PDF下载
基于经济生态用水比例合理性的水资源配置设计

李春玲

尚志市水务局

摘要: 文章针对经济生态用水比例合理性进行了分析,对水资源配置中的问题进行了讨论,提出了基于水资源配置目标和任务的经济生态用水比例合理性判定方法,并给出了基于优化目标的水资源配置模型。研究表明:①基于水资源配置目标和任务的经济生态用水比例合理性判定方法能够实现水资源配置中的经济生态用水比例合理性判定;②通过对不同区域、不同用户、不同水平年进行水资源优化配置,可以提高区域水资源配置水平和效率,有效改善区域生态环境状况;③在经济生态用水比例不合理的情况下,合理增加区域经济生态用水比例可以有效提高区域水资源利用效率。
关键词: 经济生态用水;用水比例;水资源配置
DOI:10.12721/ccn.2024.157056
基金资助:
文章地址:

水资源是一种稀缺资源,同时也是一种不可再生的自然资源,因此如何在有限的水资源条件下提高水资源利用效率是水资源研究的重点之一。随着我国社会经济的不断发展,水资源供需矛盾日益突出,加强水资源配置研究已成为提高水资源利用效率的重要手段。随着我国国民经济水平和生态环境状况的不断改善,经济生态用水比例已经成为一个重要的研究问题。目前关于经济生态用水比例合理性判定方法较多,但大多是针对单一行业或单一用户进行的分析,尚未涉及到多个行业或多个用户以及不同水平年等方面的研究。本文在探讨了经济生态用水比例合理性判定方法基础上,以某城市为例,通过分析其经济生态用水比例合理性,对该城市水资源配置方案进行了优化设计,旨在为促进区域水资源高效利用以及改善区域生态环境状况提供理论依据。

一、经济生态用水比例合理性分析

根据水资源配置目标和任务,采用最严格水资源管理制度的基本思路,研究提出了基于生态、经济、社会发展和环境保护四大目标的水资源配置任务。在水资源配置任务中,经济生态用水比例合理性是指在满足生态、社会、经济等方面用水需求的前提下,保证区域内各行业用水比例均衡,使各行业用水量与其对生态环境的影响相适应,从而使区域内经济与生态环境协调发展。以农业用水比例为例,研究提出了基于农业发展目标的经济生态用水比例合理性判定方法。该方法在考虑区域水资源配置目标和任务的基础上,以农业发展为核心,建立了农业发展目标函数和水资源约束条件下的经济生态用水比例模型。

二、水资源配置中的问题讨论

在水资源配置中,为了能够更好的实现对水资源的合理利用,需要对水资源配置中的问题进行深入分析,以保证水资源配置方案的合理性。对于水资源配置中存在的问题,主要有以下几点:

(1)在水资源配置过程中,不同部门以及不同用户之间在进行用水时都需要遵循一定的比例和原则,而这一问题也是水资源配置中所存在的主要问题之一。在实际情况下,很多时候部门之间用水比例不合理会导致其他部门用水受到影响,进而使整个区域生态环境受到严重破坏。因此在进行水资源配置过程中,需要对不同用户、不同部门之间的用水比例进行合理调整。

(2)由于区域内的供水水源比较单一,因此在进行水资源配置时必须要考虑到区域内其它水源对水资源的影响。如果在进行水资源配置时没有充分考虑到区域内其他水源对水资源的影响,那么在进行区域供水时就有可能会造成区域内其他水源不足、缺水情况出现。

三、经济生态用水比例合理性判定方法

水资源配置的本质是优化配置,如果经济生态用水比例不合理,则无法实现优化配置的目标。经济生态用水比例合理性判定方法通过对经济生态用水比例合理程度的判定来实现经济生态用水比例合理性的判定。

在水资源配置过程中,为了确保区域水资源利用效率,需要根据区域经济发展和产业结构特征等因素来确定合理的经济生态用水比例。在水资源配置过程中,需要先将不同区域、不同用户、不同水平年的水资源条件进行对比分析,并根据水资源配置目标和任务确定合理的经济生态用水比例,然后根据该比例来确定不同区域和用户在不同水平年的用水量。根据该方法可以得出合理的经济生态用水比例范围。

四、基于优化目标的水资源配置模型

对基于优化目标的水资源配置模型进行设计,其基本思想是:①对区域内水资源进行统一规划和管理,制定区域内各行业的用水定额;②建立以水资源优化配置目标函数为约束条件的水资源优化配置模型,从而实现不同行业、不同区域和不同水平年之间的水资源优化配置;③对优化配置模型进行求解,实现不同行业和不同水平年的水资源优化配置。

基于优化目标的水资源配置模型构建思路如下:首先,根据区域内各行业用水定额确定各行业需水量;然后,通过对区域内各行业需水量和供水量进行分析计算,得到各行业的用水定额;最后,通过对各行业用水量和供水量进行分析计算,得到各行业在经济生态用水比例不合理的情况下所需要的经济生态用水比例。在此基础上,建立基于经济生态用水比例合理的水资源优化配置模型,实现区域内水资源的优化配置。

五、模型求解与验证

(1)求解过程。通过对模型求解,得到区域水资源配置总效益最大;总效益与社会经济发展水平呈正相关,与生态环境发展水平呈负相关,与人均 GDP呈正相关。

(2)模型验证。在对模型求解的基础上,对不同水平年进行水资源配置,得到各方案下的经济生态用水比例,其结果均小于10%。根据计算结果,各方案下的经济生态用水比例均小于10%,说明本文提出的经济生态用水比例合理性判定方法可以实现水资源配置中的经济生态用水比例合理性判定。

(3)计算结果分析。通过对模型求解结果的分析可知:在区域经济生态用水比例不合理的情况下,通过合理增加区域经济生态用水比例可以有效提高区域水资源利用效率。

结语:

针对经济生态用水比例合理性的分析,提出了基于水资源配置目标和任务的经济生态用水比例合理性判定方法,并给出了基于优化目标的水资源配置模型。结果表明:①基于水资源配置目标和任务的经济生态用水比例合理性判定方法能够实现水资源配置中的经济生态用水比例合理性判定,能较好地解决水资源配置中的经济生态用水比例不合理问题;②通过对不同区域、不同用户、不同水平年进行水资源优化配置,可以有效提高区域水资源配置水平和效率,有效改善区域生态环境状况;③在经济生态用水比例不合理的情况下,合理增加区域经济生态用水比例可以有效提高区域水资源利用效率,提高区域生态环境状况。基于优化目标的水资源配置模型为经济生态用水比例合理性研究提供了新思路,该方法为当前我国的水资源管理提供了有益借鉴。

参考文献

[1]董琳,宋秋波,胡宁宁.水资源需求合理性评价——以邯郸市为例[J].海河水利,2012(5):3-6.

[2]李振辉,赵占峰,张丽静,李宝鹏.嫩江右侧支流水情自动测报兴安盟分系统建设[J].东北水利水电,2014,32(2):65-66.

[3]宋秋波,董琳,王佰伟.海河流域水资源需求合理性评价[J].水资源与水工程学报,2013,24(6):176-179.

[4]张礼兵,张展羽,金菊良,王宗志,周玉良,吴成国.水库灌区库塘水资源系统模拟模型研究[J].灌溉排水学报,2014,33(4):385-389.

[5]吴蕾,娄红兵,谢越.观音岩水电站尾水扩散段施工工艺[J].四川水利,2016,37(3):39-42.

[6]唐巨山,郭磊,刘光裕,胡尧文.基于宏观尺度分质供水的水资源系统模拟模型研究[J].水利水电技术,2007,38(4):4-7.