江河流域水资源统一管理的理论与实践

论文摘要

随着我国经济社会的高速发展,出现了较为严重的水资源短缺、生态环境恶化等问题,迫切需要对江河流域水资源进行统一管理。本文从流域水资源管理的特点、体系、理论与方法等方面进行了研究,尤其是对流域取水许可、水量调度、干旱应急机制以及河流纳污总量控制等进行了较为深入的探讨,取得的主要成果如下:(1)在定义江河流域水资源统一管理相关概念和阐述其内涵的基础上,提出了流域水资源管理的主要研究内容,构建了相应的理论体系,并从行政、经济和法律等角度,论述了流域水资源管理的作用、特点和手段。(2)以支持向量机为基础,结合最小二乘技术、混沌优化技术,建立了基于混沌优化的最小二乘支持向量机需水预测模型。分析了水资源合理配置的内涵和基本原则,对以需定供、以供定需、宏观经济以及可持续发展等的水资源配置理论机理、特点、优缺点进行了分析,在此基础上,建立了用户参与、按权重配水、同倍比配水、优化配置模型以及水库群优化调度模型,研究了水资源和环境承载力计算方法,并以黄河流域、西北地区和乌江为例,应用上述模型和方法,取得了满意结果。(3)在分析与借鉴国外取水许可制度的基础上,结合我国流域水资源管理的实际情况,探讨了我国取水许可制度建立的原则、适用范围、基本要求、管理体制、管理权限以及申请审批程序等,并对我国水权市场、总量控制与定额管理、建设项目水资源论证、流域取水许可监督管理进行了重点研究,提出了适用于我国的流域取水许可制度。(4)设定了江河流域水量调度干旱应急情况的标准,确定了特殊干旱年基本要素,建立了干旱应急机制,并将该机制应用于黄河流域干旱应急战略中,制定了2003年黄河流域旱情紧急预案,并分析了水量调度的实施情况,提出了具有建设性的预防措施和应急对策,建立了水量调度突发事件的应急体制。(5)根据污染物总量控制理论,建立了一维、二维河流污染物计算模型,以河流功能区为控制单元,实现总量的优化配置;并以黄河为实例,计算分析了兰州、包头、三门峡及花园口河段的水质现状,并提出了改善措施。(6)从数字化流域与管理两方面阐述了数字流域水资源管理与调度决策支持系统建设,构建了黄河流域水资源管理调度框架、体系,对其功能进行了描述,并开发了黄河水量调度方案编制与管理子系统,系统功能齐全、界面友善。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外流域水资源管理研究现状
• 1.2.2 国内流域水资源管理研究现状
• 1.2.3 国内外研究发展趋势
• 1.3 研究内容和研究技术路线
• 1.4 主要创新点
• 2 江河流域水资源管理的特点及内容
• 2.1 水资源的概念及特点
• 2.1.1 水资源的概念及内涵
• 2.1.2 我国水资源及其特点
• 2.2 江河流域的特点
• 2.2.1 流域的概念
• 2.2.2 流域的自然地理特征
• 2.2.3 流域的经济社会特征
• 2.3 江河流域水资源管理的内涵
• 2.3.1 流域水资源管理的涵义
• 2.3.2 水资源实行流域统一管理的必要性
• 2.3.3 流域水资源管理的主要内容
• 2.4 流域水资源管理的方法和手段及评价
• 2.4.1 水资源管理的行政方法
• 2.4.2 水资源管理的经济方法
• 2.4.3 水资源管理的法律方法
• 2.5 本章小结
• 3 江河流域水资源统一规划的理论与方法
• 3.1 水资源规划的目标和研究内容
• 3.2 需水预测的理论与方法
• 3.2.1 水资源需求预测概述
• 3.2.2 水资源需求预测的基本原则
• 3.2.3 水资源需求预测的影响因素
• 3.2.4 水资源需求预测的步骤
• 3.2.5 统计学习理论模型研究
• 3.3 水资源合理配置的理论与模型研究
• 3.3.1 水资源合理配置的内涵
• 3.3.2.水资源配置基本原则
• 3.3.3.水资源配置理论
• 3.3.4 水资源配置模型
• 3.4 流域水量分配方案实例
• 3.5 水资源承载能力和环境承载能力研究
• 3.5.1.水资源承载能力和水环境承载能力的定义和内涵
• 3.5.2.水资源承载能力和水环境承载能力分析
• 3.5.3 制定水资源规划要充分考虑流域水资源承载能力和水环境承载能力
• 3.5.4 水资源承载能力计算实例—西北地区水资源可利用量、开发潜力和承载能力分析
• 3.6 本章小结
• 4 江河流域取水许可管理研究
• 4.1 取水许可制度概述
• 4.1.1 国外取水许可制度情况及启示
• 4.1.2 取水许可制度的原则、适用范围和基本要求
• 4.1.3 取水许可管理体制及管理权限
• 4.1.4 取水许可申请审批程序
• 4.1.5 取水许可监督管理
• 4.2 取水许可制度实施的基础——水权分配与管理
• 4.2.1 水权的概念和内涵
• 4.2.2 国外对于水权管理的规定
• 4.2.3 我国水权制度和水权管理探讨
• 4.2.4 水权制度与取水许可制度的关系
• 4.3 取水许可制度实施的核心——总量控制与定额管理
• 4.3.1 总量控制与定额管理
• 4.3.2 总量控制的实施
• 4.3.3 定额管理的实施
• 4.3.4 总量控制实施的措施
• 4.4 取水许可制度实施的重要环节——建设项目水资源论证
• 4.4.1 实行建设项目水资源论证制度的作用和意义
• 4.4.2 建设项目水资源论证的程序
• 4.5 取水许可制度实施的重要内容——流域取水许可管理
• 4.5.1 计划用水制度
• 4.5.2 节约用水管理
• 4.5.3 以退水水质的监督管理为重点,加强取水许可水质管理
• 4.6 取水许可制度实施的关键——取水许可的监督管理
• 4.6.1 监督管理机关
• 4.6.2 监督管理内容
• 4.7 本章小结
• 5 江河流域水量调度及干旱应急机制研究
• 5.1 水资源调度研究
• 5.1.1 水量调度综述
• 5.1.2 防洪系统调度
• 5.1.3 供水系统调度
• 5.1.4 水力发电系统调度
• 5.2 干旱应急机制研究
• 5.2.1 干旱应急情况的标准
• 5.2.2 特殊干旱年基本要素分析
• 5.2.3 干旱应急制度的建立
• 5.2.4 黄河干旱应急机制应用分析
• 5.2.5 水量调度突发事件应急机制
• 5.3 本章小结
• 6 江河流域水资源生态保护理论及其应用研究
• 6.1 概述
• 6.2 水功能区划分
• 6.2.1 划分方法及分析
• 6.2.2 划分原则
• 6.2.3 划分结果
• 6.3 污染源的调查评价
• 6.4 水质现状评价
• 6.4.1 泥沙对水环境的影响
• 6.4.2 天然水化学状况
• 6.4.3 水质现状评价
• 6.5 水体纳污能力研究
• 6.5.1 计算模型
• 6.5.2 计算单元的划分
• 6.5.3 参数率定
• 6.6 入河污染物总量控制方案
• 6.6.1 入河污染物总量控制方案的种类
• 6.6.2 入河污染物总量控制方案确定
• 6.6.3 入河污染物控制总量计算
• 6.6.4 计算结果分析
• 6.7 本章小结
• 7 江河流域水资源管理决策支持系统
• 7.1 数字化管理与数字化流域
• 7.1.1 数字化管理
• 7.1.2 数字流域
• 7.2 数字流域水资源管理与调度决策支持系统建设
• 7.2.1 水资源管理调度
• 7.2.2 调度决策支持系统功能结构
• 7.3 本章小结
• 8 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录