海兴县水资源安全评价及优化配置研究

发布时间：2020-06-22 21:57

【摘要】：随着人口的迅速增长和经济的快速发展,水资源作为人类赖以生存和发展的基础资源,变得越来越重要。人类不断加大对水资源的开发利用程度,导致了水资源短缺、供需矛盾加剧、水环境污染、生态退化等一系列水安全问题。如何缓解当前的水安全问题、减小对社会可持续发展的制约已经成为水资源管理的焦点和难题。华北平原是北方经济发展的核心地区,大部分河流长期干涸,地下水超采严重,水资源紧缺问题日趋严峻。本文选取了河北省沧州市海兴县为研究区,对2014~2017年区域的水资源安全状况进行了评价,进而对区域水资源进行优化配置,主要研究内容和成果如下:(1)针对我国的水资源现状,阐述了本研究开展的必要性。在收集了大量资料的基础之上,分析了海兴县的水资源状况以及现状年供用水情况,提出海兴县水资源开发利用中存在的主要问题。(2)从水资源供水安全、经济安全、社会安全和生态安全四个方面,选取11个评价指标建立了水资源安全评价指标体系;将网络层次分析法(ANP)和灰色关联分析法(GRA)结合,建立了水资源安全评价模型。应用该评价模型对海兴县2014~2017年的水资源安全状态进行了评价。(3)依据海兴县相关政策和发展规划,在规划水平年2025年该区域将实现当地地表水、浅层地下水、外调水和再生水联合供水。然后对2025年50%和75%设计频率下的供需水量进行预测,并进一步分析供需平衡关系,指出了规划水平年不同设计频率下各乡镇的缺水程度。其中,香坊乡缺水程度最为严重。(4)构建了多目标、多水源、多子区、多用户的区域水资源优化配置模型,目标函数考虑了经济效益和社会效益,约束条件考虑了水资源承载力约束、需水量约束、用水总量控制、输水能力约束和变量非负约束。采用人工鱼群算法对模型求解,得到不同设计频率下的水资源优化配置方案。水资源优化配置结果表明:2025年,50%设计频率下,在增加南水北调水和再生水源后,海兴县基本实现供需平衡,南水北调水的跨乡镇调配对降低海兴县的缺水程度具有显著的作用;75%设计频率下,香坊乡的缺水率相比配置前有所下降。(5)针对海兴县现状水资源开发利用中存在的问题,基于规划水平年水资源优化配置方案,提出了海兴县水资源合理开发利用的对策和建议。上述研究成果为区域水资源可持续开发利用提供了决策依据,为海兴县水资源管理提供了关键技术支撑,也为北方其它县域水资源安全评价和优化配置提供借鉴和参考。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV213.4

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