济南市水资源合理开发利用与可持续发展

济南市水资源合理开发利用与可持续发展

孙青言[1]2011年在《济南市区水资源供需分析及合理配置研究》文中研究表明水是生命之源、生产之要、生态之基。数量充足、质量可靠的水资源是保证区域经济、社会和生态环境协调可持续发展的必要条件。然而,水资源时空分布的不均匀性,区域发展对水资源开发利用的不平衡性,以及大量污染物排入清洁水源造成的水质恶化等因素,导致区域水资源可利用量不断减少;经济的发展,居民生活水平的提升,以及生态环境质量的改善和维持,使得水资源的需求量不断增加,供需矛盾不断加剧。济南市水资源匮乏,是我国重要的资源性缺水地区之一,严重制约着当地经济社会的发展。济南市又是全国闻名的“泉城”,需要通过水资源的合理开发利用,以保证泉水的常年持续喷涌。因此,必须经过水资源的合理配置,保障当地经济、社会和生态环境的全面协调可持续发展。本研究以2008年为基准年,2015年、2020年、2030年为规划水平年,分需水基本方案和推荐方案,预测了济南市区居民生活、生产和生态环境的需水量;把济南市区划分为六个水资源四级区,利用1956年~2008年的实测系列资料,评价了济南市区的水资源特点、多年平均水资源量及其可利用量,分析了水资源的开发利用现状及未来水资源的演变情势。然后根据上述评价分析,预测了各规划水平年50%、75%、95%保证率下的可供水量;根据需水预测和供水预测成果,进行了现状年水资源供需分析、各规划水平年水资源供需分析以及各用水户规划水平年水资源供需分析;根据水资源合理配置的理论、原则和方法,进行了济南市区水资源合理配置,并对水资源合理配置的推荐方案进行了分析,提出了配置方案有效实施的保障体系。

赵然杭[2]2008年在《城市水资源利用的关键问题研究》文中研究说明城市化的快速发展使城市出现了一系列生态环境问题,其中水资源和水环境问题最为严重,水资源问题已成为制约我国城市化进程和社会进步的主要因素,成为城市可持续发展中的瓶颈。开源、节流、水资源优化配置和加强水资源管理是解决城市生态环境问题的主要措施和有力手段。本文对城市生态环境需水理论与计算方法、城市雨水资源化利用、城市水资源优化配置以及城市水资源价值进行了研究,为城市水资源合理配置和城市水价的制定提供了决策依据和理论支持。本文以济南市为背景,主要研究内容和成果如下:(1)城市生态环境需水理论与计算方法。系统阐述了城市生态环境需水量的概念、内涵、类型与特征,将城市自然系统作为一个完整的系统来考虑其生态环境需水,重点研究了城市普遍存在的绿地系统和河湖系统需水量。利用Vague-Fuzzy评价方法将城市综合性分类,并将分类结果与城市生态环境质量指标等级相结合,确定城市生态环境需水量等级。利用基于降水量概念的城市生态环境需水量计算方法,计算区域城市的生态环境需水量等级。为城市规划和水资源优化配置提供了决策依据,也为城市雨水生态化可利用量计算提供了数据支持。(2)城市水资源系统协同理论与应用。根据城市水资源系统协同理论,重点研究了城市雨水资源开发利用和空中云水资源的开发以及陆空水资源系统的协同。在城市降水及入渗规律研究和城市集水效率影响因素分析的基础上,利用综合降雨径流系数法,通过对降雨径流过程的分析和流域径流系数的推求,分别计算城市市区和城市郊区产生的雨水径流量,从而计算出城市降雨径流总量。通过对城区日用降雨径流量和蓄水池总容积的关系分析,建立了城市降雨径流可利用量计算模型。根据调蓄计算法、水量平衡法和汛末余水全部收集法,对调蓄城市降雨径流的蓄水池有效容积进行了优化,从而推求城市雨水资源可实现潜力。探讨了空中水汽含量、降水效率和增雨潜力,并对人工增雨效果进行了评价。为城市实施水资源系统协同提供了理论指导,也为城市水资源优化配置和科学调水提供了理论支持。(3)城市水资源优化配置模型与应用。系统阐述了水资源优化配置的概念和内涵以及水资源优化配置的目标和原则,通过对水资源系统的概化和供水水源及用水优先级的确定,利用大系统优化分解协调的原理和水资源系统分析的方法,提出了水资源优化配置数学模型,并从时间上和空间上对模型求解进行了优化设计,为城市的水资源优化配置提供了较好的方法和有力的手段。通过对需水预测方法及影响因素的分析,根据指标分析法(用水定额法),分别提出了城市生活及农业需水量预测模型;利用基于Rough集理论的组合预测法对工业需水量进行预测,它是在增长比率法、线性回归法、灰色动态模型群法、模糊优选BP神经网络模型得到的四个预测结果基础上,利用Rough集理论确定不同预测方法的权重并输出最终预测值。在城市供需水量预测的基础上,对城市水资源进行了优化配置。并在雨水径流量、污水回用量和节水量预测的基础上,通过水资源供需平衡分析,最终确定城市不同规划水平年不同保证率下的调引长江水量,从而为城市水资源的优化配置和水资源价值研究提供了依据和基础数据支持。(4)系统阐述了城市水资源价值影响因素,提出了城市水资源价值评价指标体系,利用模糊可变评价理论与模型对水资源价值进行多目标模糊评价,并分别建立了城市水资源价格向量计算模型和城市分质供水水资源价格向量计算模型。通过水资源价格向量与水资源模糊评价的“向量结果”确定水资源价格。模型较好地考虑了水资源价值随水质、水量等因素变化而变化的水资源价值系统的动态性,并将水资源价格与水的用途和效益联系起来,使水资源价格更趋合理。同时,对城市实行分质供水的可行性进行了分析,并探讨了城市分质供水的模式及建设管理体制,从而有利于促进水资源优化配置目标的实现。

刘珊珊[3]2016年在《基于灰色预测的城市水资源可持续利用与管理研究》文中提出水资源是社会经济可持续发展不可或缺的自然资源。随着济南市经济社会的发展,需水量与日俱增,而济南市是资源型缺水城市,且又面临水体污染与浪费等问题,水资源紧缺便成为制约济南市经济社会可持续发展的重要因素。因此,进行济南市水资源供需平衡分析及水资源可持续利用对策研究是十分必要的。本课题以2013年为现状年,2017年、2020年、2030年为规划年,进行供需水量预测,供需水量预测均分基础和改进两种方案,其中采用灰色GAM(1)模型进行不同保证率下水资源需水量预测。根据预测结果进行供需平衡分析,并提出水资源可持续利用的对策与措施。研究结论主要为:(1)济南市供水水源由地表水、地下水、非常规水组成:供水结构现状为:地表水、地下水、非常规水分别占总供水量的56.17%、39.63%、4.20%;地表水是济南市主要的供水水源。(2)总供水量随各规划年不断增加;2017年、2020年、2030年供水改进方案相比基础方案增加的供水量依次为25752.0万m3、36277.5万m3、62237.5万m3,可见加大供水技术投入和新建、改建、扩建供水工程能有效提高可供水量。(3)总需水量随各规划年不断增加;2017年、2020年、2030年需水改进方案少于基础方案的需水量依次为9780.4万m3、13629.1万m3、22733.6万m3(50%保证率下),10261.1万m3、14277.4万m3、24406.5万m3(75%/95%)保证率下),可见加强需水管理能有效减少需水量。(4)基于供需水基础方案的供需缺口最大,缺水率最大为50.0%,基于供需水改进方案的供需缺口最小,缺水率最小为1.6%,故为缓解济南市水资源供需矛盾,优先考虑实施供需水的改进方案。(5)提出建设海绵城市、建设抗旱应急备用水源、强化实施供需水改进方案等水资源可持续利用对策。

程丽[4]2011年在《济南市水资源安全评价研究》文中认为水是生命之源,是人类生存需求的最基本资源。人口数量的不断增多,工农业的快速发展,社会的不断壮大,促使人类社会对水资源的需求越来越大,同时对水资源质量要求也越来越高,但是由于人类对水资源无限制地利用和污染导致水资源在量和质上均满足不了社会经济发展的需求。因此如何保障水资源安全,使其更好的为人类服务成为了需要迫切解决的问题。本文进行了济南市水资源安全研究,客观评价了济南市水资源安全状况,为水资源的合理开发利用提供理论和实践指导。本文研究过程中得到了山东省科技攻关项目:山东省水资源优化配置方案及其支撑技术研究,编号2007GG30006002和山东省科技攻关项目:山东省缺水程度与节水型社会评价研究,编号:2009GG20008018的支持。主要研究内容如下:1、研究分析济南市水资源现状,济南市水资源有如下特点:水资源严重短缺,济南市2008年人均水资源量为213.25 m~3,远远低于世界人均水资源量7300 m~3,也只有全国人均水资源量的1/10;水资源地区分布极不均匀,章丘市水资源总量高达4.45亿m~3,年降水量为13.01亿m~3,而商河县水资源总量却只有0.81亿m~3,年降水量也只有4.96亿m~3;水资源利用结构不合理,造成较大浪费,各类用水项目中,农业用水量和耗水量均较大,分别为9.04亿m~3和7.43亿m~3,而环境用水量只有0.57亿m~3;水环境污染严重,全年监测结果显示河流和湖泊为Ⅴ类或劣Ⅴ类水质。2、应用主成分分析法分析了济南市水资源安全影响因素,结果显示:济南市水资源安全影响因素主要有社会类、经济类和资源类三方面。社会类因素包括废水排放总量、总人口数和农业灌溉面积三项;经济类因素主要指总产值;资源类因素包括水资源总量、黄河水调水量和洪涝干旱灾害频数,其中对水资源安全影响较大的是总人口数和废水排放总量。3、分析、预测了济南市2008年和2020年在50%、75%和95%不同保证率下水资源供需平衡状况。结果表明,济南市2008年只有在50%的保证率下供给量稍有盈余,在75%和95%的保证率下都存在供给不足现象;而2020年在三种保证率下均供不应求,且保证率越高,水资源短缺量越大。可见,济南市水资源量上存在安全隐患。4、应用主成分分析法计算了济南市1999年-2008年水资源承载力,计算结果显示,济南市水资源承载力水平低,与南京、邯郸和大连等城市相比,承载力得分明显较低,但是从1999年到2008年水资源承载力呈现波动上升趋势,表明济南市水资源承载力有所好转。承载力是水资源安全的重要量化,从而也反映出济南市水资源处于不安全状态,安全形势有待改善。5、在分析了水资源安全影响因素的基础上从水量安全、社会安全、经济安全、环境安全四个方面选取了21项指标构建了指标体系,采用模糊综合评价法对济南市1999年-2008年水资源安全状况进行了评价,评价结果表明:1999年-2008年济南市水资源均处于不安全状态,但呈现出逐渐改善的趋势。6、在评价了济南市目前水资源安全状况后,应用Logistic回归模型预测了济南市2009年-2020年水资源安全的发展趋势,预测结果显示:济南市水资源安全状况逐步提高,安全形势越来越好。最后针对济南市水资源安全存在的问题提出相应的对策建议,以改善现在不安全现状。

管西柯[5]2013年在《基于PSR模型的济南市水资源承载能力研究》文中研究说明水资源短缺、水生态脆弱、水灾害威胁是济南市面临的三大突出的水问题,特别是水资源匮乏的自然禀赋条件难以改变。随着济南市经济社会的发展,生活水平的提高,以及人们对自然环境要求的不断提高,使得对水资源的需求量不断增加。在水资源可供水量增长幅度低于对水资源需求增长幅度的前提下,水资源逐渐成为济南市社会经济发展的制约因素。为更好的服务经济社会的发展,人口、社会、生态环境的和谐相处,水资源支持下的社会和自然环境的可持续发展,首先需要了解现状条件下,水资源能够支持的人口数量是多大、社会经济规模是多大、生态环境能否健康发展,水资源的承载能力到底有多大,这无疑是一项重大的课题,而这也对济南市的可持续发展具有十分重要的现实意义。本文在立足于济南市实际情况的前提下,通过搜集大量的统计资料,在综合考虑社会经济、水资源、生态环境三方面的因素的基础上,根据PSR模型的建模理念,构建了评价济南市水资源承载能力的评价指标体系。其次,针对以往根据PSR模型建立的指标体系过于复杂的问题,本文采用回归相关分析法,按照0.05置信水平下所对应的相关系数临界值限制要求,对所选的评价指标体系中指标相关性较大的予以删除;然后采用主成分分析法,在因子载荷方面对指标体系进行指标筛选,最后将评价指标由38个减少到23个,由此,确定了基于PSR模型下的评价济南市水资源承载能力的指标体系。然后,在所建立的评价体系下,采用SPSS19.0软件,采用主成分分析法,对评价指标进行分析计算,得出了影响济南市水资源承载能力的4个主成分,其分别从社会经济角度、水资源角度、地下水与生态环境角度、地表水与生态环境角度分析了济南市的水资源承载能力。并且,得出了在不同角度下,历年来的济南市水资源承载能力得分。然后,采用熵权法对所得到的4个主成分的得分进行权重确定,最终得到济南市历年来的水资源承载能力综合评分。最后,根据济南市水资源承载能力的评价结果,针对济南市在水资源开发利用过程中存在的问题,从资源性、结构性、技术性三方面提出了提高济南市水资源承载能力的措施和方法。

邵凤娈[6]2000年在《济南市水资源合理开发利用与可持续发展》文中研究表明自1992年世界环境与发展大会召开以来,可持续发展思想已成为世界各国制定经济社会发展战略的主要依据。可持续发展最终要落实到区域上,区域可持续发展不但要有可持续发展的经济系统和社会系统,还要有支撑经济与社会发展的资源与环境系统。区域可持续发展系统是一个有多要素、多层次构成的不断运动的巨系统,在这个巨系统中,总有一个或几个主导因素对整个区域系统的发展起着制约或推动作用。水资源是区域可持续发展的重要支撑要素,水资源问题也越来越成为社会可持续发展的重要制约因素,城市缺水问题已成为全球关注的问题。 千百年来,济南市以其丰富充裕的水资源,支撑着济南市社会、经济、人口文化的发展,并以“泉城”享誉内外,水资源促进了济南市可持续发展,但近几十年来,随着社会经济的发展和人口的增加,济南市成为我国北方缺水城市之一,更加之水资源不合理开发、利用、使水资源越来越成为济南市可持续发展的制约因素。 本文利用可持续发展的基本理论,分析了水资源在济南市可持续发展中的作用及影响,并从生态环境和生态经济角度提出了合理开发利用水资源,促进济南市可持续发展的对策。其具体内容主要包括: 1.阐述了可持续发展的基本理论:可持续发展的概念和内涵;城市可持续发展的概念;水资源在区域可持续发展中的作用。 2.阐明了水资源在济南市可持续发展中的作用:水资源支撑着济南市社会、经济、人口、文化的发展,促进了济南市的可持续发展;促成了泉城特有景观;促进了历史文化名城的发展;促进了社会经济的发展。 3.分析了水资源开发利用现状:自来水采水量逐年增加,水源地分布不合理;工业用水、生活用水和农业用水随着社会经济的发展逐年增加,近几年来农业用水变化不大;济南市的单位产值用水量逐年降低,污水处理率逐渐提高。 4.选取了两类能够反映用水情况的指标:单位产值用水量和单位产值污水排放量,与国内其他城市相比,结果表明济南市单位产值用水量和单位产值污水排放量都较高,污水排放达标率较低,说明济南市用水是一种粗放用水。 5.分析了水资源不合理开发利用对济南市可持续发展的影I狗:导致泉水断流;导致了生态环境破坏;影响了经济的发展和人民生活水平的提高。 6.按现状用水和节约用水,分类预测了2010年需水量,并进行了供需平衡分析:无论保泉与不保泉,20年济南市区都将严重缺水,水资源成为济南市可持续发展的制约因素。 7.最后提出了合理开发利用水资源,促进济南市可持续发展的措施:城市水环境系统作为有机系统整体,分为水源地区环境系统、取水系统、用水系统、排水系统和污水处理系统;针对济南市的具体情况,从生态环境和生态经济角度提出综合整治水环境的观点,不同的系统提出不同的治理措施,从而使水资源促进济南市的可持续发展。

刘金花[7]2007年在《城市化过程中水资源可持续利用研究——以济南市为例》文中研究说明基于地理信息系统,建立了济南市水资源数字化图,分析了济南城市化过程中水资源开发利用状况;借助水安全指标体系探讨其存在的问题,结合可持续利用观点,提出济南市水资源合理开发利用的措施,为实现城市的可持续发展以及人口、资源、环境间的和谐发展提供科学的决策依据。

滕朝霞[8]2008年在《济南市城市水资源承载力计算及其调控模式研究》文中进行了进一步梳理水资源短缺已成为济南市国民经济发展的“瓶颈”。作为水问题突出的省会城市,现状水资源到底能供多少人生活、能灌溉多少农田、能供多少工业用水和环境用水,而且在未来节水、引水等措施实施后,如何既达到保泉又能扩大供水能力,这无疑对城市今后的发展都具有十分重要的现实意义。因此,进行济南市水资源承载力及其调控模式研究十分重要。本次研究根据济南市的实际情况,以泉群的喷涌为研究切入点,选取了按效益最大化原则分配水量为目标,以水资源量、国民经济、人口、生态环境作为约束条件,构建了济南市水资源承载力多目标情景分析模型,计算了不同供水条件下的水资源承载力方案,并对设计方案进行了评价。根据模型计算结果和方案评价,提出了济南市城市水资源承载力调控模式。结论如下:1、在目前研究的基础上,定义了城市水资源承载力的概念,并分析了城市水资源承载力的内涵。2、综合考虑社会、经济、生态等多种因素,利用GAMS软件系统(通用数学仿真系统)构建了济南市城市水资源承载力模型(UWRCC),分别计算了满足泉群常年性喷涌和季节性喷涌等不同条件下、不同水平年济南市区最大承载力。3、利用指数评价法对济南市区水资源承载程度进行了评价。在不考虑保泉的情况下,现状和规划水平年济南市人水关系均呈可持续发展状态;在考虑泉群季节性喷涌的情况下,2010水平年水资源承载力处于弱度缺载状态,人水关系呈可持续发展状态,而现状年和2020水平年则处于临界状态,人水关系呈潜在危险状态;在考虑泉群常年喷涌的情况下,现状水平年和2010水平年人水关系均呈不可持续发展状态。4、针对目前济南市水资源开发利用中存在的问题,如地下水超采、有效利用率低、水质污染严重等一系列问题,有针对性地从资源性、结构性、经济性、技术性、管理性等方面入手,在宏观和微观两个层面上,构建了提高济南市水资源承载力的措施体系和调控模式。

王建军[9]2006年在《济南供水企业发展战略研究》文中提出公共基础设施是城市生存和发展的基本条件,也是城市现代化水平的重要指标,城市供水是城市基础设施的重要组成部分。城市水资源的匮乏及城市水资源的开发利用不合理,将制约着经济发展和人民生活水平的提高,同时经济的高速发展和人民生活水平的迅速提高又对城市供水提出了更高的要求。因此,科学地制定城市供水发展战略,已经成为城市可持续发展的关键所在。 在广泛收集和查阅资料的基础上,本文首先站在供水发展战略的角度阐述了对城市供水发展战略进行研究的必要性。强调了进行济南市供水中短期的战略研究,对解决济南城市供水所面临的诸多问题,实现济南市水资源的可持续开发利用和恢复泉群的自然喷涌,具有非常重要的理论和现实意义。 接着介绍了城市水资源理论,济南市目前水资源利用现状,供水现状及存在的问题,根据济南市总体规划采用用水量趋势回归法对济南市2010及2015年的需水量进行了预测。分析认为济南市的水资源主要由地下水、当地地表水、客水、中水组成,济南市水资源的特点是:多年平均降水量适中,地下水得天独厚,地表水相对贫乏,黄河客水过境量较大,中水利用前景广阔。 随后提出了对目前济南市水资源的可用量分析及合理开发利用的研究。研究认为解决济南市水资源同益短缺的矛盾,应采取战略是“优先利用地下水、积极引用客水、合理开发地表水,大力开展节约用水”。特别强调济西地下水丰富,开发济西水源不影响名泉喷涌,在深入勘察研究济南水文地质条件的基础上,合理开发济西地下水源,实施“西水东输”的战略构想。 最后提出了济南市2010及2015年供水发展战略及实施战略的对策。指出济南市是山东省政治、经济、文化和科技的中心,对城市供水企业的要求越来越高。相反,城市供水企业却面临越来越多的挑战,涉及资源、环境、经济、可持续发展等诸多领域,这些问题仅靠过去传统的战略,无论是节水战略,还是开源与节

程美家[10]2010年在《济南市水资源优化配置研究》文中提出水是生命之源,不仅是人类生存和社会发展的必要物质基础、不可替代的基础性自然资源和战略性的经济资源,而且是衡量一个国家综合国力的定性指标。随着人类社会经济的迅速发展和人口的不断增长,我国水资源状况发生了重大变化。水资源短缺的矛盾已充分暴露出来,缺水范围扩大,程度加剧。在我国很多地区已经成为严重阻碍经济发展的主要问题,直接影响我国社会经济的可持续发展。为此,本文在广泛阅读国内外有关水资源供需预测和水资源优化配置的文献、大量分析总结水资源优化配置方法的基础上,以水资源较为短缺的山东省济南市为例,对水资源分配中存在的主要问题进行分析,开展了水资源需水预测、供水预测和水资源在国民经济各部门之间优化配置的研究。论文主要包括以下内容:(1)本文从济南市水资源优化配置研究的背景与意义入手,系统分析了国内外研究现状、水平、研究思路和方法,为论文研究奠定了基础。(2)介绍济南市的自然地理状况(地质地貌、气候)、社会经济状况(行政区划、人口和民族、历史和文化)和水资源状况。其中,水资源状况包括水文地质概况、水资源结构,特别介绍了济南市水资源的现状分布以及存在的问题。(3)以可持续发展思想为指导,利用定额法对农业、工业需水量进行了预测;利用灰色预测方法预测农业人口与非农业人口,然后再用定额法预测生活需水量。并在此基础上,根据济南市水资源规划预测了2010年、2020年在不同保证率(50%、75%、95%)下的地表水、地下水、引黄、引江客水和污水回用水的供水量。然后进行了供需平衡分析,2010年、2020年在以上保证率下都是缺水的,缺水量在0.0646亿m3~2.3809亿m3之间。(4)探讨水资源优化配置的概念、原则、形式、机理和方法等,进而提出济南市水资源优化配置模型的建立及应用:在水资源优化配置方略研究中,把水资源优化配置的过程看作运输问题,以可供水量为约束,以多年平均净效益最大作为目标函数,建立效益系数年际变化的水资源优化配置模型,利用遗传算法对效益系数进行优化,然后根据效益系数的权重优化分配水资源,最后得出不同规划年(2010年、2020年)分别在不同保证率(50%、75%、95%)下工业、农业和生活的水资源优化配置。该模型权衡了农业、工业和生活用水的协调性,体现了济南市水资源的可持续开发利用的思想和原则。配置的结果供需基本平衡,缺水率在0.28%~8.56%之间。此优化配置模型及成果,体现了可持续发展思想,并为区域水资源可持续利用规划提供了决策依据。本文建立的区域水资源优化配置模型及其求解方法具有适用性和可操作性。水资源优化配置模型是可行的、有效的,优化配置成果是合理的。(5)最后得出本文主要研究成果及有待深入研究的问题与对策。

参考文献:

[1]. 济南市区水资源供需分析及合理配置研究[D]. 孙青言. 山东大学. 2011

[2]. 城市水资源利用的关键问题研究[D]. 赵然杭. 大连理工大学. 2008

[3]. 基于灰色预测的城市水资源可持续利用与管理研究[D]. 刘珊珊. 山东建筑大学. 2016

[4]. 济南市水资源安全评价研究[D]. 程丽. 山东师范大学. 2011

[5]. 基于PSR模型的济南市水资源承载能力研究[D]. 管西柯. 山东农业大学. 2013

[6]. 济南市水资源合理开发利用与可持续发展[D]. 邵凤娈. 山东师范大学. 2000

[7]. 城市化过程中水资源可持续利用研究——以济南市为例[J]. 刘金花. 资源开发与市场. 2007

[8]. 济南市城市水资源承载力计算及其调控模式研究[D]. 滕朝霞. 北京林业大学. 2008

[9]. 济南供水企业发展战略研究[D]. 王建军. 山东大学. 2006

[10]. 济南市水资源优化配置研究[D]. 程美家. 山东师范大学. 2010

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济南市水资源合理开发利用与可持续发展
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