淮河中游枯水期水资源演变规律分析与配置方案研究

摘要

文章以淮河干流中游正阳关～洪泽湖段为研究对象，以流域内152个水文站1956～2012年长系列降水、径流资料为基础，在对区域内地形地貌、河流水系、水资源分布状况、历史旱灾情况等资料进行系统分析的基础上，采用Morlet小波分析、Mann-Kendall检验、层次分析等方法，对研究区域枯水期降水、径流演变规律及缺水态势进行探究。通过Mike Basin软件建立符合区域实际情况的分行业水资源配置模型，通过对比分析，研究枯水期水资源配置优化方案。具体研究成果如下:
　　(1)枯水期水资源演变规律。研究区域枯水期降水量在上世纪五十年代到六十年代较大（1100～1200mm），七十年代初到八十年代末偏小(800～900mm)，九十年代初到21世纪降水量增加且变化波动较大(900～1100mm);枯水期径流量变化与降水基本一致，总体呈下降趋势，但下降速率较缓慢，约为0.61m3/10a(连续3个月枯水期)和0.22m3/10a(连续5个月枯水期)，并存在着42a左右的演变周期。
　　(2)枯水期缺水态势。研究区域连续3个月枯水期（12月～2月）20％、50％、75％和95％保证率下的缺水量分别为0、0.29亿m3、1.90亿m3和2.98亿m3;连续5个月枯水期（11月～3月）20％、50％、75％和95％保证率下的缺水量分别为0、0.48亿m3、3.62亿m3和5.69亿m3。水资源安全综合评价得分为-0.17分，略低于一般水平0.1分，水资源总体状况良好，但特殊干旱年抗风险能力偏弱。
　　(3)枯水期水资源配置方案。现状年（2012年），以起调水位17.21m，正常蓄水位17.5m作为基本配置方案，该方案下除97％、95％典型年份以外的其他典型年份能满足用户的用水需求;预测年（2020年），以起调水位17.21m，正常蓄水位18.0m作为基本配置方案，在该方案下，各典型年行业供水保证程度均达到100％。
　　论文研究成果为探索淮河流域水资源演变规律，研究流域枯水期水资源合理配置方法及调度方案提供了一定的技术思路。

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摘要

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第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 水资源演变规律研究

1．2．2 水资源配置研究

1．3 研究内容与方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．3．3 技术路线

1．4 本章小结

第二章 研究区域概况

2．1 研究区域概况

2．1．1 地形地貌

2．1．2 水文气象

2．1．3 河流水系

2．1．4 社会经济

2．2 区域水资源状况

2．2．1 水资源量

2．2．2 水资源时空分布特征

2．2．3 水资源开发利用情况

2．2．4 历史旱灾情况

2．3 本章小结

第三章 枯水期水资源演变规律研究

3．1 枯水期的确定

3．2 降水量演变规律分析

3．2．1 降水演变分析方法简介

3．2．2 降水量时序变化分析

3．2．3 降水趋势及突变性分析

3．3 枯水期径流情势演变分析

3．3．1 Morlet小波分析方法简介

3．3．2 枯水期径流演变分析

3．3．3 多时间尺度动态模拟分析

3．4 本章小结

第四章 枯水期水资源利用及缺水态势研究

4．1 不同枯水期水资源及可利用量研究

4．1．1 水资源利用情况

4．1．2 水资源可利用量研究

4．2 受旱典型年缺水量分析

4．3 不同频率、枯水组合缺水态势研究

4．4 枯水期水资源安全综合评价

4．4．1 水资源安全评价方法简介

4．4．2 评价结果分析

4．5 本章小结

第五章 枯水期水资源配置方案研究

5．1 枯水期水源条件及与来水量分析

5．1．1 枯水期水源条件分析

5．1．2 重点控制断面来水量预测

5．2 枯水期水资源配置模型构建

5．2．1 水资源配置研究标准

5．2．2 Mike Basin模型原理

5．2．3 模型构建与运行

5．2．4 模型率定和验证

5．3 多边界多控制要素水资源配置分析

5．3．1 计算准则与顺序

5．3．2 计算方案设置

5．3．3 可供水量计算

5．4 水资源配置结果分析

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 主要分析研究成果

6．2 创新点

6．3 展望

参考文献

附录

致谢

作者简介

攻读学位期间发表的学术论文

攻读学位期间参加的科研项目

攻读学位期间所获奖励