城鎮供水優化配置研究緒論,水資源論文

【題目】

【第一章】城鎮供水優化配置研究緒論

【第二章】

【第三章】

【4.1-4.3】

【4.4】

【4.54.6】

【結論/以下為參考文獻】

第1章緒論

1.1問題的提出。

水資源是一切人類能夠控制、利用的地下水和地表水的總和。在影響國民經濟發展的因素中，水資源尤為重要。水資源的負荷程度已經在很多國家和地區知足不了他們的用水需求，由于各地區、行業等各方面的用水需求不同，導致利用水資源程度不平衡的現象層出不窮。

據上世紀80年代統計，我們國家的水資源總量居世界第6位，但我們國家人均水資源量不到世界人均占有量的1/4[1].水環境惡化以及水資源的缺乏問題在社會各界的普遍關注下，已經成為限制我們國家社會經濟可持續發展的短板。國家如此，局部地區這些情況更是突出，沒有全局觀念、缺乏協調性，當面臨水資源與經濟發展以及生態環境間復雜關系時，當面臨各個行業需水用水不平衡時，解決這些問題的重要途徑就是水資源優化配置。

可持續開發利用水資源成為社會經濟發展的戰略問題。通過對近些年來水資源環境的變化分析，能夠得出，優化配置有限的水資源是解決區域水資源分配、各行業水資源分配的重要手段，也是制定區域或水域可持續發展目的、計劃的重要根據[2].

近些年，林口縣城鎮水資源供需矛盾非常突出。固然境內的烏斯渾河水資源量較為豐富，但由于水源工程建設滯后，林口縣城鎮現有水源的供應能力無法知足城市發展的用水需求。水資源需求的增加，迫切要求建設新的水源，以知足老工業基地改造、林口縣經濟社會發展的用水需求。林口縣現有水源遭到流域特枯水年來水縮減的影響，已經處于非正常運行狀態，行業間用水矛盾加劇。林口縣城鎮供水形式嚴峻，水源單一是現前階段主要問題，只要高云、小龍爪兩個水庫供應城市用水，無備用水源，當徑流量銳減時，難以保證城市供水需求，供水安全的隱患始終存在。

1.2研究的目的與意義

水資源合理配置是人類對水資源進行可持續開發及利用的有效調控措施之一，在我們國家水法中有著很重要的地位[3].本文以水資源可持續利用為總體戰略。

以節流優先、治污為本、多渠道開源作為水資源可持續利用的新戰略，全面貫徹水資源的合理開發、高效利用、優化配置、全面節約、有效保衛、綜合治理、科學管理的新理念，促進規劃地區經濟社會的協調發展。

采用以節流優先，治污為本、多渠道開源的水資源開發利用新戰略。貫徹全面規劃、統籌兼顧、標本兼治、綜合利用的原則和興利除害結合、統籌兼顧、標本兼治、綜合利用的原則和興利除害結合，開源節流并舉方針，根據該地區水資源的特點，堅持水資源的開發與經濟建設和環境效益的協調一致，以尋求經濟、社會、環境等綜合效益較優的方案，為實現水資源統一管理和合理配置提供科學根據。

充分考慮水資源的時空分布不均勻的特點，充分挖掘現有工程的潛力，統籌兼顧合理布置利用地表水和地下水。水資源的開發堅持流域規劃和地區水利規劃相適應。結合流域規劃，兼顧上下游，避免重復建設及取水矛盾。為研究區提供充足可靠的水資源供應工程研究提供根據及解決辦法。對于使水資源得以合理分配與充分利用有重要意義。

1.3國內外研究現在狀況

以理論方式方法為前提、數學物理模型為手段，水資源優化配置在國內外學者的不斷努力下，進行實踐研究，各方面都獲得了十足的進展和優秀的成果。使人們更清楚明晰的認識水資源優化配置，不斷完善了它的內涵。在不斷理解與認識它的經過中，不同階段大家對其理解不同，它不只是簡單的水量分配，還要考慮水質方面因素，不只是經濟合理即可行，還要考慮環境影響的重要因素，不只是用戶水資源分配效益最大化，流域、區域協調發展以及社會穩定因素也是要考慮的范疇。

1.3.1國內研究進展。

自20世紀60年代起，水庫優化調度成為重點研究問題開場研究水資源配置問題，美國水資源系統分析的學者訪華，大量相關書籍翻譯出版，新技術在我們國家傳播開來。

80年代初期，隨著計算工具的不斷更新，計算能力的提高，以北京的水資源系統為研究對象，開展了一系列研究工作，通過仿真模型的研究得出了水量分配及水利工程建設先后順序方案，并將模型應用到海河北部地區[4].80年代后期，我們國家開場了地表水地下水聯合調度研究，并且考慮了兩者的動態轉換關系，開場提出水資源合理配置及其承載能力的概念。

90年代，通過陳志凱和王浩兩位院士的課題研究，提出水資源優化配置的概念，以華北平原為研究對象開展了一系列研究經過。隨著研究的進行，水資源生活環境問題如意突出，開場得到了研究學者的關注，也從一元靜態水循環形式進入了天然-人工二元演化形式。

進入21世紀，我們國家在水資源配置理論、目的、流域水循環模擬等方面進行了研究，提出了四層水資源調配總控框架[3]

.水資源配置耗水分配取代取水分配，提出水資源三次平衡和水資源可持續利用[6].基于遺傳算法、動態規劃、線性規劃等模型的優化配置水資源不斷發展進行，優化水資源配置從水市場、水權和水價角度討論，保衛生態環境和資源的健康的發展已經轉為我們國家優化水資源配置的主要研究方向。

1.3.2國外研究進展。

20世紀60年代初，由科羅拉多幾所大學開場了對需水量預估的計算和需水量預測的途徑研討，最早美國哈fo大學組織了專家學者在工程、社會與自然科學等領域開場研究，即哈fo水資源規劃組〔HarvardWaterProgram〕,提出了將水資源與環境系通通一考慮的設想，探尋求索經濟目的、工程分析和決策間的關系，將系統分析引入水資源規劃[4].

從70年代開場，隨著研究的深切進入，系統分析開場遭到學者們的關注，逐步成為研究水資源問題的普遍方式方法，各國學者開場了愈加深切進入的應用研究，1972年之后，Buras、Haimes等研究學者將動態規劃和線性規劃和多目的分析方式方法在實際工作項目中加以應用，Grigg等進行了在水資源系統中應用系統動力學的研究Haimes等于1977年應用大系統分解原理和層次分析法〔AHP〕研究水資源配置模型，得到整個流域的優化解[8-11].

20世紀80年代，隨著科學技術中計算機的發展和應用，GIS的研究與應用，水資源多目的配置開場了進一步發展，Salewicz等研發了水資源協商交互式流域模擬模型[12].Camara等為加強決策的可視化程度開場研究水資源管理綜合決策輔助模擬模型在水資源管理方面的應用，幫助解決沖突各方的沖突爭議[4][13][14].

20世紀90年代以來，水資源配置模型主要是基于基因算法、灰色模擬、多目的分析及水資源管理模型與水文模型、地理信息系統和經濟模型等多種模型的耦合的研究。Rosegrant和Xu等將經濟模型、GIS與水文模型相結合并加以應用，為解決水資源配置、管理、方案檢驗等問題作出了奉獻[15-16].

1.4研究內容及技術道路

本文在基礎理論研究的