基于web+gis的水资源优化配置系统的研究与实现

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1、西安科技大学硕士学位论文水资源优化配置不仅要适应人民生活和经济发展的需求，还应尽可能地满足人类所依赖的生态环境对水资源的需求，以及未来社会对水资源的基本需求。为使流域水资源有效使用，优化配置要考察各水资源需求主体对水资源需求的竞争性和协调性。水资源优化配置是流域水资源可持续利用的核心之一，是流域水资源系统可持续发展的关键，也是可持续发展观在水资源利用上的具体体现。在流域水资源天然配置格局的基础上，采取各种工程与非工程措施，处理好水资源与社会经济发展和生态环境的关系，使水资源在整体上发挥最大的效益，是实现水资源可持续开发利用的重要途径。因此，水

2、资源配置是解决水问题有效的办法，对其的研究工作，理论和实践意义都很大[5-6]。1．2水资源优化配置研究概况1．2．1水资源优化配置系统及其模式以持续利用为理念的水资源管理中，包含有大量的多属性评价(Evaluation，assessment)和决策(Decision-making)，比如地表水水量、水质评价；地下水水量、水质评价：水资源开发利用评价；水利工程环境效应评价；水生态环境评价；水资源紧缺水平评价；区域用水、节水水平评价；水资源承载能力评价；水资源调配方案决策分析；水资源管理效能评价。这些评价、决策的依据准则通常不是唯一的，决策者的

3、也不止一个，相互之间的利益也许不一致，决策的环境也充满不确定性。要想做出正确的评价和决策，需要综合科学、数学、管理学、经济学、社会学、水文学和水资源学等方面的知识，探索水资源管理评价和决策规律，建立适合于现代水资源管理决策的理论和方法。目前，国内外有关水资源问题的研究成果很多，产生了一系列卓有成效的解决或缓解水资源问题的措施，概括起来分为工程性措旌和非工程性措施两大类【7l。工程性措施主要是以开源节流为基础，如开发水资源，提高供水能力；改造现有水利设施，兴建新的水资源工程，实施跨流域调水；节约用水，提高水资源利用；预防和治理水污染等。非工程性

4、措施是以工程性措施为基础，主要包括建立或完善水资源管理体制，使水资源的相关政策制度化和法制化；建立模拟仿真预警系统，模拟、预警未来的水问题，分析问题原因所在，及早建立相应的补救措施。通常，有效解决水问题的措施是工程性措施和非工程性措施的结合，通过非工程性措施的研究，制定工程的运行规则，使工程性措施产生最大的经济效益和社会效益嗍。1．2．2水资源优化配置原则及目标流域水资源系统优化配置遵循如下原则例：(1)效率优先原则。水资源配置在满足城乡居民生活用水的基础上，以用水效率高21绪论的地区优先配置水资源。(2)公平原则。水资源配置要保障整个流域经

5、济和社会的均衡发展，体现公平性。(3)可持续性原则。兼顾改善生态环境，同时需处理流域上下游、左右岸、干支流、城市与乡村、流域与区域、开发与保护、建设与管理、近期与远期等各方面的关系。流域水资源优化配置总体目标是通过区域水资源的优化配置与科学管理，实现流域水资源的可持续利用，支持社会经济的可持续发展。其分目标如下：(1)经济目标。水资源系统各种可能配置方案产出相等情况下，优化配置方案总费用最小；在满足重点城市最低用水需求的前提下，部门工业用水效益最大；在满足灌区最低用水需求的前提下，部门农业用水效益最大等。(2)社会目标。满足人畜饮水安全，振兴

6、工业，发展现代农业，社会效益最大。(3)环境目标。污染物量最小，尽可能满足河道内、河道外生态环境需水量要求。(4)水库供水目标。水库供水产生效益最大，水库弃水最少。1．3GIS研究概况地理信息系统(GeographicalInformationSystem，简称GIS)是近年发展起来的一门新兴边缘学科，它是一个利用计算机图形和数据库等技术来数字化输入、存储、编辑、查询、显示、分析和输出地理空间图形及其相应属性数据的计算机系统。凭借其特有的混合数据模型(矢量数据与栅格数据混合、图形数据与属性数据混合)，GIS可以方便快捷地对各种信息，特别是具有

7、空间属性的信息进行数字化采集、存储以及综合管理和分析，并能以可视化的形式将空间数据加以描述和表达。同时，更为重要的是它还能实现空间图形数据与其相应属性数据之间的实时无缝连接。对空间数据或具有空间属性的数据进行综合管理和分析，并架起空间图形数据与其相应属性数据之间的联系桥梁【101。1．3．1GIS应用于水资源优化配置的可行性GIS目前已成功应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域，而其在水利系统中的应用尤其广泛，不仅在水资源管理、水利环境和水上保持等

8、方面起到作用，同时在水利水电工程建设和管理中发挥着重要作用，其在水利系统中的应用大致分为以下几个阶剧n,12]：(1)数据管理，包括自然、地理、社会经济等基础背景数