水资源供需系统（精选9篇）
水资源供需系统 篇1
水资源与农业有着密不可分的关系,在农业发展中起着谁也代替不了的作用,随着地区经济发展和人口增长对水的需求日益增加,再加上灌溉水利用与管理不善,存在着严重的浪费现象,使得灌溉用水量严重不足,区域水资源供需矛盾不断加剧。
阿拉尔垦区主要以农业为主,农业用水所占比重较大,致使水资源严重短缺,因此了解阿拉尔垦区农业水资源供需状况,对解决垦区水资源供需平衡的矛盾,实现计划用水、节约用水和提高农业用水效率起到一定的促进作用。
1研究区概况
阿拉尔垦区位于塔里木河上游,塔克拉玛干沙漠的西北缘,位于东经80°30′23″～82°00′00″,北纬40°20′40″～40°59′20″,东与沙雅县相邻,西以阿瓦提县为界,南北与阿克苏市接壤,总面积为4 196 km2,平均海拔1 100 m,属暖温带大陆干旱荒漠气候区,降水稀少,日照时间长[1]。垦区以农业为主,水资源有阿克苏河、塔里木河、胜利、上游、多浪三大平原水库。由于阿拉尔垦区农业水资源的短缺,加上水利设施老化,农户节水意识薄弱,致使农业水资源利用率低下,使当地的农业、社会经济受到了一定程度上的制约。
2研究的方法
灰色系统理论主要研究的是:“一类既含已知信息又含未知信息或非确知信息的系统,并对其进行灰色系统分析、建模、预测、决策和控制的理论。目前,灰色系统理论不仅成功地应用于工程技术控制、社会科学、生态系统,而且还广泛应用于复杂多变的水利、气象及生物防治等领域,具有极为广阔的应用前景。灰色系统理论建立的是灰色模型,通常记为GM(Grey Model),其一般形式为GM(m,n)称为m阶n元灰色模型。GM(1,1)模型适合应用于对一个变量的发展变化情况进行预测,其预测结果是该指标在未来各个时刻的具体数值”[2]。
GM(1,1)模型的构建方法如下[3]:
(1)对原始数列做一系列的累加生成处理。
原始数列: x(0)={x(0)(0),x(0)(1),x(0)(2),…,x(0)(t)}
经过公式(1)～(4)的处理,形成新的数列:
(2)对于新数列,其变化趋势可以近似地用如下微分方程描述:
其中,式中的a和u可以通过如下最小二乘法拟合得到:
其中:
微分方程所对应的时间响应函数为:
(3)预测公式的精度检验。
对于一次累加生成数列的预测值:
可以求得原始数的还原值。式中t取1、2、3、4…M,令
原始数据的还原值与其实际观测值之间的残差值ξ(0)(t)和相对误差值q(t)如下:
对于预测公式是否达到精度要求,可以按下述方法进行精度检验。
计算方差比:
小误差概率:
一般地,预测公式的精度检验可由表1给出,如果p和c都在允许范围内,可以进行预测。
3阿拉尔垦区农业供需水预测分析
预测农业需水量(本研究中的农业需水量主要是指农田灌溉需水量)是在阿拉尔垦区历年(2005-2009年)需水量估算(是根据阿拉尔垦区农业发展状况和农作物种植结构,将垦区的农作物概括为棉花(包括常规灌和滴灌)、水稻、果园、林地、其他经济作物等。然后依据每种作物的灌溉定额、灌溉面积计算不同年的农田灌溉需水量,再利用农作物灌溉需水量计算公式:
3.1 需水量预测
将阿拉尔垦区历年农田灌溉需水量按年份(2005-2009年共5 a)加和求其平均值构成原始数列:x(0)={x(0)(0),x(0)(1),x(0)(2),…x(0)(5)}对其做一次累加处理,构成处理之后的数列为:x(1)={x(1)(0),x(1)(1),x(1)(2),…x(1)(5)},由前所述通过最小二乘法拟合得到a=-0.110 498,u=1 155.575 974。
构成时间响应函数:x(t+1)=12 669.405 642e0.110 498t-10 457.892 581。
对模型进行精确度检验:C=0.325 3<0.35 (好),P=1.000 0>0.95 (好)。
检验结果都符合要求,因此可以根据时间响应函数进行预测。
根据上述公式计算,得到阿拉尔垦区2010-2015年农业灌溉需水量预测值见表2。
其中:2010年阿拉尔垦区实际灌溉毛需水量为16.632亿m3,预测值为16.656亿m3,基本接近,所以证明预测值的可行性。
预测结果表明:阿拉尔垦区农业毛需水量总体变化不是很大,平均毛需水量16.410亿m3,相对于2005-2009年的平均毛需水量来说,毛需水量减少了。预测2015年灌溉需水量为16.165亿m3。
3.2 可供水量预测
根据阿拉尔垦区水利建设规划报告,阿拉尔垦区在未来的2015年各阶段总供水量和各水平年可供灌溉的水量,见表3。
4未来水平年阿拉尔垦区农业用水供需平衡结果与分析
4.1 供需平衡预测
根据预测的农业需水量和各项可供水量,以P=50%和P=75%保证率下的供水水量为基础,对规划年农业供需水量进行综合平衡。在常规灌溉条件下,灌区农业供需水平衡方程式为:
式中:W供为农业灌溉总供水量;Q需为农业灌溉需水量;ΔW为余缺水量,“+”代表余水量,“-”代表缺水量。
以P=50%,P=75%两种保证率下的供水水量为基础,对规划年农业供需水量进行综合平衡。根据上述提供的农业需水量和各项可供水量,进行常规灌溉条件下P=50%、P=75%水平年的供需平衡计算,采用供需水平衡公式(13)。将2015年的需水量预测结果,以及农业灌溉供水量数据代入到之前的供需水平衡公式(13)中,结果见表4。
(1)来水保证率P=50% (平水年)时的农业水资源平衡状态。
当来水保证率P=50%时,2015年垦区灌溉供水12.987亿m3,灌溉毛需水量为16.165亿m3,缺水量为3.178亿m3,占总供水量的24.47%。与2009年相比,虽然缺水程度稍微有了缓解,但仍处于缺水状态,可见2015年阿拉尔垦区缺水问题依然非常严重。
(2)来水保证率P=75% (偏枯水年) 时的农业水资源平衡状态。
当来水保证率P=75%时,2015年垦区灌溉供水量为12.551亿m3,灌溉毛需水量为16.165亿m3,缺水量为3.614亿m3,占总供水量的28.79%。可见,阿拉尔垦区的农业供水量已严重不足。
5结语
通过灰色模型进行的预测和供需平衡可以看出,阿拉尔垦区农业水资源如果依然沿用现有的开发利用模式,必会加剧垦区农业水资源的紧缺程度,垦区农业的发展,社会经济的发展将会受到严重的制约。如果再不采取与阿拉尔垦区相适应的节水措施和管理制度,阿拉尔垦区的农业水资源、农业、经济将不可能再持续发展下去。
参考文献
[1]新疆生产建设兵团办公厅.兵团年鉴2009[M].乌鲁木齐:新疆生产建设兵团,2009,9:520-537.
[2]方乐润.关于灰色系统理论的若干问题[J].黑龙江水专学报,1994,(1):5-7.
[3]李振全,徐建新,邹向涛,等.灰色系统理论在农业需水量预测中的应用[J].中国农村水利水电,2005(11):24-26.
整合资源平衡供需 篇2
平心而论，目前我国直升机资源浪费的情况较为严重。这里仅举一例说明：如果一名上海儿童被困在天台上需要救援，那么上海市警务航空队由于同时担任政府航空队的职能，有执行公共事务的职责，理应承担这次救援任务。但众所周知，我国警务直升机数量极为有限，远远不能达到“有警必出”的程度。为了解决“供”与“求”的矛盾，购买更多的直升机仿佛是解决问题的唯一途径。但是，真的是这样吗?
拥有直升机并能够执行施救任务的单位除了包括上海市警务航空队外，还包括交通运输部救捞局的飞行队、海事执法机构的航空队和各个通航企业等。以执行救捞任务的东海第一飞行救助队为例，该队目前共有两架西科斯基的S-76C+搜救直升机，每架每年平均执行搜救任务26次，利用率远未达到饱和水平。S-76C+直升机虽然多用于近海油田开发等任务，但是它作为全天候多用途直升机完全能够胜任简单的城市救援任务。此外，东海第一飞行救助队的S-76C+直升机还配有四通道自动驾驶仪、红外线前视装置、强光探照灯和电动绞车等救援设备，救助一名困在天台上的儿童完全没有问题。但是，目前我国尚没有任何机制能够调配这些直升机资源。如果警航的直升机不能参与救援，其他搜救资源即便没有任务也只能闲置在那里。
水资源供需平衡的判断 篇3
造成水缺乏的因素除了物质性和经济性的缺乏外, 气候的变化、人口的增长、个人消耗率、工业消耗率以及日益严重的污染等都是造成水资源短缺的原因。本文将从影响水供需平衡的因素判断水资源供需平衡能力。
2 问题分析
构建WRSDB评价体系[1], 把上述10个因子作为WRSDB体系的指标, 再根据指标属性将WRSDB体系分为4个领域, 接着采用层次分析法[2]计算各领域的权重, 最终带入评价值公式得出评价值随时间变化图像, 根据图像确定水资源供需平衡能力。
3 模型的假设
(一) 假设气象条件对供水量的影响如降水量最终全部进入地表水资源;
(二) 假设地下水资源总量不会因为渗透而减少, 且在运输的过程中不损失;
(三) 假设不考虑自然灾害对水资源分布的影响;
4 符号说明
A1:水资源总量;A2:地表水资源总量;A3:地下水资源总量;A4:人口总数;Bi:领域;Ci:指标变量;Si:标准化指标变量;R:相关系数矩阵;Wi:各领域权重;wi:各指标权重;N:行为因子;:评价值。
5 模型的建立与求解
模型建立:首先应找寻影响水供需平衡的因素, 由于造成水短缺的因素很多, 所以建立多种因素的作用下能够判断水供需是否平衡的WRSDB评价体系。
步骤1:将上述所选指标分:a.当地水资源状况;b.供水能力:c.人口增长;d.用水总量, 删除上述无法量化和获取数据的指标, 构建出WRSDB评价指标体系。
步骤2:由于各指标及评价目标间关系不同, 指标值必须标准化.把有利于WRSDB的指标作为数值越大越优型指标, 用主成分分析法[3]对数据建立模型步骤:
模型求解:若WRSDB指数上升说明该指标体系具有科学性.若WRSDB指数与加权之前的水资源丰度指数的相关度极低且同一年份不同评价单元之间水资源丰度指数差别不大, 那么WRSDBD程度主要取决于供水能力、用水效率、需水增长趋势。经考虑将缺水程度划分如下:
评价值:0.998~0.799缺水程度低;评价值:0.799~0.599缺水程度较低;评价值:0.599~0.399中等缺水;评价值:0.399~0.199缺水程度较高;评价值:0.199~0.001缺水程度较高。
6 模型评价
优点:运用层次分析法对系统中的各种指标综合分析, 从而对WRSDB评价系统的建立更为精确。
缺点:由于数据的采集不够全面, 模型的计算结果和模型的分析与实际情况存在偏差。
摘要：水是人们生活中不可缺少的物质资源之一, 为了判断某地区水资源供需状况是否平衡, 本文将利用层次分析法和主成分分析法来对影响水资源缺乏的因素进行处理, 最后建立判断水资源供需是否平衡的WRSDB评价体系.
关键词：WRSDB评价体系,层次分析法,主成分分析法,MATLAB
参考文献
[1]黄初龙, 章光新, 杨建锋.中国水资源可持续利用评价指标体系研究进展[J].资源科学, 2006, 28 (2) :33-40.
[2]闫威, 陈长怀, 陈燕.层次分析法一致性指标的临界值研究[J].数理统计与管理.2001 (3) :31-33.
水资源供需系统 篇4
关键词：后备土地；资源开发利用；问题探讨
中图分类号： F301.24 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.23.080
1后备土地资源
后备土地资源是指还没有被人类所利用的，但是在未来可以被利用的或利用科技可以实现土地利用的土地资源。土地资源包含其自然属性和社会属性，是人类生产以及劳动的对象。
2我国后备土地资源概述
2013年，在国务院新闻办举办的新闻发布会上，国土资源部副部长王世元表示，中国已经完成了第二次全国性的土地调查，其结果显示，我国人均耕地远低于世界人均耕地，而且耕地质量不高，后备土地储备不足现象仍然没有发生改变。
第二次调查是新中国成立以来首次采用统一的土地利用分类国家标准，首次采用政府统一组织、地方实地调查、国家掌控质量的组织模式，首次采用覆盖全国遥感影像的调查底图，实现了图、数、实地一致，做到了全面、真实、准确。 这次调查全面查清了全国土地利用现状，掌握了各类土地资源底数。根据调查，截至2009年12月31日，全国耕地13538.5万公顷，园地1481.2万公顷、林地25395.0万公顷、草地28731.4万公顷。
通过对现有耕地数量、质地质量、人口增长速度、城乡发展用地需求以及后备土地资源可用率等因素的考察，我国的耕地形势是不容乐观的，耕地的逐渐减少对我国的粮食安全产生威胁。当前形势下，一定要坚持“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策，认真履行并坚守我国耕地的保护制度，坚决执行我国耕地不低于18亿亩的红线，保障我国的粮食安全，保证我国经济发展和社会稳定。
近些年，随着城市化的发展，所需求的土地日益增加，现有的城市用地已经难以满足建设的需求，因此城市用地开始向周边扩张，这种迹象虽然与当代经济发展相适应，但是在土地利用率以及利用方式上还是存在不足，因此必须要坚持严格的节约土地制度。
二次调查数据显示，与第一次调查相比，建设用地从2918.0万公顷增加到3500.0万公顷，增加了581.9万公顷。国家实施建设用地增量计划投放与鼓励存量盘活并重的调控措施，有力保障了经济社会发展的用地需求。与此同时，二次调查数据也反映出，建设用地增速较快，许多地方存在建设用地格局失衡、利用粗放、效率不高等问题，建设用地供需矛盾仍很突出。因此，必须坚定不移地继续实行最严格的节约用地制度，控制投放增量土地，加大盘活存量土地，优化土地利用空间布局和结构，以提高土地利用效率。
3 后备土地资源开发利用中的主要问题
3.1土地资源开发资金不足影响开发进度与质量
从我国现在后备土地资源的情况来看，我国大部分属于开发利用难度较大的沼泽地、盐碱地等，需要大量的科技投入、资金投入等才能够进行开发利用。目前，我国有关后备土地资源的开发利用的投资渠道还是靠国家资金支持，但是投入有限，而且资金的支配存在一定的不合理性，导致土地开发利用率低，减弱了后备土地开发利用的积极性。
3.2开发利用秩序混乱没有统一的规划性
后备土地资源的开发利用过程中缺乏统一的规划性，目光短浅只顾眼前利益而不顾长远发展目标，盲目进行开垦，开发利用完全不符合科学性，忽略生态环境安全性，急功近利思想严重，管理秩序混乱，个别地方开发造成水土流失、荒漠化严重。
3.3存在随意开垦现象
随着经济的发展，土地的使用量逐年增加，土地供需矛盾日益突出，因此，对后备土地资源的开发利用力度增大。在一些地方随意开垦现象愈加严重，乱垦乱伐现象愈演愈烈，屡禁不止，并且开发耕地后权属出现问题，无法得以最终确定，这在一定程度上增加了土地管理的难度。
4 后备土地资源的开发与利用
4.1农业基础设施建设
我国后备土地的开发利用存在各种问题和障碍，尤其是一些低洼地、盐碱地的开发利用。一些低洼地要注重防洪除涝，搞好以水利为重点的农业开发工程建设，因地制宜，增强生态农业建设，采取灌溉、排水、治涝等综合措施。在开发利用的过程中要防止水土流失，保证生态环境的安全。对于大于15度的坡地严谨开垦，对于坡度较大的地区进行林地、果木等经济林建设。对于水土流失严重的地区可采用封山育草，通过营造水土保持林，达到涵养水分，保持水土作用的发挥。
4.2合理开发宜农荒地
合理开发宜农荒地，首先要建立不同的土地开发模式，保持农业生产可持续发展能力，提高我国的粮食安全。扩大宜农耕地面积，巩固农业基础地位，同时要抓好后备土地资源的开发重点。总而言之，我国后备土地资源的开发利用，要以保证生态环境为重点，减少土地流失，治理盐碱地增加耕地面积。
秦安县水资源供需平衡分析 篇5
一、水资源总量与可供水资源总量概况
㈠水资源总量及可利用资源量经分析秦安县年均当地水资源总量、可利用资源量、当地地表水、地下水资源分别为11700万立方米、19464万立方米、7600万立方米、4100万立方米;水资源总量由当地水资源量与入境客水组成, 年均为38700万立方米, 其中当地11700万立方米, 入境水27000万立方米。山丘区为梁峁沟壑区, 面积1537.26平方公里, 以地表水资源为主, 年均总量7307.7万立方米, 而地下水为黄土孔隙裂隙水, 呈线条状分布, 量小而分散, 年均总量为1045.9万立方米。河谷盆地区位于葫芦河干流及其主要支流的中下游, 面积63.64平方公里, 是全县政治、经济发展的中心地带, 以储存于第四系冲洪积砂砾卵石层中的地下潜水为主, 年均总量3874.1万立方米, 扣除两区重复计算量820万立方米后为3054.1万立方米。另外根据山丘区和河谷区水资源开发利用条件分析, 山丘区以雨水资源 (水窖利用) 和地表水资源为主构成可利用资源量为5610万立方米, 而河谷区以地下水、入境客水为主构成可利用资源13854.1万立方米。具体如表1所示。
㈡可供水资源总量预测根据秦安县“十一五”水利发展改革规划及水利工程建设相关规划, 对全县各分区不同规划水平年不同保证率的可供水量进行分析预测的结果如表2所示。
二、水资源利用现状及需求预测
㈠水资源利用现状经调查全县及各分区水资源利用现状如表3所示。
注:其它指林、牧、渔等需水量。
㈡水资源需求预测根据秦安县经济社会“十一五”规划及相关专项规划, 对不同规划水平年农业、工业和生活发展的预测, 分别分析计算各行业在不同规划水平年的需水量, 结果如表4所示。
三、水资源供需平衡分析与评价
㈠水资源供需平衡分析根据不同规划水平年可供水量和需水量预测结果进行全县水资源平衡分析计算的结果如表5所示。
㈡水资源供需评价由水资源供需平衡分析结果 (表5) 可以得出:在不同规划水平年, 保证率50%时水资源不但可以满足各行业需水要求而且有剩余, 保证率75%时基本平衡并略有剩余, 保证率95%时缺水较为严重;水资源开发潜力有限, 开发难度越来越大, 大部分地区已无进一步开发的潜力, 部分地区已超过其合理开发利用的极限, 必须依靠节水才能满足经济社会发展的需要;各行业的用水需求随着经济社会的发展而不断提高, 这与有限的水资源之间的矛盾会日益突出, 因此加快节水型社会建设, 积极推广各类节水措施, 以节余补不足是未来水利工程发展的必由之路。
摘要：通过调查分析秦安县水资源总量、可利用资源量和各行业用水需求量的预测, 经供需平衡分析得出秦安县水资源量极为匮乏, 必须加快节水型社会建设、依靠节水才能满足经济社会发展的需要, 积极推广各类节水措施、以节余补不足则是未来水利工程发展的必由之路。
蒲河流域水资源供需平衡分析 篇6
蒲河发源于铁岭横道河子想儿山, 在辉山风景区上游望滨乡石砬子村入境, 于辽中县老观坨乡黑鱼沟村入浑河。蒲河流域地理位置为东经122°40′48″~123°56′32″, 北纬41°21′53″~42°4'15″, 境内河长179.72 km, 流域面积2 248 km2。
蒲河流域属温带大陆性季风气候, 亚洲季风气候区北缘, 多年平均降水量647.4 mm, 年最大降水量991.6 mm, 年最小降水量460.1 mm。降水量年内分配不均, 降水主要集中在7—8月, 2个月降水量占年降水量的50%左右[1,2,3]。
2 水资源分区
蒲河流域在沈阳境内共划分为沈阳市区、东陵区、于洪区、沈北新区、辽中县、新民市、铁西新区、辉山风景区和农业高新区9个行政区。由于市区工业、城镇生活水源均来自市政水源, 都不是来自蒲河流域, 所以根据计算需要, 汇水面积计算沈阳市区, 但是在工业生产和人口等供需平衡计算未把市区的人口和经济情况计算进去[4,5]。
本次研究的水资源分区依据《蒲河流域水资源评价》报告的分区成果, 即按照行政分区边界所划分出的区域作为计算单元, 并对于个别太小的单元予以合并, 将蒲河流域沈阳境内所辖区域划分为5个计算分区, 从上游至下游依次为:辉山风景区, 即棋盘山水库以上区间, 称为分区Ⅰ;沈北新区和农业高新区合并, 即棋盘山水库至道义区间, 称为分区Ⅱ;于洪区、市区、铁西新区、东陵区合并, 即道义至老什牛区间, 称为分区Ⅲ;新民市, 即老什牛至马家套区间, 称为分区Ⅳ;辽中县, 即马家套至河口区间, 称为分区Ⅴ。
3 现状年供用水情况
本次供需平衡分析是以2010年为现状基准年, 2010年蒲河流域总供水量53 786.66万m3。其中地表水为21 631.77万m3, 占40.22%;地下水31 664.69万m3, 占58.87%。在地表水供水量中, 蓄水工程供水量为5 335.86万m3, 引水工程供水量为241.92万m3, 提水工程供水量为6 354.498万m3, 调水工程供水量为9 699.487万m3。地下水供水量31 664.69万m3。供水量比例详见图1。
现状年实际用水量为53 784.51万m3。生活用水量为2 327.796万m3, 其中城镇生活用水量890.665 5万m3, 农村生活用水量1 437.131万m3;生产用水51 456.72万m3, 其中农业灌溉用水量46 477.23万m3, 林牧渔用水量3 212.4万m3, 工业生产用水量1 634.01万m3, 第三产业用水量为133.07万m3。根据实际调研资料显示, 流域内需水强度较大, 生态用水大部分已经被挤占。用水量比例详见图2。
4 水资源供需平衡分析
本次供需平衡分析是以2010年为现状基准年, 2020年为规划水平年, 并分别对50%和75%降水条件下的蒲河流域进行水资源供需平衡分析。在本次供需平衡分析中, 地下水开采量维持在现状水平, 不允许进一步扩大开采地下水, 并通过对流域水资源进行优化配置, 在雨洪资源开发利用优化方案的基础上进行的。
4.1 水资源供需一次平衡分析
根据对蒲河流域需水发展和可供水量的分析, 按水资源供需一次平衡原则, 以现状供水能力去面对现状用水水平的用水增长需求, 来进行蒲河流域的供需平衡分析, 各分区供需平衡分析结果详见表1。
由表1可知, 50%降水条件下, 规划年蒲河流域一次供需平衡缺水6 059.092万m3;75%降水条件下, 规划年蒲河流域一次供需平衡缺水9 462.803万m3。在现状水平年情景下, 需水保持在高水平, 只能依靠挤占生态用水和超采地下水实现供需平衡。
4.2 水资源供需二次平衡分析
棋盘山水库作为蒲河流域的龙头水库, 其水库运行与管理方式直接影响其下游地区的用水效率与效益, 所以此次供需平衡分为棋盘山水库不参与全流域水资源开发利用和棋盘山水库参与全流域水资源开发利用2种情景, 以供对比分析, 供需平衡分析结果详见表2和表3。
由表2可知, 与一次供需平衡结果相比, 在50%降水条件下, 规划年蒲河流域不缺水;75%降水条件下, 规划年缺水量为3 278.48万m3。个别地区存在不缺水的情况, 但是从全流域的角度看, 缺水情况仍很严重。且从大伙房水库调来的水量仍维持在现状年的水平。但可以通过大力开展节约用水、需水控制、以供定需等措施, 在保证国民经济快速增长的基础上有效地缓解了需水过快增长的势头。
棋盘山水库现状正常蓄水位94.5 m, 相应库容1 746万m3, 汛限水位94.5 m, 汛限库容2 780万m3, 死水位90.0 m, 死库容1 018万m3。根据相关研究, 未来可以将正常蓄水位提高到95.5 m。50%降水条件下, 拟将棋盘山水库水位由95.5 m消落至92.5 m, 可对下游供水1 272万m3。75%降水条件下, 拟将棋盘山水库水位由95.5 m消落至91 m, 可对下游供水1 927万m3。
由表3可知, 与一次供需平衡结果相比, 在50%降水条件下, 规划年蒲河流域不缺水。75%降水条件下, 规划年缺水量为1 630.53万m3。由此可以看出, 棋盘山水库参与全流域水资源供需平衡的效果显著, 在时段供需平衡中有更显著的反映。棋盘山水库参与流域供需平衡虽然在一定程度上缓解了各地区的用水紧张状况, 但是流域内供水仍以地下水为主, 对地下水的开采仍处于超采状态, 这样的供水结构有待进一步调整, 必须进一步开展开源、节流工作。
摘要：根据水资源的行政区管理需要将沈阳蒲河流域划分为5个分区, 在调查每个研究区具体情况的基础上, 以2010年为现状基准年, 2020年为规划水平年进行了蒲河流域水资源供需二次平衡分析。结果表明:在现状水平年情景下, 需水保持在高水平, 只能依靠挤占生态用水和超采地下水实现供需平衡;棋盘山水库参与全流域水资源供需平衡的效果显著。
关键词：蒲河流域,水资源,供需平衡
参考文献
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阳谷县水资源供需分析及建议 篇7
关键词：阳谷县,水资源,供需分析,建议
1 水资源现状
阳谷县地处山东省西部, 聊城市南端, 黄河之北, 地层富水性较好, 浅层地下水较丰富。阳谷县国土面积1065平方公里, 根据1950-2010年降雨资料计算多年平均降雨量为576.79mm, 全县多年平均经流系数0.0846, 多年平均经流深48.8mm, 多年平均经流量为5197万m3;河道及坑塘拦蓄量为2960万m3;多年平均地下水资源量17600万m3;年引黄水资源量9800万m3;汛后金堤河排涝, 多年平均排泄量4635万m3, 利用量得3500万m3。计算引黄河水量、引金堤河水量、工程蓄水量地下水量等总水资源量约33860万m3。
2 水资源供需矛盾分析
2.1 水资源可供水量
影响阳谷县水资源量的主要因素是降雨量, 降雨量的年际变化较大。利用1950～2010年降雨资料, 采用皮尔逊Ⅲ型曲线方法, 推求年降雨量变差系数Cv=0.3。取偏差系数Cs=2Cv, 查出kp值, 计算保证率P=90%的年降雨量为369.2mm;保证率P=75%的年降雨量为449.9mm;保证率P=50%的年降雨量为559.5mm;保证率P=20%的年降雨量为715.2mm。分别估算P=20%、50%、75%、90%的年水资源量:36477.1、33072、28324、25280万立方米。水资源可利用量分别为:32392.8、29583、25859.3、23317.1万立方米。
2.2 需水量估算
根据水资源优化配置方案, 首先保证居民生活用水量, 其次是工业及其它用水量, 最后是农业灌溉用水量, 因此灌溉需水量是影响总需水量的主要因素。
需水量估算主要分为灌溉需水量及其他 (工业、生活、生态环境、林牧渔、三产) 需水量等。其他需水量估算为:3300万立方米。阳谷县总耕地面积107.5万亩, 有效灌溉面积按107.5万亩计算。参照DB37/T1640-2010《山东省主要农作物灌溉定额》、《阳谷县农田水利建设规划》成果, 根据农作物种植结构和灌溉制度, 农业需水量采用农业综合灌溉定额和灌溉面积进行预测, 以理论计算和以往实灌统计资料为依据估算需水量。保证率P=20%、50%、75%、90%灌溉定额分别为:180、226、271、311m3/亩, 灌溉需水量分别为:19350、24295、29132.5、33432.5万立方米, 总蓄水量分别为:22650、27595、32432.5、36732.5万立方米。
2.3 水资源供需分析
综上可计算阳谷县水资源余缺水率, 见下表:
对比需水量和可供水量可知, 水资源年际分布不均, 变化较大。20%、50%保证率, 全县余水率分别为43%、7.2%;75%、90%保证率, 缺水率分别为20.3%、36.5%。因此应当进一步挖掘当地地表水的开发利用潜力, 合理开发地下水, 实现地表水和地下水联合调度, 统一配置。
3 对策及建议
(1) 加快水利工程的配套设施建设。根据农田水利规划及“十二五”规划, 尽快建设城郊水库, 充分利用各地大型坑塘等小水源工程, 以增大水资源的调蓄能力, 解决水资源时空不均的矛盾。加快渠道衬砌及配套工程建设, 提高灌溉水利用系数。
(2) 对东部、南部地下水位较高的地区, 采取有效措施, 提倡井灌, 使区域地下水位下降, 以增大水力坡度、激化黄河、金堤河侧渗补给、增大降水入渗和灌溉入渗补给、减少潜水蒸发量、获得下部承压水越流顶托补给、夺取地下水径流排泄量, 从而达到最佳补源效果, 获得更大的地下水可开采量;北部、西部地区采取井、渠结合的灌溉方式, 以井补渠, 以渠养井。以弥补引黄水量不足, 防止土地次生盐碱化。
(3) 逐步采取高效节水的灌溉方式, 如:杜绝粮田的大水漫灌, 推广暗管输水、小管出流、“小白龙”;提倡菜田使用滴灌、微灌等高效节水灌溉方式。以尽可能的降低农业灌溉定额。调整农业结构, 建设节水型高效农业。推广抗旱, 优质农作物品种, 推广工程措施, 管理措施, 农艺措施和生物措施相结合的高效节水农业配套技术, 农业用水逐步实行计量管理, 总量控制, 实行节奖超罚的制度, 适时开征农业水资源费, 由工程节水向制度节水转变。
(4) 严格水资源管理, 对高耗水的落后生产工艺、未建设节水配套设施的用水企业不予办理取水许可手续。大力推广节水工艺, 节水设备和节水器具, 注重中水回用, 提高水的重复利用率, 降低工业万元产值用水量。新建、改建、扩建的工业项目, 项目主管部门在批准建设和水行政主管部门批准取水许可时, 以生产工艺达到省规定的取水定额要求为标准。落实建设项目节水“三同时”制度, 即新建、扩建、改建的建设项目, 应当制订节水措施方案并配套建设节水设施;节水设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产;今后新、改、扩建项目, 先向水务部门报送节水措施方案, 经审查同意后, 项目主管部门才批准建设, 项目完工后, 对节水设施验收合格后才能投入使用, 否则水行政主管部门不予办理取水许可。启动节水型社会试点建设工作, 突出抓好水权分配, 定额制定、结构调整、计量监测和制度建设, 通过用水制度改革, 建立与用水指标控制相适应的水资源管理体制, 大力开展节水型社区和节水型企业创建活动。
4 结语
水资源供需系统 篇8
黄河多年平均天然径流量为580亿m3, 扣除200亿m3的冲沙水量, 可用水量为380亿m3。且近几十年来, 黄河实测径流量偏小, 既与降雨量减少引起河川天然径流量减少因素有关, 也与流域用水增加有关。
随着沿黄经济社会的快速发展, 用水量不断增加, 不断扩大的供水范围和持续增长的供水要求, 使水少沙多的黄河难以承受, 承担的供水任务超过其承载能力。黄河河川径流仅占全国河川径流的2%, 却承担着本流域和下游引黄灌区占全国15%的耕地面积、20%的人口及50多座大中城市的供水任务, 引黄灌溉面积由1950年的1200万亩, 发展为现在的1.13万亩。造成黄河水资源供需矛盾尖锐、生态环境受到破坏。同时也存在水污染严重和用水浪费现象。
面对尖锐的水资源供需矛盾, 从长远看, 黄河流自身水资源难以满足黄河流域及相关地区持续增长的用水需要, 而实施“南水北调”西线跨流域调水是未来解决黄河水资源短缺的主要措施。近期, 则要依靠大力开展节约用水, 强化水资源统一管理等综合措施来解决。
1措施建议
1.1实施最严格水资源管理制度, 确保河流自身生态用水
2011年中央一号文件明确提出, 实行最严格的水资源管理制度, 建立用水总量控制、用水效率控制和水功能区限制纳污“三项制度”, 相应地划定用水总量、用水效率和水功能区限制纳污“三条红线”。2012年初, 国务院下发了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》【国发[2012]3号】。对此, 黄河水利委员会也相应提出:建立黄河水资源开发利用“红线”;建立黄河用水效率控制“红线”;建立黄河水功能区限制纳污“红线”。其中建立黄河水资源开发利用“红线”是黄河水资源管理的重中之重。必须保证黄河自身的生态用水, 保持黄河本身的生态健康, 才能为两岸经济发展提供持续的水资源。因此, 要对水资源承载能力进行全面的分析研究后, 建立黄河流域在水资源管理中不可逾越的“红线”, 就是严格实行用水总量控制。
1.2加强黄河水资源的统一管理与调度
几十年的实践证明, 统一管理与调度黄河水资源效果显著, 因此, 必须坚持。在此基础上, 一是, 要加强以总量控制为核心的流域取水许可管理。按照《取水许可水资源征收管理条例》的要求, 逐步完善总量控制管理的各项具体制度, 建立流域与区域相衔接的取水总量控制管理机制。需要完善落实和建立以下管理制度: (1) 取水许可审批、发证统计和公告制度, 实现取水许可审批发证资料的共享, 为实现流域和省 (区) 总量控制提供全面准确的信息。 (2) 建立取水许可审批、发证监督检查和处罚制度, 防止瞒报、不报取水许可审批发证情况、越权审批等现象发生; (3) 流域至各级行政区域总量控制与定额管理制度, 防止取水失控和促进节约用水。二是, 强化黄河水量统一管理与调度。进一步完善黄河水量调度协调机制;落实水调责任制, 建立健全水量调度行政首长负责制。三是, 完善和加强法律手段, 保障黄河水资源统一管理顺利实施。依据《黄河水量调度条例》和《取水许可水资源费征收管理条例》, 尽快完善配套管理办法, 实现涵盖黄河水权管理、水量调度、水资源保护在内的流域水资源管理法规体系。
1.3建设节水型社会, 大力提倡节约用水
缓解黄河水资源供需矛盾的有效途径之一就是在节水中求发展, 节水的重点在农业, 其次是工业。由于灌溉工程的老化以及灌溉技术落后等, 水渗漏损失一般为40—50%, 灌溉用水利用率仅30—40%, 与发达国家的80%相比差距很大, 说明节水潜力巨大。发达国家工业用水重复利用率一般在70%以上, 目前我国大部门地区水利水的利用率仅约30%, 水的重复利用率约50%。
黄河流域农业用水占总用水量的92%, 搞好农业节水意义重大。今后应逐步对灌区实施节水改造, 着力抓好干、支渠的衬砌防渗和骨干建筑物的配套, 改革灌溉方式, 提高用水效率。在又条件的地区积极推广喷灌、滴灌等节水技术。工业用水量仅次于农业用水量, 自上世纪80年代以来, 工业取水量逐步增加。应着重对工业取水量较大的企业进行节水改造, 提高重复利用率, 依靠科技进步实现节约用水。
1.4合理提高水价, 发挥经济杠杆作用
当前来看, 节约用水最主要最有效的措施是提高水价, 用经济的手段调控用水量。目前引黄供水水费标准为:农业用水4—6月份每立方米1.2分。其他月份1分;工业及城市生活用水, 4—6月每立方米9.2分, 其他月份8.2分。实现了两水分供, 但总体来讲目前引黄供水价格偏低, 低于引黄渠首供水成本价, 一方面, 造成争水、抢水现象, 使原本就不富裕的黄河水更加紧张;另一方面, 由于供水收入低, 工程无法进行维修、养护或维修养护不及时, 造成工程老化、失修, 工程使用寿命缩短。因此, 应研究合理的水费价格, 合理提高水价, 按成本价供水, 并最终实现“水资源价格+工程水价+环境水价”的科学水价。
1.5建立水市场, 实行水权有偿转让机制
面对黄河水资源的短缺, 优化配置越来越重要。建立水市场是可持续发展的需要, 资源的合理流动和有效配置是可持续发展的重要内容之一, 因此, 应逐步建立黄河水市场。应研究探讨规范的交易规则和交易程序, 制定水权转让的具体实施办法, 水市场用户之间的水权交易要在政府的监督、指导下进行, 交易双方在交易前要按照管理权限向黄河各级水行政主管部门或交易机构提出申请, 并按照协商一致的结果、依据国家法律进行交易, 交易后双方要到水行政主管部门或交易机构登记过户, 取得取水许可或其他合法凭证。
1.6加快实施“南水北调”西线建设
南水北调是国家未解决北方地区干旱缺水现状而设计的一项宏伟工程, 是解决水量严重短缺问题的重要途径。南水北调实施成功后, 我国将形成“三纵四横”的水资源统一调度网络格局。
南水北调东线工程计划从长江下游江苏省扬州江都抽引长江水, 利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北上, 并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路输水, 一路向北, 经隧洞穿黄河, 流经山东、河北至天津。一路向东, 经济南输水到烟台、威海。第一步工程主要向苏北、鲁西南和胶东地区补充水源, 年均抽长江水60亿m3, 输水干线长660km。第二步将抽长江水扩大至年均110亿m3;中线工程近期从丹江口水库引水, 调水80—130亿m3, 远期规划再从三峡水库或以下长江干流取水增加水量, 工程跨越长江、淮河、黄河、海河四大流域, 可基本自流到北京、天津。输水总干线全长1267公里。
东中线工程以城市生活和工业用水为主, 兼顾农业及其他用水, 通水后可基本解决京、津、冀、豫、鲁的水资源紧缺问题。届时, 黄河下游的引黄供需矛盾可得到缓解, 但难以根本解决黄河缺水的现状。尚需要西线南水北调, 工程规划从长江上游的通天河、雅砻江、大渡河调水170亿m3, 实施后将大大增加黄河流域的可用水量, 缓解水资源紧缺的局面。S
镇安县水资源评价及供需平衡分析 篇9
1.1 自然地理概况
镇安县隶属陕西省商洛市,地处商洛市西南部,属凉亚热带湿润半湿润气候区,气候温和,空气湿润,降水充沛,光照充足。多年平均降雨量804mm。
河流水系属长江流域汉江支流,主要河流有两条:旬河和乾佑河。旬河为汉江北岸最大支流,干流长度74.4km,流域面积为1272km2,发源于安康市宁陕县,进入镇安县境后由西北趋向东南流入旬阳县。乾佑河为旬河一级支流,干流长度66.8km,流域面积为1227km2,发源于柞水县老林,自柞水县石瓮镇流入镇安县迥龙镇,在镇安县青铜关镇出境,流入旬阳县汇入旬河。
全县有15个镇(社区),205个行政村,总人口31.56万,其中,农业人口24.32万,城镇人口7.24万。
1.2 水资源开发利用存在的主要问题
1.2.1 供水设施严重不足
全县供水设施严重不足,大量水资源未得到充分利用,年降水量70%以洪水形式流走,对径流缺乏充足的调节能力,致使地表径流年内分配与需水量要求矛盾突出,主要表现在非汛期水量不足,主汛期水量过大,水资源不能充分利用。区域内水资源量丰富,但水资源在地域上分布不均,区域内呈典型的低中山地貌地形,耕地分散,水资源难以形成规模。农田灌溉及工矿企业用水较为困难,水资源开发利用率低。
1.2.2 节约用水工作比较落后,群众节水意识淡薄
农业用水中大部分灌溉设施造价高,修建困难。目前全县节水灌溉面积不足1万亩,绝大部分农业灌溉采用大水漫灌的方式,喷灌、滴灌、渗灌等节水灌溉措施应用较少,超定额灌溉现象严重,大量灌溉水渗漏为地下水,未被作物利用;工业水重复利用率极低;生活用水定额不高,浪费水现象随处可见。
1.2.3 水重复利用率低,水资源浪费严重
全县工业用水重复利用率几乎为零,造成用水定额严重超标,不但水资源浪费严重,而且加大生产成本,企业利润下降,使部分企业陷入困境。
2 水资源评价及供需平衡分析
镇安县现状年(2014年)水资源丰富,根据商洛市水务局2014年水资源公报,当年镇安县全县水资源总量98300万m3,属枯水年。旬河年径流量84900万m3,乾佑河年径流量58400万m3。然而,现状年可利用总用水量仅为2832万m3,占年水资源总量的2.9%,其中包括利用河沟径流2820万m3、蓄积雨水12万m3。目前水资源的开发利用能力偏低,主要源于镇安县高海拔地区无条件引用河沟径流,仅通过在水源地修建坝、塘以及水窖汇集天然降水用于生活和浇灌农田。
2.1 现有水利工程的可供水量
全县可供水主要由地表水和地下水构成。
a.地表水。全县地表水可利用总量达2820万m3。由于全县降雨丰沛,在一些无条件引用河沟径流的高山地区,通过修建水窖汇集天然降水,用于生活和浇灌农田。这些高海拔地区主要集中在该县东、西部的西口、茅坪、米粮等6个镇,均为典型的喀斯特地质地貌地区。
b.地下水。全县地下水类型主要为潜水,分布不均,在乾佑河两岸一级阶地地区储量丰富,随着地面升高而减少。现状年年均地下水开采量8万m3。
2.2 现状年需水量
需水量主要由农田灌溉用水、工业用水、生活用水等组成。
2.2.1 灌溉需水量
全县共有耕地38.82万亩,灌溉设施面积15万亩,有效灌溉面积10万亩,灌区农作物以小麦、玉米、水稻等粮食作物为主,洋芋、烤烟、蔬菜等经济作物为辅,粮经作物种植比例为0.79∶0.21,复种指数1.96。
根据灌区农作物组成、灌水方式及灌溉制度,灌区综合净灌溉定额为492m3/亩,灌溉水利用系数为0.4,年毛灌溉需水量1460万m3(见表1)。
注灌溉水利用系数为0.4,综合毛灌溉定额为492m3/亩。
2.2.2 人畜生活及工业用水量
按照年度全县农村人口、城镇人口、牲畜数、工业产值及其用水标准计算,人、牲畜生活用水741万m3,工业用水210万m3(用水计算标准为《村镇供水工程技术规范》(SL 310—2004)。农村居民生活用水标准为60~80L/d,饲养畜禽:育成牛50~60L/d,育成猪30~40L/d,羊5~10L/d。工业生产用水标准按陕西省人民政府陕政发[2004]18号文件规定执行。
其他用水量80万m3(主要是生态环境用水,道路洒水、城市绿化用水)。
现状年总用水量2832万m3。其中,农田灌溉用水量1210万m3,林牧渔业用水量278万m3,居民生活及城市公共用水759万m3,工业用水575万m3,其他用水量10万m3,分别占水资源总量98300万m3的12.31%、0.28%、0.8%、0.59%、0.01%。
3 设计水平年(2016年)全县供需水平衡计算
设计水平年(2016年)可供水量4620万m3,需水量6540万m3,全县年缺水1920万m3(见表2)。
3.1 设计水平年(2016)水资源供需平衡分析
可供水量分为地表水、地下水和收集雨水。
3.1.1 地表水
设计水平年(2016年)引水、蓄水工程改造提高逐年完成,供水能力由原来的2815万m3/年增加到3000万m3/年。
3.1.2 地下水
为了减少和预防地质灾害,实现地下水采补平衡,开采量逐年减少。预测到2016年开采地下水8万m3。
3.1.3 收集雨水
在无条件引用河沟径流的高寒山区,通过修建水窖汇集天然降水,用于生活和浇灌农田。这些高海拔地区已建水窖12000眼,年蓄水量200万m3。
3.2 一次供需平衡分析
由表2可知,该县设计水平年供小于需,缺水,但水资源却十分丰富,农业灌溉缺水1920万m3的主要原因有三点:a水利灌溉设施少,农田供水严重不足,大量的径流水无法引用到农田中去;b拦蓄天然径流水利工程少,全县至今没有一座小(2)型以上水库,20世纪五六十年代修建的张家、茅坪两座小(2)型水库已成病险水库,无法蓄水;c该县灌溉农田集中的乾佑河、米粮河、岩屋河等干流河沿线,受大量的地方基本建设影响河水受到严重污染,农业灌溉用水受到极大破坏。
4 设计水平年需水量(2020年)
4.1 灌溉需水量
设计水平年(2020年)全县需水量4690万m3,见表3。
注灌溉水利用系数为0.63,综合毛灌溉定额为312m3/亩。
4.2 人畜生活及工业用水量
根据镇安县“十三五”国民经济和社会发展计划,结合镇安县2010—2020年小型农田发展规划,考虑全县发展前景,经计算2020年全县人、牲畜生活用水达到900万m3,工业用水650万m3(见表4)。
4.3 其他用水量
其他用水量350万m3(主要是生态环境用水)。
设计水平年总需水量6540万m3。
4.4 设计水平年(2020年)供需水平衡计算结果
设计水平年(2020年)全县需水量6540万m3,可供水量6530万m3,缺水量为10万m3。供需基本平衡(见表4)。
4.5 二次供需水平衡分析
在一次供需平衡分析的基础上,在水资源需求方面,随着灌区产业结构的进一步调整和优化,通过节水灌溉等各项措施控制用水需求的增长态势,预测到2020年,预计全县灌溉面积将增加到20万亩,有效灌溉面积将增加到15万亩,作物灌溉制度将发生变化,粮经作物种植比例为0.66∶0.37,复种指数为2.0,净灌溉定额可控制在312m3/亩,灌溉水利用系数将达到0.63左右,全县年灌溉毛用水量可提高到4680万m3。供需基本平衡。
5 分析结果
5.1 农业供用水量
镇安县灌溉面积在总耕地面积中占的比重小,加之雨量充沛,气候湿润,地处多雨地带,虽有“十年九旱”之说,但干旱主要出现在东部乡镇沿河川道低热区,旱时短。因此,农业用水量较小,2014年现状全县农业灌溉供水能力达1210万m3,占年供水总量2832万m3的42.73%。
5.2 工矿企业供用水量
依据《陕西省取水许可制度实施细则》有关规定,全县小水电,工矿、乡镇企业取水单位或个人共20家,属单位自建水源工程。年工业企业取水量575万m3,占供水量2832万m3的20.30%。
5.3 城镇生活供用水量
依据城镇、农村生活用水定额和已成集镇供水工程供水量统计,截至2012年12月,全县14个镇和县城区,年供水能力为741万m3,解决了11.5万人饮水问题,占总供水量的26%。
5.4 林果牧渔供用水量
全县成片果园0.5万亩,零星果树分布在沿河川道旁、院落房前屋后,年林果灌溉用水量330万m3,占总供水量的11.65%,
6 结语
镇安县为水资源比较丰富的山区县,人均、亩均水资源量超过全国平均水平,为县城经济发展提供了极为丰富的物质和水利资源。由于坡耕地多,群众居住分散,大部分村落分布在沿河两岸,根据“十三五”国民经济发展目标、人口和生态变化,部分高山居住的群众将迁出大山,定居河川沿岸。依据水资源供需平衡分析,喀斯特地貌的北羊山地区水资源十分缺乏,无法保证生态平衡,加之,还有受到水质水量威胁的喀斯特地貌5个镇部分高山村组,要严格控制并有计划地发展养殖业,继续新建水窖、蓄水池,重点保障当地居民的生活饮用水,限制农业高耗水项目,厉行节水,尽快调整产业结构,用行政与经济措施保障饮水安全。