大连市城市水资源需水量状况分析与节水技术实验及政策研究

大连市城市水资源需水量状况分析与节水技术实验及政策研究

周涛[1]2000年在《大连市城市水资源需水量状况分析与节水技术实验及政策研究》文中提出本文通过对大连市城市水资源、用水状况调查并通过各种数学方法进行需水预测,得出大连市水资源缺乏并为此提出先进节水技术及对市政府相关的节水政策的研究。 首先通过对大连市城市水资源状况、水源的现状及城市供水现状、供水系统的构成、城市用水现状调查、分析,并通过城市综合用水指标分析得出结论,水资源的缺乏已制约城市的发展。 在对城市需水量预测中笔者采用了趋势法、拟合公式法、相关分析法、指标法、系统动力学法进行预测。得出大连市2001年、2005年、2010年需水量,以此分析21世纪初城市将面临淡水危机。 大连市解决水资源短缺问题采用的措施主要是,通过中水技术对污水进行资源化处理。笔者对垂直折流(VTBR)生化反应器—中空纤维超滤膜中水处理技术进行实验研究,并得出结论本中水处理技术是一项高效可行的处理技术。 本文最后对大连市相关节水政策进行进一步研究,并为加强城市节水,提高水的利用率,提出了一系列有效措施缓解供需矛盾。

韩雁[2]2008年在《城市多水源复合系统分析及合理配置研究》文中研究表明水资源是人类生存和经济社会发展的物质基础,是不可替代的重要自然资源。随着人口的增长、社会经济的发展和人民生活水平的提高,有限的水资源供给量和不断增长的需求量之间已形成尖锐矛盾,这一矛盾在城市发展中显得尤为突出。水资源短缺、水污染和水资源浪费并存,是城市水资源供需矛盾形成的重要原因。城市水资源直接关系着城市的生存与兴衰,直接制约和影响着城市建设及经济的发展,它是城市中最重要最宝贵的资源,具有极其重要的地位。如何解决城市建设中的水问题,关系到城市的现代化建设和可持续发展。水事活动不是孤立的技术活动,也不是单纯的经济活动,而是与自然,社会诸多过程交织在一起的统一体。水资源、社会、经济、生态环境之间相互促进、相互制约、相互作用共同构成了一个复杂的系统。系统地研究水资源与社会、经济、生态环境之间的关系,以及城市各种水资源在多部门之间合理分配,将会对促进城市人水和谐、经济社会与环境的全面协调发展起到重要的指导作用。鉴于此,本文从城市水资源与用水户的特点出发,进行了包括城市用水模拟预测,水资源—社会—经济—生态环境复合系统动力学仿真,城市多水源多用户的合理配置,以及水资源复合系统协同演化分析等方面的研究工作,主要内容如下:(1)城市水资源及其需求分析研究。详细地分析了城市多水源多用户的特点,并进行了城市用水预测的研究。城市用水量由于受经济、人口、生活水平等多种因素的影响,具有一定的灰色特征。本文将遗传算法与多变量灰色模型相结合,提出了具有可变参数的优化遗传算法多变量灰色模型,并以大连城市用水为例进行了实例应用研究。(2)水资源复合系统动力学仿真研究。水资源、社会、经济、生态环境之间相互制约,相互促进,相互耦合,共同作用构成了一个复杂的系统(简称为水资源复合系统)。系统动力学具有处理非线性、多变量、信息反馈、时变动态性的能力,最适用于研究复杂系统的结构、功能与行为。本文利用系统动力学方法,以大连城市为例构建了一个水资源—社会—经济—环境的复合系统动力学模型,并进行系统仿真模拟的研究。(3)基于水质与水量的多水源多用户合理配置。水质与水量是构成水资源的基本要素。本文根据分质供水的思想,构建了城市多水源多用户合理配置系统结构,在充分考虑了资源、环境、经济协调发展的基础上构建了配置的模型。采用多目标逐步宽容约束法(STEM)对该模型进行求解。以大连城市2010、2015、2020规划水平年的供需水量为例进行多水源多用户的合理配置研究。(4)水资源复合系统协调演化分析。水资源复合系统是一个开放的复杂系统,由于受外部环境扰动和内部涨落的影响,在不断地发生着系统的演替和变化。系统的“熵”是系统无序程度的一个度量。本文提出了一种将信息熵与系统协调性指数相结合来判断系统演化方向的方法。最后以大连城市为例进行水资源复合系统协调演化的分析。最后对全文做了总结,并对有待进一步研究的问题进行了展望。

马莹莹[3]2013年在《大连市城市水资源管理探讨》文中提出水是生命之源,随着经济的发展人类对水的依赖越来越强,合理开发利用水资源,对水资源进行科学管理是世界各国面临的难题。我国水资源总量丰富,人均占用量少、时空分布不均匀,在水资源开发利用中存在水体污染日益严重,地下水大量超采,河流湖泊面积缩小、功能退化,水土流失面积大的问题,严重影响人类的社会经济发展。本文以大连市为研究区域,调查研究现阶段的供水以及用水情况,分析了大连市水资源开发利用中的问题,以水资源短缺风险评价的方法确定大连市目前处于水资源短缺的极高风险区,水资源供需不足的矛盾日益突出。为了合理有效使用水资源,对水资源进行科学管理,模拟预测城市用水量尤为重要。以大连市用水量为例,在灰色理论基础上,建立灰色动态模型群,预测出2013-2020年大连市年用水量,预测结果表明,2013-2020年间大连市需水总量呈上升趋势,到2020年需水总量可达30.39亿m3,比2011年增加14.12亿m3,增长率为86.8%,年均增长率为9.6%。大连市目前的供水量为16.27亿m3,在加快建设跨流域引水工程及再生水利用设施,提高污水回用量,实行海水淡化技术后,2020年总供水量可达到23.82亿m3,因此2020年净缺水6.57亿m3,缺水率为21.6%,水资源供需矛盾突出,严重影响城市发展和居民的日常生活。学习国外的先进的水资源管理制度,在我国管理制度和机构的基础上,结合大连市实际情况,完善水资源管理体制,健全法律法规,加强城市水资源综合治理,建设区域调水工程,发展海水淡化技术,提高污水回用率,合理调整水价,保护供水水源,缓解水资源供需不足的矛盾。

邱庆泰[4]2016年在《基于可变集的邹城市水资源全要素优化配置及评价研究》文中提出当前,我国水资源危机日益突出,洪涝灾害、水资源短缺、水环境恶化叁大问题严重影响着我国水资源的可持续开发利用,尤其在北方地区,水资源短缺及水环境恶化严重制约着社会经济发展及生态环境保护。传统的以水量调配为单一核心的水资源配置对水质考虑不足,不能满足社会经济对需水水质的要求,需研究涵盖水资源配置全要素的区域水资源优化配置模型。本文结合传统的水资源配置研究,构建区域水资源全要素优化配置模型,以水量水质联合配置为方法得出配置方案;选取具有方案代表性的指标构建评价指标集,以可变集指标区间优选法计算方案级别特征值,评价了方案本身的可持续程度,同时也得出区域水资源配置的着重点。本文以邹城市为例,给出邹城市远期水资源全要素优化配置方案及评价。主要成果如下:(1)分析水资源全要素优化配置思路、结构、组成。水资源全要素优化配置统筹水资源系统、经济社会系统和生态环境系统,构成区域水资源-社会经济-生态环境耦合系统,考虑叁大子系统之间相互影响变化关系,明确水资源配置变化主观因素,进行多目标分析与优化模拟。(2)结合叁大系统构建水资源全要素优化配置模型。对研究区以供水单元为核心计算水资源供需平衡,以流域水资源分区水量平衡及河流生态径流量为核心分析水资源耗水平衡及生态用水保证率,以河流纳污能力为核心分析水功能区达标率;以水量与水质联合配置为方法,控制用水比例,控制取耗水总量与污染物排放总量,合理抑制需求,保障有效供给,实现水资源可持续利用。(3)基于可变模糊清晰集的方案评价。根据可变集的对立统一定理,选取叁大系统中有代表性的主导型指标,利用可变集指标区间优选法构建指标优异区间,根据可变集“非此即彼”概念计算指标特征值,结合AHP方法和熵值法确定的指标权重,计算得出方案级别特征值可反映方案本身可持续程度。(4)以邹城市为实例进行应用研究。对邹城市进行水资源现状评价及经济社会发展规律研究;对水资源利用现状评价,得出基准年邹城市供用耗排情况;对经济社会发展规律研究,分析得出基准年及规划年供需水趋势,构建适合的供需水预测模型;对水环境进行评价,得出邹城市水功能区及主要河流水质现状及纳污能力,并以河流降解能力为依据的污染物分配方案。以水量水质联合配置为方法得出邹城市2030年水资源优化配置方案,通过可变集评价模型评价得出方案级别特征值,根据“越小越优”原则选出最优方案,并根据方案集特征值明确邹城市水资源配置着重点。研究成果对促进邹城市水资源系统、实现区域经济社会系统及生态环境系统可持续发展具有指导意义。

赵然杭[5]2008年在《城市水资源利用的关键问题研究》文中认为城市化的快速发展使城市出现了一系列生态环境问题,其中水资源和水环境问题最为严重,水资源问题已成为制约我国城市化进程和社会进步的主要因素,成为城市可持续发展中的瓶颈。开源、节流、水资源优化配置和加强水资源管理是解决城市生态环境问题的主要措施和有力手段。本文对城市生态环境需水理论与计算方法、城市雨水资源化利用、城市水资源优化配置以及城市水资源价值进行了研究,为城市水资源合理配置和城市水价的制定提供了决策依据和理论支持。本文以济南市为背景,主要研究内容和成果如下:(1)城市生态环境需水理论与计算方法。系统阐述了城市生态环境需水量的概念、内涵、类型与特征,将城市自然系统作为一个完整的系统来考虑其生态环境需水,重点研究了城市普遍存在的绿地系统和河湖系统需水量。利用Vague-Fuzzy评价方法将城市综合性分类,并将分类结果与城市生态环境质量指标等级相结合,确定城市生态环境需水量等级。利用基于降水量概念的城市生态环境需水量计算方法,计算区域城市的生态环境需水量等级。为城市规划和水资源优化配置提供了决策依据,也为城市雨水生态化可利用量计算提供了数据支持。(2)城市水资源系统协同理论与应用。根据城市水资源系统协同理论,重点研究了城市雨水资源开发利用和空中云水资源的开发以及陆空水资源系统的协同。在城市降水及入渗规律研究和城市集水效率影响因素分析的基础上,利用综合降雨径流系数法,通过对降雨径流过程的分析和流域径流系数的推求,分别计算城市市区和城市郊区产生的雨水径流量,从而计算出城市降雨径流总量。通过对城区日用降雨径流量和蓄水池总容积的关系分析,建立了城市降雨径流可利用量计算模型。根据调蓄计算法、水量平衡法和汛末余水全部收集法,对调蓄城市降雨径流的蓄水池有效容积进行了优化,从而推求城市雨水资源可实现潜力。探讨了空中水汽含量、降水效率和增雨潜力,并对人工增雨效果进行了评价。为城市实施水资源系统协同提供了理论指导,也为城市水资源优化配置和科学调水提供了理论支持。(3)城市水资源优化配置模型与应用。系统阐述了水资源优化配置的概念和内涵以及水资源优化配置的目标和原则,通过对水资源系统的概化和供水水源及用水优先级的确定,利用大系统优化分解协调的原理和水资源系统分析的方法,提出了水资源优化配置数学模型,并从时间上和空间上对模型求解进行了优化设计,为城市的水资源优化配置提供了较好的方法和有力的手段。通过对需水预测方法及影响因素的分析,根据指标分析法(用水定额法),分别提出了城市生活及农业需水量预测模型;利用基于Rough集理论的组合预测法对工业需水量进行预测,它是在增长比率法、线性回归法、灰色动态模型群法、模糊优选BP神经网络模型得到的四个预测结果基础上,利用Rough集理论确定不同预测方法的权重并输出最终预测值。在城市供需水量预测的基础上,对城市水资源进行了优化配置。并在雨水径流量、污水回用量和节水量预测的基础上,通过水资源供需平衡分析,最终确定城市不同规划水平年不同保证率下的调引长江水量,从而为城市水资源的优化配置和水资源价值研究提供了依据和基础数据支持。(4)系统阐述了城市水资源价值影响因素,提出了城市水资源价值评价指标体系,利用模糊可变评价理论与模型对水资源价值进行多目标模糊评价,并分别建立了城市水资源价格向量计算模型和城市分质供水水资源价格向量计算模型。通过水资源价格向量与水资源模糊评价的“向量结果”确定水资源价格。模型较好地考虑了水资源价值随水质、水量等因素变化而变化的水资源价值系统的动态性,并将水资源价格与水的用途和效益联系起来,使水资源价格更趋合理。同时,对城市实行分质供水的可行性进行了分析,并探讨了城市分质供水的模式及建设管理体制,从而有利于促进水资源优化配置目标的实现。

佘思敏, 胡雨村[6]2013年在《生态城市水资源承载力的系统动力学仿真》文中提出水资源承载力是约束生态城市建设和发展的重要因素.根据水资源与社会、经济、生态之间的耦合关系,建立水资源承载力的系统动力学模型,通过仿真结果与历史数据的对比,验证模型可行性.以中新生态城的选址区域:滨海新区为研究对象,针对不同发展模式下的水资源供需情况进行动态的预测和分析,结果表明经济发展用水对水资源供需差额的影响远远大于生态用水和生活用水;综合型发展模式是滨海新区在水资源承载力约束下社会经济发展的最优途径.提出控制经济发展用水、保护水源地、开发非传统水源等可持续发展的对策,可为缺水地区生态城市的建设提供参考.

罗党, 安艺萌[7]2019年在《政策导向下郑州城市供水量的GSSPA预测模型》文中指出对城市供水量作出合理的预测是制定水资源供求计划的前提。以郑州市为例,通过研究郑州城市供水量与人口因素、自然因素、社会因素等影响因子的关联关系发现,2013—2016年影响郑州城市供水量的主要因素为自然人口因子与城镇化水平因子,近期国家政策导向是影响郑州城市供水量增多的主要原因。将城市供水量分解为长期趋势项与短期波动项,并融合灰色关联模型、灰色预测模型和集对分析聚类预测模型的优势,建立了郑州城市供水的GSSPA预测模型,为城市供水系统的有效管控提供了理论支持。

参考文献:

[1]. 大连市城市水资源需水量状况分析与节水技术实验及政策研究[D]. 周涛. 大连理工大学. 2000

[2]. 城市多水源复合系统分析及合理配置研究[D]. 韩雁. 大连理工大学. 2008

[3]. 大连市城市水资源管理探讨[D]. 马莹莹. 大连海事大学. 2013

[4]. 基于可变集的邹城市水资源全要素优化配置及评价研究[D]. 邱庆泰. 山东农业大学. 2016

[5]. 城市水资源利用的关键问题研究[D]. 赵然杭. 大连理工大学. 2008

[6]. 生态城市水资源承载力的系统动力学仿真[J]. 佘思敏, 胡雨村. 四川师范大学学报(自然科学版). 2013

[7]. 政策导向下郑州城市供水量的GSSPA预测模型[J]. 罗党, 安艺萌. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2019

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