水资源量可再生性的量化方法研究
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水资源:水资源分为:广义水资源和狭义水资源。
广义的水资源是指地球上水的总体,包括大气中的降水、河湖中的地表水、浅层和深层的地下水、冰川、海水等。
狭义的水资源是指与生态系统保护和人类生存与发展密切相关的、可以利用的、而又逐年能够得到恢复和更新的淡水,其补给来源为大气降水。
水循环(water cycle),是指地球上各种形态的水,在太阳辐射、地心引力等作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节,不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。
根据水资源的特点,分析保护水资源的重要意义。
水资源学(water resources science)是在认识水资源特性、研究和解决日益突出的水资源问题的基础上,逐步形成的一门研究水资源形成、转化、运动规律及水资源合理开发利用基础理论并指导水资源业务(如水资源开发、利用、保护、规划、管理)的知识体系。
水资源利用(water resources utilization):是指通过水资源开发为各类用户提供符合质量要求的地表水和地下水可用水源以及各个用户使用水的过程。
水环境容量(water environmental capacity):是水体在一定功能要求、设计水文条件和水环境目标下,所允许容纳的污染负荷量,也就是指在水环境功能不受破坏的条件下,水体能容纳污染物的最大数量。
迁移容量:水体对污染物的迁移容量是由水体的流动引起的,与水体流速、扩散系数等水力学特征有关稀释容量:是由水体对污染物的稀释作用引起的,它与水体体积和污径比有关净化容量:水体对污染物的净化容量是由水体对污染物的生物或化学作用是指降解产生的,所以净化容量是针对可衰减污染物而言的。
水资源可持续利用(Sustainable Utilization Of Water Re-sources),是指保障生态系统完整性和支撑经济社会可持续发展的水资源开发利用方式。
地表水可利用量:是指在经济合理、技术可能及满足河道内用水并顾及下游用水的前提下,通过蓄、引、提等地表水工程措施可能控制利用的河道外一次性最大水量(不包括回归水的重复利用)水资源可利用量:是指在可预见的时期内,在统筹考虑生活、生产和生态用水的基础上,通过经济合理、技术可行的措施在当地水资源量中可一次性利用的最大水量。
水资源开发利用的可持续性评价与分析水,是生命之源,是人类社会发展不可或缺的基础性自然资源。
随着人口增长、经济发展和城市化进程的加速,水资源的需求不断增加,而水资源的有限性和分布不均使得水资源的开发利用面临巨大挑战。
因此,对水资源开发利用的可持续性进行评价与分析具有重要的现实意义。
一、水资源开发利用的现状当前,全球水资源开发利用呈现出多样化和复杂性的特点。
在农业领域,灌溉用水占据了大量的水资源。
许多地区仍然采用传统的灌溉方式,水资源利用效率低下,造成了大量的浪费。
工业用水方面,一些高耗水行业在生产过程中对水资源的需求量大,且排放的废水若未经有效处理,会对水环境造成严重污染。
在生活用水方面,随着人们生活水平的提高,用水量也在逐渐增加。
同时,城市供水管网的漏损问题也导致了水资源的浪费。
此外,水资源的分布不均在全球范围内普遍存在。
一些地区水资源丰富,而另一些地区则面临严重的水资源短缺,甚至出现了水危机。
二、水资源开发利用可持续性的评价指标为了全面、客观地评价水资源开发利用的可持续性,需要建立一套科学合理的评价指标体系。
以下是一些常见的评价指标:1、水资源量与需求量的平衡指标包括水资源总量、可利用水资源量、水资源开发利用率等。
水资源开发利用率是衡量水资源开发程度的重要指标,如果超过一定限度,可能会导致生态环境恶化和水资源的不可持续利用。
2、水资源利用效率指标如农业灌溉水有效利用系数、工业万元增加值用水量、城市人均生活用水量等。
这些指标能够反映出不同领域水资源的利用效率,效率越高,可持续性越强。
3、水环境保护指标包括水质达标率、废水处理率、水生态系统健康状况等。
良好的水环境是水资源可持续利用的保障。
4、水资源管理制度指标包括水资源管理法规的完善程度、水资源规划的科学性、水资源管理机构的执行力等。
健全的管理制度能够有效地保障水资源的合理开发和利用。
三、水资源开发利用中存在的问题在水资源的开发利用过程中,存在着一系列问题,影响了其可持续性。
区域水资源承载能力的量化计算和综合评价研究的开题报告一、研究背景及意义水资源是人类生存和发展的重要基础资源,为经济社会发展提供了重要的支撑。
然而,随着经济社会的快速发展,人口增加和城市化进程加速,对水资源的需求也愈加急迫。
同时,气候变化加剧,水资源的可持续性也面临巨大压力。
因此,水资源承载能力的研究具有重要的现实意义和科学价值。
水资源承载能力是指一个区域在一定时间内所能承受的水资源开发利用的能力,是评估水资源利用合理性、科学性的重要指标。
区域水资源承载能力的研究可以帮助我们科学认识水资源的状况、合理利用水资源、保障水资源的可持续利用。
因此,本研究拟从量化计算和综合评价两个方面,对区域水资源承载能力进行研究,探讨如何科学评价水资源利用的合理性和可持续性,为我国水资源管理和保护提供科学依据。
二、研究内容和目标本研究拟从以下几个方面开展深入研究:1. 区域水资源承载能力的量化计算量化计算是研究水资源承载能力的重要手段。
本研究将综合利用水资源量、水资源利用效率、水资源保护效果等指标,开展区域水资源承载能力的量化计算,以较为精准的数据为基础,为水资源的综合管理提供科学支持。
2. 区域水资源承载能力的综合评价综合评价是科学认识区域水资源承载能力的重要流程。
本研究将综合利用理论分析、实地调研、聚集智慧等多种方法,对区域水资源承载能力进行全面的综合评价。
结合实际情况,提出相关问题和建议,促进水资源的合理管理和可持续利用。
3. 案例研究和应用本研究将结合实际,从不同的区域和场景出发,对区域水资源承载能力进行案例研究和应用。
通过实践探索,总结经验,提高分析水资源承载能力的实用性和有效性,为实现水资源的最大效益和最大化利用提供科学的支持和指导。
本研究的目标是,通过量化计算和综合评价,全面认识区域水资源承载能力的现状和问题;结合实际,提出有效的管理和保护方案,为保障区域水资源的可持续利用提供科学依据和决策支持。
三、研究方法和思路本研究将结合理论分析、实地调研和数字化技术等多种方法,从不同角度对区域水资源承载能力进行量化计算和综合评价。
2013建模美赛B题思路数学建模美赛B题论文摘要水资源是极为重要生活资料,同时与政治经济文化的发展密切相关,北京市是世界上水资源严重缺乏的大都市之一。
本文以北京为例,针对影响水资源短缺的因素,通过查找权威数据建立数学模型揭示相关因素与水资源短缺的关系,评价水资源短缺风险并运用模型对水资源短缺问题进行有效调控。
首先,分析水资源量的组成得出影响因素。
主要从水资源总量(供水量)和总用水量(需水量)两方面进行讨论。
影响水资源总量的因素从地表水量,地下水量和污水处理量入手。
影响总用水量的因素从农业用水,工业用水,第三产业及生活用水量入手进行具体分析。
其次,利用查得得北京市2001-2008年水量数据,采用多元线性回归,建立水资源总量与地表水量,地下水量和污水处理量的线性回归方程yˆ=-4.732+2.138x1+0.498x2+0.274x3根据各个因数前的系数的大小,得到风险因子的显著性为rx1>rx2>rx3(x1, x2,x3分别为地表水、地下水、污水处理量)。
再次,利用灰色关联确定农业用水、工业用水、第三产业及生活用水量与总用水量的关联程度ra =0.369852,rb= 0.369167,rc=0.260981。
从而确定其风险显著性为r a>r b>r c。
再再次,由数据利用曲线拟合得到农业、工业及第三产业及生活用水量与年份之间的函数关系,a=0.0019(t-1994)3-0.0383(t-1994)2-0.4332(t-1994)+20.2598;b=0.014(t-1994)2-0.8261t+14.1337;c=0.0383(t-1994)2-0.097(t-1994)+11.2116;D=a+b+c;预测出2009-2012年用水总量。
最后,通过定义缺水程度S=(D-y)/D=1-y/D,计算出1994-2008的缺水程度,绘制出柱状图,划分风险等级。
我们取多年数据进行比较,推测未来四年地表水量和地下水量维持在前八年的平均水平,污水处理量为近三年的平均水平,得出2009-2012年的预测值,并利用回归方程yˆ=-4.732+2.138x1+0.4982x2+0.274x3计算出对应的水资源总量。
如何进行地下水资源的量化与评价地下水资源是人类生存和发展的重要基础,对于合理利用和保护地下水资源,进行量化与评价是至关重要的。
本文将从不同的角度探讨如何进行地下水资源的量化与评价。
首先,地下水资源的量化是基于水文地质学的研究方法和技术手段的。
通过地下水位观测、地下水埋深、水文地质剖面等多种数据的收集与分析,可以了解地下水的分布、储量和变化情况。
通过对地下水流动和补给特征的研究,可以对地下水资源进行量化评估。
同时,利用地球物理探测技术如电阻率法、自然电磁法等对地下水进行探测和勘探,也可以提供地下水资源量化评价的依据。
其次,地下水资源的量化评价需要考虑诸多因素。
首先是地下水资源的可用性评价。
地下水的可开采量取决于地下水水位、地下水丰度、地下水补给能力等因素。
通过对地下水的水位变化、地下水井的抽水量等进行监测与分析,可以评价地下水资源的可用性。
其次是地下水的水质评价。
地下水水质的好坏直接关系到地下水的可利用性。
水质评价需要调查和监测地下水的化学成分、重金属含量、微生物污染等指标,以确定地下水的合理利用方式。
最后需要考虑地下水资源的综合评价。
将地下水资源量化和水质评价相结合,综合考虑水质、水量、可利用性等因素,对地下水资源进行综合评价。
此外,地下水资源的量化评价还需要考虑地下水与其他自然资源之间的相互关系。
地下水与地表水、大气降水、土壤等水文系统紧密相连,相互影响。
因此,在进行地下水资源的量化评价时,应考虑地下水与其他水资源之间的相互补偿和利用。
同时,还应考虑地下水与生态环境之间的关系,确保地下水资源的合理利用与生态环境的保护。
最后,地下水资源的量化评价需要结合政策与管理。
政府的政策与管理对地下水资源的合理开发和保护起到重要作用。
制定相关的法律法规和政策措施,加强地下水资源的管理和保护,对于实现地下水资源的可持续利用至关重要。
同时,加强地下水资源管理的信息化建设,提高地下水资源的监测和预警能力,也是地下水资源量化评价的重要手段。
水资源可行性研究随着人口的不断增长和经济的快速发展,对于水资源的需求也越来越大。
水作为人类赖以生存的重要资源,其合理利用和可持续发展已经成为当前社会发展中的重要问题。
本文将对水资源可行性进行研究,从水资源的供应情况、利用方式和管理措施三个方面展开探讨。
一、水资源的供应情况1.1 水资源的总量和分布水资源的总量与分布是评估可行性的重要因素。
全球水资源总量大约为1.4亿立方公里,其中97%为海水,只有3%为淡水。
而这3%的淡水中,大部分集中在冰川、湖泊和地下水中。
由于地理环境的不同,水资源在全球各地的分布不均匀,有些地区面临着水资源短缺的困境。
1.2 水资源的可获得性水资源的可获得性是指人类能够直接获取和利用的水资源。
可获得的水资源主要包括自然的降水、河流和湖泊水以及地下水。
这些水资源通过地球的自然循环,可以逐渐补充和更新。
但随着人类活动的增加,水资源受到了严重的污染与浪费,导致可获得的水资源供应不断减少。
二、水资源的利用方式2.1 农业用水农业用水是全球最大的用水领域,占据了水资源利用的大部分比例。
农业用水主要用于灌溉农田,以满足农作物的生长需求。
然而,在某些地区,农业用水的浪费和不合理利用已经成为当地水资源短缺的主要原因之一。
为了提高农业用水的利用效率,应该采取科学的灌溉方式和合理的农作物种植结构。
2.2 工业用水工业用水是指用于生产和制造中的水资源利用。
不同行业和企业的工业用水需求差异较大,对水资源的需求也不尽相同。
在一些工业领域,例如钢铁和电力行业,工业用水的需求量非常大,面临着水资源供应紧张的问题。
因此,应该加强工业用水的管理和环保措施,促进水资源的可行利用。
2.3 居民用水居民用水是指供给居民生活和消费的水资源,包括饮用水、洗浴用水、生活用水等。
随着城市化的不断推进,居民用水的需求也在不断增加。
为了满足居民对水资源的需求,应该加强供水系统的建设和管理,提高居民用水的供应保障。
三、水资源的管理措施3.1 水资源的节约利用水资源的节约利用是保障水资源可行性的重要手段。
水资源可持续利用的优化模型研究一、绪论水是人类社会发展所必须的重要资源,但随着经济、人口的快速增长,以及全球气候变化等原因,水资源的供需矛盾日益加剧。
水资源的可持续利用成为保障社会、经济和生态可持续发展的重要任务。
本文将探讨水资源可持续利用的优化模型,旨在找到一种可行的方法来促进水资源的有效利用。
二、水资源可持续利用的现状目前,水资源可持续利用的现状存在多个问题。
首先,水资源利用方式单一,大部分地区仍采用传统的农业灌溉方式,耗费水资源大,且灌溉效率低下。
其次,城市化进程加快,城市消耗水资源呈现快速增长趋势,而城市污水处理和再利用技术不够成熟,造成水资源的浪费。
再者,气候变化加剧了干旱、洪涝等天灾频发,直接影响到了水资源的利用和可持续发展。
综合以上原因,水资源的可持续利用亟待优化。
三、水资源优化利用的模型研究3.1 水资源管理模型水资源管理模型主要通过对水文地质情况进行分析、建模,探讨最优的水资源供给策略、水利工程设计方案、水资源配置和管理方案。
通过这些策略和方案的制定和推荐,实现水资源的可持续利用和水资源的高效利用。
3.2 河流水质模型河流水质模型是对水体中生态环境和人类活动导致的水质污染进行研究的模型,它通常是基于水体的输运动力学、化学和生物学过程,建立数学模型,分析汇水区域的水质状况和变化趋势,为污染物管理和污染物排放许可证管理提供可靠的科学支持。
3.3 离散事件模型离散事件模型是基于物理、化学、生物过程及其相互作用进行研究的模型,将时间分割成离散时间步,通过建立动态模型,考虑水体中不同物质的相互作用,进而对水资源的污染和水质改善策略提供科学依据。
3.4 生态系统模型生态系统模型是从生态学角度出发,对水资源的利用进行研究的模型。
研究重点是水资源和水生态系统的相互作用关系,分析水资源开发和利用对水生态系统的影响。
四、优化模型的优势水资源可持续利用优化模型的优势在于它能够系统地分析水资源的利用状况,从多角度对水资源管理、河流水质、离散事件和生态系统进行研究,找到最优方案,提高水资源利用效率和水生态环境质量,做出科学决策,实现水资源的持续利用。
5水资源可利用量估算方法水资源是人类生存和发展的重要基础资源,合理评估和利用水资源可提供科学依据,保障水资源的可持续发展。
本文将介绍5种常见的水资源可利用量估算方法。
区域可利用水资源量估算是指针对一个地理区域内的水资源进行评估和估算。
该方法通常包括以下步骤:(1)确定区域内水资源的组成和特点,包括表层水资源、地下水资源和河流湖泊水资源等。
(2)收集区域内的气象数据和水文数据,例如降雨量、蒸发量和径流量等。
(3)计算水资源的自然补给量,即由降雨补给的水资源量。
(4)计算水资源的可利用量,即减去水资源的损失量,例如蒸发损失和径流损失等。
(5)根据水资源的可利用量和人口等因素,评估区域内的水资源承载力和可持续利用水平。
2.水资源需求估算方法水资源需求估算是指根据社会经济发展和人口增长等因素,预测未来一定时期内的水资源需求量。
该方法通常包括以下步骤:(1)收集水资源需求的数据,包括生活用水、工业用水、农业用水和生态用水等。
(2)根据统计数据和预测模型,分析水资源需求的变化趋势和影响因素。
(3)预测未来一定时期内的水资源需求量,例如未来十年水资源需求量的估算。
(4)结合可利用水资源量估算结果,评估水资源供需状况和水资源利用的合理性。
水资源可再生量估算是指根据地理区域内的降雨量和水文特征,评估可再生水资源的量和供应能力。
该方法通常包括以下步骤:(1)收集降雨量和蒸发量的观测数据,建立降雨-径流关系模型。
(2)根据降雨-径流关系模型,计算水文循环过程中的可再生水资源量。
(3)结合地表水和地下水的水文地质特征,估算可再生水资源的供应能力。
(4)根据可再生水资源量和需求量,评估水资源利用的可持续性。
4.水资源利用效率评估方法水资源利用效率评估是指评估水资源利用过程中的效益和损失,以提高水资源的利用效率。
该方法通常包括以下步骤:(1)收集水资源利用的数据,包括供水设施、用水设备和排水设备等。
(2)分析供水和排水过程中的损失和浪费,例如管网泄漏和非技术性水损失等。
水资源开发利用的可持续性评估水,是生命之源,是地球上一切生物生存和发展的基础。
随着人口的增长和经济的发展,水资源的需求不断增加,水资源的开发利用面临着前所未有的挑战。
如何评估水资源开发利用的可持续性,成为了一个至关重要的问题。
水资源开发利用的可持续性评估,需要综合考虑多个方面的因素。
首先是水资源的数量和质量。
我们需要清楚地了解一个地区可获取的水资源总量,包括地表水、地下水以及降水等。
同时,还要关注水资源的质量,是否受到污染,污染的程度如何。
如果水资源的数量不足或者质量太差,都将严重影响其可持续利用。
其次,水资源的开发方式也至关重要。
常见的开发方式包括修建水库、开采地下水、跨流域调水等。
修建水库可以调节水资源的时空分布,但也可能会对生态环境造成一定的影响,比如淹没土地、改变河流生态等。
过度开采地下水可能导致地下水位下降,引发地面沉降等地质灾害。
跨流域调水虽然可以解决水资源分布不均的问题,但也需要考虑工程的成本、对调出和调入地区的影响等。
水资源的利用效率也是评估可持续性的重要指标。
在农业方面,传统的灌溉方式往往水资源利用率较低,而采用滴灌、喷灌等先进技术,可以大大提高用水效率。
在工业领域,通过改进生产工艺、循环用水等措施,可以减少水资源的消耗。
在生活中,人们的用水习惯也会影响水资源的利用效率,比如及时关闭水龙头、使用节水器具等。
水资源的管理也是不可忽视的一个方面。
一个有效的水资源管理体制,应当包括合理的水资源规划、严格的水资源保护制度、科学的水价机制等。
水资源规划要根据当地的水资源状况和经济社会发展需求,合理分配水资源。
水资源保护制度要加强对水资源的监测和保护,防止污染和浪费。
科学的水价机制可以通过价格杠杆,引导人们节约用水。
生态环境的保护也是水资源可持续利用的重要保障。
水资源的开发利用不能以破坏生态环境为代价。
河流、湖泊、湿地等生态系统对于维持水资源的平衡和净化起着重要作用。
如果在开发过程中破坏了这些生态系统,将会对水资源的可持续利用产生长期的负面影响。
水资源可持续发展评估与规划研究水资源是人类生存和发展的基础资源之一,对于维持社会经济的稳定运行和促进可持续发展起着重要的作用。
然而,随着全球人口的增加、经济的快速发展以及气候变化的影响,水资源面临着日益严峻的挑战。
因此,对水资源的可持续发展进行评估和规划研究具有重要意义。
水资源的可持续发展评估主要包括对水资源的数量、质量和管理等方面进行综合评估。
首先,对水资源的数量进行评估是评价水资源可持续发展的基础。
通过统计水资源的储量、有效利用率和地域分布等数据,可以得出不同地区和时期的水资源供需状况,进而制定合理的水资源管理措施。
其次,水资源的质量评估是确保可持续发展的重要保障。
水资源的污染程度直接关系到水源地的可持续利用能力,因此,对水质进行监测和评估,及时发现并解决水资源污染问题,对于保障人类饮水安全和生态环境的健康发展至关重要。
最后,水资源的管理评估是落实可持续发展的重要手段。
通过评估不同管理模式和政策措施的实施效果,可以找出存在的问题,并提出相应的改进措施,从而实现水资源的合理分配和高效利用。
水资源可持续发展的规划研究涉及多个方面,主要包括资源保护、供需平衡、节水措施和环境保护等方面。
首先,资源保护是水资源可持续发展的基本要求。
加强水源地的保护,保持水生态系统的完整性和稳定性,是水资源可持续发展的前提。
其次,供需平衡是水资源规划的核心内容。
通过合理规划和管理水资源,平衡供需关系是确保水资源可持续利用的关键。
同时,通过加强水资源的节约和高效利用,可以减缓水资源紧张的局面。
节水措施包括改善用水设备、推广节水型农业和工业技术以及加强水资源管理等方面。
最后,环境保护是水资源规划的重要环节。
通过加强水资源环境监测和保护,减少水资源污染和损失,保护水资源的可持续发展。
在水资源可持续发展评估与规划研究中,需关注以下几个方面:一是加强数据的收集和处理,确保评估和规划的科学性。
水资源评估和规划需要大量的数据支撑,因此,加强水资源数据的收集和处理是实施评估和规划的重要基础。
水资源研究的主要方法
水资源研究是指,研究用水量和水质状况,并对水资源进行开发利用和保护保障,以
满足人类日常需求和环境维护需要的一门复杂的科学学科。
综合利用水资源的手段很多,
因此不能仅依靠单一的研究方法来实现,反而应从多个方面研究以获得最佳效果。
针对水
资源研究,下面介绍一些常用的方法:
一是水资源调查研究,是以水资源能源现状调查为主要内容,从水资源的相关有效性、总量及分布区域、水质组成等多方面进行分析,为其他水资源开发利用等活动提供可靠的
依据。
二是水资源问题分析,其目的是为了更好地认识水资源状况,研究存在的水资源问题,以及水资源问题对经济社会发展、环境品质影响,以此分析和解决水资源开发利用中的若
干问题。
三是水资源有效性评估,评价水资源的有效性是水资源开发利用的科学依据。
专业水
资源评估主要通过水量预测、水资源数量及质量评估等方面来衡量水资源的有效性,灌溉
用水资源、工业用水资源等也都需要评估其能源状况。
四是水资源开发和综合利用,既要合理利用水资源,又要有效管控,并建立健全可持
续利用水资源的综合机制,以保障和完善全社会的经济社会发展。
五是水资源保护保障,主要是对水资源污染防控,其内容包括水环境治理、水质污染
防治和水质恢复建设等。
总之,上述方法是水资源研究中最流行的,它们之间又有交叉、联系,必须牢牢区分
和联系,才能获得比较科学的调查研究结果。
未来,希望能够进一步总结出更全面、系统
的水资源利用方法,以保障人类文明进步发展!。
水力资源的评价及利用研究随着全球对环境保护和可再生能源的关注度不断上升,水力资源的评价及利用研究也变得越来越重要。
水力能作为一种可再生的能源形式,具有与化石燃料比肩的能量密度和零排放的优势,已经成为许多国家和地区的主要发电方式之一。
本文将就水力资源的评价方法以及其利用研究进行探讨。
首先,我们来讨论水力资源的评价方法。
评价水力资源的关键因素是水文数据,包括雨量、流量、水位等等。
通过对这些数据的收集和分析,可以评估水力资源的潜力和可利用程度。
常见的水力资源评价指标包括平均年径流量、径流系数、可利用能量等等。
平均年径流量是指一年内流经某个河流或水库的平均水量,它是评价水力资源潜力的重要指标。
径流系数是指年径流量与总入流量的比值,它可以表征水资源的丰富程度。
可利用能量是指经过水电站的水能最终转化为电能的部分,它可以反映水力资源的实际利用程度。
在水力资源的利用研究方面,目前主要集中在水电发电方面。
水电是一种清洁、可再生的能源,对于缓解能源危机和减少环境污染具有重要意义。
水电可以分为大型水电和小型水电两类。
大型水电通常是指具有巨大装机容量和较高水头的水电站,主要用于大规模供电。
小型水电指装机容量相对较小,适用于分散式电力供应的水电站。
在水电的建设过程中,需要考虑水库规划、水电站设计、发电设备选型等多个因素,以确保水力资源得以充分利用。
除了水电发电外,水力资源还可以用于其他领域的利用。
例如,利用水力资源进行水资源调度,可以帮助解决干旱地区的水问题。
通过建设水库、输水管道等基础设施,有效调配水资源,提高水资源的利用效率。
此外,水力资源还可以用于农业灌溉、城市供水和产业用水等方面。
在农业灌溉方面,利用水力资源进行灌溉可以提高作物产量,改善灌溉条件,促进农业的可持续发展。
在城市供水方面,通过建设水电站和供水管网,可以解决城市用水紧张的问题。
在产业用水方面,水力资源可以提供动力供给,推动工业的发展。
然而,水力资源的评价与利用也存在一些挑战和问题。
水资源可持续利用方案设计和评估方法水资源是维持人类生存和发展的重要基础资源,因此,合理利用和可持续发展水资源成为了当代社会的迫切需求。
针对这一问题,设计和评估水资源可持续利用方案是至关重要的。
本文将介绍水资源可持续利用方案的设计和评估方法,以帮助读者更好地理解和应用这些方法。
一、水资源可持续利用方案设计方法1. 数据收集与分析在设计水资源可持续利用方案之前,首先需要收集和分析与水资源相关的数据。
这些数据包括水资源供需情况、水质状况、水资源利用状况、降水量等。
通过对这些数据的分析,可以了解水资源的现状,为后续方案设计提供依据。
2. 制定可持续发展目标基于对水资源现状的了解,制定可持续发展目标是设计水资源可持续利用方案的重要步骤。
这些目标应该明确、可行,并与当地的社会经济发展相适应。
例如,目标可以包括减少水资源的损耗、改善水质、提高供水保障能力等。
3. 确定技术措施为了实现可持续发展目标,需要制定具体的技术措施。
这些措施可以包括推广节水技术、改良供水设施、加强水资源管理等。
在选择技术措施时,应充分考虑地域特点、社会经济条件和可行性。
4. 组织实施方案设计水资源可持续利用方案后,需要制定详细的实施措施和时间表。
这些措施包括项目筹备、资源配置、监测和评估等。
同时,需要明确责任部门和人员,确保方案的顺利实施。
二、水资源可持续利用方案评估方法1. 经济评估经济评估是评估水资源可持续利用方案的重要手段之一。
通过经济评估,可以评估方案的投资成本、运营成本、效益和回报周期等。
这有助于判断方案的经济可行性,并进行投资决策。
2. 环境评估水资源可持续利用方案对环境的影响是不可忽视的。
因此,进行环境评估是必不可少的。
环境评估应包括方案对水质、水生态和生态系统的影响评估,并提出相应的保护和修复措施。
3. 社会评估水资源利用与社会安全、经济发展和民生福祉紧密相关。
因此,进行社会评估是评估水资源可持续利用方案的重要内容之一。
水资源管理中的可持续性评估与规划方法1. 引言随着全球人口的快速增长和工业化进程的加速推进,水资源的需求不断增加,而水资源的供应却受限。
因此,水资源管理的可持续性成为一个重要的问题。
本文将介绍水资源管理中的可持续性评估与规划方法。
2. 可持续性评估可持续性评估是水资源管理的重要环节,通过评估水资源的可持续性,可以确定问题的所在和潜在的解决方案。
2.1 水资源供需平衡评估水资源供需平衡评估是评估水资源供需状况的一种方法。
通过对水资源供应和需求的量化分析,可以评估当前的供需状况,并预测未来的供需趋势。
评估结果可以帮助决策者制定合理的水资源管理策略,以保证水资源的可持续供应。
2.2 水资源质量评估水资源质量评估是评估水资源质量的一种方法。
水资源的质量对人类健康和生态环境具有重要影响。
通过对水体中污染物的监测和分析,可以评估水资源的质量,并采取相应的措施来保护和改善水资源质量。
2.3 水资源利用效率评估水资源利用效率评估是评估水资源利用效率的一种方法。
水资源的利用效率是指单位用水量实现的经济和社会效益。
通过评估水资源的利用效率,可以识别潜在的改进空间,并制定措施来提高水资源的利用效率,以实现可持续利用。
3. 可持续性规划可持续性规划是在评估的基础上,制定合理的水资源管理方案,以实现水资源的可持续利用。
3.1 水资源保护规划水资源保护规划是通过保护水源地、控制污染物排放等措施来保护水资源的一种规划方法。
通过制定水源地保护区划、建立水质保护标准等措施,可以有效保护水资源,确保其可持续使用。
3.2 水资源调度规划水资源调度规划是指对水资源进行合理调度的规划方法。
通过制定水资源调度方案,包括水库放水策略、水资源分配等措施,可以实现对水资源的有效调度,平衡不同需求部门之间的利益。
3.3 水资源节约利用规划水资源节约利用规划是指通过推广水资源节约利用的技术和措施,实现水资源可持续利用的规划方法。
通过制定节水意识教育计划、推广节水设备和技术等措施,可以有效降低水资源的消耗,并提高利用效率。
1 水资源量可再生性的量化方法研究*
王中根 , 夏 军 , 刘昌明 , 王纲胜 (1. 中科院地理科学与资源研究所,北京 100101) 摘要: 水资源可再生性研究将为水资源可持续利用提供如何确定控制阈值的科学依据。目前,水资源可再生性的量化研究刚刚开始,现有的一些方法还都比较简单,不利于从水文循环更深层次上揭示水资源量可再生性。该文从单元水体的水文循环过程入手,基于水量平衡关系,提出单元水体水资源量可再生性指数及计算公式。最后,结合分布式水文模型,将所提出的量化指数应用于马连河流域,分析其水资源量可再生能力大小及时空分布规律。 关键词:水资源量可再生性;水文循环;量化方法;马连河流域 中图分类号:TV211 文献标识码:A 文章编号:1007-7588(2003)04-
Study on the Quantifying Method of Water Quantity Renewability WANG Zhong-gen , XIA Jun , LIU Chang-ming , WANG Gang-sheng (Institute of Geographical Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing, 100101 China) Abstract:Studying on water quantity renewability is vital to place water management on a sustainable track. But, at present “what is water quantity renewability?” and “how to describe it quantitatively?” are not very clear. Some papers discuss those questions and address some viewpoints and quantifying methods about water quantity renewability. But those methods are very simple and cannot describe the nature of water quantity renewability. So, in this paper a new method to quantify water quantity renewability is put foreword based on hydrological processes and the tank model, theoretical analysis show that this method can give good expression to water quantity renewability. In case study, the method is applied to Malianhe basin in weatern China, Research results indicate that the method can be used to analyze the spatio-temporal change law of water quantity renewability in the hydrological cycle. Keywords: Water quantity renewability; Hydrological processes; Quantifying method; Malianhe basin
1 引 言 在“水资源危机”日益严重的今天,水资源可再生性的探讨尤为重要。众所周知,水文循环使水资源具有可再生属性,维持水资源可再生性是实现水资源可持续利用的基础条件。然而,水资源可再生的主要影响因素是什么?如何影响?以及如何量化水资源可再生能力的大小?目前仍是急待解决的难题。 在国际上虽然针对水资源演化进行了大量的研究(如UNESCO的IHP计划、IGBP的BAHC计
收稿日期:2002-11-07;修订日期:2003-02-27 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(编号:G19990436-05,01)。 作者简介:王中根(1973---),男,河南潢川人,博士后,主要从事水文水资源方面的研究工作。 Email:wangzg@igsnrr.ac.cn,
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划、WCRP的GEWEX计划等等),不仅为解决全球变化问题服务,而且也为水资源的合理利用提供科学依据。然而直接从水文循环深层次上探讨水资源可再生性的研究却很少见到。在国内由于严重的水资源短缺问题,如“黄河断流”,使水资源演化规律及可再生性维持机理的研究已极为迫切。目前已有一定数量的文献[1---4]讨论此类问题。 在水资源可再生性维持机理研究中,提出科学、合理的水资源量可再生性量化方法,是十分关键的环节。关于水资源量可再生性的度量,目前主要有以下几种理解或做法:①用传统意义上的水资源可更新量(即水资源量),作为水资源量可再生性的表征值[5]。②以单位面积的水资源量作为水资源量的可再生能力[6-7],也即水资源通量或径流深的概念。③用水体的更新周期(或更新速率)来表述水资源量的可再生性[8]。这些做法虽然都从某一方面描述了水资源量可再生性,具有一定的道理。但是,在实际应用上都存在一定的局限性,都是对现有水文概念的一种简单翻版,不利于从水文循环更深层次上揭示水资源可再生性。为此,本文从水文循环过程出发,提出一种新的量化水资源量可再生性的指数及计算公式,并进行实例分析。
2 水资源量可再生性的量化方法 受水文循环的影响,水资源量可再生性在时空分布上具有很大的变异性。因此,探讨流域或水体(如河流)水资源量可再生性大小及分布时,首先,将流域划分为若干子流域、或者将整个水体分为若干单元(如河流分成若干河段)。然后,从单元水体(如子流域或河段)水文循环过程入手,提出度量单元水体水资源量可再生性指数。最后,综合得到流域或整个水体水资源量可再生性指数。 2.1 单元水体水资源量可再生性的度量 2.1.1 单元水体水文循环过程 在自然变化和人类活动影响下,单元水体水文循环过程主要发生在垂直、水平和人工侧支3个方向上,其中垂直方向有:降水、蒸发、下渗等;水平方向有:地表径流、地下径流等;人工侧支方向有:人工调水输入量、或人类活动取用量等。为了简化分析,将单位时段内所有进入单元水体中的输入水量用I表示,输出水量用Q表示,单元水体的蓄水量用V表示。图1基于单元水体水量平衡关系,采用水箱概念模型描述单元水体的水文循环动态过程。
nI
maxV
minVnVnQ
图1 单元水体水箱概念模型 Fig.1 Tank conception model of unit water body 对于图1中的单元水体,第n时段水量平衡关系式如下:
tQIVVnnnn∆×−+=+)(1 (n=1,2,3……) (1)
式中,Vn ,Vn+1为第n时段初和末单元水体蓄水量;nI为单元水体第n时段的平均输入量;nQ
为第n时段单元水体的平均出流量;t∆为单位时段。 在单元水体水文循环过程中,影响水资源量可再生能力的两个特征量需要在此特别强调一下: (1)单元水体的最大蓄水量maxV。由于受环境因素的影响(如地形、地貌、土壤、植被、降 3
水等),单元水体的蓄水能力是有一定的限制,理论上存在一个最大的水体蓄水量maxV(如图1)。该蓄水量决定了单元水体在水文循环过程中可交换的最大量,也是影响水资源量可再生能力的关键因素。对于子流域而言,maxV即为流域最大蓄水容量。对于单元河段而言,maxV可代表满岸时的
河槽蓄水量。
(2)单元水体的最小蓄水量minV。为了维持河流生存(不断流)以及保证生态用水的最小河川径流量,或者为了维持必要的土壤含水量(如凋零含水量),或者为了维持适宜的地下水位,或者为了维持水文循环再生系统的完整性,单元水体必须要保持一个最小蓄水量minV(如图1)。min
V
是维持单元水体水资源量可再生性最直观的阈值判据,其值要通过水文实验或水文模拟进行确定。 2.1.2 单元水体水资源量可再生性指数 用一个可以量化的指标来表征水资源量可再生能力的大小,是评价和调控水资源量可再生性的有效途径。由于水资源量可再生性表现为流域(或单元水体)水资源在水量损失后(如蒸发、流失或人类耗用等),通过大气降水和其它途径(如人工降雨或调水等)可以得到恢复(即更新)的一种能力。因此,它与水文循环过程有关,受单元水体的输入与输出以及蓄水量变化过程的影响。换句话而言,表征单元水体水资源量可再生性的指数(α)应是单元水体的输入量(I)、输出量(Q)、蓄水量(V)和时间(t)的函数,即()tVQIf,,,=α。 对于图1中的单元水体,为了使水资源量处于可持续利用或可再生状态,那么单元水体在任何时段内的蓄水量(Vn)应介于最大蓄水容量(maxV)和最小蓄水量(minV)之间。否则,水文循
环再生系统将遭到破坏。具体分析如下: (1)当maxVVn>时,对于单元地表水体(如河段、水库、湖泊)而言将处于洪水泛滥状态。
对于地下水体,由于超出含水层最大可容纳水量(如饱和水量),一般不可能出现。 (2)当minVVn
者具有很小流量的生态断流状态);对于地下水体,将处于亏水状态,一般接近但不小于最小持水量。 (3)当maxminVVVn≤≤时,Vn越大表示单元水体可用更新的水量越多,水资源量可再生能力
可能会越大。这与湿润地区水资源量可再生能力往往大于干旱地区的实情相吻合。 ()minmaxVV−代表了单元水体在不破坏水资源再生环境系统下的最大水量变化空间,也可称为
单元水体理论上最大有效蓄水量,是单元水体水资源量可再生能力的极大约束值。maxV和minV是反映水文循环系统环境特性和影响水资源量可再生能力的两个重要特征值。 Vn与()minmaxVV−在一定程度上反映了水资源量可再生性,但并不适合直接作为表征水资源量
可再生能力大小的指数。首先不利于不同地区或流域的比较分析;其次也不全面,因为水资源量可再生性受水体的输入(I)和输出(Q)过程的影响更加显著。 根据水资源量可再生性的含义,单元水体的水量在消耗后能够得到更新或恢复的能力是水资源量可再生性的最直接体现。对于图1中的单元水体,(()tIVVnn∆×+−min)代表了在()minmaxVV−
的变化范围内单元水体在第n时段可能达到的有效蓄水量,即单元水体在第n时段可以恢复或可用于更新的水量。它代表了第n时段内单元水体水量可再生能力的大小。 为了便于比较分析,将(()tIVVnn∆×+−min)与()minmaxVV−之比所得到的无量纲量“nα”作为单元水体水资源量可再生性指数,计算公式下面: ()