基于WEAP模型的呼图壁水资源模拟与优化配置研究

摘要

水资源作为自然环境的重要组成部分，是一切生物赖以生存的基础条件，同时又是人类活动必不可少的重要资源，是环境中十分重要的因子。伴随着工农业高速发展及人民生活水平的提高，人类的水需求不断提高，人水之间的矛盾愈演愈烈，在干旱半干旱的中国西北地区表现尤其明显。在此背景下，我国提出了最严格水资源管理的政策。最严格水资源管理，核心理念就是守住“水资源开发利用控制红线、用水效率控制红线、水功能区限制纳污红线”。
　　水资源的区域分布极不均匀，总体表现为东南多，西北少；沿海多，内陆少；山区多，平原少。同一地区不同时间也存在分布差异，夏多冬少。因此位于为西北内陆干旱地区的研究区呼图壁，人均水量低于全国平均水平，是我国水资源最为短缺的地区之一。
　　呼图壁河流域地处新疆天山北麓中段的呼图壁县，准噶尔盆地南缘，地处北纬43°16′～45°20′，东经86°05′～87°08′之间，属典型的内陆干旱区。因此，结合当地地理因子，构建水资源WEAP仿真评价模型，探究在现实政策及发展规划的干预下区域发展模式的构建，实现水资源优化配置，为研究区未来水资源规划提供依据，同时为其他区域水资源科学调配提供参考。主要结论如下：
　　1.本研究将国外WEAP模型引入呼图壁河流域，通过判定相关系数R与纳什效率系数(NSE)来对模型校准结果进行评价，模型适应性良好，表明WEAP模型在研究区适用。
　　2．单纯考虑人口增长速度的变化，则人口不同增长（高、低）预案下，规划年需水量差值为57.3万m3；单纯考虑工业增长变化，工业高增长与低增长两种预案下，规划年需水量差值5297.6万m3；单纯考虑节水技术及政策的影响，适度与强力节水两种预案下需水量差值达8743.5万m3；适度绿化与强力绿化两种预案下需水量差值达4202万m3。
　　3．现状基准年到规划年2030年的八种组合预案中，“稳定发展强力节水适度绿化”预案是需水量最小的预案，需水量为2.81亿m3，缺水率为20%；“高速发展强力节水适度绿化”预案是缺水率最小的预案，缺水率为15%， 需水量为2.94亿m3。
　　4.基于水资源优化配置多目标理论及AHP计算各预案下的综合效益评价值表明：“稳定发展强力节水适度绿化”预案是研究区规划年八种预案下综合效益最高的模式，研究区可参考此预案对流域水资源进行优化配置。

目录

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究进展

1.3 研究内容及技术路线

1.4 小结

第二章 研究区概况

2.1 自然地理概况

2.2 社会经济概况

2.3 水资源概况

2.4 数据来源

2.5 小结

第三章 理论与方法

3.1 WEAP模型

3.2小结

第四章 呼图壁水资源模拟

4.1 呼图壁水资源WEAP模型的建立

4.2 研究区WEAP模型数据库

4.3 研究区WEAP模型校正

4.4 研究区WEAP模型适宜性评价

4.5模型预案建立

4.6 模型运行结果分析

4.7小结

第五章 呼图壁水资源优化配置

5.1 水资源优化配置模型的建立

5.2 优化配置子目标权重的计算

5.3 指标原始数据标准化处理

5.4 基于优化配置目标的各预案评价结果

5.5 小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读学位期间参与科研项目与发表的学术论文

致谢

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