文档介绍：河海大学
硕士学位论文
灌区生态需水及水资源优化配置模型研究
姓名:赖明华
申请学位级别:硕士
专业:水利水电工程
指导教师:张展羽
20040501
要摘水是生命之源,水资源是人类生存发展的物质基础,是可持续发展的重要保障。然而,当今水资源供给与需求之间形成了尖锐矛盾,这一矛盾已成为人类社会发展的制约因素。水资源优化配置是解决这一矛盾的有效途径,因此研究水资源优化配置具有重要的理论价值和实践意义。本文在系统阐述水资源优化配置理论,综述国内外水资源优化配置的研究现状的基础上,从可持续发展战略出发,指出在灌区水资源优化配置中存在的主要问题及今后努力的方向。并着力研究了以下几个方面:低车夭隽松低臣吧杷砺邸2春拥滥谟牒拥劳庵郑荽笙低忱砺劢⒘斯嗲试从呕渲媚P停岢隽嘶诜纸庑技术与遗传算法相结合的模型解法。该模型以综合效益最大为目标,确定水资源的间和作物各阶段的最优配置过程。怨嗲试从呕渲媚P臀;。越丈溲粑灏豆嗲试从呕置进行了实例研究。关键词:水资源优化配置分解协调遗传算法作物水分生产出了生态需水量的计算方法。水质与水量的优化配置方案,同时以作物水分生产函数为基础,确定灌溉水在作物函数生态需水
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第一章绪论水资源优化配置的提出背景当今世界面临着人口、资源和环境三大问题,而水的问题越来越成为关键问题之一。水是生命之源,是人类生存和社会发展的物质基础,是不可替代的重要自然资源。随着人口的增长、社会经济的发展和人民生活水平的提高,有限的水资源供给量和不断增长的需求量之间已形成尖锐矛盾。水资源短缺、水污染和水资源浪费并存,是水资源供需矛盾形成的重要原因:水资源是指在一定的经济技术条件下,人类能够直接使用的淡水资源。水资源一定的经济技术条件限制,因此一定时期内人们可以利用的水资源量是有限的。随着人口增长,城市化进程的加快,经济发展和人民生活水平的提高,人类对水资源趍肷鲜兰甏螅澜缟嫌龉矣盟婕保辽鲜兰年代末,发展中国家还有亿人得不到廉价的符合卫生标准的水。我国水资源总的,排名在灰院螅涣形J澜缟銎端弧M保捎谖夜源时空分配不均,年际、年内变幅大,地区间差异很大,水土资源分布不协调,造随着工农业发展和人们生活用水量的增加,工业废水和生活污水排放量的急剧增加,未经处理的污水任意排放,污染了水环境,进一步加剧了水资源的短缺。全世界每年排放的污水约亿亿的水体受到污染。我国水污染问题极其严重,年全国污水排放总量诙郑渲泄ひ捣纤ィ加幸话的工业废水达不到排放标准,生活污水占%,污水处理率不到%。对鹾试唇羧保┬杳芡怀是再生性资源,但全球淡水资源的储量十分有限。由于水资源时空分布不均,并受的需求大大增长。据统计,年全世界总用水量为亿,年增加到量趍邮澜绲位,人均水资源量,相当于世界人均水资源量成我国水资源供需矛盾突出,水资源配置难度增加。尤其在干旱的北方地区,水资源供需矛盾己成为国民经济和社会发展的制约因素。肪澄廴狙现兀试从行Ю昧考跎第~章绪论
,其中有跏艿轿廴尽C磕晁廴驹斐傻木盟鹗С亿元。水资源短缺和水污染严重己成为我国不少地区和城市生存与发展的巨大障碍。农业是用水大户,用水浪费最为严重,主要表现为大水漫灌,实际灌溉用水量超过城市供水管道、排水管道的漏失也不可忽视,供水管道损失率一般在ィ幸解决水资源供需矛盾的基本途径:一是开源,对于水资源量丰富且水资源开发利用率低的地区,可以通过加大投资,兴修水利工程和设施,开发新水源,提高水资源利用效率,增加该地区水资源供应能力。二是节流,在水资源相对贫乏、水资源利用率已很高的地区,增大水源供水能力已没有多大潜力,主要依靠研究节水技术和方法,实施节水措施,提高人们的节水意识,从而提高全社会的节水水平,减少水资源的浪费,建立节水型社会。节水是缓解供需水矛盾、实现水资源可持续利和中水利用系统,变废水、污水为再生之水,有用之水。四是水资源优化配置,前面三类方法有一定条件限制,需要大量资金投入,且效果的发挥还需~定时间。如果运用科学技术和方法,改变传统的管理模式,对有限水资源进行优化配置,可使水资源得到充分高效利用,使社会经济协调发展。合理配置是在对稀缺性资源进行分配时的目标和愿望。一般而言,合理配置的结果对某个个体的效益和利益并不是最高最好的,但对整个资源系统而言,其试蠢朔丫薮螅又亓斯┧粽水资源短缺,除与水资源本身特性、水污染严重有关外,还与水资源浪费有关。作物需水量,渠系水的利用系数不到%,灌溉水的利用率低;工程老化,不少灌区达不到设计灌溉面积。工业工艺水平低,水的重复利用率低,单位产品的耗水量高,这是工业用水浪费的主要原因。例如,我均吨钢耗水量为~法、美、日吨钢的耗水量分别为,仅为我国的ǎ用的长久之策。三是治