基于二次分配的郑州都市区水资源配置研究

发布时间：2020-10-09 21:12

　　郑州市作为河南省省会,是人口与生产的高度集中区。随着郑州都市区加快建设,水资源需求将会持续增长,导致供需矛盾日益激化。本文以郑州市水资源为研究对象,针对城市供水过程的特点,将水厂作为关键节点引入水资源配置范畴,建立两层次水资源分配模式,基本实现了水资源在实际供水环节全过程配置,为郑州都市区水源与水厂的合理规划布局提供了理论支撑。论文的主要内容和研究成果如下:(1)从系统的角度出发,剖析了郑州市水资源系统与都市区给水系统的结构和功能,探索了二者之间的系统结构、空间结构关系,绘制了郑州市水源与用户、水源与水厂的水力联系网络图。在此基础上,构建了郑州市两层次水资源配置总体思路框架。(2)按照郑州市供用水实际状况,对供水水源与用水户进行了分类,从供水水源角度,分析了规划水平年郑州市水源可供水量,采用定额法预测了规划水平年郑州市水资源需求量,为郑州市水资源配置提供了基础数据。(3)构建了郑州市全域水资源优化配置模型,目标函数包括社会效益、经济效益和生态效益三个方面,利用构造评价函数方法,将多目标转化为单目标进行求解。以供需平衡为目标,采取逐步增加调控措施的思路设置配置方案,分析了配置方案各分区各用水户的缺水程度,并作为增加调控措施的依据。配置结果表明,在基本方案的基础上,增加赵口灌区供水工程、牛口峪提水工程与邙山提灌站供水扩建工程,郑州市规划水平年缺水状况有较大程度改善。(4)在郑州市全域水资源优化配置的基础上,以分析水厂布局和规模为重点,以分析都市区用水户配水量的可实现程度为目标,构建了郑州都市区多水源多水厂水资源二次分配模型,实现了都市区用水户配置水量的二次分配。结果表明,主城区、东部新城区、西部新城区和新郑组团水源与水厂布局基本合理,能够满足区域用水需求,其它分区存在不同程度问题,航空城在2020年水厂规模较小,南部新城区水厂规模小且水厂的供水水源单一,登封组团水厂的供水水源单一,新密组团水厂规模小。
【学位单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TV213.4
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 国外水资源配置研究进展
        1.2.2 国内水资源配置研究进展
        1.2.3 目前存在的问题
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 郑州都市区概况及其水资源系统分析
    2.1 郑州都市区概况
        2.1.1 郑州都市区总体规划概述
        2.1.2 郑州市社会经济概况
        2.1.3 水资源概况
    2.2 郑州市水资源系统分析
        2.2.1 郑州市水资源系统
        2.2.2 郑州都市区给水系统
        2.2.3 郑州市水资源系统与都市区给水系统关系
    2.3 两层次水资源配置的总体思路
    2.4 本章小结
3 郑州市水资源供需预测分析
    3.1 水资源需求分析
        3.1.1 经济社会发展预测
        3.1.2 综合生活需水预测
        3.1.3 农业需水预测
        3.1.4 工业需水预测
        3.1.5 生态环境需水预测
        3.1.6 郑州市总需水预测
        3.1.7 预测成果合理性分析
    3.2 水源可供水量分析
        3.2.1 当地地表水可供水量
        3.2.2 黄河干流可供水量
        3.2.3 南水北调中线工程可供水量
        3.2.4 地下水可供水量
        3.2.5 中水回用及雨水集蓄可供水量
        3.2.6 其他水源可供水量
        3.2.7 可供水量预测汇总
    3.3 本章小结
4 郑州市全域水资源优化配置
    4.1 水资源优化配置模型构建
        4.1.1 决策变量
        4.1.2 目标函数
        4.1.3 约束条件
    4.2 模型求解
        4.2.1 多目标优化算法
        4.2.2 模型求解软件
    4.3 优化配置方案设置
    4.4 优化配置结果
        4.4.1 2020年水资源优化配置
        4.4.2 2030年水资源优化配置
    4.5 本章小结
5 郑州都市区多水源多水厂水资源二次分配
    5.1 都市区需水分析
    5.2 都市区水厂分析
        5.2.1 现状水厂概况
        5.2.2 规划水厂概况
    5.3 都市区水源可供水量分析
    5.4 都市区水资源二次分配模型及求解
        5.4.1 目标函数
        5.4.2 约束条件
        5.4.3 模型求解
    5.5 都市区水资源二次分配结果及分析
        5.5.1 2020 年都市区水资源二次分配
        5.5.2 2030 年都市区水资源二次分配
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 研究特色及新见解
    6.3 展望
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢

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