而不是純粹的理論計算工具,比如以建模者為主導的優(yōu)化計算。針對目前實際操作的優(yōu)勢和存在的問題,可以考慮將現(xiàn)有實際操作方案和已有的水資源分配理論性模型結合,相輔相成,揚長避短,得到適用的模型工具,同時也借機提高實際調度的科學性和合理性。開發(fā)結合實際管理人員經驗與考慮水資源機理過程及其利用特性的輔助模型決策工具在未來很有必要,并具有廣泛的應用前景。要加強不同用水模式下地下水和地表水之間相互關聯(lián)關系的科學分析和研究,并探索其成果在定量管理上的應用。由于缺乏地表水和地下水之間明確定量的數(shù)量轉化關系的描述,出于定量化管理的需要,在實際操作中一般采取地下水和地表水用水管理相分離的辦法。這樣,在管理中就缺失了對二者關系的衡量,容易出現(xiàn)預想失真的決策失誤。因此,可以考慮在已有各類研究成果的基礎上,分析提煉出能應用于實際管理的地下水和地表水的管理關系,建立管理中取、用水條件下的動態(tài)關系,提高決策的準確性和科學性。
水資源作為人類社會生存和發(fā)展的基本條件,其綜合開發(fā)利用越來越受到重視。但由于人類對水資源規(guī)律認識的不足以及常規(guī)的規(guī)劃和管理手段的局限性,對水資源實現(xiàn)綜合全面的管理難度很大。隨著計算機技術的發(fā)展尤其是GIS技術的逐步成熟,開發(fā)基于GIS系統(tǒng)的綜合水資源管理系統(tǒng)成為可能。在遼河流域水資源管理系統(tǒng)的建設過程中,GIS作為基礎的數(shù)據(jù)平臺對數(shù)字化地圖等空間數(shù)據(jù)和水文信息等屬性數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的管理,同時,GIS還為流域規(guī)劃項目中所采用的水量模型(IGSM)和水質模型(MIKE11)等提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口,將各個環(huán)境模型很好的銜接和協(xié)調起來。GIS系統(tǒng)強大的圖形處理和輸出能力更為水資源管理決策提供了直觀的數(shù)據(jù)支持。從遼河水資源管理系統(tǒng)實際的應用情況來看,GIS技術在流域水資源相關空間數(shù)據(jù)的獲取、管理、分析、模擬和顯示等方面起到了不可替代的作用,在評價水資源規(guī)劃方案和進行復雜的水資源管理決策方面也起了重要的支持作用。
2GIS技術和水資源管理的結合
(1)GIS技術的優(yōu)勢
GIS是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎,在計算機軟硬件的支持下,對空間相關數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、分析和顯示的計算機系統(tǒng)。它采用地理模型分析方法,適時提供多種空間地理信息,輔助相關的地理研究和地理決策[1]。由于GIS可將地理空間模型化并存儲在計算機中,因此它還具有對研究對象進行描述、模擬和預測的功能。相對于常規(guī)意義上的信息系統(tǒng),GIS具有空間分析能力強、數(shù)據(jù)來源廣泛、工作方式直觀形象等特點[2],在對空間數(shù)據(jù)的查詢和分析功能要求較高的領域得到了廣泛的應用。
(2)流域水資源管理的內容
流域水資源管理是對流域水資源的開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約和保護等方面在系統(tǒng)層次上的定量分析和綜合集成。一方面它提供了進行流域國土規(guī)劃和經濟布局規(guī)劃的水資源基礎,另一方面它通過對水量時空分配的再調整和水環(huán)境標準的制定,協(xié)調了防洪除澇、節(jié)水灌溉、城鎮(zhèn)供水、水利發(fā)電、水土保持等專項規(guī)劃之間的關系,在人類開發(fā)利用水資源的全過程中占有重要地位。由于水的流動性特點,在流域內一個點上的擾動會影響到周邊和下游地區(qū)[3],因此在進行流域水資源綜合管理的過程中,必須基于相應的環(huán)境模型分析各項管理戰(zhàn)略和開發(fā)方案的環(huán)境影響,同時結合當?shù)氐淖匀缓蜕鐣l件,以及各方對水資源功能的要求進行綜合、分析和比較,最終擬定流域內水資源管理的最優(yōu)方案。
由此可見,在進行力流域水資源規(guī)劃和管理過程中,非常強調運用各種環(huán)境過程模型,如穩(wěn)態(tài)和動態(tài)水流模型、多維水質模型和污染擴散模型等。這些模型大都具有明顯的空間特性[4],但這些環(huán)境模型在對空間數(shù)據(jù)的操作尤其是在結果顯示方面仍顯困難。而空間分析和空間數(shù)據(jù)管理正是GIS的優(yōu)勢。GIS可以為這些環(huán)境模型提供整體的基于GIS邏輯原理的空間操作規(guī)范,用以反映具有空間分布特性的模型研究對象的移動、擴散、動態(tài)變化及相互作用過程。在GIS中,基本概念是空間位置、空間分布和空間關系,而基本研究對象是被抽象成點、線、面的空間實體及其相關屬性。與之相對應,在環(huán)境模型中,基本概念是物質、能量及其運動轉化,而基本研究對象是諸如水、人口等明顯具有空間分布特性的環(huán)境要素[5]。GIS和環(huán)境模型在概念和研究對象上的相似性、互補性,使得二者的結合合理又具有實用價值。
在歐盟-遼寧水資源項目中,基于GIS的水資源管理系統(tǒng)的流程如下所示:
3基于GIS的流域水資源管理系統(tǒng)設計
3.1系統(tǒng)目標
以遼河流域的水資源規(guī)劃和管理為例,建立基于GIS的流域水資源綜合管理系統(tǒng)的設計目標主要包括以下幾個方面:
(1)能存儲和處理流域水文學和社會經濟的相關資料,并能提供查詢功能。
(2)通過基于GIS的查詢和分析,能提供必需的空間信息,為今后水利工程布局提供基礎數(shù)據(jù)。
(3)能為決策機構提供豐富的社會經濟信息,為水資源的調配提供依據(jù)。
(4)可對水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及存在的主要問題以及未來需求量進行評估和預測。
(5)能對水資源的開發(fā)潛力進行分析計算,為合理開發(fā)水資源提供決策依據(jù)。
(6)結合相關的環(huán)境模型,能對水資源開發(fā)戰(zhàn)略和方案做出評估
3.2系統(tǒng)結構
為了安全、高效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、分析和共享,基于GIS的水資源管理系統(tǒng)應采用C/S模式和B/S模式相結合的網絡結構(見圖2)。在數(shù)據(jù)庫管理方面,可通過面向對象的空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和基于關系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫集成。
3.3系統(tǒng)模塊設計
基于上述分析,遼河流域水資源管理系統(tǒng)主要集成以下模塊:數(shù)據(jù)錄入模塊、檢索和查詢模塊、統(tǒng)計分析模塊、空間分析模塊、輔助決策分析模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊。(見下圖)。
(1)數(shù)據(jù)錄入模塊。用于系統(tǒng)中空間和屬性數(shù)據(jù)的獲取與更新??臻g和屬性數(shù)據(jù)可通過鍵盤、掃描儀及數(shù)字化儀等輸入設備錄入計算機,也可從其它系統(tǒng)直接將數(shù)據(jù)轉入本系統(tǒng),同時這一模塊還提供對數(shù)據(jù)的適時更改和補充功能。
(2)檢索與查詢模塊。提供屬性-空間的邏輯查詢和空間-屬性的空間查詢功能。由于GIS系統(tǒng)中數(shù)據(jù)同地圖中點、線、面相對應,這兩種操作實際結果是一致的。數(shù)據(jù)庫的操作能及時反映在地圖上,而對地圖的操作也能在數(shù)據(jù)庫中表現(xiàn)出來。
(3)統(tǒng)計分析模塊。包括對查詢結果的統(tǒng)計分析、對空間分析結果的統(tǒng)計分析以及對水文、土壤、人口、經濟等監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。統(tǒng)計的范圍可由用戶自行設定,如通過矩形、圓形或多邊形工具來確定范圍大小。同時,這種統(tǒng)計分析功能既可進行一項數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,也可對多項數(shù)據(jù)同時進行統(tǒng)計分析查詢,查詢結果可通過報表、地圖、表格或文字說明的形式打印輸出。
(4)空間分析模塊。負責對圖形進行地形分析、緩沖區(qū)分析、空間疊置分析等操作,并能將分析結果進行匯總,以各種專題圖表及統(tǒng)計圖表的形式輸出。
(5)輔助決策分析模塊。主要包括水量計算模型(如遼河流域項目中使用的IGSM水資源模型)、水質模型(如MIKE11模型)、水資源供需分析及預測模型、決策支持系統(tǒng)模型等。以上模型可對一項或多項數(shù)據(jù)進行預測或評價,從而了解流域或特定地區(qū)水資源開發(fā)利用情況及發(fā)展趨勢。同時,通過模型模擬出各個候選方案的實施效果后,可利用決策支持系統(tǒng)模型優(yōu)化出水資源合理開發(fā)利用和管理的最佳方案,為最終的水資源管理和規(guī)劃決策提供直接的依據(jù)。
(6)數(shù)據(jù)輸出模塊。可將統(tǒng)計、分析和決策的結果以文本、報表或圖形的形式輸出。
4系統(tǒng)功能實現(xiàn)
基于GIS的水資源管理系統(tǒng)可實現(xiàn)如下主要功能:
(1)預測分析
例如通過輸入動態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù),可適時做出地下水位等值線圖,并經系統(tǒng)的空間分析模型計算出地下水庫的庫容量,進而利用輔助決策分析模塊中的水資源預測模型對未來地下水資源的變化趨勢進行預測。
(2)水資源調度分析
根據(jù)農業(yè)、工業(yè)等部門在當時國民經濟中的比例及生產現(xiàn)狀進行指標分析,確定合理的供水量,使有限的水資源得到最優(yōu)的分配,進而發(fā)揮出最大的經濟效益。
(3)信息檢索和查詢
可對研究區(qū)歷年觀測的水文資料進行檢索,如歷年降水量、徑流量、地下水位年變化和月變化、水庫入庫量、廢水排放量等。還可對系統(tǒng)內存儲或經系統(tǒng)分析而派生出各種圖形文件進行查詢,如耕地、渠道、河流水系、水庫地形等高線、典型年降水量等值線等。
(4)模擬與決策
如利用水量計算模型和水質評價模型對候選的可行水資源管理方案的實施效果進行模擬,直觀的對候選方案進行評價。進一步可將預測結果輸入決策支持系統(tǒng)模型,求得規(guī)劃方案的最優(yōu)解。
地下水的合理埋深是針對地下水的動態(tài)調控提出的,它不是一個確定的深度而是一個變化的范圍。灌區(qū)大量引用地表水灌溉將使區(qū)域地下水位上升,可能導致次生鹽堿化現(xiàn)象的出現(xiàn),因此,地下水合理埋深的上限應是不引起土壤嚴重積鹽,危害作物生長的地下水最小埋深。地下水合理埋深的下限在一些關于灌區(qū)水量調控的研究中將其確定為生態(tài)水位(保持植物正常生長的最大地下水埋深),在降水稀少、缺乏灌溉的干旱地區(qū)將生態(tài)水位作為地下水合理埋深的下限是必要的[7]。涇惠渠灌區(qū)屬于半濕潤易旱區(qū),降水較為豐富,灌溉充分,作物生長所依賴的土壤水除了地下水補給外,主要有降水、灌溉入滲及渠道滲漏的補給,地下水對其補給量所占的比例相對于以上幾種補給來源的補給量較小,且考慮到灌區(qū)出現(xiàn)的含水層枯竭、地面沉降及抽水成本等問題,涇惠渠灌區(qū)地下水合理埋深下限的確定應綜合考慮有利于地下水接受補給、動態(tài)恢復和機井的允許提水深度等因素。
1.1合理埋深上限的確定
參考羊錦忠、李鳳嶺等人對土壤積鹽與地下水關系的分析成果,根據(jù)防止土壤鹽堿化的重要指標-毛細上升高度和作物根系主要活動層厚度來確定地下水位合理埋深上限[8],其計算公式如下:Hmin=Hp+Z(1)式中:Hmin為地下水合理埋深上限,m;Hp為土壤毛管水上升高度,m;Z為作物根系主要活動層厚度,m。土壤毛細上升高度對不同的土壤質地是不同的,作物根系主要活動層厚度隨作物種類的不同而不同。灌區(qū)土壤質地與文獻[9]中所研究的地區(qū)的部分土壤質地類似,不同土壤質地的毛細上升高度可參考文獻[9]實驗得到的數(shù)據(jù);研究區(qū)內作物主要活動層厚度可參考文獻[10]確定。根據(jù)式(1)可計算灌區(qū)不同分區(qū)地下水合理埋深上限。
1.2合理埋深下限的確定
根據(jù)涇惠渠灌區(qū)多年實測資料的分析以及實地考察,將涇渭河河漫灘及一級階地地區(qū)、涇河二級階地地區(qū)、涇河三級階地及渭河二級階地地區(qū)多年平均地下水埋深作為各分區(qū)有利于地下水接受補給、動態(tài)恢復的最大適宜埋深,即地下水合理埋深下限;黃土臺塬區(qū)地下水埋深較大,部分地區(qū)埋深超過了灌區(qū)一般農用機井的允許提水深度,因此綜合考慮該區(qū)能夠接受地下水接受補給及動態(tài)恢復的適宜深度和機井的允許提水深度,將該地區(qū)地下水合理埋深下限設定為25m,各分區(qū)地下水位埋深下限結果詳。
2灌區(qū)水資源聯(lián)合調控
2.1調控思路水資源聯(lián)合調控的模式
將地下水位的合理埋深上下限作為約束條件,首先根據(jù)各用水部門實際用水定額及工業(yè)經濟、農業(yè)發(fā)展和人口增長規(guī)模預測出各部門的需水量,然后以保證用水需求和充分利用地表水為目的,對地表水、地下水進行初步供需平衡,再次,將初步調控結果中的地表水、地下水利用量以及降水量、蒸發(fā)量、徑流量、氣溫等作為影響因素,利用PSO-RBF神經網絡預測出各分區(qū)的地下水位,根據(jù)地下水位對多種水源進行平衡調控。若某區(qū)預測結果超過了地下水合理埋深的下限,則利用水均衡法計算出極限埋深條件下的地下水可開采量,進行供需平衡(地表水供水量不變),對于缺水部分考慮以其他水源進行補充;若埋深小于上限,則調整井渠用水比,減少地表水引用量,適當增加地下水開采量。
2.2調控方案
設置針對灌區(qū)水資源利用特點、涵養(yǎng)水源及灌區(qū)節(jié)水工程的實施狀況,本文設置了兩種水資源聯(lián)合調控方案,基本方案和節(jié)水方案?;痉桨甘窃跐M足各行各業(yè)需水條件下對灌區(qū)水資源進行調控,該方案比較切合實際;節(jié)水方案是考慮灌區(qū)節(jié)水工程的實施狀況、節(jié)水意識的普及狀況及產業(yè)結構的調整,最大限度地減少各行業(yè)的用水定額,特別是通過調整灌區(qū)農作物種植比例來減少農業(yè)灌溉這一灌區(qū)最大耗水部門的用水量,從而使得灌區(qū)缺水量達到最小,該方案需調整灌區(qū)的發(fā)展模式及提高人們的節(jié)水意識,實施周期較長。
2.3供需水量預測
(1)需水量預測。需水量預測是保證水資源可持續(xù)利用的前提。涇惠渠灌區(qū)需水量預測包括農業(yè)、工業(yè)、生活及生態(tài)需水量預測。由于定額法考慮全面周到,因此運用定額法對各部門的需水量進行預測。
(2)供水量預測??晒┧渴撬Y源供需平衡分析的要素,根據(jù)調控思路,對灌區(qū)地表水可供水量及其他水源(主要指污水回用及雨水集蓄)可供水量進行預測。對灌區(qū)蓄水工程、引水工程進行調節(jié)分析計算,可算出不同水平年地表水可供水量;污水及雨水回用水可廣泛應用于地下水回灌,工業(yè)用水,農業(yè)灌溉、城市非飲用水,景觀環(huán)境用水等,對緩解灌區(qū)水資源短缺有著重要的意義,因此可作為供水水源之一,參照《西安市雨水利用規(guī)劃》、《西安市水中長期供求規(guī)劃》可估算出不同水平年各研究單元污水及雨水回用量。
2.4地下水埋深預測
本文采用粒子群算法(PSO)對RBF神經網絡參數(shù)進行優(yōu)化[11,12],并運用優(yōu)化過的RBF神經網絡方法對涇惠渠灌區(qū)地下水埋深進行預測。通過對涇惠渠灌區(qū)1981-2010年觀測井資料分析,選用降雨量、蒸發(fā)量、徑流量、渠灌引水量、氣溫、地下水開采量6個指標為神經網絡的輸入變量,地下水埋深為輸出變量。運用實測數(shù)據(jù)檢驗,檢驗結果表明經PSO-RBF神經網絡模型預測出的埋深數(shù)據(jù)可達到較高的精度要求,實測值、預測值擬合曲線Fig.3FittingcurveofgroundwaterburieddepthPSO-RBF網絡模型具體構建步驟如下:①將RBF的中心、寬度以及網絡權值編碼成實數(shù)向量來表示種群中的個體。②初始化粒子群。③計算每個粒子的適應度,將粒子的當前位置作為初始pi,從種群中找出適應度最小的粒子作為初始pg;將當前適應度與的適應度進行比較,如果當前適應度更好,則更新pi;對于每個粒子,將其pi適應度與pg適應度進行比較,如果pi的適應度更好,則更新pg;④對每個粒子的速度和位置進行更新,產生下一代的粒子群。⑤如果當前的迭代次數(shù)達到預先設定的最大次數(shù),則停止迭代,在最后一代找到全局最優(yōu)解的近似值,否則,返回步驟③。⑥將pg對應的粒子作為RBF神經網絡的參數(shù),利用RBF算法進行訓練,直至滿足條件,結束訓練。⑦利用灌區(qū)實驗站1959-2008年的年均降水量、徑流量、氣溫及蒸發(fā)量資料,1981-2008年的年均地下水開采量、渠灌引水量資料,建立時間序列模型,據(jù)此預測出灌區(qū)2009-2020年的年均降水量、徑流量、蒸發(fā)量、氣溫、渠灌引水量、地下水可開采量。⑧將各影響因素變量值代入訓練好的POS-RBF模型,對地下水埋深進行預測。
2.5調控結果按所設置的調控方案及調控思路
對涇惠渠灌區(qū)各水文地質分區(qū)水資源供需平衡分析,得到水資源調控結果(涇河二級階地地區(qū)所占面積最大,需水量最大,且考慮到篇幅限制,這里僅給出該地區(qū)調控結果)從上述可以看出:2015年75%保證率條件下,涇河二級階地地區(qū)未實行水資源供需調控時,總需水將達到36715萬m3,為滿足需水要求,地表水供水量為19000萬m3,同時需開采地下水17715萬m3,在該情形下運用PSO-RBF神經網絡對地下水位埋深預測,得出埋深為13.1m,超出了埋深下限12.5m,表明需進行供需調控。從需水調控角度出發(fā),通過增加節(jié)灌面積,調整產業(yè)結構等措施,可將需水量控制在34399萬m3,節(jié)水量可達2316萬m3;從供水調控角度出發(fā),以地下水極限埋深12.5m為約束條件,利用水均衡法計算出該地區(qū)地下水最大開采量應為13534萬m3;在地表水供水量保持不變的情況下,因限定了地下水開采量,導致出現(xiàn)缺水現(xiàn)象,缺水率為5.4%,通過增加雨水集蓄和污水回用工程可降低缺水率。同理,2020年75%保證率條件下,涇河二級階地地區(qū)基本方案的需水量為38334萬m3,初始水資源調控情形下,地下水埋深將達到13.3m,較2015年增加0.2m,超出了埋深下限12.5m。經調控后,水資源需求量可下降為36821萬m3,地表水供水量為18500萬m3,地下水極限開采量為13534萬m3,雨水集蓄和污水回用量為3000萬m3,將出現(xiàn)少量缺水,其缺水率為4.9%。綜合說明,通過本次調控可緩解涇惠渠灌區(qū)水環(huán)境問題,將地下水位埋深控制在易于恢復且不發(fā)生鹽堿化的合適范圍內,同時將生活、工業(yè)污水經處理后作為供水水源,可彌補供水量不足,但在2020年仍出現(xiàn)少量缺水,建議新建、改建水利工程,適當增加地表水供水量。
3結論
(1)考慮到涇惠渠灌區(qū)屬于北方灌區(qū)以及灌區(qū)各水文地質分區(qū)富水性的差異,以水文地質分區(qū)為研究單元,對75%、50%保證率下的水資源進行調控,結果可靠。
(2)PSO-RBF神經網絡,很大程度上克服了RBF神經網絡不恰當選取網絡結構及參數(shù)所帶來的網絡收斂慢的問題。對涇惠渠灌區(qū)地下水埋深模擬預測結果表明,PSO-RBF算法具有較高的預測精度。