水资源分配的决策模型及应用

水资源规划是一个复杂的系统规划问题,所以,在水资源规划中,含有大量的不精确的统计数据和模糊关系。由于这些特点,水资源规划必须用特殊的方法来解决。 本文将层次分析法(AHP)和模糊规划(Fuzzy Programming)方法相结合,形成了一种多目标规划的求解方法,并应用于大凌河流域水资源规划研究的课题中,通过实际分析可以看到,这种方法具有较好的实用性。

乌江流域不同演化阶段水库汞的输入输出通量研究

北欧和北美的研究发现水库是典型的汞敏感生态系统，新建水库而引起的鱼体甲基汞污染问题已受到科学家的高度重视，而我国在这方面的研究比较薄弱。本论文选择乌江流域的6个水库作为研究对象，并根据年龄把这些水库划分为3个演化阶段，洪家渡、引子渡、索风营水库为初级演化阶段，普定、东风水库为中级演化阶段，乌江渡水库为高级演化阶段。对这6个水库总汞和甲基汞的输入和输出通量进行了研究，探讨了不同演化阶段的水库对总汞和甲基汞的“源/汇”作用，主要研究内容有以下三个方面：(1)各水库入出库河流中汞的分布特征；(2)大气降水中汞浓度及沉降通量的分布；(3)乌江流域不同水库汞的输入输出通量。通过本论文的研究，得出以下主要结论： 1. 乌江流域河流中总汞、颗粒态汞、溶解态汞、活性汞、总甲基汞、溶解态甲基汞的年均浓度分别为3.41±1.98、2.05±1.73、1.36±0.44、0.24±0.11、0.15±0.06、0.08±0.03 ng•L-1。与国内外其它河流的比较发现，总汞的浓度明显低于国外受污染的河流，略高于国外未受污染的河流。溶解态汞、活性汞、甲基汞的浓度略低于受污染的河流，与未受污染的河流基本相当。与同处在贵州喀斯特地区的阿哈湖、红枫湖、百花湖的入出库河流相比，总汞、溶解态汞、活性汞、甲基汞、溶解态甲基汞的浓度均明显偏低。 2. 水库的修建显著降低了出库河流中总汞、颗粒态汞的浓度，使总甲基汞和溶解态甲基汞的浓度升高，而且增加了出库河流中溶解态汞、活性汞、总甲基汞占总汞的比例。不同形态汞的沿程分布显示，梯级水库的修建改变了河流原有的汞的生物地球化学过程，使乌江多个河段的甲基汞升高，并且随着水库生态系统的不断演化，水库输出的甲基汞将增加，下游河流水体中甲基汞有继续升高的趋势。 3. 大气降雨中总汞、溶解态汞、颗粒态汞、活性汞、总甲基汞的浓度分别为7.49~149 ng•L-1、1.23~10.0 ng•L-1、5.76~142 ng•L-1、0.56~2.94 ng•L-1、0.08~0.82 ng•L-1，且以颗粒态汞为主，约占总汞比例的87%。总汞、溶解态汞、颗粒态汞、甲基汞的浓度有明显的季节变化趋势，冬春季高于夏秋季，而空间分布特征不明显。2006年总汞、甲基汞的年湿沉降通量为34.7±5.80 µg•m-2•yr-1、0.18±0.03 µg•m-2•yr-1，且主要受降雨量的影响。乌江流域降雨中总汞的浓度及其湿沉降通量远高于北美和日本，低于中国的一些城市地区（如长春和北京），而甲基汞的浓度和通量与其它地区相当。 4. 在乌江流域的不同水库中，降雨输入总汞和甲基汞的通量主要受降雨量和水库面积的影响，而与降雨的汞浓度间没有相关性。河流向水库输入总汞的量主要受河流流量的控制，而输入甲基汞和颗粒物的量受河流流量和浓度的影响。下泄水输出总汞、甲基汞、颗粒物的通量受浓度和流量的影响。由于流域面积/水面面积的比值较大，水库水量、总汞、甲基汞、颗粒物的输入以河流为主，分别占总输入的87%、80%、85%、86%。输出以下泄输出为主，下泄水输出的水量、总汞、甲基汞、颗粒物分别占总输出的80%、77%、86%、79%。 5. 从输入-输出通量的结果发现，各水库均表现为河流颗粒物输送的“汇”；除乌江渡水库外，其它水库均表现为总汞的“汇”；对甲基汞而言，引子渡、洪家渡、索风营水库表现为“汇”，而普定、东风、乌江渡水库则表现为“源”。 6. 普定和洪家渡水库中总汞的贮存率为56%和57%，明显高于其它水库，说明在上游有水库存在的情况下，水库对总汞“汇”的作用将降低。普定、东风、乌江渡水库中甲基汞的净通量分别为+69.4 g•yr-1、+368 g•yr-1、+857 g•yr-1，转化率为13%、73%、84%，说明甲基汞的净通量和转化率与水库的演化阶段有关，随着水库演化阶段的升高而增加，并且随着水库的不断演化，甲基汞将从“汇”变成“源”。