基于灰色神经网络与多目标优化的中国淡水资源预测与分配研究

随着淡水资源的日益减少和需求量的日益增加,我国未来一段时间的淡水需求预测与分配问题显得尤为重要。首先通过建立灰色神经网络组合模型来预测2025年全国各省份的淡水资源需求量,然后建立多目标优化数学模型,给出10大淡水湖给各省份的调水方案。结算结果显示,给出的分配方案能够满足全国各省的2025年的淡水需求计划,这对我国合理利用淡水资源具有一定的指导意义。

三峡水库初期蓄水对长江口淡水资源的影响

2003年6月1—15日和同年10月20—31日三峡水库进行了初期蓄水。6月份水库蓄水后使下游大通流量减少了37％，长江口的淡水资源的持续时数降低了40％，最大盐度增加了3倍，平均盐度增加了6倍；10月份水库蓄水使大通流量减少了1／2，淡水资源的持续时间呈现下降趋势，最大盐度增加了3倍左右，平均盐度也有类似的表现。再从流量的沿程变化、流量的变化程度、影响河口淡水的持续时间、河口淡水资源影响因子方面进行了讨论，认为三峡蓄水是这两次河口淡水资源减少的主要原因。

渤海海冰作为淡水资源:脱盐机理与可利用价值

我国北部沿海地区缺水问题十分严重,但冬季在渤海及黄海北部形成较大范围的海冰。海冰因其成冰过程中盐分大量析出而盐度很低,可能成为解决这些地区缺水问题的重要淡水资源。论文根据实地观测和室内不同盐度海水的实验分析,阐述了渤海海冰盐度变化和海水成冰脱盐过程,并采用二次成冰脱盐和离心脱盐等方法,分析了海冰经进一步人工淡化的可能性,探讨了海冰作为淡水资源的可利用价值。

长江河口淡水资源利用与避咸蓄淡水库

开发利用长江口的淡水资源 ,首先要研究河口水质的污染程度以及咸潮入侵的时空变化规律。长江河口水质除边滩存在局部污染外 ,主槽水质良好。长江口南支、南港、北港盐水来源主要有北支倒灌和外海盐水直接入侵两种形式 ,盐水入侵具有周日、半月、季节和年际变化规律 ,由于北支倒灌咸水团的影响 ,低盐度值往往出现在大潮期和涨憩附近。通过修建边滩水库 ,达到控制引水时间、避咸蓄淡的目的。最长连续超标天数的推算是确定水库库容的关键问题 ,采用数理统计、二维数值模拟、ARMAX模型 +Markov模型等方法推算 ,几种方法相互印证 ,计算结果基本上符合实际情况。“避咸潮取水 ,蓄淡水保质” ,这是宝钢干部、科技人员总结出来的长江河口引水经验。长江口取水工程由取水系统、调蓄水库和输水系统等三大部分组成。长江口避咸蓄淡水库的成功经验 ,对沿海潮汐河口的淡水资源开发利用具有示范作用。

论河口海底淡水资源的形成

在分析沿海河口区域地质构造和层序地层学特征的基础上，提出了潜在的新的淡水资源———海底淡水资源，并研究了沿海河口区域海底淡水的形成、赋存、运移等特性。

长江河口咸潮入侵规律及淡水资源利用

长江河口系多级分汊潮汐河口 ,其盐水入侵有外海入侵、倒灌、浅滩通道水体交换及漫滩归槽等 4种形式 ,时间上有周日、朔望、洪枯季、年际等变化特点 ,南支—南港河段纵向上存在 3条盐度梯度急剧变化分界线 ,形成其特有的盐度时空变化规律。研究成果对宝钢水源长江引水方案的形成起了重要作用 ,并为陈行水库的选址、库容设计提供了基础数据。在长江河口建库 ,研究工作的重点是推算最长连续取不到合格水的天数 ,它是确定库容的关键数据。

全球气候变化对中国淡水资源及其脆弱性影响研究综述

由温室效应引发的全球气候变化问题已成为世界各国政府和专家、学者关心的焦点问题。在分析近几十年来我国淡水资源变化特点及气候条件波动或变化对径流现实影响的基础上,较系统地总结了近10年我国在气候变化影响的某些方面的研究成果,主要集中在我国淡水资源对气候变化的敏感性和水资源在气候变化情景下的脆弱性两个方面的问题。

中国未来发展面临的淡水资源问题及对策

中国的淡水资源总量处于世界较低水平 ,人均占有量只有世界平均水平的 1/4。现阶段 ,淡水资源已经成为影响中国经济和社会发展的因素。如果不尽快采取适当措施的话 ,下世纪淡水资源将成为制约中国经济和社会发展的重要因素。因此中国的淡水资源的利用必须按照可持续发展战略的要求 。

江苏沿海地区淡水资源水生态足迹的动态变化

应用生态足迹理论与方法,采用淡水资源的输入与输出统计数据,对江苏沿海地区1990年以后的淡水生态足迹变化趋势进行建模分析。结果显示:最大的消费体为农业,其次为家畜行业,农业、家畜、水产业、食品烟草业等总的淡水生态足迹是其他行业的6倍;2004年江苏沿海地区淡水资源的总水生态足迹为3.04×1011 m3;农业、食品和烟草业、纺织业、电力、供气和供水等具有较大的淡水消耗强度;金属矿藏、皮革、木材加工、造纸、冶炼等具有较小的水资源消耗强度。应用时间序列模型ARIMA(2,2,2)预测江苏沿海地区淡水资源2010—2015年间人均水生态足迹分别为761.38,770.65,775.89,788.45,798.17,815.86m3,人均水生态足迹呈现逐年上升态势。

吉林省湿地淡水资源供给功能及其价值核算

湿地淡水资源供给是一项重要的生态系统服务功能,主要包括城镇居民生活用水、工业(矿业)用水和农业用水三大部分。以2013年吉林省湿地淡水供给资源作为研究对象,采用市场价值法,进行省域尺度上与人类生活、工业生产等关系密切的淡水供给服务识别与核算,研究吉林省不同湿地类型和不同行政区的淡水资源供给量和淡水资源供给价值,分析其淡水资源供给的空间分布及其贡献率。结果表明,2013年吉林省湿地淡水资源供给总量为20.81×10~8m^3,其中湖泊湿地、河流湿地、人工湿地和沼泽湿地供给淡水量为8.06×10~8m^3、6.04×10~8m^3、4.00×10~8m^3和2.71×10~8m^3;核算吉林省湿地淡水资源供给总价值为83.84亿元/年,其中湖泊湿地占38.73%,河流湿地占29.01%,人工湿地占19.25%,而沼泽湿地所占比例最小,仅13.01%。在各组成城市中,湿地淡水资源供给价值以松原市最大,核算价值为26.28亿元/年,占总价值的31.34%;白山市最小,为2.6亿元/年,占总价值的3.11%。利用价值量化的方法表征淡水供给为吉林省发展提供的经济价值,对区域水资源优化配置、促使社会经济和生态环境协调发展以及湿地保护具有重要的理论和现实意义。

上游水库群运行对长江口淡水资源的影响及未来趋势分析

上海市饮用水主要来自长江口的3大水源地——陈行水库、青草沙水库和东风西沙水库,盐水入侵是长江口淡水资源利用的重要威胁。随着以三峡工程为代表的长江上游水库群的建成和运行,入海流量发生变化。在分析及预测长江入海流量的基础上,通过长江口实测盐度数据及数学模型,以淡水资源面积占比、水源地取水口平均盐度为指标,对长江口盐水入侵受上游水库群运行的影响开展研究,并对未来变化趋势进行分析。研究结果表明:三峡蓄水后入海流量小于15000 m^(3)/s的频率明显减少,而小于10000 m^(3)/s的极低流量几乎不再发生。未来10 a枯季入海流量较现在大体仍为增加趋势,尤其是12月平均流量增量可达2400 m^(3)/s。三峡工程的运行并未使得长江口盐度时空分布特征发生根本性变化,但盐度场会有一定改变。在三峡水库蓄水的影响下,除11月外其他枯季月份南支、南港、北港淡水资源面积均有增大,南支1、2月增量超过南支面积的40%,南北港则在3月增量最为明显;在11月水源地取水口盐度约有0.05‰的升高,其他月份均为下降,1月变化最为明显,3大水源地取水口盐度下降0.4‰~0.5‰。在未来10 a中,12月盐水入侵与现状相比将会有进一步减弱,水源地取水口盐度进一步下降0.2‰左右。研究可为未来长江口水源地运行提供参考和依据。

中国城镇化发育的淡水资源基础

城市化是一个人类社会活动及生产要素从农村地区向城市地区转移的过程。其结果,现代城市成为了人类社会的生活、生产、消费和污染集聚之地。淡水是城镇化发育的生命之源。根据生态系统法则的演绎,城镇发育的淡水资源消费或使用是通过直接、间接和诱发三种方式来实现的。更为重要的是,现代城镇发育的淡水资源消费或使用是按照直接<间接<诱发的格局排列,从而构成了与自然生态系统和农村生态系统完全相佐的倒"金字塔"型结构特征。在这种倒"金字塔"型消费或使用结构的作用下,现代城镇发育的淡水资源基础不仅在于城镇所在区域,而且也在于整个国家、乃至全球。

中国2020年城市生活污水排放量预测及淡水资源财富GDP指标的建立

以1985—2003年的城市生活用水量、城市生活污水排放量的统计数据及其变化趋势和变化规律、年均变化量等数据为基础,应用系统分析与模式预测相结合的方法,对中国2020年城市生活污水排放量进行警告性预测、滚动性预测和循环经济方案预测,分别为4.024×1010,3.554×1010和1.735×1010t。经分析,推荐采用循环经济方案预测值(1.735×1010t)为2020年中国城市生活污水预测排放量。提出了淡水资源绿色GDP指标,并以某市为例,框算了其淡水资源财富。

澜沧江-湄公河流域淡水资源保护国际合作机制探析

淡水资源保护国际机制是解决跨国河流淡水资源国际保护问题的有效途径。澜沧江-湄公河作为跨越流域六国的东南亚最重要的国际河流,其淡水资源保护国际合作机制是缓解我国同下游国家淡水资源冲突的最佳切入点。中国不可避免地应参与到澜-湄流域淡水资源国际保护中,只有确立中国参与的澜-湄淡水资源保护国际合作机制才能真正实现澜-湄流域淡水资源国际保护的目的,达到澜-湄流域整体的可持续发展目标。

加快海水利用步伐,缓解淡水资源供需矛盾

海水作为沿海城市的主要供水水源,已越来越被更多的沿海国家所重视。我国海水利用存在生产规模小、利用数量少、产业化进程慢等问题,已难以适应日趋严峻的水资源供需形势。应通过提高全民利用海洋资源意识、降低海水淡化成本、国家对海水资源利用给予一定的扶持和优惠政策等措施,促进海水淡化设备制造业发展和海水淡化产业化,以解决沿海缺水地区水资源制约经济、社会发展的矛盾。

对我国淡水资源可持续利用的探讨

水是人类生存和社会发展的基本物质条件,随着工业、农业的不断发展,生活用水的不断增加,水资源供需矛盾日益突出.因此,加快治理水污染,保护水资源,节约用水,合理开采地下淡水和咸水的淡化等是我们面临的重要而紧迫的任务,加强水资源的科学管理,是水资源可持续发展的战略关键.