水资源配置编程

❶ 干流水资源合理配置

水资源合理配置是指在特定流域或区域范围内，在系统、有效、公平和可持续利用等原则的指导下，遵循自然规律和经济规律，对有限的、不同形式的水资源，通过工程与非工程措施，在生活、生产和生态用水之间进行科学分配。

7. 6. 1 中游干流区水资源合理配置

中游干流区水资源合理配置，采用 0－1 多目标非线性混合规划模型优化完成，它主要研究各灌区用水量、正义峡下泄水量及其对灌溉需水和干流分水控制目标的满足程度，为黑河干流水资源规划和调配的宏观决策提供依据或参考。

水资源规划模型以 “绿洲 ( 灌区) 面积最大”和 “正义峡下泄水量最大”为目标，以 “灌区水量平衡方程、水量和面积限定方程”与 “河泉节点水量平衡方程、正义峡下泄水量限定方程”为约束，在水资源规划模型数据与参数检验和调试的基础上，以及优先满足生活与工业需水和正义峡下泄分配水量及采取有效节水措施情况下，对 2010 年不同来水条件以及各阶段 ( 现状年→规划年) 多年平均来水条件的灌区用水量 ( 引水量与开采量) 、正义峡下泄量及河道水量交换与径流等进行了优化，分析中游生产、生态需水与下游生态需水的满足程度。

中游干流区水资源合理配置的主要结论: 满足中游生活与工业需水的同时，采取灌区与干渠改造节水和高新技术节水等措施，在有效降低灌溉定额的前提条件下，充分利用地下水库的调蓄功能，对莺落峡不同来水条件，均基本可以满足 2010 年灌区规划农林灌溉面积和需水量及正义峡分配水量 ( 表 7. 29、表 7. 30) 。

表 7. 29 黑河干流中游灌区 2010 年规划方案成果表

表 7. 30 黑河干流中游河道 2010 年规划方案成果表

7.6.2下游额济纳绿洲水资源合理配置

额济纳绿洲水资源的高效利用、合理配置，是有效遏制生态环境退化的主要途径之一。

水资源配置方案的论证，应全面考虑生活、工业、农业与生态用水，由于现状生活与工业需水量不大，可优先给予满足，农业应考虑退耕还林还草，在限制发展工农业生产的前提下，水资源的配置主要应考虑绿洲分布和需水要求。水资源的配置优先满足沿河分布绿洲的需水，以不影响沿河绿洲的生态环境为前提;提高水资源的利用效率，重点保证昂茨河闸下游绿洲区的生态用水。

在上述确定的原则基础上，为解决目前河道输水与绿洲需水存在的问题和矛盾，沿东河左岸修建纳林河分水闸—昂茨河分水闸之间的防渗渠道———东干渠，可将水快速送达绿洲腹地，从而有效地遏止绿洲的退化。结合额济纳绿洲现状河道补给地下水的分析成果，在保证河道现状渗漏补给量的情况下，可以保证沿河植被的需水要求，不会对沿河绿洲的生态环境带来影响。据此分析，满足西河沿河生态环境年用水量1.88×10⁸m³，东河纳林河口—布都格斯河段沿河生态环境年用水量0.24×10⁸m³，纳林河沿河生态环境年用水量0.06×10⁸m³。考虑狼心山—纳林河口的河道渗漏补给地下水量0.14×10⁸m³，扣除蒸发损失量0.37×10⁸m³后，可供东干渠输送的水量为2.61×10⁸m³。2010年规划水资源配置结果见表7.31。

表 7. 31 额济纳绿洲水资源配置表

注: 数据来源于黑河下游额济纳绿洲抢救与生态保护水利工程可行性研究报告 ( 内部资料) 。

按照上述的配置方案，通过渠道输水2.61×10⁸m³，可以减少东河60km空流段的水量损失，提高输水效率及昂茨河闸下游绿洲区的供水量和供水保证程度;同时为了保证西河绿洲的生态需水，可以结合现状河道输水流量越大，水量损失越小的特点，在渠道建成运行时，根据来水情况适时地结合洪水，向西河分水，可以提高西河水资源的利用效率。

7.6.3不同保证率水平年干流水资源合理配置

依据中游水资源规划的不同保证率水平年正义峡的下泄量，以及国务院分水方案配置鼎新片、东风场区的水资源量和额济纳绿洲水资源配置原则，确定的黑河干流水资源合理配置方案见图7.36～图7.41。

保证率90%水平年莺落峡来水量12.85×10⁸m³/a，正义峡下泄水量7.88×10⁸m³/a，哨马营、狼心山下泄水量分别为5.72×10⁸m³3/a、3.53×10⁸m³/a，其中中游区引水9.72×10⁸m³/a，下游引水3.74×10⁸m³/a，枯水年主要保证中、下游生产、生活、生态用水，无多余的水下泄入湖;多年平均莺落峡来水量15.89×10⁸m³/a，正义峡下泄水量11.11×10⁸m³/a，哨马营、狼心山下泄水量分别为8.56×10⁸m³/a、5.63×10⁸m³/a，其中中游区引水9.56×10⁸m³/a，下游引水5.26×10⁸m³/a，平水年主要保证中、下游生产、生活、生态用水，也无水下泄入湖;保证率10%水平年莺落峡来水量18.96×10⁸m³/a，正义峡下泄水量14.23×10⁸m³/a，哨马营、狼心山下泄水量分别为11.19×10⁸m³/a、7.58×10⁸m³/a，其中中游区引水9.57×10⁸m³/a，下游引水5.26×10⁸m³/a，丰水年在基本满足中下游生产、生活、生态用水的基础上，安排1.41×10⁸m³/a的水量下泄入湖。

图7.36 黑河干流2010年规划水资源图（保证率90%-水平年）

图7.37 黑河干流2010年规划水资源图（多年平均-水平年）

图7.38 黑河干流2010年规划水资源图（保证率10%-水平年）

图 7. 39 黑河干流 2010 年规划水资源图 ( 保证率 90%－水平年)

图 7. 40 黑河干流 2010 年规划水资源图 ( 多年平均－水平年)

图 7. 41 黑河干流 2010 年规划水资源图 ( 保证率 10%－水平年)

黑河干流水资源配置以国务院分水方案为原则，中游水资源配置要满足正义峡下泄水量的要求。下游鼎新片、东风场区按分水指标配水; 额济纳要用好狼心山可贵的下泄水量，优先满足沿河分布绿洲的需水，提高水资源的利用效率，重点保证昂茨河闸下游绿洲区的生态用水。在枯水年无水入湖; 在平枯水年不建议放水入湖，如有多余水量建议下渗补给地下水，待枯水年缺水期开采利用; 在丰水年可考虑放水入湖，但要做好水资源和水环境与社会、生态效益关系的综合论证，使有限的水资源得以最合理的利用。

❷ 区域水资源优化配置方法

当今全球性水资源短缺危机严重威胁人类的生存安全，特别是区域性的水资源紧张越来越严重地制约着社会的进步、经济发展和人们生存环境的改善。对于缺水区域而言，水资源是有限的，具有稀缺性，其中部分地区的水资源开发具有竞争性。由此决定了区域水资源必须优化配置，以使其发挥最大的经济、社会、环境效益，保证区域经济社会的可持续发展。徐振辞对区域水资源优化配置方法进行了如下阐述^[5]：

第一，确定优化目标、可行决策方案和约束条件。有时，优化目标只有一个，如可确定水的经济效益最大或供水量最大，也可确定几个目标值，如分别选经济、环境、社会等方面的代表性目标。确定可行决策方案是指水资源系统中所有的可行决策方案，如供用水工程的确定或调配计划可行性等。在分析系统的优化时，也应将所有的约束条件确定，如果约束条件遗漏或设计不正确，优化方案可能是不正确的或不是最优的。

第二，建立数学模型，即用数学模型来模拟描述系统内各影响因素的特征以及相互影响关系和影响力度。在实际规划中，有些决策变量难以用数字表达，应采用特定的技术解决非结构化问题。

第三，数学模型求解，按照选择的数学模型确定模型的计算参数，选择适当的分析计算方法，得出优化解。最后还要进行灵敏度分析，分析模型中所含参数变化范围及其对最优解的影响作用。

第四，计算结果的验证，最好的率定方法是，选取可靠的实际系统记录与模型性能及输出结果进行比较，然后通过调整率定参数，保证模型输出结果准确可靠。

此外，丘林等结合实例，提出了区域水资源优化配置大系统分解协调模型、作物非充分灌溉制度的多目标优化模型和作物间水量优化分配及作物种植结构模型，并进行了区域间水量的优化配置研究^[6]。

参考文献

[1]水利部.我国水资源合理配置任务[J].中国人口.资源与环境，2003,（2）:124

[2]甘泓，李令跃，尹明万.水资源合理配置浅析[J].中国水利，2000,（4）:20～23

[3]李晓明.浅析水资源优化配置[J].水利发展研究，2003,（12）:25～27

[4]王浩，王建华，秦在庸.流域水资源合理配置的研究进展与发展方向[J].水科学进展，2004,（1）:123～128

[5]徐振辞.区域水资源优化配置理论与方法[J].河北水利，2003,（6）:22～26

[6]丘林，徐建新，陈南祥等.区域水资源可持续利用管理理论与应用[M].河南：黄河水利出版社，2003,79～98

[7]左其亭，陈曦.面向可持续发展的水资源规划与管理[M].北京：中国水利水电出版社，2003,142～143

[8]林洪孝主编.水资源管理理论与实践[M].北京：中国水利水电出版社，2003,288～291

❸ 水资源合理配置的原则

尽管其他文献^[7]中对水资源合理配置的原则有不同论述，但《全国水资源综合规划大纲》给水资源合理配置所下的定义中所述的3个原则是基本到位的。

5.2.1有效性原则

对水资源的利用应以其利用效益作为经济部门核算成本的重要指标，而其对社会生态环境的保护作用（或效益）作为整个社会健康发展的重要指标，使水资源利用达到物尽其用的目的。但是，这种有效性不是单纯追求经济意义上的有效性，而是同时追求对环境的负面影响小的环境效益，以及能够提高社会人均收益的社会效益，是能够保证经济、环境和社会协调发展的综合利用效益。这需要在水资源合理配置问题中设置相应的经济目标、环境目标和社会发展目标，并考察目标之间的竞争性和协调发展程度，满足真正意义上的有效性原则。

5.2.2公平性原则

水资源合理配置的公平性以满足不同区域间和社会各阶层间的各方利益进行资源的合理分配为目标。它也许遵循有效性原则，也许不遵循。它要求不同区域（上下游、左右岸）之间的协调发展，以及发展效益或资源利用效益在同一区域内社会各阶层中的公平分配。例如家庭生活用水的公平分配是对所有家庭而言的，无论其是否有购水能力，都有使用水的基本权利。也可以依据收入水平采用不同的水价结构进行分水。

5.2.3可持续性原则

可持续性是以研究一定时期内全社会消耗的资源总量与后代能获得的资源量相比的合理性，反映水资源利用在度过其开发利用阶段、保护管理阶段和管理阶段后，步入的可持续利用阶段中最基本的原则。它要求近期与远期之间、当代与后代之间对水资源的利用上需要有一个协调发展、公平利用的原则，而不是掠夺性地开采和利用，甚至破坏，即当代人对水资源的利用，不应使后一代人正常利用水资源的权利受到破坏。

❹ 水资源合理配置的任务

水资源合理配置工作涉及江河流域规划中主要基本资料的收集整编、社会经济发展预测、江河流域总体规划、水资源供需预测与评价、灌溉规划、城乡生活及工业供水规划、水力发电规划、航运规划、水污染防治规划、水资源保护规划、控制性枢纽的主要工程参数及建设次序的选择、环境影响评价、经济评价与综合分析。此外，还涉及水资源管理中的取水许可制度，水费及水资源费制度，水管理模式与机构设置，水权市场，水资源配置系统的优化调度，控制性枢纽的多目标综合利用，水管理信息系统建设（包括防汛、水量与水质监测）等内容^[2]。因此，水资源合理配置所涉及的内容相当广泛。综合各学者意见，大概可以归纳如下。

（1）水资源需求：研究现状条件下的各类用水结构、水的利用效率，提高用水效率的主要技术和措施，分析预测未来居民生活水平提高、国民经济各部门发展以及生态环境保护不同条件下的水资源需求。

（2）供需平衡分析：在不同的水工程开发模式和区域经济发展模式下的水资源供需平衡分析，确定水工程的供水范围和可供水量，以及各用水单位的供水量、供水保证率、供水水源构成、缺水量、缺水过程及缺水破坏深度分布等情况。

（3）水资源开发利用方式与工程布局：现状水资源开发利用评价，供水结构分析，水资源可利用量分析，规划工程可行性研究，各种水源的联合调配，各类规划水利工程的合理规模及建设次序。

（4）供水效益：分析各种水源开发利用所需的投资及运行费，根据水源的特点分析各种水源的供水效益，包括工业效益、农业灌溉效益、生态环境效益，分析水工程的防洪、发电、供水三方面的综合效益。

（5）水环境污染：评价现状水环境质量，研究工农业生产所造成的水环境污染程度，制定合理的水环境保护和治理标准，分析各经济部门在生产过程中各类污染物的排放率及排放总量，预测河流水体中各主要污染物的浓度和环境容量。

（6）生态环境质量：生态环境质量评价，生态保护准则研究，生态耗水机理与生态耗水量研究，分析生态环境保护与水资源开发利用的关系。

（7）水资源管理：研究与水资源合理配置相适应的水资源科学管理体系，包括建立科学的管理机制和管理手段，制定有效的政策法规，确定合理的水资源费、水费计收标准和实施办法，培养合格的水资源科学管理人才等。

（8）技术与方法研究：水资源合理配置分析模型开发研究，如评价模型、模拟模型、优化模型的建模机制及建模方法，决策支持系统、管理信息系统的开发，GIS高新技术的应用。

❺ 水资源优化配置的简介

水资源优化配置是实现水资源合理开发利用的基础，是水资源可持续利用的根本保证。
实际上，水资源合理配置从广义的概念上讲就是研究如何利用好水资源，包括对水资源的开发、利用、保护与管理。在中国，特别是华北和西北地区。实施水资源合理配置具有更大的紧迫性。其主要原因：一是水资源的天然时空分布与生产力布局不相适应，二是在地区间和各用水部门间存在着很大的用水竞争性，三是水资源开发利用方式已经导致产生许多生态环境问题。
水资源的合理配置是由工程措施和非工程措施组成的综合体系实现的。其基本功能涵盖两个方面：在需求方面通过调整产业结构、建设节水型社会并调整生产力布局，抑制需水增长势头，以适应较为不利的水资源条件；在供给方面则协调各项竞争性用水，加强管理，并通过工程措施改变水资源的天然时空分布来适应生产力布局。两个方面相辅相成，以促进区域的可持续发展。

❻ 水文与水资源工程学什么和电脑有关的东西

vb用来编程许多水文模型都需要根据实际情况进行修改
cad画图，比较简单，不用渲染，没什么要求
计算机这主要是编程语言和统计软件
这些软件对电脑配置没什么要求，市场上4000左右的本本都能满足

❼ 南四湖流域水资源优化配置初步研究

以南四湖流域作为研究对象，进行水资源优化配置的理论探讨和实际应用研究，为流域水资源可持续利用与管理提供必要的依据:

1)经分析计算，南四湖流域多年平均地表水资源量为23.93亿m³，地下水资源量为39.21亿m³，扣除两者之间相互转化的重复量10.33亿m³，流域多年平均总水资源量为52.81亿m³。

南四湖流域现状年(2006年)地表水和地下水的供水量分别为273959万m³、299855万m³，总供水量为573814万m³;同时对南四湖流域现状年(2006年)的工业、农业及生活用水量进行了详细分析，用水量分别为65078万m³、434611万m³、63666万m³，总用水量为563355万m³。可知，现状年流域供水量基本满足用水需求。

2)对南四湖流域宏观经济发展趋势进行分析，预测了南四湖流域需水量增长趋势，将需水结构分为工业需水、农业需水、生活需水和生态环境需水，运用定额分析法计算了各需水部门规划水平年(2015年)的需水量，并对规划水平年(2015年)的本地水资源量和外调水量进行了分析计算;通过计算南四湖流域规划水平年(2015年)的可供水量与需水量，进而分析规划水平年(2015年)在不同保证率下的流域水资源供需平衡情况。分析得出，随着人口的增加和社会经济的发展，南四湖流域规划水平年内，供水量的增长要滞后于需水量的增长，供水不能满足需水需求，整个流域都会出现严重缺水现象，供需矛盾相当突出，因此要进行水资源优化配置研究。

3)对南四湖流域水资源系统进行了概化，运用多目标规划理论建立了一个考虑当地水、黄河水、长江水等多水源联合供水条件下的多目标水资源优化配置模型。在满足流域社会经济和技术等方面限制条件下，模型以经济和社会综合效益最大为目标，分析计算了模型各参数，最后调用MATLAB软件优化工具箱进行编程求解。

4)对南四湖流域水资源计算分区数、用水部门及供水水源进行了分析，对各用水部门的用水公平系数

及供水水源的次序系数

进行了计算，采用层次分析法确定了模型的目标权重系数λ_p和子区权重系数β_k，并分析计算了各用水部门的供水效益系数、费用系数和需水量上下限等参数。

5)以2006年为现状年，利用建立的流域水资源优化配置模型和模型求解方法，进行了以2015年为规划水平年的南四湖流域多水源水资源优化配置研究，并对水资源优化配置结果进行分析，证明了模型的合理性以及模型求解方法的可行性，为流域水资源规划与管理提供了依据。最后，结合南四湖流域的具体情况提出了对策与建议，为流域水资源规划和管理提供了依据。

❽ 水资源合理配置的定义

《全国水资源综合规划大纲》对水资源合理配置的定义是“在流域或特定的区域范围内，遵循有效性、公平性和可持续性的原则，利用多种工程与非工程措施，按照市场的规律和资源配置准则，通过合理抑制需求、保障有效供给、维护和改善生态环境等手段和措施，对各种可利用水资源在区域间和各用水部门间进行的配置。”^[1]

显然，在这一定义中包含了如下5层意思：①水资源合理配置的范围既可以是流域也可以是区域。当然，流域的配置宏观一些，其关心得更多是上下游之间的协调问题，而区域则侧重于产业和部门之间的分水，显得微观一些。②水资源合理配置要贯彻有效性、公平性和可持续性的原则。③水资源合理配置措施包含工程措施和非工程措施。工程措施包含蓄水、引水、提水、调水等，非工程措施则包含水权交换、抑制水价和用水定额、制定用水法律法规等。④水资源合理配置的手段（方法）是按照市场的规律和资源配置的准则。⑤水资源合理配置的目的是保障有效供给、维护和改善生态环境，促进社会经济的发展。由此可见，水资源合理配置从广义的概念上讲就是研究如何利用好水资源，包括对水资源的开发、利用、保护与管理。

那么，水资源合理配置和优化配置有何不同？合理配置是人们在对稀缺资源进行分配时的目标和愿望；而优化配置则是人们在寻找合理配置方案中利用的方法和手段^[2]。合理配置中的合理是反映在水资源分配中解决水资源供需矛盾、各类用水竞争、上下游左右岸协调、不同水利工程投资关系、经济与生态环境用水效益、当代社会与未来社会用水、各种水源相互转化等一系列复杂关系中的相对公平的、可以接受的水资源分配方案。水资源优化配置是通过改善用水结构、用水量而对水资源在某一区域进行更加科学合理的分配，这种分配能使这一区域在经济上、生活上、生态上、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^[3]。一般而言，合理配置的结果对某一个体的效益或利益并不是最好的，但对整个分配体系来说，其总体效益或利益是最高最好的。因此，水资源合理配置和优化配置实际上是一个问题。