水资源优化配置.ppt

1、水资源配置,二二年八月二十九日 北戴河,全国水资源综合规划,提 纲,几点说明 基本要求 基准年供需分析 方案生成 规划水平年供需分析 方案比选与推荐方案评价 特殊干旱期应急对策,提 纲,几点说明 基本要求 基准年供需分析 方案生成 规划水平年供需分析 方案比选与推荐方案评价 特殊干旱期应急对策,在流域或特定的区域范围内，遵循高效性、公平性和可持续性的原则，按照市场经济的规律和资源配置准则，运用各种手段和措施，对多种可利用水源在区域间和各用水部门间进行的调配。,水资源配置的定义,通过对水资源的合理调配 解决水资源短缺、生态环境恶化问题； 维持水资源可持续利用，促进经济社会可持续发展； 实现水资源

2、规划与管理的现代化；,水资源配置的目的,在多方案比较基础上，确定配置方案； 以流域水资源供需分析为基础，与水资源利用的供用耗排水过程紧密联系。 与其它部分工作相互迭代、互为反馈。,对水资源配置的要求,以抑制需求、增加供水、保护生态环境等措施的合理组合为配置方案，以水资源供需分析为基本分析手段，通过一定的评价指标确定水资源合理配置推荐方案。,如何进行水资源配置,基本认识不统一； 没有统一适用的方法； 技术要求复杂、计算工作量大； 方案评价指标不易确定； 规划技术细则尚不完善。,水资源配置中的问题,提 纲,几点说明 基本要求 基准年供需分析 方案生成 规划水平年供需分析 方案比选与推荐方案评价 特

3、殊干旱期应急对策,在流域或特定的区域范围内，遵循高效性、公平性和可持续性的原则，按照市场经济的规律和资源配置准则，运用各种手段和措施，对多种可利用水源在区域间和各用水部门间进行的调配。,水资源配置的定义,（一）基本要求,高效性原则,提高用水 效率,减少水污染,遵循市场规律,水资源配置原则,（一）基本要求,公平性原则,不同地区,近期和远期,用水目标,用水人群,水资源配置的原则,（一）基本要求,适应,可持续性原则,水资源配置的原则,（一）基本要求,合理配置研究对象,流域水资源循环系统 人工用水的供、用、耗、排过程 区域、用水目标、用水部门 水量、水质,（一）基本要求,配置的基本要求,考虑流域水资源

4、循环的整体性 以计算分区为基本计算单元，逐层汇总 主要水利工程、控制节点、计算分区 长系列供需分析计算 运用三次供需分析 水量平衡分析中水质因素的考虑 多方案比选,（一）基本要求,水 资 源 系 统 概 念 图,水资源配置思路,水资源配置以水资源供需分析为手段，在现状供需分析和对各种合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境的可能措施进行组合及分析的基础上，对各种可行的水资源配置方案进行生成、评价和比选，提出推荐方案。,（一）基本要求,推荐配置方案,特殊干旱期应急对策,反馈调整,水资源配置思路,（一）基本要求,供需分析计算范围,在流域和省级行政区范围内以计算分区进行。 对城镇和农村单独划分，

5、并对建制市城市单独进行计算。 流域与行政区的方案和成果应相互协调，提出统一的供需分析结果和推荐方案。,（一）基本要求,长系列月调节计算,一般采用长系列月调节计算方法，以反映流域或区域的水资源供需的特点和规律。 主要水利工程、控制节点、计算分区的月流量系列应根据水资源调查评价和供水预测部分的结果进行分析计算。 无资料或资料缺乏的区域，可采用不同来水频率的典型年法。,（一）基本要求,一次供需分析,需水：考虑人口的自然增长，经济的发展，城市化程度和人民生活水平的提高 供水：现状水资源开发利用格局和发挥现有供水工程潜力（“零方案”状况下供水量）,（一）基本要求,二次供需分析,强化节水、治污与污水处理再

6、利用、挖潜配套 合理提高水价、调整产业结构 合理抑制需求和改善生态环境,（一）基本要求,三次供需分析,加强调整产业结构布局和产业结构 进一步强化节水 具有跨流域调水可能时，通过外流域调水,（一）基本要求,三次供需分析意义示例,时间,水 量,现状,规划期,供水,需水,一次供需分析,二次供需分析,三次供需分析,（一）基本要求,供需分析对水质问题的考虑,对水功能区或控制节点的纳污能力与污染物入河控制量进行分析； 对入河污染物量和水资源量进行区域与时间的调配； 在进行分区与节点的水量平衡时，应考虑水质因素，即供需分析中的供水应满足不同用水户的水质要求。,（一）基本要求,供需分析对水质问题的考虑,满足河

7、段的水功能划分 生活取水只能是三级及其以上水质的水 工业取水只能是四级及其以上水质的水 农业灌溉取水只能是五级及其以上水质的水 生态用水根据特定用途，取水最低等级为五级 对超水质等级的无用废水要作出专门的统计分析和说明,（一）基本要求,组合方案结果分析,进行风险和不确定性分析； 进行投资规模及其组成分析，提出推荐方案； 按照水资源承载能力和水环境容量要求，应实现水资源供需基本平衡。,（一）基本要求,制定特殊干旱期的应急对策,对干旱和半干旱地区及重点城市，在分析其水文情势和水资源配置推荐方案的基础上，应制定遇连续干旱年或特殊干旱年的水资源调配方案和应急预案。,（一）基本要求,提 纲,几点说明 基

8、本要求 基准年供需分析 方案生成 规划水平年供需分析 方案比选与推荐方案评价 特殊干旱期应急对策,基准年供需分析的目的,摸清现状条件下存在的主要问题 分析水资源供需结构、利用效率和工程布局的合理性 提出水资源供需分析中的供水满足程度，余缺水量，缺水程度，缺水性质，缺水原因及其影响，水环境状况等指标以及工程与非工程布局及合理性等问题,（二）基准年供需分析,基准年供需分析的目的,现状条件下的主要问题,（二）基准年供需分析,基准年供需分析供水的处理,扣除现状供水中不合理开发的水量 超采的地下水 直接利用的未处理污水 不符合水质要求的供水量 超过分水指标的引水量,（二）基准年供需分析,基准年供需分析需

9、水的处理,引用需水预测成果 应对应不同频率进行计算 需水过程应结合现状年社会经济发展水平和工农业生产规模确定,（二）基准年供需分析,基准年供需分析计算,计算方法同“规划水平年供需分析” 来水系列采用还原和一致性修正后的系列 典型年计算时来水过程应具有代表性 地下水可开采量估算要考虑地下水本身属性和对生态环境的影响,（二）基准年供需分析,来水系列,计算分区的来水系列主要采用近期下垫面条件下的河川径流还原和一致性修正后的系列；无长系列的计算分区，其所选择的丰、平、枯典型年来水过程应具有代表性。,（二）基准年供需分析,供水能力计算,按现有水利工程格局和水资源调配方式分析统计计算分区供水能力，包括地表

10、水（含外流域调水）、地下水及其他水源（如污水处理再利用、微咸水、海水等）等不同水源各项工程措施的供水能力。,（二）基准年供需分析,提 纲,几点说明 基本要求 基准年供需分析 方案生成 规划水平年供需分析 方案比选与推荐方案评价 特殊干旱期应急对策,方案生成的可行域,供水预测的“零方案”和需水预测的基本方案相结合作为方案集的下限； 供水预测的高方案和需水预测的强化节水方案相结合作为方案集的上限； 上、下限之间为方案集的可行域。,（三）方案生成,方案集寻求,以上下限为可行域 在下限方案基础上增大投资完成对新方案的生成 依据具体情况有针对性地选取各种措施组合 资源性缺水地区可侧重提高用水效率 工程性

11、缺水地区可侧重加大供水投入 污染性缺水地区可侧重污水回用和节水等措施 各种可能投资水平下进行侧重点不一样的措施组合，得到不同方案,（三）方案生成,大致合理,方案生成过程,结果反馈,下限,方案集调整,方案集寻求,平衡分析计算,调整后再计算,初步筛选,供需分析计算,方案集调整,上限,区域供需矛盾,方案设置,范围约束,逐次加投边际成本最小的措施,（三）方案生成,方案集调整,依据各方案供需平衡计算结果，淘汰有较大缺陷的方案，有针对性的修改不合理方案 修改后的方案再进行供需分析计算，若结果仍明显不合理再反馈调整计算,（三）方案生成,提 纲,几点说明 基本要求 基准年供需分析 方案生成 规划水平年供需分析

12、 方案比选与推荐方案评价 特殊干旱期应急对策,规划水平年水资源供需分析,以计算分区为单元进行计算 以流域或区域水量平衡为基本原理 对流域或区域内水资源的供、用、耗、排水进行长系列调算或典型年计算 一般应采用二到三次供需分析的方法。,（四）规划水平年供需分析,规划水平年水资源供需分析,计算分区： 水资源三级区套地级行政区 城镇、农村/建制市 计算分项： 需水：城镇（三生）、农村（三生） 供水：地表、地下、外调、其它 耗水：三生 排水：供水量与耗水量之差,（四）规划水平年供需分析,规划水平年水资源供需分析,绘制水资源系统网络图，概化出流域或区域内计算分区或控制节点的水资源供、用、耗、排水之间的相互

13、联系 根据系统网络图，进行不同方案的水资源供需分析，对各种水源在不同用水户和不同区域之间进行优化调度和合理分配,（四）规划水平年供需分析,水资源系统网络图,计算分区与地表水之间按地理关系和水力联系相互连结成网络 系统网络图包含内容： 平衡节点（工程节点、用水节点、控制节点） 有向线段（地表水、弃水退水、外调水） 计算分区内的考虑内容： 地下水供水系统 当地可利用水量,（四）规划水平年供需分析,水资源系统网络图示例,（四）规划水平年供需分析,海河流域系统图（局部）,供需平衡分析计算的系统分析方法,供需分析计算模型 模拟模型 线性规划模型 模型率定及可靠性分析 合理性和精度检验 指标率定和调整参数

14、 成果可靠性分析方法,（四）规划水平年供需分析,水量平衡计算,蓄水工程（水库湖泊）水量平衡 分水点（控制节点）水量平衡 计算单元水量平衡： 城镇用水水量平衡 农村用水水量平衡,（四）规划水平年供需分析,供需分析计算,采用长系列调节计算或典型年法 结合水功能区划和水资源保护成果（另行制定） 实现水量水质统一配置 生活：类及以上 工业：类及以上灌溉：类及以上生态:由用途确定,（四）规划水平年供需分析,长系列调节计算成果,节点供需分析计算月系列成果 按来水和供水保证率分区供需分析结果 供水组成 水资源利用程度 污水处理再利用、水资源地区分配、缺水量、弃水量 河道内用水量（发电、航运、冲沙、生态、入海

15、等）,（四）规划水平年供需分析,典型年调节计算成果,按来水和供水保证率计算的节点供需分析结果 供水组成 水资源利用程度 污水处理再利用、水资源地区分配、缺水量、弃水量 河道内用水量（发电、航运、冲沙、生态、入海等）,（四）规划水平年供需分析,供需分析成果指标,水资源供需状况 水资源开发利用程度及结构 地下水位变化 与水有关的生态环境状况及变化 供水有效性及风险 人均、亩均指标（如：水资源占有量、需求量、利用量、缺水量等） 投资规模,（四）规划水平年供需分析,提 纲,几点说明 基本要求 基准年供需分析 方案生成 规划水平年供需分析 方案比选与推荐方案评价 特殊干旱期应急对策,大致合理,方案生成过

16、程,结果反馈,下限,方案集调整,方案集寻求,平衡分析计算,调整后再计算,初步筛选,供需分析计算,方案集调整,上限,区域供需矛盾,方案设置,范围约束,逐次加投边际成本最小的措施,（五）方案比选与推荐方案评价,不同方案,供需分析的成果指标,不同规划水平年,（五）方案比选与推荐方案评价,成果表,方 案 比 选,供需分析成果,不同保证率缺水率,缺水量统计,重点计算单元供需分析成果,方案,水平年,（五）方案比选与推荐方案评价,评比指标体系制定原则,各项指标可以从经济、社会和环境三个方面考虑选取 体现高效性、公平性和可持续性原则,（五）方案比选与推荐方案评价,比选指标体系制定思路,（五）方案比选与推荐方案

17、评价,方案实施技术经济及总体分析,初步分析各方案实施的投入和实施效果 统计出每个方案的各单项措施投资及总投资 列出各方案经济类指标，以及辅助指标 比较各方案之间的相互差别，从总体上说明方案存在的问题,（五）方案比选与推荐方案评价,推荐方案选取,推荐方案的选择是一个多目标决策过程 评价方案集的总体优劣顺序，从中选择最优者 结合多目标决策的各种方法进行 合理配置的推荐方案选取应结合“方案实施技术经济及总体分析”的结果进行,（五）方案比选与推荐方案评价,合理配置方案评价基本原则,对推荐的合理配置方案的评价要从社会、经济、生态环境三个方面进行 满足水资源对社会、经济及生态环境协调发展提供可靠保障的原则

18、 水资源合理配置方案应当是平衡方案，或是基本平衡方案,（五）方案比选与推荐方案评价,推荐方案评价指标体系设计依据,充分完善地体现水资源所具有的自然、社会、经济和生态等属性 建立在区域发展，经济，工程建设与调度管理三个层次有机结合的基础上 全面衡量方案实施后对区域社会经济系统、生态环境系统和水循环系统的影响,（五）方案比选与推荐方案评价,合理配置方案综合评价指标体系示例,（五）方案比选与推荐方案评价,提 纲,几点说明 基本要求 基准年供需分析 方案生成 规划水平年供需分析 方案比选与推荐方案评价 特殊干旱期应急对策,特殊干旱期缺水情势分析,历史干旱灾害分析根据历史资料分析出现来水保证率大于99%

19、特大干旱年或连续枯水年的次数、成因和旱灾特征 干旱情势分析缺少特殊干旱期历史资料的地区，应根据水文资料及相似地区出现特殊干旱期的历史资料对特大干旱年和连续干旱年进行模拟并估计缺水情势,（六）特殊干旱期应急对策,特枯水年和连续枯水年组的衡量标准,作为衡量标准的主要指标有： 降水 径流 水库蓄水 墒情指数 综合气象、水文水资源、农业等个多方面 一个或多个指标进行组合衡定,（六）特殊干旱期应急对策,特殊干旱基本要素分析,供水水量分析紧急情况下可动用水量和增供水量，确定特殊干旱期的应急供水水量 用水水量确定特殊干旱期基本用水量及政策 缺水情势分析特殊干旱期内不能满足基本用水量的范围和人口及缺水时间,（六）特殊干旱期应急对策,应急对策,预防性措施 干旱的监测和预报、建立抗旱指挥系统，以及战略性资源储备等 特殊干旱期的应急对策预案 制定不同特殊干旱期和不同干旱等级的应急对策预案，对特殊干旱期的水资源进行合理配置,（六）特殊干旱期应急对策,问题与回答,问：有无一个通用、实用、快速、方便的软件或计算机系统进行水资源配置工作？ 答：暂时没有。,问题与回答,问：那些单位曾经做过这方面的实际