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区域水资源可持续利用理论与应用研究

冯宝平  
【摘要】:随着全球性水资源危机的日益突出,水资源可持续利用成为人类的必然选择。为此,本文以区域水资源复合系统为研究对象,从生态环境用水、水资源配置以及水资源预警管理三个方面,对区域水资源可持续利用理论及其应用进行深入研究。主要内容及结论如下: (1) 系统分析水资源复合系统的内涵,区域水资源与区域社会、经济以及生态环境相互耦合,构成区域社会—经济—生态环境—水资源复合系统(简称水资源复合系统),其中社会、经济、生态环境和水资源是水资源复合系统的四个子系统。 (2) 对区域水资源可持续利用进行机理分析,区域水资源复合系统发展过程可以用Logistic曲线表示,在Logistic曲线的成长期和成熟期,水资源利用水平发展速度较快,复合系统各要素协调发展,是水资源的可持续利用阶段。 (3) 对生态环境用水进行界定,分析陆地生态系统中植物与水分关系,提出区域生态环境质量是区域生态环境用水量的函数,二者可以用耐受性定律的钟形曲线表示。 (4) 研究区域陆地生态环境用水量应该从不同土地利用类型的土壤储水量及其与植被的相互关系入手,将土壤水作为一种生态环境用水对象考虑。生态土壤水包括与植被生长繁育紧密相关的土壤水量平衡、盐分平衡和热量平衡三个方面。 (5) 根据区域水资源水质、水量供需状况,进行水资源承载能力分析,并将区域水资源承载能力分为“胜载”和“负载”两种状态。根据承载能力状况提出相应的水资源合理配置数学模型,同时考虑各类用户不同的水质要求,提出基于承载能力的区域水资源水质水量合理配置方法。 (6) 对区域水资源可持续利用预警管理进行界定,提出水资源可持续利用预警管理的一般指标体系,以及指标警限划分方法、指标BP网络预测方法和指标灰关联权重法,评价水资源复合系统及其子系统可持续性状况及发展趋势。 (7) 采用水资源水质水量合理配置方法以及水资源可持续利用预警管理方法,对河南省漳南灌区进行实例研究。


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