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《南京大学》 2001年
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基于GIS的徐州市地下水资源管理研究

周念清  
【摘要】:水资源匮乏是21 世纪人类所面临的最为严重的资源问题。随着人口的不断增长和工业化进程的加快,水资源需求量在急剧增加。由于过去人们对水资源重视不够,缺乏统一管理,在世界上许多国家和地区相继出现了各种与水资源开发利用有关的环境问题,不得不投入巨资来治理和改善环境。这一点使人们清醒地认识到必须走“人口、资源、环境”协调发展的道路,保护自然环境,科学、合理地利用水资源,已成为当今世界迫切需要解决的问题。建立水资源管理地理信息系统,是实现水资源可持续利用和可持续发展的重要途径。 徐州市人均水资源占有量为424m3,只有我国人均水资源占有量的18%,早在1980 年徐州市就被列入全国40 个严重缺水的城市之一。徐州市多年平均地表水资源量为24.1×108m3,过境水量多年平均虽然可达73×108m3,但主要集中在7—9 月份,可利用水资源量少。同时,由于工业废水和生活污水的大量排放,已使地表水遭到不同程度的污染,无法直接使用。全区主采含水层地下水补给量为6.25×108m3,允许开采量为4.61×108m3,徐州市实际可利用水资源总量约为28.71×108m3,而正常年份水资源需求量为49×108m3,正常年缺水16.7×108m3,干旱年缺水29.9×108m3,严重干旱年缺水43.6×108m3,不得不以加大地下水的开采来满足生活和工业用水的需求。由于地下水过量开采,已导致区域性水位持续下降、降落漏斗不断扩大、单井出水量减少、水质逐渐恶化、岩溶区塌陷时有发生等。论文就是针对徐州市地下水资源开发利用过程中出现的种种问题,提出了建立徐州市地下水资源管理信息系统(GWRMIS),旨在合理地规划和利用水资源,使有限的水资源发挥最大的效益。 徐州市地下水资源管理信息系统(GWRMIS)分为四个子系统: (1)降水分析子系统(PAS) 降水是水资源最根本的来源,根据过去50 年降水观测资料,建立降水量空间数据库,包括雨量观测站位置、按月统计的降水量等。通过分析发现,徐州市降水量具有自东南向西北方向逐渐减小的趋势。采用时间序列变点分析法,对降水序列进行阶段划分,共分为A(1950~1965)、B(1966~1989)、C(1990~1998)、D(1999 年以后)四个阶段,A 阶段降水量具有逐年增大的趋势,B 阶段降水趋势逐年减小,C 阶段又有逐年增大的趋势,现已进入少雨的D 阶段;各阶段的平均降水量分别为894.3mm、785.6mm、928.2mm、641.9mm。利用均生函数对1999 年以前的降水进行建模预测,其历史拟合率为93%,平均相对误差为9%。经过试预报,其结果与自回归模型和实况值进行对比,用均生函数模型拟合和预测效果明显优于自回归模型。并用均生函数对未来10 年的降水及旱涝情况进行了预报和分析。
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