优化的NSGA-Ⅱ方法在马莲河流域水资源综合管理中的应用研究

根据马莲河流域水资源总量极端贫乏、年际年内分配不均、常规水资源量低、水污染问题较严重等特点,利用系统分析理论和优化技术建立了流域的大系统、多目标水资源优化配置模型,并利用优化的NSGA-Ⅱ方法进行求解,得到流域2020年期望水资源配置下的最佳分配方案为:流域总供水量57 086×104m3,工业供水量21 690×104m3(总产值约为144.6亿元),能源基地供水量4 329×104m3(总产值约为346.32万元),农业供水量20 840×104m3,生活供水量9 452×104m3,生态供水量811×104m3。对比期望方案供水量增加了6 710×104m3,综合缺水率减少了11.41%。并根据预测的流域的分配方案和预测的流域需水量,进行了流域的水资源平衡分析,通过平衡分析的结果进行流域的综合管理研究。2020年在最优水资源分配方案下,工业缺水率3.21%、减少了4.51%;能源基地缺水率0.00%;农业缺水率4.64%、缺水率增加26.17%;生活缺水率0.00%;生态缺水率1.00%、缺水率增加了1.00%。配置方案实现了流域内水资源的最佳分配,使宝贵、有限的水资源产生最大的社会、经济及环境效益,为流域经济、能源产业的快速发展提供水资源保障。     

内陆河流域综合整治的生态恢复与重建技术

通过对我国西北内陆河流域的生态系统、水循环、水资源形成与消耗的特点,生态环境的变化以及水环境保护等问题分析,论述了开展内陆河流域综合治理的必要性和紧迫性。结合近期典型流域治理恢复成效,提出内陆河流域综合整治的第二步生态恢复目标。根据内陆河流域的治理实践,参照干旱区供水集水和保水技术,总结了改善下游绿洲水分生态平衡、控制中上游用水与保护河道水环境,防治河道水质盐化与农田排水再利用等生态恢复与重建的技术。最后,为了实现流域生态环境良性循环和水环境质量整体改善,提出了现阶段要加强水环境监测保护和生态补偿建设的任务。     

基于GIS的西峰区沟道雨洪资源可利用量研究

利用庆阳市西峰区的DEM、Quickbird影像资料对西峰区沟道特征进行沟道特征分析,并分析了沟道不同降水频率下雨洪特征。以司家沟为典型沟道,采取典型年法和单次暴雨分析法将不同降水频率典型年中大于20mm的单次降水与基准暴雨量相对应,计算出典型年的雨洪总量(可收集利用量)和单次降水的洪峰流量,并进一步分析了不同降水保证率的各区域雨洪资源量。结果表明,西峰区各沟道雨洪资源量的总体趋势为高保证率雨洪资源量少、低保证率雨洪资源量大,但是由于洪水频率跟降雨频率不同步,在干旱年降水频率低时,洪水频率有可能较大,因此干旱年份对雨洪资源的利用尤为重要。     

双塔水库水质对人类活动的响应分析

选取1993～2008年瓜州县人类活动数据及双塔水库水质指标年平均值进行主成分分析,去除冗余信息后进行多元线性回归分析,得到四组反映人类活动对水库水环境影响情况的回归方程。说明对双塔水库水质起主要影响作用的是农业活动和因农业活动引起的土地利用变化,农业活动的非点源污染是水库水质的主要污染源,水库水质仍存在富营养化的风险;工业活动对水库水质的影响没有在回归方程中体现出来。在农业活动过程中,耕地面积每增加10 000亩促使pH值上升0.062、溶解氧值下降0.046、高锰酸钾指数上升0.103、COD值上升0.617;而每增加10 000t的氮肥施用量会引起pH值升高1.837;总人口每增加1万人,COD值上升0.798。