王剑[1]2003年在《关中灌区水资源合理调配研究》文中提出本论文主要针对关中灌区面临的各种水资源问题，如水资源匮乏，水资源调蓄能力差，供水保证率低以及旱灾频繁出现等特点，对关中灌区主要水源工程实行联网调水。由于系统复杂，避开以往常用的优化模型，建立模拟调度模型。通过模拟实际计算，得到不同规划水平年2005、2015年在50％、75％以及95％的情况下单灌区调度和联网调水的结果，以期实现对水资源的合理调配。论文取得的主要成果如下： (1)水文干旱的简要分析。根据研究的需要，对水文干旱年进行界定，同时界定关中九大灌区的范围。 (2)关中灌区水资源供需分析计算。针对不同干旱年份对关中灌区地表水及地下水资源量进行估算，对关中灌区用水量进行预测或制定。 (3)划分关中灌区递阶模拟系统。根据关中灌区的实际情况以及研究的需要，基于大系统分解理论，将关中灌区划分为四级子系统，对其采用模拟方法进行系统求解。 (4)水资源模拟调配模型的建立和求解。关中西部灌区采用1974年—2001年的主要水源工程来水量资料，在分析资料的基础上，以缺水量最小建立目标函数，利用模拟方法计算各子系统的用水、配水情况，采用DELPHI 6.0编制模拟调度程序，得出灌区联合调水后的缺水情况。 (5)重点分析了西部灌区的计算结果。西部灌区采用叁种方案进行对比分析，为单灌区调度、打折方案以及改变供水次序方案，并分别对比了叁种方案中缺水量的减少和灌溉保证率的提高等，尤其针对缺水严重的羊毛湾灌区和宝鸡峡塬下灌区进行重点分析。
成福云[2]2003年在《关中灌区干旱指标体系的建立与抗旱措施研究》文中认为本论文从研究关中灌区干旱形成的原因入手，通过重点分析影响干旱的几个重要因素，建立干旱半干旱地区干旱评价指标体系，并在此理论体系基础上，把地理信息系统引入该理论中，实现对关中灌区旱情信息的可视化查询和干旱评价，以便针对不同的干旱程度采取相应的抗旱减灾策略，科学合理地利用水资源，提高灌区的科学管理水平。 本论文分析了降雨、地表径流、地下水和水库蓄水等影响关中灌区千旱的因素，提出将模糊综合评价模型运用到干旱评价中，并开发了GIS系统。其主要研究成果如下： (1)建立单因素评价指标模型。降雨指标采用z指标评价模型；地表径流指标主要分析时段径流量与多年同期平均径流量的比较值；水库蓄水指标用水库调蓄率来建立模型；地下水指标模型是用时段开采地下水量与国家允许开采的地下水量进行比较。 (2)建立模糊综合评价模型。此模型是运用模糊关系合成原理，将降雨、地表径流、地下水和水库蓄水等几种相互影响、不易定量的因素进行定量化综合评价的一种方法。从单因素角度出发，考虑各个因素不同的重要程度，得到综合评价结果。 (3)应用评价模型实例。运用此模型对关中灌区1993年、1997年是否发生干旱以及干旱的严重程度进行评价，其结果与实际发生的干旱情况基本符合，说明此模西安理工大学工程硕士专业学位论文型在关中灌区具有适用性。 (4)因地制宜地制定抗旱减灾对策。结合关中地区的自然地理条件、农业种植结构、水资源开发利用程度和抗旱管理水平等实际情况，因地制宜地制定相应的抗旱减灾对策。 (5)开发GIS系统。把G工S引入关中灌区干早评价指标体系中，可方便地将图形数据与属性数据有机结合起来，充分表达数据的地理图形信息，使两种数据的管理在同一操作平台即可完成。该系统建成后能实现对关中灌区旱情信息的可视化查询和干旱评价。
张丽[3]2007年在《基于供需平衡的灌区水资源合理配置研究》文中研究指明灌区是国家粮食安全的基础保障,区域经济发展的重要支撑,同时也是区域生态环境保护的重要依托。随着人口激增、农村经济发展和小城镇建设步伐的加快,农业水资源短缺问题越来越严重地制约到灌区的发展。因此,研究灌区的水资源供需矛盾、对有限水资源进行合理调配和利用,对灌区的可持续发展和生态环境保护具有重要的意义。本文基于以上认识,以陕西省关中地区最大的宝鸡峡灌区为研究对象,按照自然地形和工程布局划分为塬上和塬下两大灌溉子系统,分别进行了现状条件下,不同降水典型年、不同来水保证率和不同灌溉方式组合的水资源供需计算和分析;在各子系统作物需水时间和需水规律分析的基础上,构建了基于供需平衡的灌区水资源配置模拟模型,依据不同的水库调配原则和不同需水要求,组合生成多种方案,进行了水资源合理配置研究。得到如下主要研究结论:(1)以2003年为基准年,依据现状条件下的供水工程规模、作物种植种类、种植面积,将不同来水频率、不同降水频率和不同灌溉方式组合,对两个子区分别进行水资源供需平衡计算。分析结果表明:灌区在枯水年,来水偏枯,且采用充分灌溉方式时,缺水量4.37亿m3,缺水率可达37.38%,缺水严重,供需矛盾突出。(2)构建了基于供需平衡的灌区水资源配置模拟模型,模型可对不同灌溉方式、不同种植结构、不同调蓄方式下的各种方案进行模拟与调算,得到各方案在塬上塬下以及不同作物之间的供需平衡结果。通过人机交互对不同方案进行决策。(3)将充分、非充分灌溉条件下的灌溉需水过程化,依据不同的水库调配原则和不同需水要求,组合生成多种方案,对不同方案下灌区供需平衡进行模拟计算。计算结果表明:平水年充分灌溉条件下,方案2相比方案1可增加供水2790万m3;枯水年充分灌溉条件下,方案2相比方案1可增加供水4221万m3;枯水年非充分灌溉条件下,方案2相比方案1可增加供水873万m3。由此可见,方案2能比方案1提供更多的供水,是较优的配水方式。在非充分灌溉条件下,采用方案2配水,使得灌区缺水量仅为767万m3,对比其它情景,可以比较明显得减少灌区的需水量,减轻供水压力,同时也减少地下水的开采量。(4)采取节水灌溉和水库调水措施可以缓解灌区缺水现状,但要从根本上解决缺水问题,除了开源、节流、积极治污外,还应修建有较大调蓄能力的蓄水工程,增加供水能力,从而实现灌区水资源持续利用与生态环境保护的协调发展。
王斌[4]2017年在《多水源供给模式下灌区旱灾诱发危机诊断与预警》文中提出干旱灾害作为影响区域水资源安全的主要因素,是全球范围内频繁发生的一种慢性自然灾害,它对社会生活和经济发展的影响之大、范围之广、持续之久、危害之深,超出了其他任何自然灾害,成为了影响世界发展的严重不稳定因素和影响国民经济可持续发展的瓶颈因素。特殊的地理条件和气候特征决定了我国是一个干旱及旱灾频繁发生的国家,干旱问题已成为我国社会经济可持续发展、水资源可持续利用和管理所面临的重大问题和难题。近年来受全球气候变化的影响,我国干旱事件出现的频率呈现增长趋势,且干旱程度日趋加剧,缺水矛盾凸显,严重制约了我国的社会经济和谐发展,并威胁国家安全。可见,当前阶段的干旱问题对国家发展的影响已远高于历史任何时期,其研究也到了刻不容缓的地步。有关干旱的话题,一直是近年来国际学术界研究的热点,其内容主要涉及干旱规律、干旱指标与评估、干旱预警和干旱管理等四个领域,部分成果已被推广于生产一线,对区域抗旱减灾起到了积极的作用。但由于旱灾本身的学科交叉性和复杂性,使得以往的研究成果在应用过程中还有很多有待研究和完善的地方,如干旱指标体系不完善、基础性研究不足、重预警轻应变、重应急轻防御、决策支持系统实用性不强等。鉴于此,针对上述研究在干旱管理领域存在的缺陷及不足,本文拟从区域抗旱实务的角度出发,对旱灾危机评估、预警和应对过程中存在的机制问题和实用性问题进行深入地探讨,并以陕西省泾惠渠灌区为例展开案例研究。具体过程如下:首先结合灌区的多水源供给模式,提出并构建了考虑灌区供需双侧的旱灾危机诊断指标体系;耦合多水源二元水循环模拟模型和滚动修正模式,建立了面向灌区的旱灾危机滚动预警机制,可结合未来降水概率和地面的土壤熵情变化,不间断地发布旱灾危机的警示信息;以此为基础,进一步构建了面向灌区抗旱的诊断-预警-决策框架体系,可结合多水源二元水循环模拟模型实现模拟预警和决策推演,同时基于历史旱情信息,构建了旱灾危机应对方案库,可实现对旱灾从诊断、预警到决策的全过程支持;最后,以泾惠渠灌区为案例区,进行验证计算,分析本研究所建立的多水源供给模式下的灌区旱灾诱发危机诊断与预警体系的合理性与实用性。具体研究内容和所得结论如下:(1)泾惠渠灌区现状及抗旱能力分析通过对泾惠渠灌区的现状调查,发现灌区降水量及径流量年际变化较大,年内分布不均,同时泾河旱涝兼存,灌区蒸发较为强烈;渠首引水量缩减且含沙量大,而灌区需水量却在逐年上升,地下水超采问题日益严重;灌区所在地区旱灾频发,同时面临着水资源严重不足、渠系工程年老失修、节水管理和灌溉技术不成熟、地下水超采及水污染问题并存等问题,抗旱压力大。(2)灌区旱灾危机诊断指标体系提出基于二元水循环理论的灌区旱灾危机诊断指标体系。该指标体系涵盖了灌区干旱状态和灌区抗旱能力(水源情势)的双重表征,可回答干旱过程中实时旱情和水情两个层面的问题。同时,体系将干旱状态指标D及抗旱能力指标S进行综合,构建了旱灾危机诊断指标DAI。透过该体系,决策者可实时掌握灌区的旱情发展、抗灾能力变化以及成灾的危机程度,即在准确反映灌区当前的旱情状态的情况下,进一步结合未来来水和当前决策方案,模拟灌区未来可能遭受的旱灾威胁。(3)多水源二元水循环模拟模型的实现诊断指标体系具有实时获取性,但是其阈值设定和预警机制则要求以二元水循环模型作为支撑。结合灌区的多水源供给模式,构建了泾河流域分布式水文模型和水资源配置模型相耦合的灌区引水模型,并与灌区地表水与地下水联合调配模型、墒情预测模型和灌区地下水均衡模型结合,建立了灌区多水源二元水循环模拟模型,以保证指标获取、预警与决策模拟功能的实现。校验结果表明,该模型可较好地模拟干旱事件演变过程中的灌区二元水循环过程,为合理利用地表水与地下水,发挥最大抗旱潜力,有效降低干旱成灾风险提供支持。(4)灌区滚动式旱灾危机预警机制及决策体系框架以多水源二元水循环模拟模型为基础,将灌区旱灾危机诊断体系与滚动预警机制和决策支持机制相融合,建立了灌区旱灾危机诊断-预警-决策框架体系。在滚动预警机制和决策模拟机制下,可实现对灌区旱灾危机的“预警—预决策—预决策效果分析—预决策修正—决策—预警”的全过程滚动式的旱灾预警及决策支持,弥补干旱演变过程中常规旱情评估体系对干旱应对过程支持的缺位问题。(5)实例验证分析以陕西省泾惠渠灌区2013-2014年的实测资料为基础,进行灌区旱灾危机预警及决策模拟,并以官方监测结果进行对比分析,验证旱灾危机诊断体系与应对机制的合理性。同时,与单因素指标降水量SPI、土壤墒情指标进行同期验证,从侧面印证本研究所建立的旱灾预警体系的科学性与合理性。结果表明,本文建立的诊断与预警体系综合考虑了灌区干旱状态及水源情势等因素,从旱情与水情(即需和供)两个层面表征了干旱事件的发展走势,相对SPI和土壤墒情指标包含了更多有关抗旱能力的信息,故其对抗旱实践过程更具有指导意义。从比对结果看,旱灾危机诊断与预警体系是一个更加科学合理、综合完善的体系,并可通过该系统仿真模拟制定科学合理的抗旱预措施和应急措施,有效缓解灌区未来干旱旱情,具有较强的应用价值。
杨晓茹[5]2006年在《陕西省引汉济渭调水工程受水区水资源优化配置研究》文中认为水资源短缺己成为制约我国大部分城市及工农业生产发展的主要因素之一。陕西省渭河流域关中地区属于干旱半干旱地区，区内水资源供需矛盾十分突出，有限的水资源已无法承载区域经济社会的发展。为此实施跨流域调水以解决关中地区的供需水矛盾，改善关中地区的水环境已成为当务之急。陕西省引汉济渭调水工程是近期解决关中地区严重缺水的跨流域调水工程，如何对调水工程水资源系统进行合理运行、科学调度是急待解决的问题。因此，开展此项研究具有十分重要的意义。 论文在查阅国内外相关文献资料的基础上，结合引汉济渭调水工程和受水区的实际，在分析研究受水区供用水现状的基础上，采用分类用水定额法和神经网络模型对受水区需水量进行了预测，对受水区进行一次、二次供需水平衡分析，提出不同水平年引汉济渭调水工程需调水量：并以区域可持续发展为导向，采用系统分析方法，在确定的调水规模基础上建立大系统分解协调模型，以各子系统相互协调配合实现供水综合效益最大为全局最优解，对引汉济渭调水工程所调水量进行了优化配置。论文取得的主要研究成果为： (1) 在需水预测上采用神经网络数学模型：针对受水区的实际情况，采用遗传模拟退火算法实现对BP网络的优化。 (2) 基于系统分析方法，充分考虑区域的经济、社会和生态环境等因素，以供水综合效益最大为全局最优解，建立了大系统分解协调模型，对调水工程调水量进行了优化配置，为实现其规划目标、获得最大综合效益提供了依据。
刘涵, 黄强, 王剑, 成福云[6]2005年在《干旱年关中西部灌区水资源优化调配研究》文中研究说明针对关中西部灌区水资源供需矛盾突出的现状,提出对其主要水源工程实行联网调水的设想。并应用大系统分解协调原理,建立了叁层递阶优化调配模型,采用模拟技术与优化技术相结合的方法对其进行求解,得到了不同规划水平年(2005和2015年)来水较枯时(P=75%,95%)的单灌区调度和联网调水结果,其中缺水严重的羊毛湾和宝鸡峡塬下灌区灌溉保证率提高了8%～22%。表明实行联网调水可以实现关中西部灌区水资源的合理调配。
刘帆[7]2004年在《宝鸡峡灌区水库优化调度及关中西部水源工程管理策略研究》文中指出本文着重研究了宝鸡峡灌区水库兴利调度问题，探讨了解决关中西部地区资源性缺水的措施。文中分析了国内外有关水库优化调度研究进展和存在的主要问题，探讨了水库优化调度的发展方向。针对宝鸡峡灌区属资源性缺水地区，缓解或解决水资源供需矛盾，除采取节水、兴建蓄水工程以及跨流域调水工程等措施外，应充分发挥已成水利设施的作用，实现多种水源工程联合运用、统一调配，使水资源得到充分利用。然而，长期以来关中地区大、中型水源工程基本上是自成系统、相互独立，未形成有效的调度措施，难以互补余缺，水资源得不到充分利用，造成了水资源的浪费。从水资源配置的主要要素——数量、时间、空间和用户性质的综合分析，研究宝鸡峡灌区水量的优化调配问题，分析水源工程优化调配的必要性和可行性，确定合理的水源工程优化调配方案。这对今后的多水源、多目标水资源开发利用规划工作具有重要的参考作用。 本文从系统工程的思想、理论出发，以水资源的合理利用为目标，以宝鸡峡灌区水量的供需平衡分析为主要内容，分析了现状年、林家村渠首加闸、2010年小水河水库建成和2020年、2030年“引洮济渭”工程情况下整个灌区供需水的变化及其影响因素。并分析了“四大”水源工程水量联合调配和跨流域调水的可行性和其主要的工程措施。分析研究认为：林家村灌区在现有工程条件下灌溉保证率很难得到满足，渠首加闸工程不能使灌区的灌溉用水得到保证，只有通过在渭河支流小水河水库的补水才能使目前的缺水状况得到缓解，远期“引洮济渭”工程主要对生态需水起调节作用。魏家堡灌区，由于河源来水、灌区缺水和弃水同步性很强，本身又不具备调蓄能力，还受到引水能力的限制，所以缺水比较严重。通过小水河水库和“引洮济渭”工程的补水还不能完全满足灌区对灌溉的要求，但是可以通过“引石济魏”和地下水的补给来满足灌区的需水要求。 关中西部地区“四大”水源工程水量联合调配有一定的可行性，但是要满足本地区发展对灌溉和生态用水的需求，只能通过跨流域调水来解决。
赵阿丽[8]2005年在《灌区节水改造综合效益评价和灌溉水资源合理配置研究》文中研究指明研究灌区节水改造综合效益评价及地面水与地下水联合调度问题,对指导灌区节水改造项目后评估和保障灌区水资源可持续利用是十分必要的。目前,国内外对灌区节水改造从社会、经济、生态环境等综合效益量化评价方面的研究成果并不多见。因此,开展此项研究具有十分重要的理论价值和生产实际意义。论文从陕西省关中九大灌区的实际出发,在查阅国内外大量相关文献资料的基础上,采用调查分析、模型计算、理论研究和实例应用等相结合的技术路线。首先,分析了灌区的自然条件及存在的主要问题,并从水资源可持续利用和保障陕西省粮食安全的角度,探讨了对灌区进行节水改造的紧迫性和重要性;其次,结合灌区节水改造实施情况,采用模糊综合评价的方法,建立了由社会性指标、资源性指标、经济性指标、技术性指标和生态环境性指标等五大体系八项指标组成的综合评价指标体系,构建了综合评价模型,将综合评语分为效益差、效益一般、效益良好、效益优良四个等级,通过模糊分析计算得到综合评价分值,由现状年的0. 50提高到规划年的0. 66,说明灌区节水改造后效益综合指标提升了一个级别,即从合格级别上升为良好级别;第叁,考虑了灌区的社会、经济和水资源等系统,采用模拟技术,建立了灌区地面水与地下水联合优化调度的模拟模型,并以泾惠渠灌区为实例,预测了该灌区近期(2005年)、远期(2010年)的需水量分别为7. 07亿m3和6. 94亿m3,来水量分别为14. 83亿m3和14. 67亿m3,供水量分别为6. 6亿m3和6. 53西安理工大学工程硕士专业学位论文亿m3,并通过模拟模型计算及灌区水量供需平衡分析,得出在一般干旱年,河流径流比较丰沛,地下水供水量占总供水量的25%左右,地下水可以得到补充涵养:在干旱年或特旱年,地下水供水量占总供水量的30%左右,可以利用地卜水库进行水量调节,地下水主要依靠丰水年的地面水及灌溉渗水进行补充涵养的结沦。因此,加强地厂水和地表水的联合调度将在更大的时空范围内调节水资源的分布,确保灌区水资源的可持续利用。关键词:灌区节水改造综合效益评价 地卜水资源模拟一优化调度模糊综合评价地表水资源
李猛[9]2007年在《西北地区节水农业发展战略研究》文中提出我国西北地区包括新疆、青海、宁夏、甘肃、陕西五省(区)的全部和内蒙古自治区的西部等地区,面积360万km2,约占全国土地面积的37.5%。西北地区特定的自然环境和水资源条件,决定了水在其经济社会发展、生态环境建设中的极端重要性。发展节水农业是西北地区农业和经济社会可持续性发展的重要保证。本论文从我国西北地区的水资源量着手,分析了当前该地区水资源特点及其开发利用现状。西北地区降水稀少,蒸发强烈,水土资源分布不平衡,水资源供需矛盾突出;另一方面,水资源开发利用不合理,农业用水效率低,农田灌溉水利用率仅为0.3~0.4左右,浪费极其严重。在发展节水农业方面,问题表现在:节水认识上存在误区;节水灌溉技术水平低;灌区工程不配套,老化失修严重;节水资金投入不足;农业灌溉水价偏低,水费到位差;节水管理体制不健全;节水农业政策有待完善;农业生产结构不够合理;节水设备质量不高,产业化程度低。为了因地制宜地发展节水农业,本文将西北地区节水农业划分为内蒙古高原区、西北黄土高原区、川陕山丘盆地区、西北内陆区和青藏高原区等5个一级节水农业类型区和13个二级节水农业类型区,并分别对分区内的自然资源状况、农业节水现状进行了研究,指出了区内节水农业方面存在的主要问题,重点探讨了适宜区内的农业节水战略措施。并提出了西北地区节水农业发展战略途径:(1)统筹安排,合理布局,科学制定西北地区节水农业发展规划;(2)提高节水灌溉水平,全面推进节水高效灌溉农业建设;(3)加强旱地节水农业建设,实施水旱并举的节水农业发展战略;(4)建立和完善节水农业管理体制,加强管理;(5)建立健全节水农业发展的保障措施,完善服务。最后,对西北地区水资源供需发展态势、承载力等进行了分析,认为西北地区农业节水具有很大的潜力,通过节水和高效用水,能够实现水资源的可持续利用,并探讨了西北地区节水农业的发展趋势以及在节水过程中需要注意的几个问题。
刘涵, 黄强, 王剑[10]2005年在《基于模拟优化技术的关中西部灌区水资源调配研究》文中研究指明基于模拟优化技术 ,应用大系统分解协调理论 ,对关中西部灌区主要水源工程实行联网调水 ,建立了叁层递阶优化调配模型 ,得到 2 0 0 5年、2 0 1 5年来水频率P =75 %、95 %时的单灌区调度和联网调水的结果。计算结果表明 ,对关中西部灌区实行联网调水可以实现对水资源的合理调配。
参考文献：
[1]. 关中灌区水资源合理调配研究[D]. 王剑. 西安理工大学. 2003
[2]. 关中灌区干旱指标体系的建立与抗旱措施研究[D]. 成福云. 西安理工大学. 2003
[3]. 基于供需平衡的灌区水资源合理配置研究[D]. 张丽. 西北农林科技大学. 2007
[4]. 多水源供给模式下灌区旱灾诱发危机诊断与预警[D]. 王斌. 长安大学. 2017
[5]. 陕西省引汉济渭调水工程受水区水资源优化配置研究[D]. 杨晓茹. 西安理工大学. 2006
[6]. 干旱年关中西部灌区水资源优化调配研究[J]. 刘涵, 黄强, 王剑, 成福云. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2005
[7]. 宝鸡峡灌区水库优化调度及关中西部水源工程管理策略研究[D]. 刘帆. 西北农林科技大学. 2004
[8]. 灌区节水改造综合效益评价和灌溉水资源合理配置研究[D]. 赵阿丽. 西安理工大学. 2005
[9]. 西北地区节水农业发展战略研究[D]. 李猛. 西北农林科技大学. 2007
[10]. 基于模拟优化技术的关中西部灌区水资源调配研究[J]. 刘涵, 黄强, 王剑. 干旱区资源与环境. 2005