面向高质量发展的缺水地区水资源优化配置模型及应用

科学合理的水资源配置方案是实现北方缺水地区高质量发展的重要基础。在系统梳理相关研究成果的基础上,分析北方缺水地区水资源特点和未来配置需求,提出面向高质量发展的北方缺水地区水资源优化配置模型框架。从目标函数、约束条件、参数设置、算法设计等方面开展系统建模,并从惯性权重与学习因子两个角度对传统粒子群算法进行改进和有效性检验。最后,将模型和算法应用于北方典型缺水城市阳泉市的水资源配置方案研究。结果表明:阳泉市工业和生活用水具有较大节水潜力,平定县是最大用水户;规划水平年节水情景显著提升了缺水地区的需水满足程度和水生态环境承载能力;构建的高质量发展目标和北方缺水地区关键约束的水资源优化配置模型具有可行性。

不同综合物探法在缺水地区的水源探测分析

为了解决缺水地区找水问题,将综合物探法与水文地质调查相结合探测4个找水点的水源,并进一步分析找水点富水性。结果表明:测区a,在极距60m情况下里程550~570段附近Ra与Rb两条曲线呈正交特性,在极距140m情况下里程590m处的剖面两条曲线有正交低阻点,断裂构造发育带位于590m剖面附近;测区b的,在极距40m情况下里程380剖面Ra与Rb两条曲线呈正交特征,在极距100m情况下里程410m处的剖面两条曲线有正交低阻碍点,断裂构造发育带位于410m剖面附近。经钻探和抽水试验分析,测区a、d的富水性和水文地质条件较好,而测区b、c的出水量较低,岩性断层可能阻碍地下水的储集和流动使其供给受到限制。

缺水地区水资源开发利用保护和优化配置研究

为缓解乌兰察布市商都县水资源短缺与社会经济发展的矛盾,按照“以供定需”原则,通过严控用水总量和用水强度,调整产业结构,加大非传统水源利用,加强水资源节约保护等措施,并经过水资源供需平衡分析和优化配置计算,使商都县水资源得到合理开发利用。研究结果表明,用水结构得到优化,其中,一产用水量下降,二产、三产、生活用水量提高;地下水超采得到控制,由一般超采区转化为尚有潜力区。该研究可为商都县水资源和社会经济的协调可持续发展提供技术参考。

北方缺水地区农业智慧灌溉应用与发展

水资源紧缺是我国北方缺水地区农业生产面临的主要问题。目前,该区域农业灌溉多采用人工控制灌水量与灌溉时间,这种灌溉方式不仅造成水资源的浪费,也不利于农作物的生长。大力推行智慧灌溉,是实现农业灌溉智能化和科学化、提高水资源利用效率的有效途径。对北方缺水地区智慧灌溉的发展现状和存在问题进行了概述,列举了当前多种农田智慧灌溉技术及其在不同种类农田中的应用状况,提出了发展智慧灌溉的建议与展望,以期为我国北方缺水地区农业智慧灌溉的推广与应用提供参考。

缺水地区城市河流健康评价研究——以太原市区9条河流为例

构建缺水地区城市河流评价指标体系,丰富缺水城市水系管理、河流生态修复的理论基础。以太原市9条城市河流为研究对象,从水文水质、河流形态、生物、社会经济等4方面选取13个指标构建适用于缺水城市的河流健康指标体系,采用层次分析法和集对分析法进行评价。结果表明:9条河流均在过去5年里经历过大规模改造,各河流健康状态较为接近,其中,北排洪渠处于健康状态,风峪沙河处于不健康状态,其余7条河流处于亚健康状态;各河社会经济方面均处于健康状态,生物状况、河流形态多处于亚健康状态,水文水质多处于亚健康和不健康状态。评价结果从理论上揭示了太原9条河流存在的问题,水文状况较差是目前的主要问题,与实际情况较为一致,证明本研究所建立的评价模型适用于缺水地区城市河流健康评价。当前在河道尺度上开展生态补水是改善河流健康状态的主要手段和可行措施,而实施水源涵养、水资源优化配置、河道近自然恢复、海绵城市建设等流域综合治理修复是维持河流生态健康的治本之策。

偏远缺水地区油气计量接转站灭火技术和选型

油气计量接转站是石油开采集输过程中的一个小型站点,稍有不慎,就有发生火灾爆炸的危险。现阶段地处偏远缺水地区的油气计量接转站,由于受地理环境等因素限制,初起火灾得不到及时处置,使小火蔓延成大火,最终造成更大的经济损失。根据国内现有的灭火技术,针对油气计量接转站的生产性质及火灾类型,可设置投资小、安装方便、无需专人操作的自动灭火设施,如柜式超细干粉自动灭火装置、柜式七氟丙烷气体自动灭火装置、柜式全氟己酮自动灭火装置等,以解决长期以来偏远缺水地区油气计量接转站初起火灾得不到及时处置的问题。

缺水地区水资源承载力模型研究

从水资源、环境、人口、发展之间的关系入手 ,分析探讨水资源承载力的内涵 ,研究思路、步骤 ,并在此基础上 ,初步建立了区域水资源承载力研究的模型体系 ,提出了提高区域水资源承载力的主要方针策略 ,并以关中地区为例 。

干旱缺水地区森林植被蒸散耗水研究

系统总结近年来在宁夏固原六盘山、北京延庆等干旱缺水地区进行的森林植被蒸散耗水研究结果。乔、灌、草作为土壤水分限制型生态系统的坡面植被,蒸散都是水分平衡的最大分项,其中植被蒸腾又是蒸散的最大分项。植被蒸散量一般表现为高大乔木林>亚乔木林>灌木林>自然草地,但人工草地>自然草地。可依坡面产水功能将不同植被分类,自然草地和灌丛为水源生产型,亚乔木林为水源平衡型,高大乔木林和人工草地为水源消耗型。植株密度不是坡面植被蒸散大小的决定性因子,其作用更多的是调控蒸腾量及其占蒸散比例。虽然降低植株密度一般会减小蒸散,但并不是相同比例地线性下降,不同植被类型反应也不一样,表现出降低密度减少蒸散的作用从乔木、亚乔木到灌木而变弱的趋势,降低密度减少蒸散的作用是有限的。对降低密度减少蒸散的作用大小,作为调控措施的有效性,有效的密度调控范围等,还需严格的对比实验和理论研究。估计和评价植被蒸散耗水时,用叶面积指数或叶生长量指标可能比密度更符合生物学逻辑。从在干旱缺水地区建立节水、稳定、高效、多功能的坡面植被的角度而言,草地和灌丛的蒸散低于乔木林,建立稀树草原或稀树灌丛式的植被可能更利于流域产水和植被稳定。从小流域管理的角度而言,还需考虑在土壤水分承载力空间差异的基础上,探讨能兼顾产水功能、水土保持、水源涵养、植被稳定的植被空间优化配置的理论和技术。

“逐步逼近式”找水方法及其在缺水地区水文地质勘查中的应用

在缺水地区开展找水水文地质勘查工作,如何提高成井供水效率,科学的找水方法至关重要。笔者介绍近10年来在我国西部地区300多个缺水村镇找水水文地质勘查实践中,总结出"逐步逼近式"找水方法。主要包括利用前人调查成果通过预研究确定找水方向、应用遥感解译方法圈定找水靶区、辅以简易快速物探方法的中比例尺地面调查确定富水地段、详细地面调查与物探组合技术结合优化确定钻探孔位、不同含水层选择相应钻探方法和成井工艺5个步骤。以及针对不同找水区在遥感数据源选择、简易快速物探方法应用与多方法有效组合探测的技术要点。

麦农采用农业节水技术的影响因素分析——基于北方干旱缺水地区的调查

小麦是我国耗水最多的农作物之一,麦农是否采用农业节水技术对提高我国农业灌溉用水效率,缓解水资源短缺形势十分重要。本文基于北方干旱缺水的小麦主产区273户农户调查数据,利用Logit模型分析了麦农采用三类农业节水技术的影响因素。结果表明,户主的教育程度、对节水技术的认知程度、政府补贴以及农技培训是影响麦农采用节水技术的关键因素。同时我们也发现,本应反映水资源稀缺程度的水价对麦农采用节水技术的影响并不显著,这可能与目前我国农业用水缺乏定价机制有关。建议加强对农业节水技术的宣传,继续加大对采用农业节水技术的补贴力度和制定适当的水价促进麦农更多地采用节水技术。

缺水地区城镇污水水源开发的意义及亟待研究的几个问题

随着水资源供需矛盾日益加剧,再生水作为替代水源成为缓解水资源紧缺的重要措施.概述了我国的水资源现状、水资源缺乏的原因和因缺水造成的重大损失,阐释了缺水地区将城镇污水开发为稳定水源的概念和特点,并从解决缺水地区水资源供需矛盾、确保生态需水量、严格实施污水治理政策等方面论述了新生水源开发的意义,提出了新生水源水法规政策的制定、标准的建立和处理技术的研究是目前亟需解决的几个科学问题.

喷灌技术在北方缺水地区的应用前景

北方灌区在国家粮食安全战略中具有重要地位,但用水效率不高,浪费现象严重,加强节水灌溉研究是推动中国节水农业可持续发展的重大战略举措之一。喷灌是一种技术成熟、应用广泛的节水灌溉方式,在北方地区具有广阔的前景。在分析中国北方缺水地区喷灌发展的现状与制约因素的基础上,通过实例对畦灌和喷灌2种灌溉方式及固定式、优化型固定式、半固定式喷灌系统的投资、效益、劳动强度等指标进行了比较分析,结果表明每公顷喷灌投资较畦灌减少77.85%,其中每公顷节省用水量56%,节省水费468.75元/hm2,半固定式喷灌系统较固定式喷灌系统和优化型固定式喷灌系统的费用分别减少70.62%、48.86%,但它的劳动强度较高。最后,从增加政府投入,强化喷灌工程统一管理,降低成本,加强喷灌技术研究和大型喷灌机的研发与推广等角度提出了未来喷灌发展的战略对策。该文为缓解北方地区水资源短缺和大力发展推广喷灌技术提供指导。

水质型缺水地区节水型社会系统及经济驱动研究

目前国内外学者对水质型缺水地区的节水型社会建设研究无论在内涵、评价体系,还是在市场机制上均处于起步阶段。因此,开展水质型缺水地区的节水型社会评价系统与经济驱动研究,将有利于在中国的水质型缺水地区推广节水工作。文章辨析了水质型缺水地区节水型社会的基本内涵及构成要素。根据水资源、社会经济、生态环境之间的结构关系,遵循全面性、层次性、协调性、可操作性和阶段性等基本原则,建立水质型缺水地区节水型社会评价指标体系。最后,利用工业水资源价格模型与生活水价模型对上海地区节水型社会发展进行不同情景设置的预测分析,分析结果表明合理的水价可以较为有效减少上海优质水资源的需求量,减轻上海水源地的供水压力。

容器微灌技术在干旱缺水地区绿化中的应用

分析了我国干旱缺水地区在绿化用水方面存在的管理粗放、技术含量低、水资源浪费大等主要问题,介绍了国内外利用容器储水进行微灌的产品和技术,分析了容器微灌技术在造林绿化方面的研究和应用现状,指出了该项技术林业专业性强、节水效果明显、操作管理容易、可重复使用等优点。提出了容器微灌技术在干旱缺水地区、不便于浇水的偏远地区、以及持续干旱季节的苗木节水灌溉中的重要作用,分析了该项技术在我国的应用前景,指出该项技术将在城市绿化、工程造林、观赏园艺、经济林栽培等领域发挥重要作用。通过容器微灌技术的推广应用,将使得绿化工程用水的技术更加科学化。

苏北缺水地区国控断面水质超标成因分析及控制对策(英文)

以徐州沛沿河国控断面为例,对其水质现状进行了监测,并分析了水质超标的原因。结果表明,沛沿河水污染物主要来自城区段,城区段各支流河沟污染物质随径流进入沛沿河,是造成李集桥断面水质超标的直接原因。因此,应加强排涝控制及闸涵维护;加快城市生活污水处理设施和配套管网建设;积极推进乡村分散式生活污水处理;防治农药化肥污染;控制畜禽养殖业污染;利用生态技术拦截面源污染。

西北典型缺水地区非常规水源综合利用与统一配置——以鄂尔多斯市为例

以鄂尔多斯市为典型地区,针对区域矿产资源丰富、水资源贫乏、生态环境脆弱、水资源供需矛盾突出的问题,在各种非常规水资源可利用量分析的基础上,研究非常规水源利用技术,提出多种水源统一配置、联合调度的方案。结果表明,鄂尔多斯市常规水资源(地表水及地下水)有限,通过实施污水处理再生水、利用煤炭矿井水、淡化处理微咸水(矿化度2~5g/L)、开采岩溶水、潜流以及雨水利用等各种非常规水源的综合利用,2020年各种非常规水源利用量可达到3.310亿m3,可有效增加区域可供水量,缓解区域供需矛盾,支撑经济社会持续发展。研究提出的非常规水源利用策略对于我国西北缺水地区具有借鉴意义。

西北典型缺水地区地下水赋存模式探讨

我国西北地区(陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆5省区及内蒙古西部地区)是我国典型的干旱半干旱地区,面积约330×104km2。水资源不足严重制约了该地区人民的生活条件改善和经济发展。现根据水文地质勘查示范及前人的工作成果,对地下水赋存机理与开发利用模式进行了探讨,为进一步解决缺水地区居民生活用水问题,以及地下水勘查和开发利用提供水文地质理论基础。

西部典型缺水地区农村供水排水一体化技术及应用示范

＂西部典型缺水地区农村供水排水一体化技术及应用示范＂（项目编号：2016YFC0400700）是国家重点研发计划项目＂水资源高效开发利用＂重点专项中2016年第一批申报项目＂综合节水技术＂下设置的＂典型地区农村供排水一体化技术及应用＂中拟支持的西部缺水地区项目,项目获中央财政经费2900万元。本项目由贵州科学院周少奇教授主持,项目团队集合了贵州科学院、西安建筑科技大学、兰州交通大学、石河子大学、华南理工大学、江南大学、南开大学、华中科技大学及相关设计院、企业单位共19家优势单位、250余人。

苏北缺水地区国控断面水质超标成因分析及控制对策

以徐州沛沿河国控断面为例,对其水质现状进行了监测,并分析了水质超标的原因。结果表明,沛沿河水污染物主要来自城区段,城区段各支流河沟污染物质随径流进入沛沿河,是造成李集桥断面水质超标的直接原因。因此,应加强排涝控制及闸涵维护;加快城市生活污水处理设施和配套管网建设;积极推进乡村分散式生活污水处理;防治农药化肥污染;控制畜禽养殖业污染;利用生态技术拦截面源污染。