水资源优化配置及对城市可持续发展的影响

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1、2012年4月第4期城市道桥与防洪防洪排水129水资源优化配置及对城市可持续发展的影响孙文(兰州交通大学，甘肃兰州730070)摘要：水资源是一个复杂的藕合系统，并与人类社会发展和生存环境相结合，水资源优化配置作为解决城市水资源短缺的重要手段，对保证整个城市国民经济的可持续发展起着重要的支撑作用。采用动态规划优化理论原理，建立了城市水资源优化配置模型，提出了效益函数的建立方法，获得了城市水源优化配置策略式方案并分析了水资源配置对城市可持续发展的影响。关键词：水资源；可持续发展；动态规划；优化配置中图分类号：TV21文献

2、标识码：B文章编号：1009—7716(2012)04—0129-03面临的问题，因而其研究成果对这些城市具有十0前言分重要的借鉴作用和推广价值。随着我国社会经济的发展和城市化进程的加陕西省渭南市是陕西省汉中地区重要城市之快，水资源短缺和水污染加剧等问题日益突出，水一，现有市区人口20万左右，多年平均降雨量在资源供需矛盾日趋尖锐，已经成为我国社会可持600mm左右，年平均蒸发量在1100～1200mm。续发展的重要制约因素。解决这一危机的途径，一目前城市用水以开采地下水为主，随着城市规模是开源节流，建立节水型社会；二是

3、对有限的水资扩大，人口增加和工农业生产的发展，城市用水越源进行优化配置，力争以最少的水资源量创造最来越紧张。渭南市供水水源主要有地下水源和地大的经济效益和社会效益，实现水资源的可持续表水源两部分，并以地下水水源为主。渭南市主要利用，对城市水资源统一调配和高效利用进行研水源状况见表1、表2。究1。根据渭南市不同水资源现状与预测结果，以表1渭南市地下水水源状况(单位：10m3／a)动态规划优化理论为依据，在地下水保持多年采补平衡、不同频率年型确定控制开采标准的前提下，以考虑生态环境良性发展整体效益最大为目标，综合考虑水资源

4、可持续利用，提出逐月水资源不同频率年径流量利用原则、次序和方案。按水量供需计算结果提出，l04In水利工程建设规划及分行业水量优化配置方案。水名称7K位置’，，m2为解决水资源优化配置问题提供了理论工具。50％75％95％1概述为了解决水资源紧缺，限制地下水开采，保持生态环境平衡，并保障工农业生产的持续发展，这就要求运用现代系统科学的方法去管好、用好现本次研究主要以保持地下水资源多年采补平有的水源工程，对有限的水资源进行优化调配。这衡为原则，考虑城市水资源的可持续利用，在进行对缓解城市供水紧张的局面，搞好现状水资源的不

5、同行业现状及未来用水量合理预测计算的基础合理开发利用，并保证来水不同水平年、不同来水频率条件下的城市人民生活水平及工农业生产发上，进行在现状(2010年)、2020年、2030年三个水平年，丰、中、枯三种年型条件下，地表供水水库的展具有十分重要的意义。因此，决定对渭南市城市供水水资源优化调度进行研究。同时，渭南市面临合理规划及水库运用方案优化研究。在调度水资的水资源管理问题也是众多干旱和半干旱城市所源时，应本着以技术、经济为原则。不同频率年型确定控制开采标准的前提下，以效益最大为目标，收稿日期：2011-07—05基金

6、项目：国家自然基金项目(50678076)；国家十一五科技发提出逐月不同水库最优控制水位和水资源利用原展支撑计划重点项目(2006BAC07B02)则、次序、方案。按水量供需计算结果提出水利工作者简介：孙文(1976一)，男，山西大同人，博士研究生，讲师从事岩土工程与水利工程方面的教学与研究工作。程建议规划及水量行业分配额。由于篇幅关系，在130防洪排水城市道桥与防洪2012年4月第4期此只列出2030年(p=50％来水条件下)的计算结2．2优化配置模型的求解果。模型中状态变量和决策变量为连续变量。现将其离散化。并把每

7、月的水资源量离散为20份进行2水资源优化配置模型的建立及初、边值条件优化分配I5J。可持续发展的效益函数为：2．1优化配置模型的建立(1)工业用水水资源虽是一个连续变量，但用解析数学很难工业用水净效益采用净产值分摊方法，计算公分析计算，这个连续变量一般均用离散化方法加式如下：·(Q／tV)，式中：B为工业供水净效益，以处理。离散可以按小时、日、月、年等时段进行，为工业供水效益分摊系数，取10％；Q为工业分配在此选取以月为计算单位。水量，m3；W为乡镇工业或重点工业的万元产值耗渭南市城市供水优化是个具有决策变量的最水量，

8、m3／万元。优化分配问题，在此把原问题转化为一个动态的(2)环境及公共设施用水多阶段决策过程问题，即把同时对各个部门进行环境及公共设施用水的效益比较复杂，主要表水资源最优化分配问题看作分阶段依次对各个部现为经济效益和社会效益。在此以保持可持续发门进行水资源分配的问题，使用动态规划求解。把展和未来环境不再恶化为原则建立用水效益函地下