跨流域调水系统水资源管理研究

论文摘要

随着社会经济的发展,水资源短缺问题日益突出,跨流域调水是解决水资源时空分布不均的一条有效途径。有不少学者对跨流域调水问题进行了多方面的研究,并取得了显著的效果。但由于跨流域调水的复杂性、所涉及问题的综合多样性以及各跨流域调水系统自身具体情况的不同,使得到目前为止,已有的成果仍不能完全解决跨流域调水系统所面临的一些现实问题,仍需进一步丰富、发展和完善。本文以水资源可持续利用为基本指导思想,结合系统工程理论,运用模糊数学、神经网络等数学工具,对跨流域调水系统中水资源供需平衡分析、区域水资源优化配置、水环境保护和水价等问题进行了较为深入的研究,并以南水北调中线工程和引滦入津调水系统为对象进行了一定的实例分析。本研究不仅对跨流域调水系统的综合管理具有普遍的应用和参考价值,而且对南水北调和引滦入津调水系统的综合管理决策具有直接的参考借鉴作用。本文的主要研究内容如下:1、系统归纳了水资源的定义与特征,分析了水资源的组成,探讨了水资源量计算的基本理论和方法,论述了采用定额法进行流域需水预测的合理性,并对南水北调中线工程受水区的水资源供需平衡进行了具体分析研究。2、从水资源优化配置的概念、原则和模式出发,提出了水资源配置方案评价的模糊优选模型和BP神经网络模型;建立了包含社会、经济、资源、效率合理性四方面的水资源配置方案评价指标体系;对南水北调受水区内的天津市水资源优化配置问题进行了研究,为其水资源规划管理提供了参考依据。3、对调水工程水质保护中污染物控制总量进行了研究,提出了水环境安全的概念,从污染源、水质和生态三个方面建立了水环境安全评价指标体系;并以引滦入津工程为例,应用二级模糊综合评判理论实现对跨流域调水系统的水环境安全状况综合评价;最后,针对跨流域调水系统存在的水环境问题和污染物总量控制的要求,建立了一套水质保护对策。4、借鉴国外经验并结合我国特点,从水价分析、定价及实施三个方面入手,对跨流域调水系统的水价进行了研究,提出了基于分环节水价和三重构成水价的合理水价模型;针对目前跨流域调水系统水价计收中单一制水价的缺陷,阐述了两部制水价的优越性,提出了两部制水价的通用模型;通过南水北调中线工程实例验证,具有一定的可操作性,可对跨流域调水系统的水价研究与制定起到借鉴作用。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 跨流域调水系统的概念与特点
• 1.1.2 跨流域调水系统研究与实施的作用和意义
• 1.1.3 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 水资源供需平衡分析方面
• 1.2.2 水资源优化配置方面
• 1.2.3 水质保护对策方面
• 1.2.4 水价分析方面
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 跨流域调水系统水资源供需平衡分析
• 2.1 水资源基本概念与特征分析
• 2.1.1 水资源概念与内涵
• 2.1.2 水资源特征分析
• 2.2 流域水资源量计算
• 2.2.1 水资源量计算基本原理
• 2.2.2 南水北调中线受水区水资源量
• 2.3 流域水资源供需平衡分析
• 2.3.1 需水预测
• 2.3.2 可供水量预测
• 2.3.3 供需平衡分析
• 2.3.4 缺水量分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 区域水资源配置方案优化研究
• 3.1 区域水资源优化配置的概念、原则和理论
• 3.1.1 水资源优化配置的概念
• 3.1.2 水资源优化配置的原则
• 3.1.3 水资源优化配置的理论与模式
• 3.2 区域水资源优化配置方案评价指标体系
• 3.3 区域水资源配置方案评价模型
• 3.3.1 模糊优选模型
• 3.3.2 BP神经网络模型
• 3.4 区域水资源优化配置方案评价
• 3.4.1 方案集设置
• 3.4.2 方案评价具体指标体系
• 3.4.3 基于模糊优选模型的评价
• 3.4.4 基于BP神经网络模型的评价
• 3.4.5 两种模型结果对比
• 3.5 本章小结
• 第四章 跨流域调水系统水质保护研究
• 4.1 污染物容量总量控制研究
• 4.1.1 污染物总量控制的概念
• 4.1.2 污染物负荷预测
• 4.1.3 水环境容量计算
• 4.1.4 污染负荷的消减和分配
• 4.2 水环境安全评价
• 4.2.1 水环境安全的概念
• 4.2.2 水环境安全评价体系
• 4.2.3 水环境安全评价方法
• 4.2.4 引滦入津工程水环境安全评价实例分析
• 4.3 水质保护对策
• 4.3.1 点污染源控制
• 4.3.2 面污染源控制
• 4.3.3 水源地生态修复工程
• 4.3.4 调水工程沿线水环境管理
• 4.4 本章小结
• 第五章 跨流域调水系统水价问题研究
• 5.1 水价的基本理论
• 5.1.1 水资源价值的内涵
• 5.1.2 水价本质和内涵
• 5.1.3 水价制定原则
• 5.1.4 水价征收方式
• 5.2 跨流域调水系统水价分析与定价模型
• 5.2.1 水价分析模型构建
• 5.2.2 水价承受能力分析
• 5.2.3 水价定价模型构建
• 5.2.4 南水北调中线工程实例分析
• 5.3 跨流域调水系统两部制水价模型的探讨
• 5.3.1 两部制水价的内涵
• 5.3.2 两部制定价的效率分析
• 5.3.3 两部制定价模型设计
• 5.3.4 南水北调中线工程两部制水价的应用研究
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 博士期间发表论文及参加科研情况
• 致谢