本书针对以钦州市为例的桂南滨海城市，在实行最严格水资源管理制度的背景下，分析了"三条红线"与水资源优化配置的关系。以钦州市水资源现状为基础，分析降雨及入海河流径流演变规律与趋势，定量分析气候因子对地表水资源量变化影响，对滨海城市地表水资源可利用量进行分析与评价；构建了城市可供水量分析框架体系，重点分析中、小型蓄水工程与引、提水工程的可供水量简化计算方法，并对钦州市水利工程可供水量进行分析与预测；结合经济社会发展预测，基于用水效率控制红线对钦州市进行需水量预测分析，分析不同水平年各行业用水定额和用水效率，采用指标分析与定额法分析各用水部门需水量。构建了"三条红线"约束下的钦州市多目标水资源优化配置模型，将"三条红线"的约束指标编入模型的约束条件中，对钦州市未来的水资源量作供需平衡分析，以实现在新形势下对城市水资源进行合理的配置。
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目录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究进展 2
1.2.1 水资源配置模型研究进展 2
1.2.2 水资源供需平衡研究进展 6
1.2.3“三条红线”约束下水资源配置研究进展 8
1.3 水资源开发利用存在的主要问题 9
1.3.1 水量现状 9
1.3.2 水质现状 10
1.3.3 水旱灾害 11
1.3.4 供需不平衡 12
1.4 主要研究目标与内容及技术路线 12
1.4.1 研究目标与内容 12
1.4.2 技术路线 14
1.5 小结 15
参考文献 15
第2章 “三条红线”的内涵 19
2.1“三条红线”约束下水资源配置面临的挑战 19
2.1.1 水资源配置内涵 19
2.1.2“三条红线”内容 19
2.1.3“三条红线”约束下的水资源优化配置 20
2.2“三条红线”约束下钦州市各计算分区的指标分解 20
2.2.1 钦州市整体 20
2.2.2 钦州市各计算分区 21
2.3 考核内容 22
2.4 小结 23
第3章 钦州市水资源开发利用情况 24
3.1 钦州市概况 24
3.1.1 地理位置 24
3.1.2 地形地貌 24
3.1.3 气候特征 24
3.1.4 河流水系 24
3.1.5 社会经济 24
3.2 经济社会资料分析 26
3.2.1 人口与耕地 26
3.2.2 主要经济指标 27
3.3 水资源开发利用现状分析 29
3.3.1 蓄水工程 29
3.3.2 引水工程 30
3.3.3 提水工程 31
3.3.4 地下水工程 31
3.3.5 其他水源工程 32
3.4 用水量调查统计 32
3.4.1 生活用水量 33
3.4.2 工业用水量 33
3.4.3 农业用水量 34
3.4.4 城镇公共用水量 35
3.4.5 生态环境用水量 36
3.5 用水消耗量调查统计 36
3.5.1 生活耗水量 37
3.5.2 工业耗水量 38
3.5.3 农业耗水量 38
3.5.4 城镇公共耗水量 40
3.5.5 生态环境耗水量 40
第4章 钦州市水资源量分析评价 42
4.1 水资源计算分区 42
4.1.1 数字高程模型的概述及填充 42
4.1.2 水流方向提取 42
4.1.3 流域河网提取 43
4.1.4 子流域划分 43
4.2 水文资料基本情况 44
4.2.1 降雨资料 44
4.2.2 径流资料 56
4.3 研究方法 59
4.3.1 基准期分析方法 59
4.3.2 径流还原方法 61
4.3.3 分区地表水资源量计算方法 65
4.3.4 地下水资源量计算方法 66
4.4 水资源总量分析 67
4.4.1 各流域基准期分析 67
4.4.2 地表水资源总量分析 70
4.4.3 地下水资源总量分析 73
4.5 小结 73
参考文献 74
第5章 钦州市地表水资源可利用量 76
5.1 地表水资源可利用量概念 76
5.2 地表水资源可利用量的主要特征 77
5.3 地表水资源可利用量主要影响因素 78
5.4 计算前提条件与原则 79
5.4.1 计算前提条件 79
5.4.2 计算原则 80
5.5 计算方法 80
5.5.1 正算法 81
5.5.2 扣损法 82
5.6 地表水资源可利用量计算成果 89
5.6.1 正算法 89
5.6.2 扣损法 90
5.6.3 地表水资源可利用总量 95
5.7 小结 97
参考文献 98
第6章 气候因子对地表水资源量变化影响的定量分析 100
6.1 研究背景 100
6.2 研究方法 100
6.2.1 Mann-Kendall 100
6.2.2 连续小波 101
6.2.3 SCQCR 102
6.3 钦州市降雨量演变规律与趋势分析 103
6.3.1 降雨量计算分析 103
6.3.2 降雨量地区分布 104
6.3.3 降雨量年内分布 105
6.3.4 降雨量年迹演变规律 106
6.4 钦州市主要流域径流演变规律与趋势分析 110
6.4.1 趋势分析 110
6.4.2 周期性分析 111
6.5 钦州市地表水资源趋势变化 115
6.6 气候变化和人类活动对径流量减少影响的定量分析 117
6.7 小结 120
参考文献 121
第7章 钦州市水资源需求态势分析 125
7.1 需水量预测方法 125
7.2 人口发展预测 126
7.3 国民经济各行业预测 127
7.4 生活需水量预测 129
7.4.1 生活用水定额预测 129
7.4.2 生活需水量预测 129
7.5 工业需水量预测 130
7.5.1 一般工业需水量 130
7.5.2 火电工业需水量 130
7.5.3 工业需水量预测结果 133
7.6 建筑业和第三产业 133
7.7 农业需水量预测 134
7.7.1 农田灌溉需水量预测 134
7.7.2 林牧渔业需水量预测 136
7.7.3 农业需水量预测结果 136
7.8 河道外生态需水量预测 140
7.9 需水量综合分析 140
7.10 小结 147
参考文献 147
第8章 钦州市水利工程可供水量分析与预测 148
8.1 可供水量分析方法 148
8.1.1 大、中型水库工程 148
8.1.2 小型水库、塘坝工程 149
8.1.3 引水、提水工程 149
8.1.4 地下水工程 150
8.1.5 非常规水源工程 150
8.2 可供水量计算成果 150
8.2.1 大中型水库可供水量 150
8.2.2 小型水库、塘坝可供水量 152
8.2.3 引水、提水工程可供水量 153
8.2.4 地下水工程 154
8.3 主要水利工程可供水量预测 154
8.3.1 水利工程规划概况 154
8.3.2 小型农田水利工程 155
8.3.3 大、中、小型水库建设 156
8.3.4 水库水闸除险加固工程 156
8.3.5 引水、提水工程 157
8.3.6 调水工程 157
8.3.7 河湖连通工程 158
8.3.8 非常规水源工程 158
8.4 主要水利工程可供水量预测成果 159
8.4.1 规划水平年可供水量预测值计算 159
8.4.2 供水分析计算结果 160
8.4.3 合理性分析 161
8.5 小结 161
参考文献 161
第9章 钦州市水资源三次供需平衡分析 163
9.1 水资源三次供需平衡 163
9.1.1 水资源供需平衡分析方法 163
9.1.2 水资源供需平衡分析原则 164
9.1.3 水资源三次供需平衡原理 165
9.2 供需平衡分析 165
9.2.1 一次供需平衡分析 165
9.2.2 二次供需平衡分析 167
9.2.3 三次供需平衡分析 169
9.4 平衡分析结论 171
9.5 小结 172
参考文献 172
第10章 “三条红线”约束下的水资源优化配置模型 174
10.1 水资源优化配置的目的 174
10.2 水资源多目标优化配置研究现状 174
10.3 基于“三条红线”约束下钦州市水资源优化配置方法 176
10.3.1 优化配置原则 176
10.3.2 目标函数 176
10.3.2 约束条件 177
10.4 水资源优化配置模型求解方法 178
10.4.1 多目标规划转化为单目标问题求解方法 178
10.4.2 遗传算法概述 178
10.4.3 多目标优化及Pareto最优解 181
10.4.4 精英策略快速非支配排序遗传算法概述 181
10.4.5 NSGA-II算法与gamultiobj函数 182
10.4 小结 184
参考文献 184
第11章 水资源优化配置模型求解 186
11.1 优化配置方案分析 186
11.2 模型参数与水资源限制量确定 186
11.2.1 模型参数 186
11.2.2 红线约束量 188
11.3 模型求解 188
11.3.1 模型求解步骤 188
11.3.2 模型求解结果 190
11.4 方案评价 195
11.5 措施与建议 197
11.6 小结 198
参考文献 199
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