基于地下水生态水位的水资源优化配置研究

发布时间：2017-09-15 12:13

  本文关键词：基于地下水生态水位的水资源优化配置研究

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【摘要】：水资源是生态环境建设和人类发展的重要支撑因素。近些年来,随着中牟县社会经济的飞速发展,水资源问题已经成为制约其社会发展和生态环境改善的重要因素之一。地下水资源一直是中牟县的主要供水水源,但由于地下水资源的不合理开发和利用所导致的环境和地质问题也日益突出。因此开展研究区内地下水生态水位及其调控的研究,并在基于地下水生态需水的前提下,对研究区内的水资源进行合理配置,对促进中牟县区域经济的快速发展具有重大的意义。本文在对中牟县社会经济状况以及自然地理条件详细分析的基础上,深入研究和探讨了有关地下水生态水位的理论以及确定地下水生态水位的方法及步骤,并求解出中牟县地下水生态水位的上阈值和下阈值。在此基础上得出研究区地下水水位恢复至适宜区间的地下水生态调控量。并以此调控量作为区域生态环境需水量。在水资源优化配置理论的基础上,对研究区进行了水资源优化配置研究。文中最后提出了确保研究区内地下水资源可持续开发利用的建议及措施。本文将地下水资源可持续利用与生态环境良性循环作为研究目标,以地质-水文地质条件为基础,以GIS技术为手段,提出了区域地下水生态水位理论与水量调控的计算方法,丰富了区域生态需水理论。同时,文中的水资源优化配置考虑了将地下水生态用水纳入水资源配置中,补充和完善了传统水资源规划的内容。此外,本文提出了解决多目标非线性水资源优化配置模型的大系统总体优化遗传算法,将多目标问题转化为单目标问题,最后将模拟退火混合遗传算法作为单目标优化方法,从而丰富了智能优化方法在复杂水资源优化配置中的应用。研究成果对于中牟县地下水资源的科学利用与有效保护具有一定的参考意义,也为同类研究提供了借鉴。
【关键词】：地下水生态水位 水量调控 水资源优化配置 大系统总体优化遗传算法
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P641.8
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 研究背景及研究意义9-10
• 1.1.1 研究背景9
• 1.1.2 研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 主要研究内容12-13
• 1.4 技术路线与创新点13-15
• 1.4.1 创新点13
• 1.4.2 技术路线13-15
• 2 中牟县区域概况15-25
• 2.1 自然地理概况15-17
• 2.1.1 研究区地理位置及社会经济状况15-16
• 2.1.2 气象条件16-17
• 2.1.3 水文条件17
• 2.2 研究区地质条件17-19
• 2.2.1 地形条件17-18
• 2.2.2 地质条件18
• 2.2.3 地貌条件18-19
• 2.3 研究区水文地质条件19-23
• 2.3.1 地下水含水岩组及分布特征19-20
• 2.3.2 地下水的循环特征20
• 2.3.3 地下水水化学成分及分布规律20-21
• 2.3.4 地下水位动态类型及特征21-22
• 2.3.5 水质情况22-23
• 2.4 本章小结23-25
• 3 地下水生态水位及生态调控量研究25-45
• 3.1 地下水生态水位25-36
• 3.1.1 地下水生态水位理论25-26
• 3.1.2 中牟县地下水生态水位的确定26-36
• 3.2 地下水生态调控量36-43
• 3.2.1 地下水位现状实际埋深状况36-37
• 3.2.2 地下水调控量计算37-41
• 3.2.3 地下水调控对策分析41-43
• 3.3 本章小结43-45
• 4 基于生态水位的需水预测及供需平衡分析45-55
• 4.1 社会经济发展预测45-47
• 4.1.1 人口发展预测45
• 4.1.2 国民经济发展预测45-47
• 4.2 需水量预测47-51
• 4.2.1 需水量预测原则47-48
• 4.2.2 需水预测方法48
• 4.2.3 需水量预测结果48-51
• 4.2.4 蓄水预测汇总51
• 4.3 水资源供需情况分析51-52
• 4.4 本章小结52-55
• 5 基于地下水生态水位的水资源优化配置研究55-75
• 5.1 水资源优化配置理论55
• 5.1.1 水资源优化配置的内涵55
• 5.1.2 基于生态需水的水资源优化配置的基本原则55
• 5.1.3 目前存在主要问题55
• 5.2 基于生态水位的水资源优化配置模型的建立55-63
• 5.2.1 水资源优化配置的基础56-57
• 5.2.2 目标函数和约束条件57-59
• 5.2.3 模型参数的确定59-63
• 5.3 模型求解方法63-69
• 5.3.1 模型求解思想63
• 5.3.2 算法设计63-69
• 5.4 模型求解与分析69-73
• 5.4.1 模型求解69-70
• 5.4.2 配置结果70-71
• 5.4.3 目标值及协调性分析71-72
• 5.4.4 模型适应性分析72
• 5.4.5 中牟县地下水开发利用的对策与建议72-73
• 5.5 本章小结73-75
• 6 结论与展望75-77
• 6.1 结论75-76
• 6.2 存在问题及建议76-77
• 6.2.1 存在的问题76
• 6.2.2 建议76-77
• 攻读硕士学位期间参加的科研实践及发表的学术论文77-79
• 致谢79-81
• 参考文献81-83

【参考文献】

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本文编号：856466