宁夏引黄灌区水资源优化配置研究
发布时间：2020-09-25 15:08
随着社会经济的快速发展,宁夏引黄灌区水资源的需求量日益增加,供需矛盾越来越突出,水资源短缺已经成了制约引黄灌区社会经济发展的瓶颈；引黄灌区取水总量为65×108m3,其中农业用水占90%,灌溉水利用率仅为40%,农业用水比重偏高,利用效率低。本文针对宁夏引黄灌区水资源短缺与利用效率低并存这一问题,采用模拟与优化相结合的方法,对引黄灌区的水资源优化配置进行了研究。基于GIS和RS等先进工具,建立引黄灌区的SWAT模型,并将此模型应用到灌区水资源管理中；在对引黄灌区水资源条件和开发利用现状调查的基础上,以促进区域社会、经济、环境等综合效益最大为目标,建立了基于可持续发展的区域水资源优化配置模型,利用改进的粒子群算法对该模型求解,确定了不同规划水平年不同降水频率下水资源优化配置方案。为宁夏引黄灌区水资源的管理提供理论依据。主要研究成果如下： (1)通过调查研究宁夏引黄灌区的自然地理概况、社会经济概况以及水资源开发利用现状,从而找出引黄灌区水资源开发利用过程中所存在的问题。 (2)基于SWAT模型构建引黄灌区分布式水文模型,利用引黄灌区1990-2012年的气象、水文等资料进行模拟,以相对误差、相关系数和纳什效率系数3个指标为标准,以2000-2006年实测月径流量和输沙量对模型的敏感参数进行率定,并以2007-2011年的实测月径流量和输沙量对模型进行验证。研究结果表明,两个站点的模拟结果基本满足模型评价要求,说明SWAT模型适用于引黄灌区的径流和泥沙负荷模拟,可以为引黄灌区的水资源管理提供决策依据。 (3)运用SWAT模型对引黄灌区气候变化和土地利用变化情景下径流的可能变化情况进行了分析,得出降水和气温的变化对径流的影响程度；引黄灌区不同土地利用类型产流量的排序为耕地林地草地。 (4)以2009年为现状水平年,在考虑节水措施的基础上,对规划水平年2015年和2025年引黄灌区的经济社会发展进行预测,利用定额法预测引黄灌区规划水平年农业、工业、生活和生态需水量。用已建立的引黄灌区SWAT模型对径流量进行预测,从而预测不同规划水平年的可供水量,进而对引黄灌区不同规划水平年的水量进行供需平衡分析。 (5)根据水资源优化配置的理论与原则,以经济、社会和环境的综合效益最大为目标,建立宁夏引黄灌区水资源优化配置模型,确定模型的相关参数后,利用改进的粒子群算法对该多目标配置模型求解,从而得到2015,2025两个规划水平年50%,75%,90%三个降水频率下优化配置结果。并对优化配置结果分析,从而对宁夏引黄灌区水资源的管理提出对策和建议。
【学位单位】：宁夏大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2014
【中图分类】：S277.7
【部分图文】：
水总量38.605亿m3，折合降水深170inm，较多年平均值偏少15%。宁夏引黄灌区各县（区）分区降水量见表2-4,引黄灌区2009年降水量与多年平均值比较见图2.2。 表2-4宁夏引黄灌区各县（区）分区年降水量统计表 计算面积 2009年 多年平均县（市） ， (km2) 降水量（亿m3) 降水深（mm) 降水tt (亿m3) 降水深（nun)银川 1660 3.279 198 3.023 182永宁县 1011 1.943 192 1.788 177贺兰县 1208 2.769 229 2.556 212灵武市 3663 7.228 197 6.701 183小计 7542 15.219 202 14.068 188大武口区 922 1.838 199 1.793 195通：农区 1100 1.958 178 1.91 174平罗县 2070 4.048 196 3.948 191小计 4092 7.844 192 7.651 187利通区 929 1.443 155 1.719 185青铜峡市 1851 2.878 155 3.429 185小计 2780 4.32 丨 155 5.148 185沙坡头区 5213 6.826 131 10.812 207中宁县 3345 4.396 131 6.963 208小计 8558 11.221 131 17.775 208
其中引黄灌区地表水资源量2.280亿m3，折合径流深9.9 mm,比多年平均偏小9%。宁夏引黄灌区各县（区）分区地表水资源量见表2-5，引黄灌区2009年径流量与多年平均值比较见图2.3。 表2-5宁夏引黄灌区各县（区）分区地表水资源量统计表 3计算面积 2009年 多年平均县（市） (km2) 径流量（亿m3) 径流深（mm) 径流量（亿m3) 径流深（mm)银川 1660 0.247 14.9 0.278 16.7永宁县 1011 0.155 15.3 0.174 17.2贺兰县 1208 0.261 21.6 0.294 24.3灵武市 3663 0.147 4.0 0.166 4.5大武口区 922 0.260 28.2 0.256 27.8滋农区 1100 0.201 18.3 0.198 18.0平罗县 2070 0.411 19.9 0.405 19.6利通区 929 0.097 10.5 0.105 11.3青铜峡市 1851 0.174 9.4 0.188 10.2沙坡头区 5213 0.185 3.5 0.251 4.8中宁县 3345 0.142 4.2 0.192 5.7灌区合计 22972 2.280 93 2.507 -23-
? # 次,# ??图2.4 宁夏引黄灌区各县（区）分区2009年地下水资源量与多年平均值比较2.1.4.4水资源总量宁夏引黄灌区水资源总量是指宁夏引黄灌区内当地降水形成的地表和地下产水量，即地表径流呈与降水入渗补给量之和，不包括过境水量。2009年宁夏水资源总量8.422亿m3，其中天然地表水资源量为6.021亿m\地下水资源量22.070亿m\地下水资源量与地表水资源量间重复计算量为19.669亿m3。其中引黄灌区水资源总量为4.2亿m3,引黄灌区地表水资源量为2.280亿m3,地下水资源量19.555亿m3。引黄灌区各分区水资源总量见表2-7,引黄灌区2009年水资源总M与多年平均值比较见图2.5? 表2-7宁夏引黄灌区各县（区）分区水资源总量统计表 单位:亿汁算面积 降水量 地
本文编号：2826723
【学位单位】：宁夏大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2014
【中图分类】：S277.7
【部分图文】：
水总量38.605亿m3，折合降水深170inm，较多年平均值偏少15%。宁夏引黄灌区各县（区）分区降水量见表2-4,引黄灌区2009年降水量与多年平均值比较见图2.2。 表2-4宁夏引黄灌区各县（区）分区年降水量统计表 计算面积 2009年 多年平均县（市） ， (km2) 降水量（亿m3) 降水深（mm) 降水tt (亿m3) 降水深（nun)银川 1660 3.279 198 3.023 182永宁县 1011 1.943 192 1.788 177贺兰县 1208 2.769 229 2.556 212灵武市 3663 7.228 197 6.701 183小计 7542 15.219 202 14.068 188大武口区 922 1.838 199 1.793 195通：农区 1100 1.958 178 1.91 174平罗县 2070 4.048 196 3.948 191小计 4092 7.844 192 7.651 187利通区 929 1.443 155 1.719 185青铜峡市 1851 2.878 155 3.429 185小计 2780 4.32 丨 155 5.148 185沙坡头区 5213 6.826 131 10.812 207中宁县 3345 4.396 131 6.963 208小计 8558 11.221 131 17.775 208
其中引黄灌区地表水资源量2.280亿m3，折合径流深9.9 mm,比多年平均偏小9%。宁夏引黄灌区各县（区）分区地表水资源量见表2-5，引黄灌区2009年径流量与多年平均值比较见图2.3。 表2-5宁夏引黄灌区各县（区）分区地表水资源量统计表 3计算面积 2009年 多年平均县（市） (km2) 径流量（亿m3) 径流深（mm) 径流量（亿m3) 径流深（mm)银川 1660 0.247 14.9 0.278 16.7永宁县 1011 0.155 15.3 0.174 17.2贺兰县 1208 0.261 21.6 0.294 24.3灵武市 3663 0.147 4.0 0.166 4.5大武口区 922 0.260 28.2 0.256 27.8滋农区 1100 0.201 18.3 0.198 18.0平罗县 2070 0.411 19.9 0.405 19.6利通区 929 0.097 10.5 0.105 11.3青铜峡市 1851 0.174 9.4 0.188 10.2沙坡头区 5213 0.185 3.5 0.251 4.8中宁县 3345 0.142 4.2 0.192 5.7灌区合计 22972 2.280 93 2.507 -23-
? # 次,# ??图2.4 宁夏引黄灌区各县（区）分区2009年地下水资源量与多年平均值比较2.1.4.4水资源总量宁夏引黄灌区水资源总量是指宁夏引黄灌区内当地降水形成的地表和地下产水量，即地表径流呈与降水入渗补给量之和，不包括过境水量。2009年宁夏水资源总量8.422亿m3，其中天然地表水资源量为6.021亿m\地下水资源量22.070亿m\地下水资源量与地表水资源量间重复计算量为19.669亿m3。其中引黄灌区水资源总量为4.2亿m3,引黄灌区地表水资源量为2.280亿m3,地下水资源量19.555亿m3。引黄灌区各分区水资源总量见表2-7,引黄灌区2009年水资源总M与多年平均值比较见图2.5? 表2-7宁夏引黄灌区各县（区）分区水资源总量统计表 单位:亿汁算面积 降水量 地
【参考文献】
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1 庞靖鹏;刘昌明;徐宗学;;密云水库流域土地利用变化对产流和产沙的影响[J];北京师范大学学报(自然科学版);2010年03期
2 王成梓,伊政伟;水资源危机与国际争端[J];东北水利水电;2003年01期
3 黄勇;江河流域开发模式与澜沧江可持续发展研究[J];地理学报;1999年S1期
4 江志红;张霞;王冀;;IPCC-AR4模式对中国21世纪气候变化的情景预估[J];地理研究;2008年04期
5 陈守煜;区域水资源可持续利用评价理论模型与方法[J];中国工程科学;2001年02期
6 邵东国;多目标水资源系统自优化模拟实时调度模型研究[J];系统工程;1998年05期
7 齐学斌,赵辉,王景雷;商丘试验区引黄水、地下水联合调度大系统递阶管理模型研究[J];灌溉排水;1999年04期
8 吴泽宁,索丽生;水资源优化配置研究进展[J];灌溉排水学报;2004年02期
9 董新光,郭西万,邓铭江;流域水资源规划的系统模型──以新疆玛纳斯河流域规划为例[J];灌溉排水;1997年03期
10 马彦琳;新疆农业可持续发展问题研究[J];干旱区地理;1998年04期
本文编号：2826723
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