新疆兵团第十三师水资源优化配置研究

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近年来,随着我国经济社会的快速发展和人们生活水平的不断提高,对水资源的需求日益增加,越来越多威胁人类生存和发展的水问题逐渐显现,水资源问题主要表现在水资源短缺,水生态脆弱等方面。为加强新疆兵团第十三师的水资源管理,本研究结合十三师的自然地理、自然资源和社会经济情况,首先根据其水资源状况及特征进行水资源分区,并基于分区对十三师现状年各分区供用水量现状及现状年水资源利用效率进行分析,提出第十三师水资源开发利用中存在的问题。其次,基于对十三师的社会经济发展预测,实现对十三师规划年的供、需水量的预测,开展供需平衡分析计算。最后,在用水总量控制情境下建立多目标水资源优化配置模型并进行求解,以期更好的对水资源进行优化配置。论文的主要研究内容和成果如下:(1)分析了十三师水资源开发利用情况及存在问题。根据十三师的水资源状况及特征,按照7个水资源区,分析了现状年各分区供用水量以及各分区水资源利用效率,计算水资源开发利用程度,分析现状年各分区水资源供需平衡情况,提出第十三师水资源开发利用中存在的问题,即研究区属暖温带极端大陆性荒漠干旱气候,常年少雨,属于资源性缺水地区,且随人口增加和社会经济的发展,对水资源的需求不断增加,水资源供需矛盾日益突出;季节性缺水导致农业经济发展滞后;水资源利用效率低,用水结构不合理。(2)开展了不同情景下的供需水预测及供需平衡分析。基于社会未来经济、工业、人口、农业预测,采用回归分析法、定额法等方法对规划年十三师的生活、农业、生产和生态用水进行预测,并对研究区规划年不同来水频率下的可供水量进行预测,综合考虑各分区可供水量和水资源总量控制两种情境下,分别对供需平衡进行分析,结果表明,从总供需水量上来看只有一个方案供水略有富裕,其余方案总供水量不足以支持国民经济发展规模。水资源供需平衡的四个方案,缺水地区主要为巴木墩河区和伊吾河区,其余五个分区供需平衡且大多有余水。说明这两个区无法承载该区工业发展指标,可以将两区指标适当向其它园区转移,同时减小工业产值目标,减轻供水压力。(3)构建了水资源多目标优化配置模型,建立了十三师水资源优化配置方案。根据十三师水资源优化配置原则,在哈密十三师水资源“三条红线”管理需求下,以水资源总量控制为前提,以经济和社会的发展为目标,构建了水资源多目标优化配置模型,通过粒子群优化算法进行优化求解,最终得到七个分区在不同情境下的水资源配置方案,实现了水资源优化配置,达到水资源的合理调配,满足经济社会与生态环境用水需求,以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展。
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