城鎮(zhèn)供水優(yōu)化配置研究緒論,水資源論文

城鎮(zhèn)供水優(yōu)化配置研究緒論,水資源論文

【題目】

【第一章】城鎮(zhèn)供水優(yōu)化配置研究緒論

【第二章】

【第三章】

【4.1-4.3】

【4.4】

【4.54.6】

【結(jié)論/以下為參考文獻(xiàn)】

第1章緒論

1.1問(wèn)題的提出。

水資源是一切人類(lèi)能夠控制、利用的地下水和地表水的總和。在影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因素中，水資源尤為重要。水資源的負(fù)荷程度已經(jīng)在很多國(guó)家和地區(qū)知足不了他們的用水需求，由于各地區(qū)、行業(yè)等各方面的用水需求不同，導(dǎo)致利用水資源程度不平衡的現(xiàn)象層出不窮。

據(jù)上世紀(jì)80年代統(tǒng)計(jì)，我們國(guó)家的水資源總量居世界第6位，但我們國(guó)家人均水資源量不到世界人均占有量的1/4[1].水環(huán)境惡化以及水資源的缺乏問(wèn)題在社會(huì)各界的普遍關(guān)注下，已經(jīng)成為限制我們國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的短板。國(guó)家如此，局部地區(qū)這些情況更是突出，沒(méi)有全局觀念、缺乏協(xié)調(diào)性，當(dāng)面臨水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境間復(fù)雜關(guān)系時(shí)，當(dāng)面臨各個(gè)行業(yè)需水用水不平衡時(shí)，解決這些問(wèn)題的重要途徑就是水資源優(yōu)化配置。

可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用水資源成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略問(wèn)題。通過(guò)對(duì)近些年來(lái)水資源環(huán)境的變化分析，能夠得出，優(yōu)化配置有限的水資源是解決區(qū)域水資源分配、各行業(yè)水資源分配的重要手段，也是制定區(qū)域或水域可持續(xù)發(fā)展目的、計(jì)劃的重要根據(jù)[2].

近些年，林口縣城鎮(zhèn)水資源供需矛盾非常突出。固然境內(nèi)的烏斯渾河水資源量較為豐富，但由于水源工程建設(shè)滯后，林口縣城鎮(zhèn)現(xiàn)有水源的供應(yīng)能力無(wú)法知足城市發(fā)展的用水需求。水資源需求的增加，迫切要求建設(shè)新的水源，以知足老工業(yè)基地改造、林口縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用水需求。林口縣現(xiàn)有水源遭到流域特枯水年來(lái)水縮減的影響，已經(jīng)處于非正常運(yùn)行狀態(tài)，行業(yè)間用水矛盾加劇。林口縣城鎮(zhèn)供水形式嚴(yán)峻，水源單一是現(xiàn)前階段主要問(wèn)題，只要高云、小龍爪兩個(gè)水庫(kù)供應(yīng)城市用水，無(wú)備用水源，當(dāng)徑流量銳減時(shí)，難以保證城市供水需求，供水安全的隱患始終存在。

1.2研究的目的與意義

水資源合理配置是人類(lèi)對(duì)水資源進(jìn)行可持續(xù)開(kāi)發(fā)及利用的有效調(diào)控措施之一，在我們國(guó)家水法中有著很重要的地位[3].本文以水資源可持續(xù)利用為總體戰(zhàn)略。

以節(jié)流優(yōu)先、治污為本、多渠道開(kāi)源作為水資源可持續(xù)利用的新戰(zhàn)略，全面貫徹水資源的合理開(kāi)發(fā)、高效利用、優(yōu)化配置、全面節(jié)約、有效保衛(wèi)、綜合治理、科學(xué)管理的新理念，促進(jìn)規(guī)劃地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

采用以節(jié)流優(yōu)先，治污為本、多渠道開(kāi)源的水資源開(kāi)發(fā)利用新戰(zhàn)略。貫徹全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧、標(biāo)本兼治、綜合利用的原則和興利除害結(jié)合、統(tǒng)籌兼顧、標(biāo)本兼治、綜合利用的原則和興利除害結(jié)合，開(kāi)源節(jié)流并舉方針，根據(jù)該地區(qū)水資源的特點(diǎn)，堅(jiān)持水資源的開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)一致，以尋求經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等綜合效益較優(yōu)的方案，為實(shí)現(xiàn)水資源統(tǒng)一管理和合理配置提供科學(xué)根據(jù)。

充分考慮水資源的時(shí)空分布不均勻的特點(diǎn)，充分挖掘現(xiàn)有工程的潛力，統(tǒng)籌兼顧合理布置利用地表水和地下水。水資源的開(kāi)發(fā)堅(jiān)持流域規(guī)劃和地區(qū)水利規(guī)劃相適應(yīng)。結(jié)合流域規(guī)劃，兼顧上下游，避免重復(fù)建設(shè)及取水矛盾。為研究區(qū)提供充足可靠的水資源供應(yīng)工程研究提供根據(jù)及解決辦法。對(duì)于使水資源得以合理分配與充分利用有重要意義。

1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)在狀況

以理論方式方法為前提、數(shù)學(xué)物理模型為手段，水資源優(yōu)化配置在國(guó)內(nèi)外學(xué)者的不斷努力下，進(jìn)行實(shí)踐研究，各方面都獲得了十足的進(jìn)展和優(yōu)秀的成果。使人們更清楚明晰的認(rèn)識(shí)水資源優(yōu)化配置，不斷完善了它的內(nèi)涵。在不斷理解與認(rèn)識(shí)它的經(jīng)過(guò)中，不同階段大家對(duì)其理解不同，它不只是簡(jiǎn)單的水量分配，還要考慮水質(zhì)方面因素，不只是經(jīng)濟(jì)合理即可行，還要考慮環(huán)境影響的重要因素，不只是用戶水資源分配效益最大化，流域、區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展以及社會(huì)穩(wěn)定因素也是要考慮的范疇。

1.3.1國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展。

自20世紀(jì)60年代起，水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度成為重點(diǎn)研究問(wèn)題開(kāi)場(chǎng)研究水資源配置問(wèn)題，美國(guó)水資源系統(tǒng)分析的學(xué)者訪華，大量相關(guān)書(shū)籍翻譯出版，新技術(shù)在我們國(guó)家傳播開(kāi)來(lái)。

80年代初期，隨著計(jì)算工具的不斷更新，計(jì)算能力的提高，以北京的水資源系統(tǒng)為研究對(duì)象，開(kāi)展了一系列研究工作，通過(guò)仿真模型的研究得出了水量分配及水利工程建設(shè)先后順序方案，并將模型應(yīng)用到海河北部地區(qū)[4].80年代后期，我們國(guó)家開(kāi)場(chǎng)了地表水地下水聯(lián)合調(diào)度研究，并且考慮了兩者的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系，開(kāi)場(chǎng)提出水資源合理配置及其承載能力的概念。

90年代，通過(guò)陳志凱和王浩兩位院士的課題研究，提出水資源優(yōu)化配置的概念，以華北平原為研究對(duì)象開(kāi)展了一系列研究經(jīng)過(guò)。隨著研究的進(jìn)行，水資源生活環(huán)境問(wèn)題如意突出，開(kāi)場(chǎng)得到了研究學(xué)者的關(guān)注，也從一元靜態(tài)水循環(huán)形式進(jìn)入了天然-人工二元演化形式。

進(jìn)入21世紀(jì)，我們國(guó)家在水資源配置理論、目的、流域水循環(huán)模擬等方面進(jìn)行了研究，提出了四層水資源調(diào)配總控框架[3]

.水資源配置耗水分配取代取水分配，提出水資源三次平衡和水資源可持續(xù)利用[6].基于遺傳算法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、線性規(guī)劃等模型的優(yōu)化配置水資源不斷發(fā)展進(jìn)行，優(yōu)化水資源配置從水市場(chǎng)、水權(quán)和水價(jià)角度討論，保衛(wèi)生態(tài)環(huán)境和資源的健康的發(fā)展已經(jīng)轉(zhuǎn)為我們國(guó)家優(yōu)化水資源配置的主要研究方向。

1.3.2國(guó)外研究進(jìn)展。

20世紀(jì)60年代初，由科羅拉多幾所大學(xué)開(kāi)場(chǎng)了對(duì)需水量預(yù)估的計(jì)算和需水量預(yù)測(cè)的途徑研討，最早美國(guó)哈fo大學(xué)組織了專(zhuān)家學(xué)者在工程、社會(huì)與自然科學(xué)等領(lǐng)域開(kāi)場(chǎng)研究，即哈fo水資源規(guī)劃組〔HarvardWaterProgram〕,提出了將水資源與環(huán)境系通通一考慮的設(shè)想，探尋求索經(jīng)濟(jì)目的、工程分析和決策間的關(guān)系，將系統(tǒng)分析引入水資源規(guī)劃[4].

從70年代開(kāi)場(chǎng)，隨著研究的深切進(jìn)入，系統(tǒng)分析開(kāi)場(chǎng)遭到學(xué)者們的關(guān)注，逐步成為研究水資源問(wèn)題的普遍方式方法，各國(guó)學(xué)者開(kāi)場(chǎng)了愈加深切進(jìn)入的應(yīng)用研究，1972年之后，Buras、Haimes等研究學(xué)者將動(dòng)態(tài)規(guī)劃和線性規(guī)劃和多目的分析方式方法在實(shí)際工作項(xiàng)目中加以應(yīng)用，Grigg等進(jìn)行了在水資源系統(tǒng)中應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究Haimes等于1977年應(yīng)用大系統(tǒng)分解原理和層次分析法〔AHP〕研究水資源配置模型，得到整個(gè)流域的優(yōu)化解[8-11].

20世紀(jì)80年代，隨著科學(xué)技術(shù)中計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用，GIS的研究與應(yīng)用，水資源多目的配置開(kāi)場(chǎng)了進(jìn)一步發(fā)展，Salewicz等研發(fā)了水資源協(xié)商交互式流域模擬模型[12].Camara等為加強(qiáng)決策的可視化程度開(kāi)場(chǎng)研究水資源管理綜合決策輔助模擬模型在水資源管理方面的應(yīng)用，幫助解決沖突各方的沖突爭(zhēng)議[4][13][14].

20世紀(jì)90年代以來(lái)，水資源配置模型主要是基于基因算法、灰色模擬、多目的分析及水資源管理模型與水文模型、地理信息系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)模型等多種模型的耦合的研究。Rosegrant和Xu等將經(jīng)濟(jì)模型、GIS與水文模型相結(jié)合并加以應(yīng)用，為解決水資源配置、管理、方案檢驗(yàn)等問(wèn)題作出了奉獻(xiàn)[15-16].

1.4研究?jī)?nèi)容及技術(shù)道路

本文在基礎(chǔ)理論研究的