长江口影响水资源承载力关键指标与临界条件

中国幅员辽阔,区域气象水文条件差异极大,社会经济发展不均衡,水资源问题极其复杂。因此,需根据不同水文分区,明确区域的水资源问题,识别区域水资源承载力的制约要素,提出物理机制明确且能反映水文机理的影响承载力关键指标及其对应的临界条件。该文以长江口为例,从问题产生的机理出发,识别出入海径流为河口水资源承载力的关键指标和水文要素,提出定值方法,结合动力学模型模拟长江口盐度场,确定长江口抵御咸潮入侵的入海径流的临界条件,以此作为水资源承载力的刚性约束,为不同水文分区展开类似工作提供借鉴。     

基于旋转x-t平面的河渠水流反向演算

水流反向演算在水利工程中应用广泛。由于水流具有沿程坦化的特性,直接反向求解水动力方程存在误差放大、结果不稳定的问题。该文将水流正向演算模型所在的x-t平面逆时针旋转90°后,构建了水流反向演算模型。该研究将正向模型的初始、边界条件分别变换为反向模型的边界、初始条件,解决了逆向数值迭代不稳定、不收敛的问题。经理想河道案例验证后,将反向模型应用于西江天然河道案例,结果表明模型稳定性好、模拟精度高,能有效反算出不同情景下的水流入流过程。该研究对于使用水流反向演算的水利工程具有实用价值。     

南水北调中线通水后北京市辖区间水资源配置的博弈均衡

在水资源统一管理的背景下,传统的配置模型忽略了跨区间的用水竞争与合作关系,而博弈论成为解决这一问题的较好工具.北京市作为严重缺水的特大城市,在南水北调中线正式通水后,各行政区之间用水格局发生了重大变化.这种变化基于各行政区的需求公平与整体的系统效率,对北京市水资源的配置过程中的区域协调发展提出了更高要求.因此,设计一个符合北京市跨区水资源博弈特点的配置机制十分重要.本文采用改进的纳什讨价还价博弈模型,结合破产理论,加入跨区水资源的时空约束规则,分析不同的供水情境和博弈权重组合方案下,北京市未来水资源配置的合作博弈稳定与系统可持续性.结果表明,基于此模型下的跨区水资源博弈达到合作后,南水北调中线通水后在一定程度上提高了北京市的水资源系统均衡稳定,且按需求分配的博弈权重方案的可持续性更好,相等博弈权重方案的合作稳定性更好,为北京市水资源的统一管理与区域协调提供了一定的决策基础,更深入的特大城市水资源调度政策值得后续研究.     

可持续发展的人口承载能力模型

为了分析人口承载能力与区域发展的内在联系,该文基于可持续发展理论,对区域人口承载能力进行了综合分析研究,提出了人口承载能力综合分析模型以及人口承载能力评价指标和方法,对模型的构架和关键算法进行了详细的介绍,并利用这种方法对黄河中游陕西省铜川市的可持续发展与人口控制策略进行了初步分析。结果表明,这种人口承载能力研究的理论和方法涵盖内容丰富,可操作性强,对区域经济社会的可持续发展具有一定的科学指导意义。     

基于结构方程模型的蒸散发归因分析

地表蒸散发是评估气候变化对区域水热循环作用的关键过程.然而,在气候变化和人类活动的双重影响下,植被对蒸散发的定量影响较难衡量.该文利用时间序列分析法探求2001至2019年植被变化的趋势,并利用遥感数据产品和气象要素驱动数据集在海河流域建立了结构方程模型,分离气候变化和植被变化对于蒸散发的影响.结果 表明:研究时段内植...     

水资源系统整体模型研究

基于新近发展起来的复杂适应系统理论,建立了流域级的水资源系统整体模型,用于分析研究流域的水资源管理和配置.通过一个整体的模型框架,将水资源系统中水文、生产、生活、生态环境和管理制度等子系统的相互作用通过内生变量进行联接,从而取代以往组合模型仅仅通过计算结果的传递来描述子系统间作用的方式.结合整体模型框架的特点,提出了用于求解这个高纬度的非线性模型的嵌套遗传算法,并应用于黄河流域,分析了南水北调西线工程的合理调水量及其边际效益.     

初始水权分配原则及其量化方法

初始水权是建立在水资源公有基础上的一种最初的水资源使用获益权,初始水权的明晰与合理分配,有利于使水资源利用中的外部性内在化,实现资源利用的高效率.本文分析了初始水权分配应遵循的原则,并针对每个原则,提出了具有鲜明物理含义的量化方法,对实际的初始水权分配工作可起到指导作用.本文以黄河流域初始水权分配为例,评估了国务院分水指标下的分水方案,并在原则指导下,建立了一套新的初始水权分配方案.