内陆河流域用水结构与产业结构双向优化仿真模型及应用

在西部大开发战略实施过程当中,我国内陆河流域由于用水结构与产业结构严重错位,水资源短缺问题日益严峻。传统的以满足水资源供需平衡为目标的水资源优化配置模式,已解决不了水资源短缺问题。因此,在内陆河流域用水结构与产业结构双向优化理论与机制分析的基础之上,以系统动力学模型为主模型,以投入产出模型、多目标决策模型、灰色系统模型、多元统计回归分析法等为辅助模型,通过主模型与辅助模型对接,建立了内陆河流域用水结构与产业结构双向优化仿真模型。该模型把水资源总量作为“总阀门”,并以产业结构调整为切入点,通过产业结构调整来优化生产用水结构,进而优化“三生”用水结构,通过“三生”用水结构的优化来确保用水总量不超过水资源承载力,以此反复循环,最终实现流域用水结构与产业结构的双向优化。以我国典型的内陆河流域——黑河(干流)流域为例,对该模型进行了应用与分析。结果表明,该模型能够较好地协调流域上中下游之间、生态生产生活系统之间、用水结构产业结构系统之间的矛盾,可以为内陆河流域水资源的持续利用提供新的方法和思路。     

塔里木河流域城市化与水资源利用关系分析

比较分析塔里木河流域1990—2005年城市化水平、用水总量、产业结构、用水效益的变化过程,建立城市化水平与用水效益、用水总量之间的数学关系。结果表明,城市化水平与用水效益呈线性增长关系,随着城市化进程的推进和产业结构的升级,塔里木河流域及各市用水效益都在不断提高;水资源对城市化进程存在明显的约束作用,塔里木河流域的城市化水平与用水总量之间对数增长关系不明显;总结归纳了塔里木河流域城市发展与水资源利用之间初级矛盾、扩张矛盾、适应矛盾、适应协调4个发展阶段特征。今后需调整产业结构,建立集约的水资源利用体系,调整水资源利用与城市发展关系由矛盾状态为适应协调状态,缓解水资源对城市化进程的约束。     

博弈理论在水资源管理中的应用——以黑河流域为例

区域的地理差异使得水资源在分布上时空不均,造成水资源供给的有限性;用水主体的开发利用和效率低下使得水资源呈现过量需求,造成不必要的浪费,此两者成为了水问题产生的主要原因。博弈理论应用的目的就是通过博弈分析寻找主体之间的博弈均衡点,实现博弈主体之间的效率与利益的最大化,选出最优策略组合。本文将博弈理论应用于水问题突出的黑河流域,通过对中游地区、下游地区和流域管理局3个主体之间的博弈分析得出流域管理局的介入和中游采取合作态度成为了解决水问题实现流域可持续利用的可行性策略。为了使中游地区采取合作态度,政府可以通过制定政策与奖惩措施来控制中游地区的行为,实现流域内部的生态效益与经济效益最大化,达到区域间的合作共赢。     

调整产业结构实现大连市水资源可持续利用

在分析了大连市水资源开发条件、水资源要素移动性差的特点、利用现状及其与经济发展关系的基础上，得出水资源是大连区域可持续发展终极限制因素的结论；通过对大连市一、二、三产业结构及其内部结构调整与耗用淡水关系的分析，认为调整产业结构是实现区域可持续发展的主要途径；最后采用系统动力学模型模拟分析产业结构调整与淡水资源供需平衡的关繁，得出４个结论。     

黑河过正义峡河川径流量减少的原因及对策分析

甘(甘肃)蒙(内蒙古)就黑河水量的分配问题由来已久。多年来,由于中游(甘肃)采用的是以开发河水为主,辅以开采地下水的水资源利用模式,导致了黑河过正义峡泄入下游(内蒙古)的河川径流量不断减少,近10a来尤为明显。文章在定量分析其减少原因的基础上,从兼顾中、下游用水角度出发,以《甘蒙分水原则》的最低值为约束条件,提出了中游地区应采取以开采地下水为主,辅以开发河水的水资源利用方案,从而确保了黑河过正义峡的径流量。     

水资源控制下西北干旱区城市发展模式研究

本研究利用经典的IPAT模型,定量分析了水资源消费量与产业结构之间的关系,通过优化建模软件lingo10.0,获得在不同控水条件下,水资源消费量与产业结构之间的关系。在上述研究的基础上,以石羊河流域武威市为例,设置9种不同的发展情景,分析了在何种情景下最有利于减缓水资源消费需求。结果表明:在加速经济增长、合理调整产业结构、加强节水的强控水措施下,最有利于实现武威市经济与水资源消费稳步发展,此时武威市2015年的水资源消费量为148 384.10 m3,地区生产总值为3 584 787.01万元。     

黑河流域水资源承载力分析计算与对策

根据干旱区水资源开发利用阶段可用水资源的计算方法和内陆河流域社会经济发展及其需水预测,分析计算了黑河流域中游地区的水资源承载力。结果表明,当完成水资源开发利用第二阶段,可用水资源在首先保证未来50 a内流域中游地区人口、环境和工业等部门发展的需水后,农业灌溉用水的总量将还有所增加,水资源不会成为社会经济发展的制约因素,可以使绿洲和农业走可持续发展道路。但东干流中游张掖盆地,因要在下世纪初完成分水指标,在下世纪的前20 a农业灌溉用水有缺口,但只要加大农业节水力度,在此期间提前完成农业节水目标的60%,就能顺利渡过今后20 a的社会经济快速发展时期。如果在2050年能按计划完成流域社会经济发展的预测目标,则届时流域人均国内生产总值将超过一万美元,可以达到世界中等发达国家的水平。     

黑河中游水资源开发利用的阶段潜力研究

建立水资源开发利用阶段潜力的评价指标体系,运用模糊综合评判的方法对黑河中游地区水资源开发利用的阶段潜力进行了分析评价。结果表明:黑河中游地区水资源开发利用已处于中级阶段V₂,水资源开发利用仍保持上升势头,潜力综合评分值较大,达到0.5349,说明水资源的进一步开发利用仍有较大的潜力。其中以甘州区水资源开发利用潜力最大,山丹县最小。黑河中游水资源开发利用阶段潜力的综合评价,为该区水资源的可持续利用提供了科学依据和决策支持,因而具有重要的理论和现实意义。     

塔里木河中下游城镇化进程中水资源利用分析

 基于2000-2008年的统计数据,通过比较和定量分析塔里木河中下游巴音郭楞蒙古自治州（以下简称巴州）各县市城镇化水平与用水总量、用水效益、产业结构和用水结构的变化过程,建立城镇化水平与用水效益、用水总量之间的数学关系。结果表明：巴州各市县的用水效益都在不断提高,基本上是城镇化水平越高的地方其用水效益也高。城镇化水平与用水效益呈线性增长关系,巴州整体城镇化水平的提升对用水效益的增加有较大影响,城镇化水平提升一个百分点,用水效益增加2.62 元/m3。巴州的城镇化水平与用水总量之间对数增长关系不明显,水资源对城市化进程存在明显的约束作用。今后需要促进产业结构优化升级,提升水资源开发利用水平,提高用水效益,促进城镇化发展与水资源开发利用呈现出城市化水平高、用水总量低、用水效益高的高水平协调状态。     

北京市工业用水分析与对策

北京市水资源匮乏,为提高工业用水、节水的水平,该文根据北京市宏观经济发展的背景,分析北京市6个典型工业行业用水情况,对工业用水的历史和现状进行评价。结合工业用水存在的问题,提出提高北京市工业节水水平的5项建议与对策：实行工业用水定额管理;加强工业企业中生活用水节水;逐步实现企业用水管理的现代化;继续调整北京市的产业结构;加强企业用水管理,将节水工作落到实处。     

黑河流域水土资源可持续利用研究

黑河流域属于典型的环境脆弱区,水资源供需矛盾和土地退化问题是区域社会经济可持续发展中面临的迫切需要解决的问题。文章对黑河流域水土资源状况进行了概要性论述,分析了水土资源对区域社会经济发展的影响以及水土资源的承载力。基于黑河流域水土资源利用现状,提出了水土资源可持续利用模式。     

黑河流域绿洲环境演变因素研究

根据历史和现代研究资料,系统分析了影响黑河流域绿洲演变的自然和人文因素。自然因素包括气候、地质地貌、风沙活动及自然灾害等方面,是绿洲演变的大背景。人文因素包括战争、民族习惯与政府政策导向,交通、政治、经济地位,人口压力及资源需求的增长。人文因素是十分错综复杂的,自人类社会形成以来就愈来愈强烈,而且加剧自然因素的作用程度与范围,甚至在一定时空条件下完全可以掩盖自然因素对绿洲的作用。基于上述认识,认为对于整个流域来讲,上、下游应将水源涵养和生态保护作为建设重点,中游作为经济建设的重点区域,上、中、下游优势互补、共同发展,达到整个流域资源、环境、经济的可持续发展。     

Mutual optimization of water utilization structure and industrial structure in arid inland river basins of Northwest China

Water is a key restricting factor of the economic development and eco-environmental protection in arid inland river basins of Northwest China. Although water supplies are short, the water utilization structure and the corresponding industrial structure are unbalanced. We constructed a System Dynamic Model for mutual optimization based on the mechanism of their interaction. This model is applied to the Heihe River Basin where the share of limited water resources among ecosystem, production and human living is optimized. Results show that, by mutual optimization, the water utilization structure and the industrial structures fit in with each other. And the relationships between the upper, middle and lower reaches of the Heihe River Basin can be harmonized. Mutual benefits of ecology, society and economy can be reached, and a sustainable ecology-production-living system can be obtained. This study gives a new insight and method for the sustainable utilization of water resources in arid inland river basins.     

内陆河流域用水结构与产业结构双向优化仿真模型

1 Introduction The great development of western China greatly increases the demand for water. However, in arid inland river basins of Northwest China, water resources are very limited. Shortage of water has been one of the key restricting factors of eco-e…     

黑河干流洪水预报模型研究

黑河干流上游区水文站点稀少,区间部分支流洪水过程无法控制,中游区河流沿程大量引水灌溉、取水口甚多用水量无法获得,使得以水量平衡原理为基础的洪水演算方法难以应用。针对上述情况,笔者应用系统水文模型理论并对其进行了改进。通过引入系统存贮变量,建立了一个新的黑河干流洪水预报模型-河道洪水演算模型。经1996年,1998年两次特大洪水试报检验,结果表明该模型的预报精度较高,对黑河干流防洪减灾、水利工程科学管理以及水资源优化配置具有重要的作用。     

黑河流域水资源的统一管理与承载能力的提高

黑河流域中、下游水资源利用矛盾十分尖锐，利益调整也极为复杂，1999年成立了黑河流域管理局，为实现以流域为单元，进行统一规划、统一调度、统一管理，建立权威、高效、协调的流域管理体制创造了条件，并在2000年和2001年实施“全线闭口、集中下泄”全流域水资源定量分配。实践证明只要掌握山区水资源动态、实施退耕还林还草与退水、从农业节水开发流域水资源潜力，完全可以取得成功。尽管在实施国务院批准的跨省区的分水方案时，还存在诸多困难，但只要加紧采取“保护上游、整治中游、拯救下游”的综合治理、强化全流域水资源统一管理、加快流域全面节水步伐、加大科技投入等四方面措施，就能突破流域水资源瓶颈障碍，力求不增加流域消耗水量，而达到经济增长，并使流域生态系统逐步走向良性循环。     

黑河流域水资源开发对额济纳绿洲的影响及对策

位于黑河下游的额济纳绿洲, 是我国北方的一道天然屏障, 更是黑河中上游的重要绿色生态屏障。近年来黑河流域水资源的开发已严重影响到额济纳绿洲的可持续发展, 生态环境急剧恶化, 经济增长缓慢, 社会发展停滞不前。作者通过分析黑河流域水资源利用现状及对额济纳绿洲生态环境、社会、经济发展的影响, 提出合理分配水资源, 严禁开荒, 退耕还林(草), 调整产业结构, 开展节水农业等可持续发展对策。