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基于生态视角矿区水资源规划问题探析
专栏:毕业论文
发布日期:2019-09-09
阅读量:815
作者:佚名
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摘 要    随着峰峰矿区经济的快速发展,产业结构由传统重工业向高新技术工业的调整,城市定位向建设全国文明的山城水乡瓷都转变,矿区生态用水量将会明显增加,水资源供需结构发生了明显变化。生态环境需水量;
摘 要

  
  随着峰峰矿区经济的快速发展,产业结构由传统重工业向高新技术工业的调整,城市定位向建设全国文明的山城水乡瓷都转变,矿区生态用水量将会明显增加,水资源供需结构发生了明显变化。
  
  利用现场调查、问卷调查等手段,对水资源开发利用现状进行了分析与评价。将绿水青山就是金山银山的理念融入水资源规划中,提出基于生态理念的峰峰矿区水资源规划研究思路。结合矿区发展规划和生态建设规划,统筹考虑矿区生态环境建设需求,建立了峰峰矿区生态环境需水量五级分类体系;采用定额法、近10a 最枯月流量法、蒸发降水差法、渗漏系数法、功能法等计算了地表生态环境需水量;采用 Visual Modflow 数值模拟技术预测了地下水生态环境需水量;强调生态优先的配水原则,构建了基于生态理念的峰峰矿区水资源—社会经济—生态环境协调发展的多目标优化配置模型,通过调用 Matlab 优化工具箱中相关函数进行了水资源优化配置。提出了生态修复、节水灌溉、工程及管理措施相结合的水资源保护规划。峰峰矿区基于生态理念的水资源规划,一方面为峰峰矿区尽快实现“山城水乡、瓷韵煤缘”的绿水青山格局提供技术支撑,另一方面也可以为其他相似地区的水资源规划和管理提供借鉴意义。


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  关键词:  峰峰矿区;生态环境需水量;地下水流数值模拟;多目标优化配置;水资源规划。
  

  Abstract

  
  With the rapid development of economy in Fengfeng mining area, the adjustment of industrial structure from traditional heavy industry to high-tech industry, and the transformation of urban landscape ecology and tourism, the structure of water supply and demand of water resources has changed obviously. The ecological water requirement will increase, and the structure of water supply and demand has changed obviously.
  
  In this paper, on the basis of sorting out and analyzing the data, the present situation of water resources development and utilization was re-recognized and evaluated. Integrating the idea of “lucid waters and lush mountains are invaluable assets” into water resources planning, this paper put forward the research idea of water resources planning based on ecological idea. Combined with urban development and ecological construction planning, the four-level classification system of ecological water requirement in Fengfeng mining area was established. The surface ecological water requirement of was calculated by the quota method, the lowest monthly flow method in the last 10 years, the evaporation precipitation difference method, the leakage coefficient method and the function method, etc. The underground ecological water requirement was estimated by Visual Modflow numerical simulation software.With the concept of ecological priority, a multi-objective optimal allocation model of water resources considering both socio-economic and eco-environmental water requirement was established, which was solved by Matlab. Finally, the water resources protection plan combining ecological restoration, water saving irrigation, engineering and management measures was put forward. On the one hand, it provides technical support for realizing the green water-green mountain pattern in Fengfeng mining area.On the another hand, it provides reference for the planning and management of water resources in other similar areas.
  
  Key worlds:   Fengfeng mining area; Ecological water requirement; Groundwater flow simulation; Multi-objective optimal allocation; Water resources planning.
  

  第 1 章 绪论
 

  
  1.1、 研究背景及其研究意义。
  
  水是生命之源、生产之要、生态之基,水资源是区域经济社会发展和生态环境建设的重要支撑因素之一。21 世纪以来,随着水资源危机的出现,人们对水资源的数量和质量要求不断提高,水资源的优化配置已不再局限于满足社会经济发展的需要,还要满足生态环境对水资源的需求。注重生态环境的可持续水资源管理已成为当今世界水问题研究的热点之一。2006 年 9 月,国际水协会在巴西累西腓召开世界水大会,会议以“面向未来的适应性水资源管理”为主题,强调水是人类生存和所有发展目标的核心,讨论适应性水资源管理、水资源与生态环境等问题;2012 年 3 月,世界水理会在法国马赛举办的第六届世界水资源论坛,以“治水兴水,时不我待”为主题,确定了改善水资源质量和生态系统、通过水资源综合管理平衡水的不同用途、促进绿色成长和加强生态系统等十二项行动。将水资源与生态结合起来是生态水文学、生态学、水文学等学科的前沿研究领域,是水资源研究的发展趋势。从生态角度研究,有助于从全新的概念认识、探讨水资源开发利用中存在的问题,对水资源合理配置、优化管理和改善生态环境进行综合决策,建立新型水资源管理模式[1]。基于生态理念的水资源优化配置是以保障基本生态环境需水为出发点,合理规划、配置生活和生产用水,既保障区域社会经济的充分发展,也保证区域生态环境免遭破坏,实现社会经济、生态环境与资源的协调健康发展[2],其基本指导思想可概括为“生态环境优先、社会和谐发展”。
  
  当前我国水资源面临的形势十分严峻,主要体现在:(1)水资源短缺。我国人均水资源占有量由 20 世纪 90 年代的 2300m3下降为 2100m3,仅为世界人均水平的 28%[3],根据中华人民共和国水利部的预测,2030 年中国人口将达到 16 亿,届时人均水资源量仅有 1750m3[4];(2)水污染严重。我国整个地表水受到严重污染的劣 V 类水体所占比例较高,全国约 10%,有的河流甚至高于这个比例,如海河流域劣 V 类的比例高达 39.1%[5-6];(3)水生态环境恶化,特别是流经城镇的一些河段,城乡接合部的一些沟渠塘坝污染普遍比较重,黑臭水体较多。面对水资源约束趋紧,水环境污染严重、水生态系统退化的严峻形势,在我国开展基于生态理念的水资源规划研究对提高水资源利用效率、促进水资源可持续利用、改善生态环境具有十分重要的现实意义。
  
  峰峰矿区位于邯郸市的西南部,是一座以煤焦化、电力、建材、陶瓷四大支柱产业为主的重工业城区。上世纪 90 年代以来,随着人口的增长,工业的不断发展,水资源开发利用程度较高,长期依赖地下水,致使黑龙洞泉群溢出水量不断减少,地下水位呈波动下降趋势,以黑龙洞泉群、羊角铺水源地和峰峰镇一带为中心形成了约 81.27km2的一般超采区[7]。目前,峰峰矿区正大力推进由资源消耗型工业向全域化旅游产业转型升级,构建“山城水乡、瓷韵煤缘”全域旅游格局。

  
  水资源作为产业转型升级和生态环境建设过程中重要的自然资源,矿区整体供需水结构发生了明显变化,供水结构主要表现在:(1)污水处理厂的增设以及处理规模的扩建,中水量明显增加。(2)峰峰矿区范围内大力公司已经关闭,新三矿、孙庄矿、邯郸市牛儿庄采矿有限公司及通顺公司也将在近期关闭,矿井疏干水可供量明显减少。需水结构已经和将要发生的变化主要体现在以下方面:(1)伴随建设生态文明城市的进程,矿区对生态环境的建设越来越重视,生态用水量将会明显增加。(2)随着矿区社会经济的发展,以及城镇化水平的提高,矿区居民生活需水量将明显增加。(3)随着农村土地经营方式发生转变,自耕自种土地面积不断缩减,土地入股分红等新型经营模式下的土地面积正在逐渐增加,为实现大面积喷灌、滴灌等农业节水灌溉方式推广奠定了基础,农业用水量将会明显减少。
  
  (4)随着矿区工、农业的转型发展、北部新区的建设以及生态城市的规划,整体需水状况不再仅限于生活、工业、农业方面的“够用”即可,而是要实现经济建设和水资源保护同步发展目标。建设生态文明城市,生态需水明显增加。这一系列变化引起的水资源配置不合理、部分用水部门水资源短缺等社会问题日益突出。
  
  同时地下水位下降、泉水河道断流、湖泊沼泽湿地萎缩等生态环境问题日益严重。
  
  如何在有限的水资源条件下,提出既能满足区域生态环境用水,改善水生态环境,又能保障地区社会经济的充分发展的配置方案,实现生态系统的良性循环和水资源的可持续利用,成为峰峰矿区水资源规划最紧迫的任务。因此本文提出基于生态理念的水资源规划研究,该研究不仅有利于指导该区水资源调控实践,而且为其他同类型城市的水资源管理提供借鉴意义。
  

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  1.2、 国内外研究现状。
  
  1.2.1、 水资源规划研究概况。
  
  水资源规划是以水资源利用、调配为对象,在一定区域内为开发水资源、防治水患、保护生态环境、提高水资源综合利用效益而制定的总体措施计划与安排[8],目的在于合理评价、分配和保护水资源,实现社会经济、水资源和生态环境的协调发展,最终为地区社会和经济可持续发展提供技术支撑。水资源规划是以社会经济—生态环境—水资源复合大系统为研究对象,考虑在该系统综合作用下的水资源配置问题[9]。
  
  国外对水资源优化配置的研究始于 20 世纪 60 年代初期,1960 年科罗拉多的几所大学对计划需水量的估算及满足未来需水量的途径进行了研讨[10],体现了水资源优化配置的思想。20 世纪 70 年代,水资源优化配置以水量配置为主,随着数学规划和模拟技术的发展,在水资源优化配置中得到广泛的应用。如Yeh于1985年对系统分析法在水资源领域的应用作了全面的综述,并将其分为线性规划、非线性规划、动态规划和模拟技术等[11];Herbertson 等针对潮汐发电站的特点,考虑多部门利益的矛盾,利用模拟模型对潮汐海湾的水量分配进行了模拟计算,展示了模拟技术的优越性[2]。进入 20 世纪 80 年代后期,随着水污染和水危机等问题日益突出,水资源优化配置不再单从水量方面考虑,水质也成为配置中的重要因素。如 Carlos 和 Gideon 建立了以色列 Eilat 地区的污水、地表水、地下水等多种水源的管理模型,同时考虑了不同部门对水质的要求[2]。进入 21 世纪,随着计算机技术的发展,水资源配置模型的优化算法得到了较大的发展。如 Babel M S建立了交互式综合水资源配置模型(IWAM),包括水库运行模块(ROM)、经济分析模块(EAM)和配置模块(WAM)三个部分,该模型有利于决策者从社会经济、环境和技术方面综合考虑,在两个不同目标或两个目标同时存在的情况下实现水资源的优化配置[12]。Ezenwaji E E 针对尼日利亚 Enugu 市城区长期水资源短缺问题,建立了线性规划配置模型[13];Ahmad I 以满意度和经济效益最大化为目标,建立了多目标线性规划配置模型,该模型考虑了两个单目标函数和一个多目标函数。
  

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  两个单目标函数分别是各需水部门的满意度最大化(B0W1)和经济效益最大化(B1W0),多目标函数将前两个单一目标结合(B1W1),通过采用约束法和加权法进行求解。并将该模型应用于巴基斯坦的 Hingol 河流域,结果表明 B1W1的经济效益值介于 B0W1和 B1W0之间[14];Davijani M H 提出了水资源优化配置的双目标社会经济模型,利用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)两者方法求解,并对结果进行比较,发现粒子群算法配置结果经济效益更好[15]。Khosrojerdi T 利用参数随机模糊规划法对水资源进行优化配置,该方法有效降低了概率误差、离散区间和模糊集的不确定性。并将该模型应用于伊朗克曼扎兰地区多水库的水资源配置中[16]。
  
  国内关于水资源规划和优化配置的研究开始于 20 世纪 60 年代,国家“七五”攻关项目中对水库的优化调度问题进行研究,体现了水量的合理配置。在国家“八五”科技攻关项目“华北地区水资源优化配置研究”中,关于水资源优化配置的概念、目标、平衡关系及数学模型等方面均有创新性进展[9]。如刘绍民[17]等人运用分解协调法建立了以综合效益最佳为目标的新疆塔里木河水资源优化分配模型。
  
  国家“九五”期间,水资源优化配置的范畴得到进一步拓展,优化配置的对象开始考虑生态环境用水[2],水利部也明确提出在水资源配置中应考虑生态环境用水。如粟晓玲[18]提出了面向生态的水资源合理配置的概念、理论基础及目标、原则与机制,建立了干旱区面向生态的水资源合理配置研究框架体系;邓洁[1]探讨了威海市生态环境需水现状,并预测 2010 和 2020 年的生态需水,建立了考虑生态需水的水资源优化配置模型;刘为[19]在深入研究和探讨地下水生态水位理论及生态水位确定的方法的基础上,对中牟县的水资源进行合理配置。21 世纪以来,可持续发展思想、生态理念等新观念逐渐融入到水资源规划和管理中,成为水资源规划和管理的重要指导思想之一。如袁伟[20]在可持续发展战略思想和二元水资源承载能力理论的指导下,建立了面向可持续发展的黑河流域水资源合理配置模型等;段秀举[21]以重庆市为例,结合山地城市的自然环境及水资源特征,构建了基于生态理念的水资源规划理论及优化配置方法。
  
  1.2.2、 生态环境需水研究概况。
  
  1.2.2.1、 生态环境需水概念。
  
  生态环境需水是针对人类社会发展过程中出现的生态环境问题,诸如湖泊富营养化、河流断流、土地荒漠化、水体污染、地面沉降、地下水枯竭等,为解决生态和环境问题,科学地进行生态环境修复和改善而提出的,是水资源环境功能的重要表现形式。目前,对生态环境需水的概念尚无统一的定义,不同的学者从各自研究角度给出相应概念。与生态环境需水相关的概念有“生态需水”、“环境需水”、“生态环境需水”等。
  
  生态需水:王芳等认为生态需水是指为维护生态系统稳定、天然生态保护和人工生态建设所消耗的水量[22];王西琴等认为生态需水是维持生态系统中具有生命的生物物体水分平衡所需要的水量[23];陈平安等认为生态需水量是在一定的生态保护、恢复或建设目标下,在特定的时空范围内,生态系统达到或维持某种生态平衡所需要的基本水量[53],即生态环境健康发展所需要的合理的水量。综合来看,生态需水是维持生态系统中具有生命的生物物体水分平衡所需要的水量,主要侧重在生物维持其自身发展及保护生物多样性方面。
  
  环境需水:杨振怀[24]等人将环境用水的概念定义为:“改善水质、协调生态和美化环境的用水”;王西琴[23等认为环境需水是指为保护和改善人类居住环境及其水环境所需要的水量,包括改善用水水质、协调生态环境、回补地下水、美化环境等方面。综合来看,环境需水是指为保护和改善人类居住环境及其水环境所需要的水量,主要体现在环境改善方面。
  
  生态环境需水:汤奇成[25]在 1989 年首次提出了“生态环境用水”的概念,他认为用于防止绿洲内部及其周围的生态环境不再恶化所需的水量为生态环境用水。刘昌明[47]从维持全球生物化学平衡角度,提出了“四大平衡”原理,即水热平衡、水沙平衡、水盐平衡和水量平衡;钱正英等认为“从广义上讲,维持全球生物地理生态系统水分平衡所需要的水,包括水热平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡等所需要的水都是生态环境用水”,“狭义的生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量”[26]。
  
  综合来看,生态环境需水是基于水生态和水环境两方面来探讨,是将生态需水和环境需水结合考虑而提出的概念。从水资源管理角度出发,生态环境需水是指在一定的生态环境质量要求下,维持特定时空范围内生态系统达到某种生态平衡,并能逐渐改善环境质量或维护环境质量不至于进一步下降所需要的水量。它既包括维持生物体自身发展所需水量,亦包括生物体所在环境与整体的需水量。
  
  1.2.2.2、 生态环境需水国内外研究现状。
  
  在国外,20 世纪 70~90 年代,关于生态环境需水研究主要集中在河流生态环境需水研究方面,例如河道枯水流量(low-flow)、最小可接受流量(minimumacceptable flows(MAFs)) 、 生 态 可 接 受 流 量 范 围 (ecology acceptable flowregime(EAFR))等[27-35]。随后,一些国家在对流域水资源进行评价和规划时,开展了生态与环境需水分配的研究,但没有明确提出生态需水量和环境需水量。随着生态环境问题的日益严重,直到 20 世纪 90 年代,生态环境需水量研究才逐渐成为各国研究的焦点之一。如 Peter H Gleick 最早提出基本生态需水(basic ecologicalwater requirement)的概念,即提供一定质量和一定数量的水给天然生境,以求最大程度地改变天然生态系统的过程,并保护物种多样性和生态整合性[36-38];Covich认为生态需水就是保证恢复和维持生态系统健康发展所需的水量[39]。国际合作行动计划 FRIEND 对河流生态环境需水进行了深入的研究,特别是流域枯水期流量的研究方面尤为突出。Gippel C J[40]从湿地生态系统的整体性出发,对湿地生态需水量进行计算。综合来看,国外生态环境需水研究主要集中在河流,并形成了一套相对成熟的理论和方法体系,计算方法主要有标准流量设定法、水力学法和栖息地法等。另外,研究的方向不再局限于河流生态系统,也扩展到了其他生态系统类型,但河道外生态环境需水量研究较少。
  
  20 世纪 80 年代,我国的水资源规划很少考虑维持生态系统水分平衡所需的水;直到 90 年代人们才逐渐认识到生态环境需水的重要性,如针对黄河断流、水污染严重等问题,水利部提出在水资源配置中应考虑生态环境用水;针对西北干旱地区生态环境问题,国内众多学者展开荒漠绿洲、人工防护林等生态需水量的估算和实践应用等。与此同时,与生态、环境需水相关的研究逐渐展开。如陈昌毓[41-42]从生态平衡角度出发,确定了河西走廊各县市绿洲和农田的生态需水量;贾宝全[43]从生态用水理论和用水定额等方面,构建了干旱区各类生态用水计算模型,并初步估算了新疆 1995 年现实生态用水量;郭占荣[44]通过分析干旱平原区潜水蒸发与植物蒸散的关系,构建了以植物适宜生长的地下水埋深为指标的生态需水量评价方法,并对塔里木河干流区生态需水现状进行评价;李丽娟[45-46]等人探讨了河流系统生态环境需水量的内涵,并概算了海滦河流域的生态环境需水量为 124×108m3;刘昌明[47]针对我国 21 世纪水资源供需平衡问题,提出了关于生态水利的四大平衡原理。进入 21 世纪后,随着人们对生态环境重视程度的不断增加,生态环境需水已成为实现人类和自然和谐共存的重要参考指标之一,生态需水的研究范围和对象从西北干旱内陆河流、植被逐渐扩展到全国各地各类生态系统。
  
  如石伟[48]等人根据黄河的特殊性,从汛期输运水量和非汛期生态基流量两方面分析计算了黄河下游生态需水量;孙涛[49]等人分析了河口生态需水量类型及特征,计算了海河流域典型河口的生态需水量;肖芳等人[50]探讨了城市湖泊生态需水量的概念及内涵,在充分考虑时间性原则的基础上,计算了北京市六海春、夏、秋三季及全年的最小生态需水量;付雅君[51]等人提出基于水体溶解氧平衡法的湖泊生态需水量计算方法,确定了南四湖逐月基本生态需水量;代兴兰[52]等人针对云南海峰湿地水位下降、面积缩小等生态环境恶化问题,分析确定了适宜的生态水位和生态需水量;陈平安[53]等人讨论了城市生态需水量的概念和分类,计算得到2010 年成都市生态需水总量为 55.45×108m3;冉红达[54]等从城市水系的特点和功能着手,对城市水系的生态环境需水量进行整合划分;王俊威[55]分别预测了辽宁省 2020 年、2030 年生态环境需水量。
  
  综上所述,我国生态环境需水研究起步较晚,但发展迅猛,生态环境需水的研究对象和范围也更加广泛。主要体现在,一方面其研究对象已不再局限于植被、河流两个方面,还包括了湖泊、湿地、河口等生态系统的用水需求;另一方面,其研究范围已从西北内陆干旱地区扩展到全国范围。同时,以往研究多注重于地表生态环境需水,而对于地下生态环境需水的研究较少,主要包括地下生态或适宜水位的确定和地下生态环境需水量的估算。
  
  在地下生态水位确定方面,宋郁东等人最早提出合理生态水位概念[56];张长春等人在研究华北平原水盐运移规律、地下水补给影响因素等基础上,确定了华北平原合理生态水位上限是土壤不发生盐渍化的水位,其下限是有利于地下水得到最大补给的地下水位[57];辛小娟[58]等人针对张掖盆地地下水位持续上升的现象,根据水文地质条件,对张掖盆地进行分区,探讨了各分区的地下水生态水位,并利用 Processing MODFLOW 运用数值模拟方法设计了合理的开采方案;董起广[59]等人针对泾惠渠灌区地下水生态环境问题,采用动态资料相关法确定了泾惠渠灌区地下水生态水位上、下限值等。
  
  在地下生态环境需水量研究方面,杨志峰[60]等提出了生态环境需水评价中地下水补水量的计算方法;张建立[61]等人将生态环境需水量与数值模拟法相结合,通过建立地下水模拟模型,以白洋淀水位恢复到 1975 年的水平为目的,计算了保定地区地下生态环境需水量;高颖[62]利用 Golden surfer 软件建立了分布参数系统模型,对下辽河平原地区地下水系统生态需水量进行了估算。综上所述,确定地下水生态水位并开展地下水生态环境需水量的研究,使其定量化,将有利于生态环境修复及保护工作的开展,因此,以联合地表和地下生态环境需水为目的的研究,已是当今水资源规划研究领域的重要部分之一。
  
  1.2.2.3、 生态环境需水类型划分。
  
  从不同的研究角度来看,生态环境需水类型可以划分为以下几类:(1)按来源划分为地表生态环境需水和地下生态环境需水;(2)以河流的空间分界划分为河道内和河道外生态环境需水;(3)按相对于生态环境的重要性可分为刚性和弹性生态环境需水;(4)按水资源消耗变化情况划分为消耗性和非消耗性生态环境需水;(5)根据水分来源的不同,划分为可控和不可控生态环境需水[63];(6)按生态系统形成的原动力划分为天然生态用水和人工生态用水天然生态用水[64];(7)按照生态系统的生态环境功能,可分为河流生态环境需水量、植被生态用水量、用于湖泊湿地保护与恢复的生态环境需水量、城市生态环境需水量和回补超采地下水生态环境需水量等[65]。
  

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  1.3 基于生态理念的水资源规划目标和重点
  
  1.4 研究内容
  
  1.5 研究技术路线
  
  第 2 章 区域概况及水资源开发利用现状
  
  2.1 区域概况
  2.1.1 自然概况
  2.1.2 社会经济概况
  
  2.2 水资源开发利用现状
  2.2.1 供水现状
  2.2.2 用水现状
  2.2.3 现状水资源开发利用存在的问题
  
  第 3 章 峰峰矿区生态环境需水预测分析
  
  3.1 峰峰矿区生态环境需水研究内容
  
  3.2 峰峰矿区生态环境需水类型划分
  
  3.3 峰峰矿区生态环境建设规划
  3.3.1 近期(2015~2020 年)规划目标
  3.3.2 远期(2020~2030 年)规划目标
  
  3.4 峰峰矿区生态环境需水预测
  3.4.1 地表生态环境需水量
  3.4.2 地下生态环境需水量
  3.4.3 生态环境需水总量
  
  第 4 章 峰峰矿区社会经济供需水量预测.
  
  4.1 可供水量预测
  4.1.1 地表水可供水量预测
  4.1.2 地下水可供水量预测
  4.1.3 矿井疏干水可供水量预测
  4.1.4 中水可供水量预测
  4.1.5 可供水总量
  
  4.2 社会经济需水量预测
  4.2.1 生活需水量预测
  4.2.2 工业需水量预测
  4.2.3 农业需水量预测
  4.2.4 社会经济需水总量
  
  第 5 章 基于生态理念的峰峰矿区水资源规划
  
  5.1 基于生态理念的水资源优化配置
  5.1.1 需配置的生态环境需水量
  5.1.2 配置模型选取
  5.1.3 多目标优化配置模型构建
  5.1.4 模型求解
  5.1.5 配置结果分析
  
  5.2 水资源保护规划
  5.2.1 水资源保护与生态修复
  5.2.2 节水规划
  5.2.3 水资源优化管理措施

  结论

  论文以峰峰矿区建设全国文明的山城水乡瓷都这一城市定位为背景,针对生态环境建设过程中水资源的合理配置问题,提出基于生态理念的水资源规划研究。强调生态优先,着重预测了峰峰矿区生态环境需水量,构建了水资源—社会经济—生态环境协调发展的多目标优化配置模型,提出了水资源高效利用、水质保护和节水规划。主要结论如下:

  (1)确定了峰峰矿区生态环境需水量研究的主要内容、类型划分及计算方法,并预测 2020 年生态环境总需水量为 5805 万 m?,2030 年为 6072.8 万 m?。

  (2)采用数值模拟法预测了规划年地下生态环境需水量。模拟结果表明现状开采条件下,研究区岩溶地下水总补给量为 8726.62 万 m3,排泄量为 8937.96 万m3,均衡差为-211.34 万 m3,处于负均衡状态。现状地下生态环境需水量为 211.34万 m3,随着峰峰矿区产业结构和用水结构的不断调整,预测未来岩溶地下水的总开采量将不断减少,地下水补排逐渐趋于平衡状态,地下水位将呈小幅度波动上升趋势,故近远期规划年地下生态环境需水无需人工额外配置。

  (3)预测了峰峰矿区规划年社会经济供需水量。预测 2020 年平水年(P=50%)全区可供水总量为 9633.4 万 m3,枯水年(P=75%)为 9439.8 万 m3;平水年全区经济社会总需水量为 6474.2 万 m3,枯水年为 7030.2 万 m3。预计 2030 年平水年全区可供水总量为 9702 万 m3,枯水年为 9508.4 万 m3;平水年全区经济社会总需水量为 6610.5 万 m3,枯水年为 6957.5 万 m3。

  (4)根据近远期水资源规划配置结果,2020 年主要缺水部门为农业,2030年主要缺水部门为工业和农业,体现了优先保证生态和生活用水、保证工业平稳发展、保障农业用水基本需求的配置原则,有利于峰峰矿区经济、社会、环境的协调可持续发展。

  近年来,生态理念越来越受到各界的重视,将生态理念与水资源规划理论相结合还处于尝试和探索阶段,通过进一步加强生态学与水资源规划研究的融合度,深入研究生态环境需水计算理论和方法,不断完善水资源规划理论,从而更好地促进区域生态环境和社会经济的协调发展。

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