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河海大學(xué)工程碩士論文 琳官島水庫向青島市供水的可行性研究 摘要 如何按照科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展水利的要求，切實(shí)解決好洪澇災(zāi)害、水資 源短缺、水環(huán)境惡化和水土流失等問題，是水利工作者面臨的一項(xiàng)長(zhǎng)期而又艱巨 的任務(wù)。水資源短缺己成為當(dāng)前和今后一段時(shí)期制約經(jīng)濟(jì)和城市發(fā)展的突出因 素。合理利用、保護(hù)、節(jié)約水資源，是保障城市可持續(xù)發(fā)展的客觀要求。而充分 利用水源，提高城市生活用水質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)分質(zhì)供水、優(yōu)水優(yōu)用，改善投資環(huán)境， 主要就是依靠水資源的優(yōu)化配置、合理利用和科學(xué)保護(hù)。以水資源優(yōu)化配置為主 要手段，實(shí)現(xiàn)水與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)入水和諧的發(fā)展關(guān)系， 是當(dāng)前和未來發(fā)展的必然。 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人民生活水平的提高，青島市水資源的供需矛 盾日益突出，水資源已經(jīng)成為制約青島市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。沐官島水庫 水資源對(duì)青島市西海岸的水資源可持續(xù)發(fā)展起著十分重要的作用，本文選擇該區(qū) 域作為研究對(duì)象，立足于區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際，以水文水資源學(xué)科基本理論和 有關(guān)的法律法規(guī)、規(guī)程規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，在闡述水資源承載能力內(nèi)涵及評(píng)價(jià)( 計(jì) 算) 模型的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)圍繞以下方面開展研究： ( 1 ) 青島市水資源供需現(xiàn)狀； ( 2 ) 沐官島水庫的水資源數(shù)量； ( 3 ) 沐官島水庫的水資源質(zhì)量； ( 4 ) 沐官島水庫向青島市供水的可行性。 研究成果將為水庫設(shè)計(jì)規(guī)模、引水渠道引水流量設(shè)計(jì)、涵閘建設(shè)提供科學(xué)依 據(jù)；對(duì)科學(xué)開發(fā)、利用好青島市有限的水資源，合理配置水資源，提高水資源對(duì) 社會(huì)經(jīng)濟(jì)和水環(huán)境的承載能力，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)利用有著重要的意義。 關(guān)鍵詞：可利用水資源；水資源評(píng)價(jià)；現(xiàn)狀需水量；供需矛盾；可行性研究 河海大學(xué)工程碩士論文淋官島水庫向青島市供水的可行性研究 t of u l f i l lt h er e q u i r e m e n to ft h es c i e n t i f i cd e v e l o p m e n tc o n c e p ta n dh y d r a u l i c s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t , h o wt od e a lw i t ht h ed a m a g ec a u s e db yf l o o da n d w a t e r l o g g i n g ，w a t e rs h o r t a g e , w a t e re n v i r o m e n ta g g r a v a t i o n , w a t e ra n ds o i le r o s i o n a n do t h e rp r o b l e m s ，i so n eo ft h el o n g - t e r ma n de x t r e m e l yd i f f i c u l tt a s kw h i c ht h e h y d r a u l i cw o r k e ma 把f a c i n g t h ew a t f f fs h o r t a g eh a sb e c o m et h eo u t s t a n d i n gf a c t o r t h a th o l d sb a c kt h ed e v e l o p m e n to f e c o n o m ya n dc i t i e st o d a ya sw e l la si nt h ed a y st o c o m e t ou t i l i z e ，p r o t e c ta n ds a v ew a t e rr e s o u r c e sr e a s o n a b l e l yi st h eo b j e c t i v e d e m a n df o rs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fc i t i e s m a k i n gf u l lu s eo fw a t e r x a i s i n gt h e c i t yd o m e s t i cw a t e rq u a l i t y , s u p p l y i n gw a t e rb yt h eq u a l i t y , u s i n gw a t e ro ff i n eq u a l i t y e c o n o m i c a l l ya n di m p r o v i n gt h ee n v i r o n m e n to fi n v e s t m e n ti sm a i n l yd e p e n do i l a l l o c a t i n g u t i l i z i n ga n dp r o t e c t i n gw a t e rr e s o 砒c e ss c i e n t i f i c l y n o w d a y sa n di nt h e f u t u r e ，o n l yb yo p t i m i z i n gt h ea l l o c a t i o no ft h ew a t e rr e s o u r c e sc a nw er e a l i z et h e h a r m o n i o u ss u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to fw 卸【e r r e s u u r c e , e c o n o m y , s o c i e t y , a n d e n v i r o n m e n ta n dt h ed e v e l o p m e n tr e l a t i o n s h i pb e t w e e nh u m a n b e i n g sa n dw a t e r w i t ht h ed e v e l o p m e n to f n a t i o n a le c o n o m y , t h ei n c r e a s i n go f t h ep o p u l a t i o na n d t h ei m p r o v e m e n to fp e o p l e sl i v i n gs t a n d a r d , t h ed e m a n df o rw a l c tr e s o 嗽i n q i n g d a oc i t yi sa l s oo nt h er i s e t h ew a t e rr e s o u r c e sh a sb e c o m et h eo u t s t a n d i n g f a c t o rt h a th o l d sb a c kt h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m y t h ew a t e rr e s o u r c e si nm u g u a n i s l a n dr e s e r v o i rp l a ya ni m p o r t a n tr o l ei nt h ew a t e rs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to f q i n g d a oc i t y i n t e g r a t e dw i t ht h er e a l i s t i cs i t u a t i o no ft h ed r a i n a g ea sw e l la st h e t h e o r y o fh y d r o l o g ya n dw a t e rr e s o u r c e s , t h er e l a t e dl a w sa n ds t a n d a r d , , t h i s e s s a y , e x p o u n d i n gb e a r i n gc a p a c i t yo ft h ew a t e rr e s o u r c e sa n de v a l u a t i n g ( c a l c u l a t i n g ) t h em o d e l ，w i l lm a i n l ym a k ear e s e a r c hi n t h ef o l l o w i n ga s p e c t s ： ( 1 ) t h ep r e s e n tc o n d i t i o no f w a t e rs u p p l ya n dd e m a n di nq i n g d a oc i t y ； ( 2 ) t h eq u a n t i t yo f t h ew a t e rr e s o u r c e si nm u g u a ni s l a n dr e s e r v o i r ；, ( 3 ) t h eq u a l i t yo f t h ew a t e rr e s o u r c e si nm u g u a ni s l a n dr e s e r v o i r ；, ( 4 ) t h ef e a s i b i l i t yo fo f f e r i n gt h ew a t e ri nm u g u a ni s l a n dr e s e r v o i rt oq m g d a o c i 吼 河海大學(xué)工程碩士論文 淋官島水庫向青島市供水的可行性研究 t h er e s u l to f t h i sr e s e a r c hw i l lp r o v i d es c i e n t i f i cb a s i s e sf o rt h ed e s i g ns c a l e , t h e d e s i g na b s t r a c t i o nd i s c h a r g eo ft h ec h a n n e la n dt h eh a t c hc o n s t r u c t i o n w ec a rb e n e f i t f r o mt h er e s u l tt oe x p l o i t ，u s ea n da l l o c a t et h el i m i t e dw a t e rr e s o u r c e ss c i e n t i f i c l yi n q i n g d a oc i t y i ti sa l s os i g n i f i c a n tt oi m p r o v et h eb e a r i n gc a p a c i t yo f w a t e rr e s o u r c e s f o rs o c i a le c o n o m ya n dw a t e re n v i r o n m e n ta n dr e a l i z es u s t a i n a b l eu t i l i z a t i o no f s o c i a l e c o n o m y k e yw o r d s ：u t i l i z a b l ew a t e rr e s o u r c e s ；w a t e rr e s o u r c e se v a l u a t i o n ；t h ep r e s e n t c o n d i t i o no fq u a n t i t yf o rw a t e rd e m a n d ；c o n t r a d i c t i o nb e t w e e ns u p p l ya n d d e m a n d ；r e s e a r c ho nf e a s i b i l i t y 河海大學(xué)工程碩士論文 林官島水庫向青島市供水的可行性研究 學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明： 本人所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作 及取得的研究成果盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方 外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果如不實(shí)，本 人負(fù)全部責(zé)任 雜文作者( 簽名) ： 鲞色壟2 0 0 7 年年月扣日 學(xué)位論文使用授權(quán)說明 河海大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、國家圖書館、中國學(xué)術(shù) 期刊( 光盤版) 電子雜志社有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件或 電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文本人電子 文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外， 允許論文被查閱和借閱。論文全部或部分內(nèi)容的公布( 包括刊登) 授權(quán) 河海大學(xué)研究生院辦理。 論文作者( 簽名) ：差也壟 2 。7 年名月b 日 河海大學(xué)工程碩士論文沭官島水庫向青島市供水的可行性研究 第一章緒論 1 1 青島市的水問題 水是人類生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展必不可少的自然資源基礎(chǔ)。隨著社會(huì)經(jīng) 濟(jì)的快速發(fā)展，人口的快速增長(zhǎng)，強(qiáng)烈的、日新月異的人類活動(dòng)的作用正逐 步改變著地球人生活區(qū)域的自然面貌，從而改變了其固有的、自然的水文 情態(tài)，使區(qū)域水文系統(tǒng)及其平衡受到前所未有的影響，人類面臨諸多的水問 題。青島市位于山東半島西南端，是全國重點(diǎn)沿海開放城市、旅游城市之一和重 要的港口貿(mào)易、工業(yè)生產(chǎn)基地，也是2 0 0 8 年北京奧運(yùn)會(huì)唯一伙伴城市。近年來， 隨著青島市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及城市功能區(qū)劃的不斷完善，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，也 面臨諸多的水問題。 1 1 1 洪澇災(zāi)害問題 據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在國內(nèi)6 7 2 座城市中，有防洪任務(wù)的城市6 4 2 座，僅1 7 7 座 城市達(dá)國家防洪標(biāo)準(zhǔn)，占有防洪任務(wù)城市總數(shù)的2 8 9 6 。1 9 9 0 年以來，國內(nèi)洪澇 災(zāi)損失急速增長(zhǎng)，1 9 9 4 年突破1 0 0 0 x1 0 8 元，1 9 9 6 年超過了2 0 0 0 x1 0 8 元，其中 水災(zāi)損失增長(zhǎng)最快的是城市化地區(qū)。 青島市是容易遭受洪澇災(zāi)害的城市之一，而且一旦遭遇洪澇災(zāi)害，損失將 是巨大的，主要原因有以下諸方面。 ( 1 ) 作為海濱丘陵城市，青島市地勢(shì)東高西低，南北兩側(cè)隆起、中間低陷。 全市主要分為3 個(gè)山系：東南部是嶗山山脈，山勢(shì)陡峻，主峰海拔1 1 3 3 m ；從嶗 頂向北綿延到即墨市東北部，向西南延伸至青島市區(qū)，東南瀕臨黃海；北部為大 澤山，海拔7 3 6 7 m ；南部為大珠山，海拔7 2 4 9 m ；鐵撅山，海拔5 9 5 1 m 等組成 的膠南山群；中西部為廣闊的膠萊盆地，地勢(shì)低平，海拔一般不超過5 0 m 。由 于大部分城區(qū)所在地的地勢(shì)平坦，排水不暢，人口集中、不透水面積增加，水面 率和調(diào)蓄能力低，防洪標(biāo)準(zhǔn)不夠，極易遭受江河洪水和地區(qū)暴雨的侵襲，造成洪 澇災(zāi)害。如1 9 8 5 年8 月份發(fā)生的一次特大暴雨，最大3 天降水量達(dá)2 6 1 m ，占 該年年降水量8 6 5 m 的3 0 0 , 6 。暴雨引發(fā)洪澇災(zāi)害，造成重大損失。 ( 2 ) 由于青島市地處北溫帶季風(fēng)氣候區(qū)域，瀕臨黃海，受海洋和大陸的影 響明顯，經(jīng)常面l 臨上游江、河、湖、庫洪水與當(dāng)?shù)乇┯晖桨l(fā)生；臺(tái)風(fēng)暴雨與 河海大學(xué)工程碩士論文蛛官島水庫向青島市供水的可行性研究 海洋高潮遭遇、洪澇潮三碰頭防范問題。 ( 3 ) 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，圍繞以社會(huì)、經(jīng)濟(jì)為中心的人類活動(dòng)明 顯增加，城市化區(qū)域土地利用性質(zhì)、地形特征、河系特征、水工程條件、生態(tài) 系統(tǒng)等均可發(fā)生不同程度的變化，影響了城市化地區(qū)的水文情勢(shì)，造成洪澇特 性隨地區(qū)發(fā)展而產(chǎn)生不利的變化。 ( 4 ) 青島市既是沿海改革開放城市，也是全國十五個(gè)經(jīng)濟(jì)中心城市。近幾 年來，作為山東省對(duì)外開放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“龍頭”，社會(huì)經(jīng)濟(jì)保持了快速健康發(fā) 展的勢(shì)頭。2 0 0 0 年全市完成國內(nèi)生產(chǎn)總值1 1 5 1 2 1 0 8 元，完成工業(yè)增加值 5 0 5 7 9 1 礦元；第一、二、三產(chǎn)業(yè)的比例為1 2 1 ：4 8 7 ：3 9 2 。青島市作為地 區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心，聚集了當(dāng)?shù)鼗蛏綎|省生產(chǎn)總值的大部分，一旦發(fā) 生洪澇災(zāi)害，其造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地區(qū)洪澇損失的平均值，而且造成的社會(huì)影 響更為嚴(yán)重。 1 1 2 干旱缺水問題 我國水資源總量為2 8 1 2 4 l o m 3 ，人均水資源占有量?jī)H相當(dāng)于世界人均占 有量的1 4 ，在所有國家中排名第8 8 位，屬缺水國家。許多大城市供水長(zhǎng)期處 于緊張狀態(tài)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國6 7 2 座城市中，有4 8 0 多座城市不同程度缺水， 其中缺水嚴(yán)重的城市達(dá)1 3 0 多座，年缺水量大約為5 8 i o m 3 。隨著城市人口增 加、工業(yè)發(fā)展、生活水平提高，用水量不斷擴(kuò)大，城市缺水現(xiàn)象逐年嚴(yán)重。初步 預(yù)測(cè)，2 0 3 0 年需增加供永2 0 0 0 2 5 0 0 x1 0 8 m 3 才能滿足需要。黃河、淮河、海河 三流域2 0 1 0 年以后，當(dāng)?shù)厮匆褵o潛力可挖，缺水只能遠(yuǎn)距離調(diào)水。在嚴(yán)重缺 水的城市，水資源短缺已成為當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大制約因素，成為全社會(huì) 關(guān)注的焦點(diǎn)。 青島市屬缺水城市之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，青島市多年平均陸地蒸散發(fā)量為 5 0 0 舢左右，水面蒸散發(fā)量為1 0 0 0 l l o o m m 左右。蒸散發(fā)量地區(qū)變化趨勢(shì)是自 西北內(nèi)陸向東南沿海遞減；蒸散發(fā)量等值線呈西南東北走向。蒸散發(fā)量年內(nèi)變 化特點(diǎn)是蒸散發(fā)量主要集中春、夏季節(jié)的3 6 月份。全市平均干旱指數(shù)在1 3 9 2 0 7 之間。由于降水量時(shí)空分布的嚴(yán)重不均，特別是年內(nèi)因春季降水稀少、蒸 散發(fā)量大，又時(shí)常伴隨著干熱風(fēng)，春旱比較嚴(yán)重，故有“十春九旱”之說。在干 旱年份，季節(jié)性連續(xù)干旱、春夏季連續(xù)干旱發(fā)生的機(jī)率比較多。據(jù)1 9 5 6 2 0 0 0 2 河海大學(xué)工程硬士論文淋官島水庫向青島市供水的可行性研究 年降水資料統(tǒng)計(jì)，在4 5 年中共出現(xiàn)了1 5 個(gè)枯水年份。在1 9 8 1 1 9 8 4 年特枯年 問，全市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遭受了重大損失。 為了滿足城市日益增加的用水的需求，青島市也和國內(nèi)一些城市一 樣，大量超采地下水，導(dǎo)致市內(nèi)部分地區(qū)出現(xiàn)地下水位惡性下降、地下 水硬度升高、地表徑流減少、河道斷流、泉水干涸、地面沉陷等嚴(yán)重現(xiàn) 象。 1 1 3 水污染問題 由于人們對(duì)保護(hù)水資源、水環(huán)境重視不夠，市內(nèi)一些地區(qū)水環(huán)境污染進(jìn)一 步加劇。水環(huán)境污染主要來自工業(yè)廢水、城市污水和農(nóng)村面源污染，原因有以 下幾方面。 ( 1 ) 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)廢污水排放量有逐年增加的趨勢(shì)，有 的地區(qū)或工礦企業(yè)的廢污水未經(jīng)處理或有效處理直接排入江河湖庫等水域。主 要排污行業(yè)為機(jī)械制造、化工、紡織、冶煉、火力發(fā)電、橡膠制品等。 ( 2 ) 城市污水處理率低，污水處理設(shè)施嚴(yán)重滯后，廢水處理達(dá)標(biāo)率低；城 區(qū)有的地方至今沒有污水處理廠，廢水都呈自由排放狀態(tài)；廢水大部分未經(jīng)處 理排放入河或滲坑向地下自由滲透，相當(dāng)一部分污水還直接用于澆灌農(nóng)田或城 市綠地，造成二次污染。 ( 3 ) 農(nóng)業(yè)面源污染比重高，據(jù)調(diào)查，大多數(shù)地方污染源由點(diǎn)源污染物排放 為主逐步轉(zhuǎn)為以非點(diǎn)源污染物排放為主，有的地區(qū)農(nóng)業(yè)面源氨氮貢獻(xiàn)率達(dá)6 0 6 5 。水污染的加劇不僅引發(fā)了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題，而且因污染后的水不能用， 增加了一些缺水地區(qū)的缺水程度，甚至出現(xiàn)缺乏安全飲用水危機(jī)。 ( 4 ) 不合理的工程措施和管理產(chǎn)生水問題。人類不合理的土地利用和 社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，致使嚴(yán)重的水土流失，惡化當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。 1 - 2 研究目的與意義 青島市是山東省社會(huì)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)和最具發(fā)展?jié)摿Φ牡貐^(qū)之一。隨著改 革開放進(jìn)程的加快，其生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)總量對(duì)山東省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定和可持續(xù) 發(fā)展起著十分重要的作用。 青島市由于氣候溫和，光照充足，加上類型多樣的地貌，具有眾多資源， 如水資源、海洋資源、漁業(yè)資源、灘涂資源、水運(yùn)資源、旅游資源和環(huán)境 河海大學(xué)工程碩士論文沐官島水庫向青島市供水的可行性研究 生態(tài)資源等，其中水是不可替代的自然資源。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，人 們的生活方式、社會(huì)的運(yùn)作機(jī)制、地形地貌、江河水域的產(chǎn)匯流條件及水 域的水量和質(zhì)量等都在發(fā)生顯著變化。 經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，強(qiáng)烈的、日新月異的人類活動(dòng)的作用正逐步改變著 青島市的自然面貌和水文情態(tài)，使區(qū)域水文系統(tǒng)及其平衡受到前所未有的 影響，導(dǎo)致水資源供需矛盾突出。隨著青島市以青島、黃島、紅島。三點(diǎn)布 局”和以濱海大道為主線。一線展開”的大青島城市發(fā)展格局的確立，城市產(chǎn) 業(yè)重心向西海岸轉(zhuǎn)移已成必然。根據(jù)規(guī)劃，西海岸將成為青島市發(fā)展大工業(yè)體 系的中心，規(guī)劃建設(shè)修造船及船舶配套工業(yè)區(qū)、家電電子工業(yè)區(qū)、大煉油和石 化工業(yè)區(qū)、轎車和汽車配套工業(yè)區(qū)、機(jī)械裝備工業(yè)區(qū)、鋼鐵和重工業(yè)區(qū)等，使 2 0 1 0 年西海岸區(qū)域經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)達(dá)到2 3 左右，g d p 達(dá)到1 7 0 0 x 1 0 8 億元。經(jīng)濟(jì) 的快速發(fā)展，必然要求作為基礎(chǔ)設(shè)施的供水能力不斷增長(zhǎng)，供水保證率不斷提 高。研究沐官島水庫向青島市供水的可行性，并提出相應(yīng)的對(duì)策措施，對(duì) 青島市社會(huì)經(jīng)濟(jì)和水資源、水環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。 1 3 國內(nèi)外研究熱點(diǎn)與趨勢(shì) 水資源安全是國際水資源研究的熱點(diǎn)問題，它不僅與水循環(huán)有直接的聯(lián)系， 而且關(guān)系到人類及其生存環(huán)境對(duì)水資源的基本需求、生態(tài)環(huán)境需水要求、國家糧 食安全、水的價(jià)值以及水的科學(xué)管理問題。因此，人類活動(dòng)開發(fā)和影響激烈地區(qū) 的水循環(huán)與水資源安全研究，是2 1 世紀(jì)國內(nèi)外資源環(huán)境學(xué)科領(lǐng)域一個(gè)十分重要 的方向性問題嗍。 進(jìn)入2 0 世紀(jì)9 0 年代，“可持續(xù)發(fā)展”的理念逐漸為國際社會(huì)所共識(shí)，水資 源合理開發(fā)、利用、配置、節(jié)約、保護(hù)和治理業(yè)已引起世界各國政府的高度重視 和水科學(xué)家們的廣泛關(guān)注，并在相關(guān)領(lǐng)域開展了大量的卓有成效的研究，取得了 令人鼓舞的進(jìn)展，涌現(xiàn)出了一大批研究成果，推動(dòng)了水資源學(xué)科的發(fā)展。主要研 究可概括為： ( 1 ) 關(guān)注地球各層圈水循環(huán)及其與相鄰層圈間的相互作用以及人類活動(dòng)引 發(fā)的重大環(huán)境變化研究，包括對(duì)水循環(huán)與水資源承載能力變化的影響； ( 2 ) 突出水資源及其環(huán)境管理科學(xué)，關(guān)注在可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展理念下遵循自 然規(guī)律減災(zāi)、環(huán)境保護(hù)治理和提高水資源利用的合理性、可行性和可持續(xù)性； 河海大學(xué)工程頸士論文 沐官島水庫向青島市供水的可行性研究 ( 3 ) 關(guān)注社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水循環(huán)及水資源的影響，以及如何增強(qiáng)人類管理 區(qū)域水資源及保護(hù)環(huán)境的能力伽。 隨著計(jì)算機(jī)、計(jì)算技術(shù)、系統(tǒng)分析方法在水資源學(xué)科領(lǐng)域的廣為應(yīng)用，水資 源論證、水資源優(yōu)化配置的研究成果不斷涌現(xiàn)。1 9 7 8 年，英國學(xué)者p e a r s o n 等提 出了水資源系統(tǒng)模擬框架下的水資源配置和管理，并建立了流域管理模型。1 9 8 2 年，他以產(chǎn)值為最大目標(biāo)，以輸水能力和預(yù)測(cè)的需求值為約束條件，利用幾個(gè)水 庫的控制曲線和二次規(guī)劃方法對(duì)n a w w a a r e a o f e n g l a n d 區(qū)域的用水量?jī)?yōu)化分 配問題進(jìn)行了研究啪網(wǎng)。 中國是世界上水資源嚴(yán)重短缺的國家之一。中國對(duì)水資源問題十分重視，各 級(jí)政府高度重視水資源問題，己經(jīng)將糧食、能源和水資源確定為三大戰(zhàn)略資源， 明確了水資源可持續(xù)利用是支撐我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問題。根據(jù)我國 水資源的狀況和特點(diǎn)，國內(nèi)不少水科學(xué)家對(duì)水資源承載能力的概念及內(nèi)涵進(jìn)行了 廣泛的探討，從可持續(xù)發(fā)展及其支持系統(tǒng)的角度，強(qiáng)調(diào)水資源與可持續(xù)發(fā)展的宏 觀關(guān)系，強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展是在水資源支撐能力范圍內(nèi)的發(fā)展，將水資源開發(fā)利用 與區(qū)域宏觀經(jīng)濟(jì)聯(lián)系起來進(jìn)行研究，提出了基于宏觀經(jīng)濟(jì)的水資源優(yōu)化配置的理 論與方法；針對(duì)西北干旱地區(qū)生態(tài)環(huán)境極端脆弱的特點(diǎn)，將水資源與經(jīng)濟(jì)、生態(tài) 三者聯(lián)系起來統(tǒng)一研究，考慮水資源同時(shí)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的資源基礎(chǔ)和生態(tài)系 統(tǒng)中最活躍因子的相互依存和相互制約的轉(zhuǎn)化規(guī)律，在區(qū)域生態(tài)需水量和水資源 承載能力方面研究有所突破舊啊。 在開展理論和方法研究的同時(shí)，為了緩解華北平原及京津唐地區(qū)嚴(yán)峻的缺水 形勢(shì)，實(shí)施了南水北調(diào)中、東線工程嘲。東線工程從長(zhǎng)江下游揚(yáng)州江都抽引長(zhǎng)江 水，利用京杭運(yùn)河及其平行河道逐級(jí)提水北送。出東平湖后分兩路輸水：一路經(jīng) 穿黃隧洞穿過黃河進(jìn)入南運(yùn)河，自流到天津，輸水主干線全長(zhǎng)1 1 5 6 k m ；另一路 通過膠東輸水干線輸水到膠東半島，全長(zhǎng)7 0 1 k m 。中線工程總干渠自陶岔渠首引 水，穿越江淮分水嶺沿伏牛山山前平原，再沿太行山東麓，直達(dá)北京玉淵潭，總 干渠全長(zhǎng)1 2 7 6 k m ；天津干渠自河北省除水縣黑山村由總干渠分水東流入天津西 河閘，全長(zhǎng)1 5 5 k m 。東線受水區(qū)域涉及江蘇、安徽、山東、河北、天津5 個(gè)省市 的1 4 8 個(gè)縣市區(qū)，總?cè)丝谡既珖丝诘? 3 ( 2 0 0 4 年) ，耕地面積占全國耕地 5 河海大學(xué)工程碩士論文洙官島水庫向青島市供水的可行性研究 面積的7 6 ( 2 0 0 3 年) 。中線受水區(qū)域涉及河南、河北、北京、天津4 個(gè)省市 的1 6 3 個(gè)縣市區(qū)，總?cè)丝谡既珖丝诘? 0 ( 2 0 0 4 年) ，耕地面積占全國耕地 面積的5 2 ( 2 0 0 3 年) 。東線調(diào)水規(guī)模為每年1 4 8 x 1 0 督；中線調(diào)水規(guī)模為每 年1 3 0 x 1 0 留。 由上不難看出，水，作為基礎(chǔ)性的自然資源和戰(zhàn)略性的經(jīng)濟(jì)資源，在促進(jìn)社 會(huì)經(jīng)濟(jì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略中始終處于十分重要的地位嘲。南市北調(diào) 工程一方面反映了各級(jí)政府對(duì)水資源的重視，另一方面也說明我國水資源形勢(shì)十 分嚴(yán)峻，亟須用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來解決水問題。 1 4 研究?jī)?nèi)容 結(jié)合青島市城市供水水源規(guī)劃，青島市水利局委托中水北方勘測(cè)設(shè)計(jì)研究 院、青島市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院、海洋一所、中國海洋大學(xué)等單位針對(duì)沐官島水 庫的建設(shè)規(guī)模、來水條件、工程地質(zhì)、海洋水文、環(huán)境影響等方面開展了“水文 水利計(jì)算”、“海洋水文分析“地質(zhì)勘察”、“表層沉積物調(diào)查”、“淺層海底地層 探測(cè)”、“沐官島水庫蓄水初期水質(zhì)變化”、“沐官島水庫測(cè)量”七項(xiàng)專題研究。本 論文主要從水資源、水環(huán)境的角度開展研究。 論文以水文水資源學(xué)科基本理論和有關(guān)的法律法規(guī)、規(guī)程規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為依 據(jù)，在闡述水資源承載能力內(nèi)涵及評(píng)價(jià)( 計(jì)算) 模型的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)圍繞以下方 面開展研究： ( 1 ) 青島市水資源供需現(xiàn)狀； ( 2 ) 沐官島水庫的水資源數(shù)量及其分布； ( 3 ) 沐官島水庫的水資源質(zhì)量； ( 4 ) 沐官島水庫向青島市供水的可行性。 研究成果將為水庫設(shè)計(jì)規(guī)模、引水渠道引水流量設(shè)計(jì)、涵閘建設(shè)提供科學(xué)依 據(jù)；對(duì)科學(xué)開發(fā)、利用好青島市有限的水資源，合理配置水資源，提高水資源對(duì) 社會(huì)經(jīng)濟(jì)和水環(huán)境的承載能力，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)利用有著重要的意義。 1 5 研究基礎(chǔ) 近年來，青島市在關(guān)系全市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展全局的干線公路、水利、電力、旅 游等重點(diǎn)領(lǐng)域，有選擇、有步驟地實(shí)施了一批有較大影響和帶動(dòng)作用的重點(diǎn)項(xiàng)目， 6 柯海大學(xué)工程碩士論文抹官島水庫向青島市供水的可行性研究 集中力量解決了制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一些主要矛盾，對(duì)于進(jìn)一步改善發(fā)展環(huán)境， 推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，增強(qiáng)自我發(fā)展能力，構(gòu)建和諧社會(huì)產(chǎn)生了重大的推動(dòng) 作用。在水文地質(zhì)普查、水利水電工程建設(shè)、防洪、抗旱到水資源評(píng)價(jià)和水資源 利用等方面，青島水文水資源局與有關(guān)科研機(jī)構(gòu)和高等院校聯(lián)合進(jìn)行科技攻關(guān)， 解決了一些理論和生產(chǎn)實(shí)際問題，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)事業(yè)的發(fā)展起了重要作用。 筆者先后有幸主持或參與了“膠東地區(qū)水資源評(píng)價(jià)與利用現(xiàn)狀調(diào)查研究( 青島部 分) ”、“大沽河水源地供水論證”、“黃島發(fā)電廠供水論證”、“青島市北工業(yè)園供 水水源論證”；“青島市及各區(qū)( 市) 的水資源調(diào)查評(píng)價(jià)”、“大沽河、李村河、風(fēng) 河、墨水河、南膠萊河等河道的設(shè)計(jì)洪水分析計(jì)算”、山東省水文圖集、山東 省山丘地區(qū)暴雨洪水查算圖表、山東省短歷時(shí)暴雨等值線圖、水文特征值統(tǒng) 計(jì)等科研工作，也為本論文寫作奠定了一些基礎(chǔ)。 7 何海大學(xué)工程碩士論文淋官島水庫向青島市供水的可行性研究 第二章水資源承載能力內(nèi)涵與評(píng)價(jià)模型 水資源是人類社會(huì)生存和發(fā)展的不可替代的自然資源，是生態(tài)環(huán)境的重要控 制因素之一，是可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)條件。隨著區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類活 動(dòng)的強(qiáng)度日新月異，區(qū)域不協(xié)調(diào)發(fā)展在水資源、水生態(tài)、水環(huán)境上表現(xiàn)尤為突出， 出現(xiàn)了水資源短缺、水生態(tài)和水環(huán)境惡化等問題。研究水資源承載能力，是水資 源安全度量和規(guī)劃的基礎(chǔ)，不僅能給管理者提供決策依據(jù)，而且在一定程度上能 增強(qiáng)人們保護(hù)水資源、水生態(tài)、水環(huán)境的意識(shí)，對(duì)促進(jìn)區(qū)域水資源的持續(xù)利用和 可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，業(yè)已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，并進(jìn)行了大量的 卓有成效的研究，提出了一些定性與定量評(píng)價(jià)( 計(jì)算) 模型。 2 1 水資源承載能力內(nèi)涵 “承載力”( c a r r y i n gc a p a c i t y ) 原為物理學(xué)中的一個(gè)物理量，是指物體在 不產(chǎn)生任何破壞時(shí)所能承受的最大負(fù)荷。當(dāng)人們研究區(qū)域系統(tǒng)時(shí)，普遍借用了 這一概念，用以描述區(qū)域系統(tǒng)對(duì)對(duì)外部環(huán)境變化的最大承受能力。隨著研究領(lǐng) 域的擴(kuò)展和研究的深入，承載力被發(fā)展為現(xiàn)在的承載能力，成為描述發(fā)展限制 程度最常用的概念“” 水是人類社會(huì)和一切生物賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，水資源承載能 力w r c c ( w t e rr e s o u r c e sc a r r y i n gc a p a c i t y ) 的大小是決定人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā) 展速度和規(guī)模的重要因素，其承載能力研究是地球資源與環(huán)境承載能力研究的 重要內(nèi)容。關(guān)于水資源承載能力的定義，目前學(xué)術(shù)界尚未達(dá)成普遍共識(shí)，尚未 有水資源承載能力的公認(rèn)的定義。根據(jù)中國水資源的狀況和特點(diǎn)，國內(nèi)不少學(xué) 者對(duì)水資源承載能力的定義和概念進(jìn)行了廣泛的探討。 施雅風(fēng)院士認(rèn)為：水資源承載能力是指某一地區(qū)的水資源，在一定社會(huì)歷 史和科學(xué)技術(shù)發(fā)展階段，在不破壞社會(huì)和生態(tài)時(shí)，最大可承載( 容納) 的農(nóng)業(yè)、 工業(yè)、城市規(guī)模和人口的能力，是一個(gè)隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展而變化 的綜合指標(biāo)“1 1 。 水利部部長(zhǎng)汪恕誠認(rèn)為：水資源承載能力是指在一定流域或區(qū)域內(nèi)，其自 身的水資源能夠持續(xù)支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)模，并維系良好的生態(tài)系統(tǒng)的能力“”。 8 河海大學(xué)工程硪士論文沐官島水庫向青島市供水的可行性研究 馮尚友教授認(rèn)為：一定區(qū)域內(nèi)，在一定生活水平和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下，天然 水資源的可供水量能夠支持人口、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的能力或限度“”。 陳明忠教授等認(rèn)為：中國的水資源承載能力概念可分為理論性定義和工作 性定義。理論性定義是指水資源能夠支撐經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的能力；工作 性定義是指在一定流域或區(qū)域內(nèi)，在特定社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與技術(shù)條件下，其自身的 水資源能夠持續(xù)支撐的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模并維系良好生態(tài)環(huán)境的能力“” 許有鵬教授認(rèn)為：水資源承載能力是指在一定的技術(shù)水平和社會(huì)生產(chǎn)條件 下，水資源最大供給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等用水的能力，也 即水資源最大開發(fā)容量“”。 由此可見，對(duì)水資源承載能力的概念雖然沒有統(tǒng)一的定義，但上述學(xué)者對(duì) 水資源承載能力的基本認(rèn)識(shí)是一致的，都強(qiáng)調(diào)了“水資源最大支持能力”的含 義，體現(xiàn)了水資源承載能力的內(nèi)涵。 2 2 水資源系統(tǒng)特性 水資源不同于土地、礦產(chǎn)等自然資源，這些資源具有相對(duì)固定的特性。 而水資源系統(tǒng)由于受自然界水文循環(huán)和人類活動(dòng)的影響，具有其獨(dú)特的特 性。水資源系統(tǒng)包含自然和人工兩個(gè)子系統(tǒng)。自然系統(tǒng)是指區(qū)域或流域自 然地理特征所形成的系統(tǒng)；人工系統(tǒng)是指為了利用水資源所建立的工程以 及管理系統(tǒng)。 2 2 1 自然系統(tǒng)特性 水資源自然系統(tǒng)具有以下一些特性： ( 1 ) 有限性 對(duì)某一區(qū)域或流域而言，年降水量系列總是處于變化之中，但變化總是有 限度，這就決定了區(qū)域或流域水資源的有限性?？衫盟Y源的多少則是和一 定的社會(huì)發(fā)展階段、一定的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)規(guī)模有關(guān)，而且是有極限的。 ( 2 ) 循環(huán)性與可恢復(fù)性 自然界的水在太陽能和大氣運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下，不斷地從水面、陸面和植物的莖 葉面，通過蒸發(fā)或散發(fā)，以水氣的形式進(jìn)入大氣圈。在適當(dāng)?shù)臈l件下，大氣圈的 水汽可以凝結(jié)成水滴，在地球引力的作用下，以降水的形式降落到地球表面。到 達(dá)地球表面的降水，一部分在分子力，毛管力和重力的作用下，通過地面深入地 9 河海大學(xué)工程碩士論文沐官島水庫向青島市供水的可行性研究 下；一部分則形成地面徑流并在重力的作用下流入江河、湖泊，最終匯入海洋； 還有一部分通過蒸發(fā)或散發(fā)逸散到大氣圈，或者以地下水的形式排入江河、湖泊， 再匯入海洋，這就是水的循環(huán)性。水文循環(huán)一方面受氣候系統(tǒng)的制約，另一方面 又會(huì)對(duì)氣候系統(tǒng)作反饋；水文循環(huán)也受人類活動(dòng)的影響，強(qiáng)烈的人類活動(dòng)和社會(huì) 經(jīng)濟(jì)發(fā)展，導(dǎo)致二氧化碳等溫室氣體大量向大氣圈排放，使大氣中的物理化學(xué)成 分發(fā)生改變，“溫室效應(yīng)”的顯著加劇，引起氣溫升高，全球氣候變暖，蒸散發(fā) 增大。冰川融化加快，海平面上升，從而導(dǎo)致水文循環(huán)發(fā)生一些變化。周而復(fù)始 的周期性水文循環(huán)，使水資源具有了可恢復(fù)性，換言之，就是當(dāng)年水資源的耗用， 可由翌年的大氣降水所補(bǔ)給，形成水資源消耗和補(bǔ)給的循環(huán)性“”。 ( 3 ) 時(shí)空分布的不均勻性 造成水資源時(shí)空分布不均的因素眾多，最直接的是流域內(nèi)降水和下墊面因 素，而影響降水的主要是氣候氣象因子，下墊面因素主要受人類活動(dòng)影響。全球 或區(qū)域的氣候或氣候變化將改變水文循環(huán)，從而改變降水的時(shí)空分布；人類在大 地上的活動(dòng)，如修建蓄水工程、開荒圍墾、過度開采地下水等，都將改變自然面 貌，即改變了陸面的水文情態(tài)，使得水資源在時(shí)空上分布不均。 時(shí)間上分布的不均勻性表現(xiàn)在水資源量年際、年內(nèi)變化幅度大。由于氣候條 件、下墊面條件的影響，區(qū)域或流域內(nèi)年降水量呈隨機(jī)性變化，峰、枯、平年份 交替出現(xiàn)或出現(xiàn)連旱、連澇年份；豐枯年份水資源量相差懸殊。水資源年內(nèi)分布 不均主要體現(xiàn)為汛期水量大而集中，持續(xù)時(shí)間短，難于有效利用；非汛期水量小 且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，難于滿足需水要求，而且各年年內(nèi)變化規(guī)律不同。 空間上分布的不均勻性表現(xiàn)為水資源量在地區(qū)上分布的不均勻性。多年平均 降水量的區(qū)域性變化，一定程度上能反映水資源量在區(qū)域上分布的不均勻性。水 資源區(qū)域分布的不均勻，使得在水資源開發(fā)利用條件上存在較大的差異。 ( 4 ) 多功能性與利害兩重性 水資源廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、發(fā)電、航運(yùn)、水產(chǎn)、旅游和環(huán)境改造。 在諸多的用途中，有的是消耗性用水，有的則是非消耗性或消耗f l t d , 的用水。水 多了容易造成洪水災(zāi)害，如1 9 9 8 年長(zhǎng)江、松花江、嫩江發(fā)生的流域性大洪 水還記憶猶新；水少了容易造成干旱災(zāi)害，如2 0 0 0 年發(fā)生的全國范圍 的嚴(yán)重旱災(zāi)，干旱缺水嚴(yán)重影響了國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和人民生活，成 i o 河海大學(xué)工程愛士論文 沐官島水庫向青島市供永的可行性研究 為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。正是由于水資源的這種雙重性，在水資源的開發(fā) 利用過程中，尤其要強(qiáng)調(diào)合理利用、有序開發(fā)，以達(dá)到興利除害的目的。 2 2 2 人工系統(tǒng)特性 水資源系統(tǒng)中的人工系統(tǒng)，主要包括工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水力發(fā)電、江河湖海航 運(yùn)、淡水養(yǎng)殖、城市景觀和休閑娛樂場(chǎng)所等與人類息息相關(guān)的領(lǐng)域。人類發(fā)展 過程，從某種意義上說，是一部認(rèn)識(shí)水、探索水、改造水的歷史。人類開發(fā)利 用水資源大體經(jīng)過三個(gè)階段，表現(xiàn)出三個(gè)主要特征：是以解決人類生存問題 為主要目標(biāo)的原始水利階段，入與水的關(guān)系以人適應(yīng)水的自然狀況為主要特征。 二是以建設(shè)水利工程為主要手段，以保障人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的傳統(tǒng)水利階段， 人與水的關(guān)系以人改造和利用水資源和水環(huán)境為主要特征。三是以水資源優(yōu)化 配置為主要手段，實(shí)現(xiàn)水與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代水利階段， 人與水的關(guān)系以人改造和適應(yīng)相結(jié)合為主要特征。不同歷史時(shí)期，不同社會(huì)經(jīng) 濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平，對(duì)水資源開發(fā)利用要求是不同的。這反映了水資源系統(tǒng)中 人工系統(tǒng)與自然系統(tǒng)相互影響、相互制約的特點(diǎn)。 2 3 水資源承載能力特點(diǎn) 由于水資源系統(tǒng)本身的特性，導(dǎo)致水資源承載能力具有不同于其它資源的 一些特性“”。 2 3 1 時(shí)空性 不同時(shí)期，不同區(qū)域或流域，水資源可利用量是不同的。原因一是水資源 的自然屬性，也就是它的自然分布，二是水資源的社會(huì)屬性，也就是它的開發(fā) 利用的程度不同。另外，由于不同區(qū)域或流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口數(shù)量和 集中程度以及生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展組合不一，因而水資源承載能力具有時(shí)空性。 2 3 2 動(dòng)態(tài)性 由于不同時(shí)期，不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平，對(duì)水資源需求、開發(fā)利用 方式和手段、水資源的利用率和利用效率是不同的，加之水資源系統(tǒng)本身量與 質(zhì)的不斷變化，因而水資源承載能力具有動(dòng)態(tài)性。 2 3 3 有限性 與水資源系統(tǒng)的特性基本相同，即水資源對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐能力是有 限的，可利用水資源量是有限的，水資源和水環(huán)境承載能力是有限的。 河海大學(xué)工程碩士論文蛛官島水庫向青島市供水的可行性研究 2 4 水資源承載能力評(píng)價(jià)模型 水資源承載能力的研究和評(píng)價(jià)是一項(xiàng)涉及水資源系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、生 態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)的綜合性研究工作。水資源承載能力的研究和評(píng)價(jià) 的目的就是要尋求區(qū)域或流域水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系， 發(fā)現(xiàn)制約區(qū)域或流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因素，從而提出相應(yīng)的對(duì)策措旋，使有限 的水資源可持續(xù)支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大規(guī)模“”。近幾年，國內(nèi)一些學(xué)者們各 自從不同角度研究水資源承載能力評(píng)價(jià)，并建立了一些模型，主要有以下幾類。 ( 1 ) 以區(qū)域可利用水資源總量為主要指標(biāo)的水資源承載能力研究。方法主 要有：供需平衡分析法、背景分析法、動(dòng)態(tài)模擬遞推算法和定額估算法等。 ( 2 ) 在水資源開發(fā)利用預(yù)測(cè)量( 未來水資源的利用指標(biāo)) 的基礎(chǔ)上，以社 會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)為主要指標(biāo)的水資源承載能力研究。方法主要有：多目標(biāo)模型 分析法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)法等。 ( 3 ) 以某單一目標(biāo)進(jìn)行水資源承載能力研究，如以水環(huán)境承載能力、防汛 抗旱等單一目標(biāo)來研究。方法主要有：綜合指標(biāo)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、主成分 分析法等。 水資源承載能力是一個(gè)與水資源數(shù)量和質(zhì)量都有聯(lián)系，受水資源可利用量 和水環(huán)境承載能力影響的綜合指標(biāo)。水資源承載能力是從用水的角度來講，水 資源能支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展到什么程度；而水環(huán)境承載能力是從污水排放的角度來講， 水體能承受多少排放物。兩者相輔相成，緊密相連。文獻(xiàn)“”以控制目標(biāo)為約束， 以水量水質(zhì)模型為基礎(chǔ)，反推水環(huán)境承載能力，建立了“基于模擬和優(yōu)化的控 制目標(biāo)反推模型”簡(jiǎn)稱c o i m ( as i m u l a t i o na n do p t i m i z a t i o nb a s e do nc o n t r o l o b j e c ti n v e r s i o nm o d e l ) ，將其應(yīng)用于水環(huán)境承載能力計(jì)算；并通過水資源轉(zhuǎn)化 關(guān)系方程、污染物循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系方程、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部相互制約方程、水資 源承載程度指標(biāo)約束方程和生態(tài)環(huán)境約束方程，將其應(yīng)用于水環(huán)境承載能力和 水資源承載能力計(jì)算。 模型目標(biāo)函數(shù)為： m 。( q 0 ) 約束條件為； ( 2 一1 ) 河海大學(xué)工程碩士論文洙官島水庫向青島市供水的可行性研究 = 辦心d + 辦0 一) c w 級(jí)= 蜴+ g 手 + 辦) q 塒c j = qc l + 阡鋤一( 蜴c j + 阡鋤) 絨c _ ) c _ s g ) 絨g ) 式中， ( k 為污水排放量( m 3 ) ； 阡0 為污染物排放總量( k g ) ； c 為污水中某污染物綜合濃度( g l l ) ； 阿鋤為污水處理后某污染物排放總量( k g ) ； j 為污水處理率； c d 為污水處理后某污染物濃度( g l ) ； 善為水體水量總消耗系數(shù)； q 1 為排放的河流上游來水量( m 3 ) ； 絨為控制斷面徑流量( 肼3 ) ； c l 為上游斷面來水濃度( g l ) ； c 。為控制斷面濃度( g l ) ； 為污染物綜合消減率，對(duì)難降解的污染物，盧= 0 ； 為污染物總量控制目標(biāo)值( 姆) ； g 為控制斷面濃度控制目標(biāo)值( g l ) ； 幻 d d d ” 嘞 嘞 叫 塒 州 刪 q q q q 倍 倍 河海大學(xué)工程碩士論文 淋官島水庫向青島市供水的可行性研究 琺為河流徑流量控制最小目標(biāo)值( m 3 ) 。 本章主要闡述了水資源承載能力的內(nèi)涵、水資源系統(tǒng)特性、水資源承載能 力特點(diǎn)和水資源承載能力評(píng)價(jià)( 計(jì)算) 模型。由于水資源系統(tǒng)本身的復(fù)雜性、 隨機(jī)性以及影響水資源承載能力的因素很多，比如，水資源及水環(huán)境承載能力 的影響、兩者之間同一考慮等問題都需要深入研究。雖然國內(nèi)水資源承載能力 研究和評(píng)價(jià)( 計(jì)算) 還處在初級(jí)探索階段，尚未有較成熟和完善的理論，內(nèi)容 和方法體系，但本章闡述的水資源承載能力的基本概念，水資源承載能力評(píng)價(jià) ( 計(jì)算) 原則及模型，無疑將為本文后面進(jìn)行的青島市水資源供需平衡分析及 沐官島水庫向青島市供水的可行性分析提供一定的技術(shù)和方法支撐。 1 4 河海大學(xué)工程碩士論文淋官島水庫向青島市供水的可彳亍性研究 第三章青島市水資源供需現(xiàn)狀 3 1 行政區(qū)劃 青島市地處山東半島南部，位于東經(jīng)1 1 9 。3 0 1 2 l 。0 0 ，北緯3 5 。3 5 7 3 7 。0 9 ，是我國華北地區(qū)重要的沿海開放城市和計(jì)劃單列城市之一。全市 總面積1 0 6 5 4 k m 2 ，轄五個(gè)縣級(jí)市( 即墨市、萊西市、平度市、膠州市和膠南市) ， 七個(gè)市區(qū)( 市南、市北、四方、李滄、嶗山、城陽、黃島) 。據(jù)2 0 0 0 年統(tǒng)計(jì)，全 市人口為7 4 9 4 2 x 1 0 4 人，其中城鎮(zhèn)人口4 0 6 1 0 4 人。青島市行政區(qū)劃見圖3 一l 。 圖3 - 1 青島市行政區(qū)劃圖 3 2 水資源數(shù)量 3 2 1 降水量 青島市屬北溫帶季風(fēng)型氣候區(qū)域，瀕臨黃海，受海洋和大陸的影響，四季分 明，暖濕交替。其特點(diǎn)是夏半年盛行偏南風(fēng)，氣候濕潤(rùn)多雨，熱量充足，但無酷 暑；冬半年盛行偏北風(fēng)，空氣干冷，雨雪稀少。根據(jù)1 9 5 6 2 0 0 0 年降水資料系 河海大學(xué)工程碩士論文 蛛官島水庫向青島市供水的可行性研究 列計(jì)算，平均年降水總量為7 3 3 2 2 8x1 0 8m 3 ，折合面平均年降水深度為6 8 8 2 m m 。 3 2 2 蒸散發(fā)量 根據(jù)1 9 8 0 2 0 0 0 年歷年蒸散發(fā)量的系列資料統(tǒng)計(jì)分析，青島市多年平均水