河流水資源的案例
中國水資源的特點
中國水資源特點
中國水資源主要賦存于河流、湖泊、水庫、沼澤等地表水生態系統與地下水生態系統中。
河流生態系統主要有松花江、遼河、海河、黃河、淮河、長江、珠江等；淡水湖泊生態系統主要有太湖、鄱陽湖、洞庭湖、洪澤湖、巢湖、洪湖、南四湖、白洋淀、呼倫湖、長白山天池、鏡泊湖、滇池、博斯滕湖等。
由于氣候、地形等自然條件與人口眾多等社會經濟條件的影響，中國水資源呈現如下特點：
水資源總量較豐富，但人均、耕地畝均占有量少。
中國多年平均降水總量為60854億立方米，折合降水深643毫米。多年平均水資源總量為27741億立方米，居世界第六位，其中地表水資源量26691億立方米，折合徑流深282毫米，地下水資源量8087億立方米。中國幅員遼闊，人口眾多，人均水資源量2200立方米，僅為世界平均水平的1/4；耕地畝均水資源量1440立方米，為世界平均水平的60%。
水資源空間分布不均，與生產力布局不匹配。北方水資源貧乏，南方水資源豐富，且相差懸殊。
北方六個水資源區(松花江區、遼河區、海河區、淮河區、黃河區、西北內陸河區)面積占全國的63.5%，人口占全國的46.1%，GDP占全國的44.5%，耕地面積占全國的60.5%，而水資源總量卻只占全國總量的19.1%。南方四個水資源區(長江區、珠江區、東南諸區、西南諸區)面積占全國的36.5%，人口占全國的53.9%，GDP占全國的55.5%，耕地面積占全國的39.5%，而水資源總量卻占全國總量的80.9%。
水資源年內、年際分配不均，造成旱澇災害頻繁。
受東南季風氣候影響，中國降水量年內分配極為不均，大部分地區年內連續4個月降水量約占全年的70%，南方水資源區一般出現在4月～7月，北方水資源區一般出現在6月～9月。
展開 GIS 技術在水文水資源中的應用
結合目前水文以及水資源地理信息處理效果加以分析，相應技術實際應用過程中可以更好的貼合人們的實際需求，呈現出智能化發展狀態，滿足后續多元化的需要。
GIS 技術的應用特點和價值
應用特點
1
基礎電子地圖
在水文水資源工作中應用GIS 技術，對于基礎數據的質量要求較高，根據實際情況確定合適的比例尺，通常比例尺是 1∶250000。基礎電子圖系統涵蓋數據總量大，類型多樣，包括公路、鐵路和水庫等基礎設施，同時還有河流湖泊位置等信息。
2
專題電子地圖
水文水資源領域中應用 GIS技術，通過選擇 GIS 技術軟件建立專題電子地圖，主要是專題數字地理數據、基礎電子地圖數據疊加而來。在專題電子地圖中 GIS 技術的具體應用可以更加詳細描述水文水資源信息，增強實用性和專業性。在實際工作中，在專題 GIS 地圖上可以直觀顯示水文測站以及水利工程的分布情況，為后續的水資源管理工作提供支持依據。
3
遙感信息庫
通過解譯后，將地理數據信息存儲到遙感信息庫中。基于先進遙感影像技術，實現水體信息高效解譯，動態監測水文水資源各類信息，并對比各類時期影像數據，預測和判斷區域水資源特征和變化情況，為后續工作部署和落實提供參考。
展開 全國水資源調查監測評價啟動
近日，全國水資源調查監測評價工作視頻會召開，標志著水資源調查監測評價工作正式啟動。會議提出，要按照“堅持問題導向、堅持繼承與創新相結合、堅持與時俱進”的要求，利用5年時間基本建成組織協同、技術融合、標準統一、成果有效的水資源統一調查監測評價制度，形成水資源狀況周期調查評價與年度更新調查監測制度，全面掌握全國水資源數量、質量、空間分布、開發利用、生態狀況及動態變化。
會議強調，要用系統的觀念重構水資源調查監測評價體系。要適應生態文明建設的新要求和自然資源管理與國土空間規劃的需要，在充分繼承已有水資源調查工作成果和方法基礎上，研究水與其他自然資源之間的內在聯系和互饋機理，從生態系統整體性和流域系統性出發，按照科學、簡明、可操作要求，創新構建新體系。
會議提出，要繼承融合已有工作基礎，聯合多部門協同合作持續開展水資源調查監測評價。要充分發揮水文地質調查監測和衛星遙感等技術優勢、陸海統籌的職能優勢以及國土和各類自然資源最新調查成果等優勢，拓展調查指標，加強技術創新，建立統一規劃部署、統一標準體系、統一數據平臺、統一成果發布的水資源調查監測評價制度。
會議要求，要提升對水資源生態價值的認識，建立符合生態文明建設新要求的水資源數量、質量、生態“三位一體”調查監測評價指標體系。具體包括四個方面工作任務：
一是開展全國水資源調查評價監測。將河湖庫塘水面、冰川及常年積雪面積及變化納入調查監測范疇，掌握全國、流域及地方各級行政區域水資源數量、質量、空間分布、開發利用、生態狀況及動態變化。二是建成國家水資源調查數據庫和信息共享服務平臺。在已有國家地下水監測平臺基礎上，加強水資源及其開發利用信息共享，建成國家水資源調查全口徑數據庫。三是實施重點地區水資源調查評價重大專題。
展開 水文水資源名詞解釋匯總
?“藍水”使用后分為兩部分：一部分使用后消耗成為水蒸氣進入大氣，不再適合人類使用；另一部分回流進入生態系統，但經常會攜帶大量的污染物。
?藍水量 WB=WS+WG-WR
?綠水量 WG=P - WB
?WB 藍水量； WS 地表水資源量；WG 地下水資源量；
?WR地表水資源量與地下水資源量的重復計算量
?P 降水總量
●生態需水：在現狀和未來特定目標下，維系給定生態環境功能的水量。
●生態用水：現狀和未來特定目標下，維系給定生態環境功能的實際發生的用水（引水和提水）量。
●生態耗水：對水資源而言，是在維系現狀和未來特定目標生態功能用水過程中散失的水量。
●生態供水：提供維系現狀和未來特定目標生態功能的降水性和徑流性（包括地下徑流）的水量。
●最小生態需水量：“三生”用水競爭條件下，保護生態系統基本功能的閾值，或者說必要生態用水量是維系給定生態系統環境功能的一種水量。
●生態基流：是由穩定地下水源補給河流的基本流量，保持枯水期或無雨時河道的水流，維持水生物的生境。
●最大流量生態用水：指靠汛期河流泛濫繁衍的河岸與洪泛區的生態系統用水以沖刷河床的挾沙水量，為“生態洪水”
●生態耗散水量、生態蓄水量與生態退水量
●水量的定量關系：
生態蓄水量＝生態用水量－生態耗水量－生態退水量
展開 
地下水資源監控中應用的深水液位傳感器
地下水是水資源重要的組成部分,雖屬可再生資源,但地下水更新和自凈非常緩慢,一旦被污染,所造成的環境與生態破壞,往往長時間難以逆轉。目前中國90%的城市地下水遭受污染,已呈現由點向面擴展的趨勢。因此,加強對地下水的監控和相應技術的開發成為一種迫切需要。
環境監測是環境保護工作的重要組成部分，是環境管理的基礎和技術支持。隨著我國工業化和城市化的迅速發展，環境保護也相應大力發展起來。
運用信息采集傳輸技術、水質檢測技術、計算機信息系統集成技術實現對項目地區的地下水的水位、水質等信息的自動、連續、實時地在線監測為水環境的保護與決策提供科學的依據。
井下數據端具有多路傳感器接口，支持一體化pH、電導率、懸浮物、UV法COD、電極法氨氮、點流速儀傳感器。自動采集、存儲傳感器的測量數據，并通過4G/5G接口傳輸至主站軟件，用于遠程數據監測和分析預警。
井下數據端通過RS-485接口按設定的采集間隔讀取水文、水質傳感器的實時測量數據，按上報間隔通過物聯網接口主動上傳至云平臺，測量數據和歷史曲線通過云平臺展示，以實現對監測點位水質、水文數據的遠程監控和預警。
在液位檢測中，盡管檢測方法所用技術各不相同，但可以把它們歸納為以下幾個檢測原理。
1、基于力學原理。敏感元件所受到的力（壓力）的大小與液位成正比，通過受力的大小轉換成相應液位高度。它包括靜壓式、浮力式和重錘式液位計。
2、基于相對變化原理。當液位變化時，液位與容器底部或頂部的距離發生改變，通過測量距離的相對變化可獲得液位的信息。這種液位檢測儀表包括聲學式、微波式、光學式。
3、基于某強度性物理量隨液位的升高而增加的原理來獲得液位的信息。例如對射線的吸收強度、電容器的電容量等。
展開 水利研究 | 新時期水資源開發利用與管理存在問題及建議
（七）提高生態保護意識
加強對水庫、河流、湖泊等水源地保護工作，推行河長制，實現水系全覆蓋，不僅要加強水源地保護，還要對水生態保護的重要性進行宣傳，如水利、河務、氣象等相關部門以電視或網絡平臺進行水保護的宣傳，使人們能夠了解水生態保護方面的常識。水宣傳內容要多樣化，提升人們的水生態資源保護和節約用水意識，在全社會形成水資源節約以及水生態環境保護等良好氛圍。除此之外，還要對不合法開發利用水資源等行為進行曝光，加大懲罰力度與經濟制裁，使其遭到社會輿論譴責，以典型反面案例警示群眾提高水資源的監督與保護意識。
Part
Ⅳ
結語
合理利用水資源不僅可以提升水資源利用率，而且能夠對經濟發展起到重要的保障作用。因此，在追求社會經濟高質量發展的同時，要避免水資源破壞和污染，深入研究水資源環境保護，以法規制度的形式進行管理保障，最大化體現水資源的多種功能和效益，進而為水資源合理利用及社會經濟的可持續發展提供水資源保障。
來源：農業科技與信息 2022.06
作者：高福明
展開 天洑到訪南京信息工程大學水文與水資源工程學院
近日，天洑DTEmpower團隊到訪南京信息工程大學水文與水資源工程學院，與學院師生展開深入交流。
天洑分享了國產工業軟件的研發成果以及在產教融合方面的實踐經驗，包括學生實習、高校課程合作、“天洑杯”數據建模大賽以及有償案例征集活動等，為在校師生提供大量使用以及研發工業軟件的機會。
天洑重點介紹了其自主研發的智能數據建模軟件DTEmpower。通過學術界和產業界的應用案例，展示了該軟件在水利領域的廣泛適用性，例如：水文數據分析、洪水預測預報以及水資源調度優化等。
作為一款功能強大的數據建模軟件，DTEmpower能以零代碼的方式，幫助用戶進行高效的數據分析、建模和預測。
交流會上，雙方共同表達了對國產工業軟件發展的信心與期待。南京信息工程大學的老師們表示，產業界的參與對于培養符合市場需求的高素質人才至關重要，期待雙方在學生培養及學術研究方面有更深合作。
未來，天洑軟件將繼續加大在教育市場的投入，讓國產工業軟件的最新開發成果惠及更多在校師生，共同為推動中國工業軟件的自主創新與發展貢獻力量。
展開 多目標水資源系統運行決策優化的遺傳算法1
多目標水資源系統運行決策優化的遺傳算法
方紅遠1，鄧玉梅2，董增川3
(1.揚州大學；2.國家防汛抗旱總指揮部辦公室；3.河海大學)
摘 要：針對一多目標水資源系統優化運行問題，本文闡述了多目標決策遺傳算法(MODGA)的應用。按遺傳算法原理，采用浮點向量表達解的結構；并依據多目標決策協調規劃法定義適應度為任一目標點與理想點的距離。對構建的模型，文中使用的計算方法的收斂過程相當有效，計算結果合理。
關鍵詞：多目標決策；水資源系統；遺傳算法
在過去的20多年中，基于計算機的各種智能算法已在許多領域得到應用，其中遺傳算法(GA)是運用較普遍的一種方法。這種搜索法借助于生物激勵機制，通過種群換代達到改善參與競爭的染色體的特征［1，2］。GA法是一種隨機優化技術，它是通過產生準隨機數代替候硯以完成解空間的搜索，隨著種群的不斷換代，前代候硯的概率分布相應地被后代更新。雖然由于生成各代種群中染色體的隨機性能否確保達到全局最優搜索尚無定論，但GA法的高度魯棒性以及在許多領域的成功應用，仍使它成為一種具有吸引力的尋優方法。水資源系統規劃與管理中的許多問題都屬于復雜的多狀態、多目標離散化問題。多目標決策遺傳算法(MODGA)在每一代種群的更新過程中，都能產生大量滿足決策指標的權衡解，故它能給出一個較廣范圍的非劣解［5］。本文以解決這一實際的多目標水資源系統優化運行問題為例，闡述GA法在水資源多目標決策中的應用。
1 系統概況
蘇北平原湖區水資源短缺現象普遍存在，供需矛盾十分突出，而已有的多級泵站提水調水成本較高，如何通過科學規劃和管理，使系統能有效利用天然徑流和已建工程調蓄能力，滿足工業、農業、生活和航運用水的需求，是該地區水資源合理利用的一個重要課題［7］。
展開 Nature Energy: 研究揭示我國電力行業水資源壓力變遷
研究發現，在2000-2015年間，海河流域大部分地區火電水資源壓力指數有所下降，而西北大型煤電基地所處匯水區則顯著上升，特別是準東、伊利、哈密等煤電基地增幅最大。個別匯水區的火力發電取水量已經超過了當地多年平均可利用地表水資源量，能源發展與可持續水資源利用的矛盾較為突出。促進能源與水資源系統的協同規劃與管理是緩解火電水資源壓力的根本途徑。
本文的第一作者兼通訊作者，同濟大學經濟與管理學院副教授、聯合國環境署-同濟大學環境與可持續發展學院跨學科教授張超表示，未來我國電力工業的發展將面臨越來越多的資源環境約束，目前，大氣污染物排放和碳排放的問題已經引起了充分重視，而電力工業的水資源問題直到近幾年才開始被關注。國家能源局2018年5月發布的《2021年煤電規劃建設風險預警》顯示，新疆、內蒙古、寧夏等西北地區煤電開發的資源約束情況全部為綠色。雖然文件指出該指標考慮了大氣污染物排放、水資源、煤炭消費總量等因素，但由于缺乏分要素評價結論，無法準確反映煤電基地所處地區的水資源和水環境承載力信息。在未來規劃和管理中，應關注電力工業發展對流域及區域水循環的整體影響，借助更加完善的用水計量手段，在極度缺水地區考慮引入取水總量控制等更加嚴格的措施，推動水資源管理的精細化和系統化。
本文共同作者，前世界資源研究所中國水項目主任鐘麗錦博士表示，一直以來能源部門相關研究和工作人員在面對火電發展對當地水資源影響的問題時，一直期待節水技術改造可以完全解決當地的用水競爭問題。雖然我國電力工業的節水技術政策已經取得了顯著效果，但是系統層面的水資源壓力和水資源風險評估還有所欠缺。本研究不僅看到微觀尺度的技術進步有可能帶來宏觀尺度的“反彈效應”,同時也體現了建立能源和水資源管理的跨要素、跨部門協同機制的重要性和緊迫性，從而避免規模增長與布局失當造成的風險轉移。
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