长吉经济圈水资源合理配置研究

发布时间：2018-02-27 15:36

本文关键词： 水资源合理配置生态环境需水供需水平衡分析水功能区划水资源安全评价长吉经济圈　出处：《吉林大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】："长吉经济圈"是吉林省为了带动中部城市群发展而提出的以长春、吉林两市为核心的区域经济体,水资源在此区域内时空分配不均,其合理配置已成为长吉经济圈协同发展的重要前提。此外,区域内还面临着过度开采造成的水资源不足、水体污染引起的水质性缺水、生态环境恶化等问题,单纯考虑水量的水资源配置已不能满足区域的用水需求。而目前将生态系统需水纳入到水资源配置中的研究尚处于起步阶段,对于不同生态环境需水的估算以及基于水资源的功能差异、考虑其安全性的水资源分配原则和方法的研究都尚待完善。因此,提出一套维护生态环境良性循环、保障区域水资源安全、满足社会可持续发展的水资源合理配置的理论与方法对地方政府管理、决策具有重要的理论意义和现实意义。本文依托于中国地质调查局沈阳地质调查中心"长吉经济圈水资源合理配置与供水安全"专题(12120115032601),通过野外调查与室内分析相结合,进行水资源量评价和变化规律研究,并从考虑生态需水量的水资源供需平衡关系出发,查明区域供需水存在的问题;在水量、水质评价的基础上,结合区域用水及生态需水要求,进行地表水、地下水联合水功能区划分,基于划分结果评价水资源安全性;最后以MIKE BASIN数值模拟为平台开展定量化研究,以社会、经济可持续发展为目标,以生态优先为重点,系统地考虑水资源分布的规律性、功能性、安全性,提出水资源合理配置方案。主要成果如下:(1)水资源量评价:利用Mann-Kendall非参数秩次相关检验法、小波分析法、多值粗粒化的LZC算法分别对降水变化的趋势性、周期性、复杂性进行分析,区内降水量逐年减少,主要变化周期为10年,其中第二松花江干流流域变化最为复杂,从而反映了水资源量多年的变化趋势。采用代表站降水-径流转化法计算地表水资源量、补给法计算地下水资源量,得到研究区内1956-2013年年均水资源总量为 48.94×108m3。(2)考虑生态需水量的供需水平衡预测:在水资源量评价的基础上,开展供需水平衡分析,结合区域发展对水资源需求的变化,在满足不同环境生态需水量的基础上,对不同规划水平年的供需水量进行预测,得到长春市区、榆树市、磐石市、伊通县会出现缺水现象,自身水资源短缺与连年工业生产规模扩张是造成区域性缺水的主要原因。(3)水环境质量评价:采用改进的内梅罗指数法对水环境质量进行评价,其中地表水中总氮、总磷、Hg均有不同程度的超标,综合水质评价结果为Ⅱ～Ⅴ类;地下水化学类型阴离子以重碳酸型、重碳酸氯化物型为主;阳离子类型以钙、钙镁型为主,综合水质评价等级主要为Ⅱ、Ⅲ类。(4)基于水功能区划的水资源安全评价:依据地表水、地下水水功能区划分不同的标准及规范,结合以上水量、水质评价结果,提出指导地表水、地下水联合水功能区划的思路和方法,选用模糊集对分析模型完成水资源安全综合评价。集中式饮用水水源区与工业用水水源区面临最大的不安全风险,分散式饮用水水源区安全程度最高;吉林市由于水资源量更为充沛,其水资源安全等级整体优于长春市。(5)水资源合理配置:建立考虑社会、经济、生态发展的水资源配置概念模型,以MIKE BASIN数值模拟为平台开展量化研究,提出三个预测方案:①以供水效益最大化为目标的方案:考虑区域水利工程建设规划及需水量的变化,德惠市、九台市、吉林市缺水量将分别减少5103.34× 104m3、4204×104m3、1700×104m3,公主岭市、双阳区、农安县及其他行政区的生活、生态用水全部得到满足;②以生态优先考虑为目标的方案:为了满足地下水采补均衡、河道水量大于最小生态流量等约束条件,德惠市、九台区、吉林市区工业用水量每年将分别减少 9257.82× 104m3、409.51 ×104mm3、2591.35× 104m3;③以经济优先发展为目标的方案:在保障生活、生态用水的基础上,调整工业用水户的优先权,德惠市、农安县、九台市、长春市的经济产值将分别增加74.90亿元、35.98亿元、137.37亿元、300.73亿元,同时,九台区、长春市、农安市的农业用水每月将分别产生233.55× 104m3、25 6.26× 104m3、19.86× 104m3的缺水。最终,推荐将前两个方案相结合,用以实现研究区内生活、生态、生产可持续发展的用水目标。
[Abstract]:The paper puts forward a set of theories and methods of water resource allocation in the region of Changchun and Jilin , which is the core of the development of the central city group . Based on the assessment of water resources , the water supply and demand water balance analysis of water supply and demand is carried out based on the assessment of water resources . ( 5 ) Rational allocation of water resources : A conceptual model of water resources allocation considering social , economic and ecological development is established . Three forecasting schemes are proposed : ( 1 ) To meet the goal of maximizing water supply efficiency .

【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TV213.4

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