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水资源短缺已成为严重制约我国经济发展的重要因素。如何使有限的水资源发挥最大效益,是当前迫切需要解决的问题。要解决这一问题,一个很重要的途径就是进行区域水资源优化配置。其方法就是通过各种工程和非工程措施,合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境等手段和措施,对多种可利用的水源在区域间和各用水部门间进行调配,实现水资源时空的重新分布,从而满足国民经济发展所需的防洪安全、供水保障、生态改善的要求。
本文从水文学、自然地理学、水利工程学、环境科学、应用数学等多学科角度,对区域水资源优化配置进行较为系统的分析和研究,重点开展区域需水预测分析、可供水量分析、区域水资源优化配置水体平衡模型的建立、区域水资源优化配置水体平衡模型的程序开发研究,初步建立了水资源优化配置的理论体系。同时采用水资源基础资料普查、历史资料调研收集、专家座谈讨论等方式,结合水文分析验证了区域水资源优化配置模型在缙云县水资源优化配置中的应用,优化了现有调度方案和工程措施,提出了不同规划水平年缙云水资源可持续利用的工程措施和非工程措施。
论文包括以下七个部分:
第一部分主要阐述目前越来越严重的水资源供需矛盾,提出了本论文的研究意义、内容及思路。
第二部分重点论述了区域水资源优化配置的理论框架。对水资源优化配置的原则、意义、目标及水资源优化配置的几种模型进行了阐述。
第三部分是对水资源优化配置研究进展进行分析,得出目前区域水资源优化配置还需更多地体现可持续原则,改变重水量轻水质的配置:重视对水资源价值与价格的研究;重视新的优化方法的研究的结论。
第四部分论述水资源供需平衡分析。阐述了需水预测研究的判断法、趋势外延法及因果预测法的优缺点。对可供水量预测进行了分析,提出了引水工程、蓄水工程、提水工程等供水工程的可供水量的计算方法。在此基础上提出了区域水资源供需分析的实现机制。
第五部分构建了区域水资源优化配置水体平衡模型,阐述了模型的建立过程,并就区域水资源优化配置总体结构,水资源优化配置的网络结点图的建立及供水工程的配水模型进行了全面研究。提出塘堰工程、引水工程、提水工程、蓄水工程的二级调节模式、串联调节模式、并联调节模式及与其它水源工程联合调度模式的水资源优化配置水体平衡模型。
第六部分就基于VISUALC++6.0开展区域水资源优化配置水体平衡模型的求解及程序的开发研究,实现了区域水资源优化配置模型的程序化。
第七部分对缙云县水资源可持续发展进行了案例研究,实现了区域水资源优化配置水体平衡模型在实践中的应用,并提出了实现缙云县水资源可持续利用的对策。