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水资源是社会经济可持续发展中至关重要的基础资源,然而作为我国最大能源基地的山西省,水资源十分贫乏,而且在时空分布上很不均匀;另一方面,大量矿井水(地下水)外排,不但影响环境,还会造成水资源的极大浪费。本文以晋城矿区为例,对矿区水资源进行优化配置,最终合理分配矿区有限的水资源,提高水资源的利用效率。 本文首先对晋城矿区水资源进行评价,包括地表水资源评价、地下水资源评价、水资源总量评价以及水资源可利用量评价,分析了晋城矿区水资源利用过程中存在的问题。然后在对晋城矿区社会经济发展分析研究的基础上,运用多种预测方法分别预测矿区生活需水量、生产需水量以及生态环境需水量,从而预测得到矿区在2015年、2020年的需水量。最后,根据矿区实际情况,以经济效益(矿区供水带来的经济效益最大)、社会效益(矿区缺水量最小)以及生态环境效益(矿区重要污染物排放量最少)最大为目标,建立矿区水资源优化配置模型,并利用粒子群算法对其进行求解,得到矿区在水平年为2015年和2020年,供水保证率为75%和95%的配置结果。 配置结果表明:随着社会经济的不断发展与人民生活水平的不断提高,除农田灌溉用水量有所降低,其他用水量都在增加,然而随着供水保证率的提高,水资源可利用量在减少;矿区使用井下排水以及生活污水回用一定程度上缓解了矿区用水压力;模型及其约束条件符合矿区对水资源的使用要求。根据配置结果,提出矿区水资源利用建议。