题目：气候变化背景下富平县水资源开发利用现状及优化配置

气候变化背景下富平县水资源开发利用现状及优化配置
摘  要
陕西省富平县位于渭北旱塬北部， 全县多年平均降水量533.2mm，境内的四条河流除汛期石川河有短期洪水过境外，其余基本断流。 全县人均水资源量不足全省人均的1/6，属于水资源缺乏地区之一。目前县域内水资源主要是浅层地下水和外来客水。随着人口的不断增加，工农业的迅速发展以及居民生活水平的提高，全县水资源消耗不断增加，地下水的开采量也随之加大，供需矛盾日渐突出。为使得有限的水资源得到合理充分可持续的利用，本文根据富平县各地形单元的地下水位观测资料、年平均降水量、工业、农业及居民生活等年用水量、人口总量、工农业产值等数据，首先利用Morlet小波分析出富平县水资源（主要是地下水）变化和年平均降水量之间的关系，得出水资源变化的主要原因；然后对富平县水资源承载程度进行量化研究，在此基础之上，使用基于遗传算法的BP人工神经网络(GA-BP-ANN)预测未来年份各部门的水资源需求量，分析供需缺口；最后，使用遗传算法求出水资源经济效益系数，确定权重，对富平县水资源进行优化配置，并提出水资源可持续利用的几点建议。
具体结论如下：
（1）通过对富平县降水量和三个地区（山前洪积扇区、黄土塬区、石川河阶地区）的地下水变化进行周期性和突变性分析，结果显示2000年之前，富平县三个地区的地下水位变化相对于降水变化来说，都存在滞后性；在2000年之后，人为过度开采成为地下水下降的主要原因。
（2）用水资源承载程度指标“I” 对富平县水资源承载程度进行量化，结果显示出承载程度I值由1986年的0.5043增加到2007年的0.8998，呈现逐年上升趋势， 平均每10年上升0.199，随着I值的增加，可以再增加的水资源承载能力就越小。并根据I值的增长速度，I值将在2012年可达到1，即水资源承载能力达到临界规模，水资源供需矛盾将成为制约县域经济持续发展的瓶颈。
（3）根据GA-BP-ANN模型预测出的富平县三个主要用水部门的需求量，结合富平县水利局2015年、2030年在建筑、环境、服务行业的需水量的规划，分别计算出2015年、2030年的总需水量，并在不同的降水保证率下，求出水资源承载程度与供需缺口。 2015年在丰水年情况下，水资源承载能力达到临界规模，在均值情况下供需缺口达到2265.23万m3，枯水缺口为6412.4万m3；2030年，在不同的降水保证率情况下经济发展均超出了水资源承载能力，特别是在枯水年情况下，需用目前两倍的供水量才能满足社会经济发展的需求。
（4）在保证居民生活用水、生态良好发展的前提下，为提高用水效益，以水资源效益最大为目标函数，以水资源承载力、生存条件、供水量约束作为约束空间，以此来平衡各部门的经济用水量。建立水资源优化配置模型，计算出富平县2012年农业用水和工业用水的比例为3：1，结合研究区域的水资源状况，需进一步提高工农业用水效率，提高污水处理能力。
关键词：水资源承载程度，消费预测，富平县，优化配置，GA-BP-ANN模型