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水资源优化配置问题的实践研究起源于20世纪40年代,随着人类对水危机认识的加深,全球范围内水资源短缺及水生态环境问题的加剧,水资源可持续利用与合理配置引起了国内外专家学者、各国政府和国际组织的广泛关注。中国是一个水资源短缺的国家,目前,我们面临着水多、水少、水脏、水浑等水问题。近几十年来,随着气候变化、人民生活标准的变化、流域土地利用的变化和节水技术的变化,水资源优化配置问题、水安全问题已经成为严重影响中国经济可持续发展及和谐社会建设的重要因素。因此,优化配置水资源和保障水安全,具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。
水资源优化配置是指在一个特定流域或区域内,遵循水文循环的自然规律与经济规律,通过工程与非工程措施,借助先进决策理论和计算机技术,干预水资源的天然时空分配,统一调配当地地表水、地下水、废污水、外流域调水、微咸水和海水等多种水源;其最终目的就是实现水资源的可持续利用,充分发挥流域水资源的社会功能和生态环境功能,保证流域社会经济、资源、生态环境的协调发展,为全流域的生活、生态、工业、农业等提供可靠的水源,使这一流域在经济上、生活上、生态环境上以及可持续发展上都取得最佳效益,为未来的发展创造良好的基础。
本文以“北海市水资源优化配置”为研究的主要方面,在简要概述了研究的背景和意义的基础上,以国内外水资源配置的研究和实践状况,水安全的概念、内涵和发展历史为出发点,系统论述了水资源优化配置的概念、意义和原则等基本理论,并对水资源配置方法进行了探讨,以可持续发展理论为依据,运用多目标规划理论建立了北海市规划水平年(2015年和2025年)水资源优化配置模型。
模型以经济和社会的综合效益最大为目标,探讨经济效益和社会效益两目标的量化方法,分析确定模型各参数,分侧重经济效益、均衡方案、侧重社会效益三个配置方案,调用Matlab软件优化工具箱中的函数进行编程求解,得到北海市规划水平年(2015年和2025年)不同保证率下、不同方案的水资源优化配置结果,并对配置成果进行分析,为流域水资源规划与管理提供了依据。同时,选用实用性、有效性较强的灰色关联分析法,找出影响北海市全年供水总量的几个主要指标。
最后,针对北海市水资源的开发利用和配置问题以及水安全评价的结果,结合北海市的现有相关条件和发展规划,提出相应对策及建议,为保证未来北海市的供水可以满足未来城市发展的需要,使北海市稳健发展提供条件,对我国其他城市的水资源优化配置和水安全评价问题的研究具有一定的参考、实践价值。