烟台市水资源开发利用的环境效应与高效用水模式研究

摘要

烟台市,作为亚洲唯一的国际葡萄酒城,环渤海经济圈及东北亚地区的国际性港城、商城、旅游城,山东半岛蓝色经济区建设的核心地区,是中国首批14个沿海开放城市之一,地理位置优越,社会经济发达。但是,烟台市又是中国水资源较为贫乏的城市之一,人口平均的年水资源量为480.3m3,只有全国年人均的18％。近年来,烟台市社会经济发展迅速,水资源需求急剧增加,水资源开发利用的力度也不断加大,在一定程度上诱发了严重的环境负效应,破坏了当地的生态环境,制约了烟台市社会经济的可持续发展。因此,研究本地区水资源高效可持续利用,提高水资源利用率,具有重要的实际意义。本文从调查分析烟台市水资源开发利用现状着手,预测烟台市供、需趋势和平衡状况,综合分析烟台市水资源开发利用的环境效应,对烟台市灌溉农业进行分区和评价,结合先进的工程技术、农艺技术和管理理念,统筹规划,因地制宜,研究烟台市高效用水模式,为烟台市水资源高效可持续利用提供理论依据。具体的研究内容如下:
　　(1)在调查分析烟台市自然地理环境与水资源特征基础上,结合烟台市社会经济的发展现状和发展规律,预测烟台市水资源的供需形势,综合评价烟台市区水资源的供需状况。通过分析评价,烟台市2015年在50%的保证率下,水资源是完全可以满足社会经济环境发展的需求。但要达到75%或95%的保证率,则分别有5.40×108m3和23.84×108m3的水资源空缺赤字。
　　(2)通过实地调查和资料分析,系统研究了烟台市水资源开发利用带来的环境效应,包括环境正效应和环境负效应,其中环境正效应有:建设地面水库,拦蓄地表径流;建设地下水库,防治海水入侵;修复生态湿地,涵养水源,保护环境;建设污水处理系统,实现污水再利用等等。但过度的开发利用,也引起了较为严重的环境负效应,主要表现为环境水文地质问题,主要包括地下水超采降落漏斗、海水入侵、地面变形、土壤盐渍化和环境污染等。
　　(3)在调查分析烟台市农业用水现状和存在问题的基础上,确定了5个一级指标模块和11个二级指标,根据2011年《烟台市统计年鉴》,对指标进行赋值,运用DPS数据处理系统,采用主成分分析法和系统聚类分析法,导出谱系图。根据谱系图得出烟台市灌溉农业评价分区,并绘制烟台市农业灌溉分区图。结果表明,烟台市灌溉农业可以分为五个区,农业灌溉Ⅰ区分布在芝罘区、莱山区、高新区、开发区、福山区;Ⅱ区分布在龙口市、莱州市、蓬莱市、招远市;Ⅲ区分布在牟平区、栖霞市;Ⅴ区分布在莱阳市、海阳市;Ⅳ仅包括区长岛县。
　　(4)在上述研究的基础上,研究了烟台市水资源高效利用的三类模式,即烟台市农业高效用水模式、水资源高效利用工程模式、典型流域水资源高效利用模式。
　　第一,农业高效用水模式研究。根据农业灌溉分区结果,依据当地的社会、经济和农业生产水平,根据灌区类型、灌区大小和其不同的节水灌溉工程,探索实现农业高效用水的技术支撑体系及相应农业用水管理模式与机制,从而实现研究区农业高效用水。
　　第二,水资源高效利用工程模式研究。从开源和节水两方面入手,研究水资源高效利用工程模式。开源工程主要研究南水北调工程,引入客水;修建地下水库,涵养地下水源;雨水蓄积工程,减少水资源浪费。节水工程,主要研究节水工程建设,实现水资源高效利用;降低无效损失,减少水资源浪费。
　　第三,典型流域水资源高效利用模式研究。以大沽夹河为案例,研究烟台市典型流域水资源高效利用模式研究。通过研究大沽夹河流域概况和水资源利用现状,构建夹河地表水资源的梯级开发和保护工程体系;运用先进的管理体系,结合地下水库建设,实现地下水资源的合理开发和保护;联合调度地表水资源和地下水资源,全面分析大沽夹河流域地表水与地下水联合调度模式。

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1 绪论

1.1 立题依据与研究意义

1.2 国内外研究现状与发展趋势

1.3 研究内容

1.4 研究思路

2 烟台市自然地理与社会经济环境

2.1 自然地理概况

2.2 社会经济概况

3 烟台市水资源特征及供需平衡状况分析

3.1 烟台市水资源特征

3.2 烟台市水资源供需平衡状况分析

3.3 本章小结

4 烟台市水资源开发利用环境效应

4.1 水资源开发利用环境正效应

4.2 水资源开发利用环境负效应

4.3 本章小结

5 烟台市农业用水分析与农业灌溉分区评价

5.1 烟台市农业用水现状

5.2 烟台市农业灌溉分区评价

5.3 本章小结

6 烟台市高效用水模式研究

6.1 烟台市农业高效用水模式研究

6.2 烟台市水资源高效利用工程模式分析

6.3 烟台市典型流域水资源高效利用模式研究

6.4 本章小结

结论与建议

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文及科研工作

致谢

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