基于河流健康的渭河经济用水与生态用水合理配置研究

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1、分类号：Ｘ３７学校代码：１０６９７密级：公开学号：２０１５３１５９５ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ５５士专业字位论文ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇ基于河流健康的渭河经济用水与生态用水合理配置研究学科名称：环境工程专业学位类别：工程硕士作者：唐斌指导老师：宋进喜教授西北大学学位评定委员会二〇—八年六月RationalallocationofeconomicwaterandecologicalwaterforriverhealthintheWeiheR

2、iverAthesissubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinEnvironmentalEngineeringByTangBinSupervisor:SongJinxiProfessorJune2018西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可

3、以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名:指导教师签名”丨g年犭月∫日川丨F年J月∫日西北大学学位论文独创性声明本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成呆。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。摘要摘要

4、水资源是可持续发展的核心。随着社会经济的快速发展，经济用水呈现出不断增长的发展趋势，水资源短缺成为可持续发展的限制性因子之一。渭河被誉为陕西关中地区的母亲河，然而近年来渭河水量明显减少，地区传统水资源的开发潜力也十分有限，这对关中地区的可持续发展带来了挑战。水资源合理配置被认为是解决水资源短缺的有效途径，然而现代水资源合理配置的内涵是从传统的以经济效益为主的水资源开发利用转变为面向生态自然需求的水资源开发利用模式，综合考虑水资源的经济、社会和生态效益，兼顾社会—经济—资源—环境复合系统的需求。本文将采用系统分析的方法，运用系统动力学仿真模型来系统研究水资源—社会经济—生态环境之间

5、的关系，并以关中地区为例，探求经济用水与生态用水的合理配置。本文主要研究结果如下：（1）基于河流健康的理念，分析了河流健康的内涵及其重要性，提出了渭河河流健康的评价指标，并根据不同河流生态功能划分了三种生态用水方案。结合渭河流域关中地区的实际状况，通过分析不同环境流量的计算方法，对比各类研究方法的优缺点，根据不同河流生态功能发挥的需求维护渭河河流健康的生态基流、自净水量和输沙水量所需的环境流量设定值分别为16.00×108m3、29.3×108m3和60.89×108m3。（2）利用系统分析的方法建立渭河关中经济用水与生态用水合理配置模型，将生态用水与经济用水一同进行配置，并给予

6、生态用水更高的优先度。该模型以水资源供需平衡为核心，综合考虑水资源—社会经济—生态环境三个方面的内容，将系统划分为7个子系统，共包含162个变量。同时使用Vensim软件，绘制系统流程图，并对模型进行了有效性检验和误差检验，结果显示绝大部分参数的误差均未超过10％，MARE为0.018和0.055，模型具有较好的可靠性。（3）应用渭河关中经济用水与生态用水合理配置模型，对关中地区未来40年社会经济发展、水资源配置及水资源供需平衡进行了现状延续情景下的仿真模拟。通过模拟结果可知，在生态基流与自净需水两种配置方案下关中生态用水与经济用水能够保持协调，水量平衡分别达到30.39×108

7、m3和17.09×108m3。而考虑输沙水量配置方案在模拟后期达到极限值为-10.41×108m3，预测2055年关中地区将会面临水资源短缺的风险，从而对社会经济发展产生负面影响。同时，在现状发展模式下，三种环境流量方案的用水配置均呈现出不可持续的特征，水资源可持续利用存在一定的问题。I西北大学硕士专业学位论文（4）通过情景分析法设置了一组对比情景和四种替代性发展情景。模拟结果显示，调水工程的实施为关中受水区年提供水量27.5×108m3，有效提高了关中地区水资源承载能力，可以保