河北省水资源费改税成效分析

河北省作为我国首个水资源税改革试点省份,运用税收杠杆效应缓解水资源供给与需求之间的矛盾,达到了节约用水、保护水资源的目的。文中运用对比分析等方法对河北省水资源费改税运行2年以来水资源税收、行业类型、水源类型和地下水开采等方面的成效进行全面评价。结果表明,税改以来水资源税收入规模大幅增长,增速为税改前的3倍;水资源税收结构基本合理,地下水税收为地表水的5.06倍,超采区税收占总收入的52.73%;节水成效初步显现,用水总量下降了6.26%,特殊用水下降了22.85%,火电和钢铁分别下降了45.9%和28.3%;地下水开采得到抑制,在水资源税征收水量增加34.38%的情况下,地下水取水量占比增加了21.73%。     

基于净效益最大化的区域水资源优化配置

根据水资源价值、边际机会成本、最优化数学等理论,基于水资源净效益最大化的水资源优化配置思想,以水资源承载力、用水部门生存条件、用水公平性及可持续发展约束等水资源开发利用约束为准则,建立了基于水资源净效益最大化的水资源优化配置模型.将模型应用于南水北调受益区,对该区域2010年丰水年份、枯水年份的水资源量在经济效益最大化的条件下进行优化配置.研究结果为区域水资源优化管理与配置提供了一定的科学依据.     

基于遗传算法的多目标水资源优化配置——以沈阳地区为例

目的以可持续发展的总体要求为基础,构建符合社会、经济和生态三者为目标的水资源优化配置模型,达到三者效益的最大化.方法针对传统将多目标转换成单目标求解中权重和指标等赋值受主观因素影响的问题,使用遗传算法进行多目标优化.以沈阳市为例,依照其水资源实际情况确定模型中的各项参数,借助Matlab软件对水资源优化配置模型进行计算求解.结果由辽西北(LXB)供水工程竣工前水资源配置方案,结合未来LXB供水工程相关规划得出了2020年和2030年规划水平年不同保证率下的水资源优化配置方案;各水源和用户的供水量均有下降,地下水的供水量明显减少,优化配置结果相对合理可靠.结论笔者所提出的方案为沈阳市节水型城市的建设提供了一定的理论支撑,同时也证明该研究方法在解决多目标规划问题有一定优势.     

基于Pareto解集的多目标农业水土资源优化配置模型

考虑农业系统中水资源与土地资源相互联系、相互影响的特征,本研究建立非线性多目标水土资源联合配置模型.模型基于二次水分生产函数,以灌区总灌溉净效益最大和用水效率最大为目标,对不同作物不同月份的地表水灌溉水量和地下水灌溉水量、灌区种植结构进行联合优化配置.针对传统的求解方法造成结果信息丢失等问题,本研究使用遗传算法求解此复杂非线性多目标模型的Pareto解集.将模型应用于黑河流域中游盈科灌区,得到194组非劣的水土资源分配方案.结果表明:Pareto解集不仅可以直观展示出目标之间相互博弈的状态,而且可以全面展现出水土资源分配的博弈状态,以及随着目标倾向性改变,作物的重要性也可能随之改变的过程.该模型统筹考虑了地表水与地下水资源、水资源与土地资源、灌溉净效益与水资源利用效率之间的关系,将其内在复杂的博弈关系清晰地展现出来,可以为实际应用提供更丰富的决策支持信息.     

城市多举措压采地下水技术措施探讨

在对城市多举措地下水压采方案编制原则进行简单阐述后，从城市水资源规划水平年可供水量和需水量预测角度出发，分析了城市水资源优化配置方案。最后，对城市多举措压采地下水的技术措施方案进行了认真分析研究。     

基于DPSA算法直接补渠的单库-单站系统水资源优化配置

针对直接补渠的单库-单站系统水资源优化配置问题,以一定供水期内系统所在受水区缺水量的平方和最小为目标,各时段水库供水量和补渠泵站提水量为决策变量,考虑水库年可供水总量等约束条件,建立直接补渠的单库-单站系统水资源优化调度数学模型,并采用动态规划逐次逼近法(dynamic programming successive approximation,DPSA)求解,获得各时段水库最优供水量、弃水量和补渠泵站提水量.以南京市六合区三友水库为例,优化结果表明,来水频率75%和95%时,优化配置后的水库弃水量和常规调度相比分别减少了5.14%和9.0%,说明该方法能充分发挥水库的调蓄作用,减少水库的弃水量,更好地实现水资源的有效利用,从而减少受水区的缺水量.     

水资源优化配置中的市场交易博弈模型

提出了一种把用水权和排污权结合起来的水市场交易方案．该方案首先根据一定流域内用水者的用水权、排污权的初始分配不同，用水过程中水资源的利用率、节水成本、治污成本等不同，从而导致其用水效益不等的状况，建立了以水资源社会总效益最大为目标的完全信息动态博弈模型，随后基于逆向归纳法求出此模型的子博弈精炼纳什均衡解，得到用水者在水市场中可行的最优交易方案．该方案综合考虑了用水者的用水权和排污权，充分利用市场机制来优化配置水资源，算例表明了模型具有可行性．     

基于虚拟水及营养学的水资源优化配置

为综合考虑经济效益、虚拟水消耗量、人均用水公平性差异以及营养学因素在地区农畜产品生产规划中的作用,研究了基于虚拟水及营养学的水资源优化配置问题。建立了经济效益最大化、虚拟水消耗量最少、人均用水公平性差异最小并满足营养学约束的多目标优化模型。用可变模糊决策理论求解模型,得到最佳的各类农畜产品生产方案。以石羊河地区各数据为例对模型进行仿真,结果表明所得到的方案是综合性能最优的方案。     

面向山-水-林-田-湖-草各系统均衡的河套地区水资源合理配置研究

内蒙古河套地区内有大面积草地、300多个海子,是我国北方重要的生态屏障.但河套地区内耕地密布,长期大规模河道外引水,引排水渠系纵横交错,人类活动影响剧烈,改变了地表径流和地下径流的数量和路径,致使黄河径流量与人工水循环通量此消彼长,水资源优化配置面临巨大挑战.本文构建适用于强人类活动影响下的分布式水文模型——WACM4. 0,改进水资源配置模块(包括区域水均衡、地下水生态水位阈值设定、生态补水量与乌梁素海生态保护目标,社会经济用水效益最大化目标),从山-水-林-田-湖-草各系统水量消耗过程入手,考虑蒸发、入渗以及单元间的水量平衡,将各个平衡系统统一联系起来,精细模拟河套地区渠系引水、耕地、林地、草地、未利用地、乌梁素海、乌海滩涂、海子、居工地与沟道排水等多时空水循环与耗水过程,并开展基于耗水量的水资源优化配置研究.结果表明:近10年全河套地区平均每年耗水量62. 77×10~8m~3,整体呈下降趋势,平均每年耗黄水量42. 59×10~8m~3,整体也呈下降趋势.近10年平均每年生态耗水量为16. 48×10~8m~3,平均每年生态耗黄水量为9. 08×10~8m~3.本文考虑社会经济发展速度与节水水平设置"高方案""中方案"和"低方案"预测2030年各用水户耗水量,开展水资源配置分析,在考虑满足用水总量控制指标、生态环境保护目标基础上,为实现社会经济用水效益最大化,推荐中方案,以期为河套地区乃至黄河流域生态保护和高质量发展提供技术支撑.     

基于Visual MODFLOW的武威盆地地下水动态模拟及预测

采用Visual MODFLOW(VMOD)模型对武威盆地地下水动态进行数值模拟,预测规划年水资源配置方案下威武盆地地下水动态.模型识别与验证结果表明VMOD模拟效果良好,可用于研究区地下水系统采补平衡分析.水资源配置方案下的VMOD模型预测结果表明:各规划年地下水系统补、径、排空间格局总体趋势变化较小,山麓洪积扇井河混灌区南部地下水水位持续下降.至2020年,地下水位上升区间由盆地中部逐渐向东南方向移动,泉水溢出区地下水系统一定程度上得到恢复,地下水位整体下降情况逐步得到改善.     

基于水资源通用配置与模拟模型的邯郸市水资源优化配置

为实现区域水资源的动态调控,立足河北邯郸市水资源本底条件差且管理需求高的现状,利用水资源通用配置与模拟(general water allocation and simulation, GWAS)模型构建了基于自然-社会二元水循环的动态邯郸市水资源配置模型,在选用1980—2016年和2020年相关数据分别对模型水循环模块和配置模块开展参数率定和验证的基础上,对区域2025年和2035年平水年(保证率P=50%)、枯水年(P=75%)的水资源分别进行配置。结果表明：邯郸市2025年平水年和枯水年的配置水量分别为22.43×10⁸ m³和21.53×10⁸ m³,缺水率分别为11.70%和22.13%,缺水口主要在农业;2035年平水年和枯水年的配置水量分别为25.02×10⁸ m³和23.31×10⁸ m³,缺水率分别为4.53%和21.81%,其缺水情况较2025年明显改善;受邯郸市天然水资源匮乏和西高东...     

基于现代水网建设的区域水资源多维调配研究

基于现代水网建设的区域水资源多维调配,旨在有效缓解区域水资源短缺、地下水超采以及生态恶化等问题。以青州市为研究区域,2013年为基准年,2020年和2025年为规划年,在50%、75%及95%保证率下,进行水资源供需平衡分析。在此基础上,基于现代水网建设,在社会、经济和生态多个维度下,构建了水资源多维调配模型。计算得到不同规划年不同保证率下的水资源多维调配方案。多维调配方案使青州市缺水地区的缺水率降低了10~30个百分点,生活用水、第一产业用水、二三产业用水以及生态用水得到合理分配。基于现代水网建设的区域水资源多维调配能够使区域缺水率显著降低,水资源综合效益最大化,可为区域水资源的高效利用与管理提供参考和依据。     

干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型研究

通过动态耦合运算分布式地下水模拟模型与水资源优化配置模型的技术路线,建立了干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型,该模型既可以对灌区地表水和地下水进行优化调度,又可以合理控制区域地下水位.最后将耦合模型应用到黄河流域某灌区,并对灌区2020和2030年的水资源进行了优化配置,同时对不同区域的地下水埋深进行了控制.研究成果可为干旱灌区的水资源高效利用、盐碱化防治等方面提供借鉴和参考.     

干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型研究

通过动态耦合运算分布式地下水模拟模型与水资源优化配置模型的技术路线,建立了干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型,该模型既可以对灌区地表水和地下水进行优化调度,又可以合理控制区域地下水位.最后将耦合模型应用到黄河流域某灌区,并对灌区2020和2030年的水资源进行了优化配置.同时对不同区域的地下水埋深进行了控制.研究成果可为干旱灌区水资源高效利用、盐碱化防治等方面提供借鉴和参考.     

基于最优化模型的公安宣传资源配置——以诈骗案件的模型验证为例

提出公安宣传资源配置的最优化模型,对公安宣传的效果进行量化评判,解决在固定资源的条件下最大化公安宣传效果,采用诈骗案件数据进行最优化模型验证。定义宣传成本和宣传对象,定义模型最优化目标为最小化社会被害损失,通过不同宣传对象的平均损失、被害可能性推导最优化模型。利用贝叶斯公式转化特定人群受到伤害的统计信息,简化目标函数,构造拉格朗日函数。计算权重矩阵和参数向量,利用KKT条件或MATLAB求解非线性最优化方程。利用收视数据和D市被害人年龄及其被诈骗金额数据,根据客观数据得出在不同类型媒介需要投入的比例,资源配置的最优化模型可操作性强,得出结论清晰明确,可直接指导实践工作。     

华北山前平原典型井灌区地下水水位变化影响因素分析

为定量评估华北山前平原多因子对地下水水位动态变化的影响,选取华北山前平原典型井灌区石家庄市栾城区为研究区,从水量平衡角度分析了影响该地区地下水水位动态变化的主要影响因子;利用主成分回归分析法排除主要影响因子间的相互作用,定量分析了各综合因子对地下水水位回升的贡献率;构建了栾城地下水水位主成分-时间序列模型预测多因子影响下的华北山前平原地下水水位变化。结果表明:1994—2015年栾城地下水水位主要受本地气候因子、本地人类活动和上游人类活动三方面影响因子的共同作用,各因子对当地地下水水位回升的贡献率分别为11.7%、-50.9%和-37.4%,对这三方面影响因子起主导作用的影响因素分别为栾城降水量、栾城小麦和玉米的种植面积以及上游石家庄市区人口;1994—2015年栾城自然气候变化有利于该地区地下水资源的恢复,但人类活动对地下水资源的影响仍占主导作用。     

工业活动对地下水影响程度分析——以陕西省榆林市为例

水资源问题的解决是实现经济可持续发展的重要基础,针对陕西省榆林市目前的水资源问题,文章通过对近年来榆林市工业活动与地下水用量的资料分析,论述了陕北能源重化工基地的经济活动与地下水之间的动态关系;结果表明,榆林市工业总产值与工业用地下水量的相关系数达到0.977,北六县区尤为突出;工业用地下水量占到工业总用水量的55%。就空间而言,各地区工业生产对地下水的影响差异很大,工业活动对地下水影响最大的是府谷县,其次是靖边县,影响程度最小的是榆阳区。水资源的短缺严重制约了陕北经济的发展,甚至成为了制约陕北能源重化工基地的＂瓶颈＂。对此笔者提出了相关对策,为陕北经济与水资源的协调及水资源的优化配置提供参考。     

区域水资源合理配置的多目标博弈决策研究

以区域经济发展与水环境保护相协调为目标,建立了水资源多目标配置模型,并提出了一种基于博弈分析思想的模型求解方法.求解时将多目标决策设计问题转化为博弈决策问题,并采用灵敏度指标及模糊聚类方法将整体设计变量集合分解为各博弈方拥有的战略集,建立多目标问题博弈分析的技术路线和计算步骤,同时采用了协同进化算法.盐城市水资源配置决策应用结果表明,该方法是可行和合理的.     

基于CAS理论的南水北调东线水资源优化配置模型

水资源工程规模的不断扩大,使水资源优化配置问题变得越来越复杂.为此,应用复杂适应系统(complex adaptive system,简称CAS)理论研究水资源优化配置问题,并建立了南水北调东线水资源优化配置仿真模型.仿真结果表明:除个别省份外,其他各省和系统的社会、经济和环境的发展协调度都随着调水量的增加而增加;个别省份社会、经济和环境的发展协调度与调水量的非完全正比例关系,是子系统在调水量发生变化时所表现出的适应性行为.