基于用水总量控制的南四湖水量分配研究

水量分配是实现南四湖水资源集约节约利用的关键一环,现有江河流域水量分配技术方法针对湖泊的适用性较差。研究提出以湖泊水资源可利用量为可分配水量上限,基于区域用水总量控制的湖泊水量分配方法,将湖泊可分配水量分为基础可分配水量和增量可分配水量,按照公平原则和用水总量控制要求分解到各行政区。应用结果表明,南四湖多年平均可分配水量11.92亿m³,其中基础可分配水量11.16亿m³,增量可分配水量0.76亿m³,成果可为湖泊开展水量分配提供参考借鉴。     

基于用水总量控制的湖泊水量分配方法研究

水量分配是实现水资源集约节约利用和湖泊生态保护的关键一环，现有江河流域水量分配技术方法注重在宏观层面上对区域取用水权益进行分配，对分配的取用水权益尚未明确到具体的供水水源，针对具体湖泊水量分配的适用性较差。以水源—用户供需结构和湖泊调蓄特性为对象，提出基于生态保护的湖泊水资源可利用量和区域用水总量双控的湖泊水量分配方法，将分配水量分为基础可分配水量和增量可分配水量，分别按照公平原则和用水总量控制要求分解到各行政区。根据供水系统的复杂程度，探讨了单一湖泊和多湖泊供水系统两种模式下的分配方法。方法应用于南四湖双湖供水系统，结果表明：上级湖多年平均可分配水量5.64亿m³,其中增量可分配水量0.42亿m³;下级湖多年平均可分配水量6.28亿m³,其中增量可分配水量0.34亿m³。研究成果可为具体河湖开展水量分配提供参考借鉴。     

南四湖流域治理及水利工程建设思考

一、概况。南四湖由南阳、独山、昭阳、微山四个相连的湖泊组成,位于山东省济宁市微山县,南北狭长125km,东西宽6~25km,周边长311km,面积1280km²,总库容47亿m³。南四湖流域北起大汶河左岸,南至废黄河南堤,东以泰沂山脉的尼山为分水岭,西至黄河右堤。包括山东、江苏、河南、安徽4省38个县(市区),总流域面积3.17万km²。南四湖是我国北方最大的淡水湖、淮河流域第二大淡水湖,统筹做好流域治理及水利工程建设,对促进流域经济社会发展具有举足轻重的地位和作用。     

乌什县北山和南山河沟水量调查分析研究

近年来乌什县北山和南山河沟水量呈逐渐增大趋势。为了摸清水量,基于乌什县河流水系基本概况以流域相近的卡拉苏水文站、沙里桂兰克水文站、契恰尔水文站为参证站,采用等值线图法、水文比拟法、长短系列订正法、水量平衡法、暴雨产汇流分析等多种方法,对区域北山和南山河沟天然产水量进行计算探讨,提出北山流域多年平均径流量为6.726亿m³,南山流域多年平均径流量为0.4468亿m³。结果可为类似情况的小河沟水量计算提供借鉴。     

基于多目标调节的东庄水库运行可靠性研究

为了解决东庄水库供水系统中需考虑供水、发电、生态等问题,通过构建调水调沙情景下考虑供水-发电-生态需求的东庄水库多目标调度模型,并采用随机森林算法提取东庄水库调度规则。结果表明：东庄水库可以保障下游河道的生态基流需求,多年平均生态供水量为1.66亿m³;供水受调水调沙的影响较大,中线、北线和南线多年平均缺水量分别约为0.33亿m³、0.21亿m³、0.07亿m³;t、t+1时段入库流量、t+1时段总需水量、t时段初、末水位是东庄水库调度函数的关键决策因子。研究成果可为未来东庄水库协调多目标间的竞争关系、制定科学的调度规则和提高东庄水库运行可靠性提供参考。     

踔厉奋发 守正创新 全面推动衡水节水工作高质量发展

<正>水是生命之源、生产之要、生态之基。衡水市位于河北省东南部，多年平均水资源总量6.13亿m³，人均水资源量148 m³，仅为河北省人均水平319 m³的48%，全国人均水平2238 m³的6.6%，世界人均7300 m³的2%，是典型的资源型极度缺水地区。近年来，衡水市深入贯彻落实习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路，坚决落实“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”刚性约束，扎实推进国家和省市节水行动，强化水资源消耗总量和强度指标刚性约束，高质量推进全社会节水工作。     

南水北调西线工程受水区缺水形势研究

黄河流域最大的矛盾是水资源短缺。从农业、工业和生态用水等方面识别流域现状缺水状况，考虑新形势下黄河流域水资源条件、黄河流域生态保护和高质量发展等重大国家战略要求，预测黄河流域2035年需水量约为545亿m³,缺水量约为136亿m³,其中上中游六省(区)缺水量约103亿m³,占比76%,是流域内缺水最严重的地区。南水北调西线工程是解决黄河流域缺水问题的根本措施，上中游六省(区)是主要受水区，一期工程调水80亿m³可基本解决上中游六省(区)生活、工业等刚性用水需求。     

海河平原地下水储量变化的重力卫星反演和流域水量平衡

南水北调工程向华北输水与地下水压采的实施,一定程度改变了海河平原供用水格局,影响了海河平原的地下水储量。准确监测地下水储量变化是水安全保障和地下水战略储备的基础。本研究以水资源公报数据为基准,比较了重力卫星(GRACE)不同的信号处理方法和相关产品,反演了2003—2020年海河流域总水储量及其平原区地下水储量变化,分析了海河流域2000—2019年供用水结构变化和水量平衡关系,量化了总水储量变化对流域蒸散发估算的影响。结果表明：GRACE JPL Mascons数据反演的海河平原地下水储量变化与水资源公报数据的决定系数最高;2003—2020年海河平原地下水储量总体分3阶段呈下降趋势,2003—2011年、2012—2015年和2016—2020年的下降速率分别约为-23.9±1.3亿m³/a、-75.5±5.3亿m³/a、-37.3±2.6亿m³/a;在不考虑海河流域年总水储量变化条件下估算的2003—2019年多年平均蒸散量(521 mm/a),与考虑年总水储量变化的多年平均蒸散量(530 mm/a)相差约10 m...     

南水北调西线工程受水区节水潜力研究

科学论证南水北调西线工程调水规模,需要以充分考虑黄河流域节水潜力为基础。以南水北调西线工程受水区为研究区域,分析了不同行业的节水现状、节水潜力及面临的问题。结果表明：黄河流域现状节水总体达到国内较高水平,但空间分布不均匀;黄河流域毛节水潜力约为25亿m³,净节水潜力约为19亿m³;西线工程受水区毛节水潜力约为21亿m³,净节水潜力约为16亿mm³;农业节水潜力占全流域及西线工程受水区节水潜力的80%以上;黄河流域节水潜力远低于缺水量,且农业节水量难以转让给其他行业;资源性缺水是根本问题,未来需要通过建设跨流域调水工程解决黄河流域缺水问题。     

石羊河流域生态基流估算研究

生态基流是维系河流基本生态环境功能、保障生态系统稳定和生态用水控制的前提和依据。文章选取石羊河流域九条岭、红崖山水库2个水文站多年实测天然径流数据作为基础资料,采用Tennant法对石羊河生态基流进行了估算。结果表明：石羊河流域两站最小生态基流分别为1.01、0.77m³/s;通过Tennant法对比分析,得出两站最小和好状态生态基流分别为0.97、3.86m³/s和0.77、3.07m³/s。综合分析得到石羊河流域九条岭、红崖山水库生态基流下限值分别为0.83、0.42m³/s。研究结果对促进流域水资源高效利用,河流健康发展具有重要借鉴依据。     

赣江流域生态流量与地表水资源可利用量研究

为更好指导赣江流域水资源合理开发和可持续利用，采用水文学方法确定了赣江干流及重要支流控制断面生态流量，定量评估了流域各分区地表水资源可利用量。研究表明：(1)赣江干流各断面生态流量为44.8～281.0 m³/s,占年均流量的11.7%～13.6%。支流断面生态流量为6.03～19.80 m³/s,占年均流量的9.4%～10.0%。各断面近10 a日均流量满足程度均在92%以上，可作为生态流量管控依据。(2)外洲以上赣江流域年均地表水资源可利用量224.2亿m³,可利用率29.6%。各主要支流年均地表水资源可利用量7.1亿～22.1亿m³,可利用率19.7%～29.3%,流域下游水资源可利用率总体高于中上游。随着流域洪水资源高效利用能力提升，水资源可利用量可进一步增加。研究成果可为指导流域干支流水量分配与调度，加强水资源开发利用与保护提供参考依据。     

基于SWAT模型的蓝绿水短缺指数计算与风险评价

为了降低沁河流域水资源短缺风险,以沁河流域为研究对象,基于所构建SWAT模型的输出结果,估算2010—2016年沁河流域蓝绿水资源量,利用蓝绿水足迹和可利用蓝绿水资源量计算蓝绿水短缺指数,并划分4个蓝绿水短缺风险等级,定量评估沁河流域蓝绿水短缺状况。结果显示：1)沁河流域多年平均蓝水资源量为9.1亿m³,占水资源总量的12.0%;多年平均绿水资源量为66.9亿m³,占水资源总量的88.0%,说明沁河流域水资源大部分为绿水资源;2)年尺度下沁河大部分子流域的蓝水短缺指数大于1.0,蓝水短缺风险等级为较大风险,其中下游地区的焦作市蓝水短缺问题尤为严重;3)年尺度下沁河各子流域的绿水短缺指数呈现一定差异性,大部分子流域多年平均绿水短缺指数在0.5～1.0范围内,绿水短缺面临中度风险,总体而言,绿水短缺风险低于蓝水短缺风险。基于蓝绿水短缺指数分析,提出应对沁河流域水安全风险的措施建议。     

基于耗水视角的水资源承载能力及其支撑流域调水规模研究

为科学地评价流域水资源承载能力,提出耗水视角下水资源支撑的最大经济规模和最大人口规模指标,构建了考虑流域节水、调水的水资源承载能力评判模型。以汉江流域为例,分别对流域不同水平年、不同调水规模情景下的水资源承载能力进行综合评判。结果表明:2020年、2030年规划水平年,流域在实施南水北调中线工程一期调出水量95亿m³、引汉济渭工程调出水量10亿m³ 后,流域水资源不仅仍能维持本流域发展,还能向外流域调出的最大水量分别为19.7亿m³和15.6亿m³。然而,2030年加大调水规模,实施南水北调中线工程调出水量130亿m³后,流域水资源不足以维持流域内社会经济的可持续发展,需要考虑外流域补水。在此基础上,基于协同学理论,构建考虑耗水因素的水资源承载系统序参量,建立协调度评估模型,以汉江流域襄阳地区为例从宏观层面评估水资源支撑流域社会经济发展态势。结果表明,襄阳地区水资源承载能力协调态势在2011—2017年间由较不协调逐步发展为基本协调,在考虑节水情况下水资源承载能力整体趋于良性发展。研究成果可为汉江流域远景跨流域引调水规模研究和确定长江补水规模提供科学依据和技术支撑。     

面向绿洲安全和干旱区可持续发展的农业节水潜力研究

为确保用水总量控制下绿洲安全及干旱区可持续发展目标的实现,以新疆开孔河流域为例,提出基于用水总量控制指标、地下水安全等约束条件的干旱区灌溉节水潜力计算新方法。结果表明：1)开孔河流域现状年(2020年)地下水开采量为12.97亿m³,灌溉用水总量为34.85亿m³;传统节水模式下,流域中期规划年(2030年)节水潜力为0.74亿m³,远期规划年(2050年)节水潜力为5.02亿m³。2)在节水潜力新内涵下,开孔河流域中期规划年没有节水潜力,且需要休耕18 667 hm²,远期规划年节水潜力为1.77亿m³。3)为防止干旱区次生盐渍化,实现水资源短缺的干旱区可持续发展,在节水后应控制绿洲地下水位在3.5～4.0 m之间。对于水土不均衡的干旱区灌区而言,传统节水思路对绿洲安全的重视程度不够,对节水潜力评价过高。     

塔里木河流域天然林草保护与修复研究

开展塔里木河流域天然林草保护与修复研究,对于复苏河湖生态环境、保护生态安全屏障、实现流域社会经济发展、实施乡村振兴等国家重大战略有重要意义。基于塔里木河流域“九源一干”自然生态系统变化趋势与现状,从稳定流域自然生态系统规模和提升生态系统功能的角度出发,通过大量的天然林草面积和覆盖度变化数据对比分析,综合设定分区保护下的流域天然林草生态保护目标和保护修复面积,并确定其相应的生态保护需水量。结果表明：天然林草保护和修复面积为1.57万km²,其中,保护区面积1.40万km²,修复区面积0.17万km²;流域天然林草生态保护需水总量为60.36亿m³,其中,基本生态需水为51.32亿m³,生态修复水量为9.04亿m³,并提出了相应生态保护与修复措施、机制。研究成果可为塔里木河流域生态保护与修复提供参考。     

长历时低含沙洪水条件下的黄河河口演变特征

黄河河口2021年出现罕见的长历时低含沙量洪水过程。采用实测水文资料和卫星遥感影像分析河口河道的冲淤特性和口门演变，探讨流路稳定状况。小浪底水库调水调沙和秋汛两次主要洪水过程历时共91天，平均流量为3 123 m³/s,平均含沙量为6.7 kg/m³。河口河道段因河床粒径粗化接近冲刷平衡，冲刷体积为0.04亿m³;尾闾段因口门主流取直摆动，发生明显溯源冲刷，冲刷体积为0.14亿m³。自2013年西河口以下河长达到60 km后，口门因沙嘴延伸较长、来沙量显著降低，形成比较稳定的分汊入海态势。2021年汛后河势稳定，感潮段河势顺直，口门“大水取直、小水坐湾”,目前流路仍处于较为稳定状态。     

新时期广东省合同节水潜力研究

为贯彻落实国家关于合同节水管理的相关要求，持续推进广东省合同节水管理工作，文章分析了广东省现状用水及节水水平，确定农业、工业和城镇生活节水指标及节水计算方法，定量化计算了广东省节水潜力。根据计算结果，2025年相比2020年广东省农业、工业和城镇生活节水潜力分别为7.62亿m³、7.10亿m³、0.15亿m³,合计14.87亿m³,广东省节水潜力较大。合同节水是节水工作的重要部分，研究表明广东省合同节水潜力也较大。     

赣江下游河道适宜生态需水量计算

受气候变化及人类活动的影响,赣江下游河道生产生活与生态用水的矛盾日益增加。本研究采用Tennant法和生态流量阈值法分别计算外洲断面生态需水量,并采用基于四大家鱼为生态保护目标的湿周法进行筛选比对,确定赣江下游适宜和较适宜的生态需水过程。结果表明：Tennant法和生态流量阈值法计算得到的年均适宜生态需水量分别为845.44m³/s、1 041.30m³/s,占外洲断面多年平均径流的40%左右;年均较适宜生态需水量为626.60m³/s、561.16m³/s,占外洲断面多年平均径流的27%左右,为赣江下游适宜生态需水量的预留提供依据。     

内蒙古黄河流域及周边地区缺水解决途径探讨

文章在内蒙古黄河流域及周边调查的基础上，分析出区域总缺水量28.24亿m³,其中，刚性缺水量18.17亿m³,非刚性缺水量10.07亿m³。根据缺水情况，从加强水权转换、生态调度、“拦沙换水”、争取“八七”分水方案调整、呼吁“南水北调”西线工程等方面对缓解或解决缺水途径进行了探讨。     

南水北调西线工程上线调水方案沿革及研究

南水北调西线工程历经70余a论证，经历了多个论证阶段。2002年国务院批复的《南水北调工程总体规划》提出了调水170亿m³的总体工程布局，2008年完成的《南水北调西线第一期工程项目建议书》(初稿)提出了调水80亿m³的工程布局。随着论证工作不断深入，对工程方案的技术经济可行性以及对调水区生态的影响认识不断加深。结合新时期新要求，依托前期工作成果，对调水方案深化研究，深入分析调水河流河道内生态环境需水量，复核已有方案调水规模，优化调水方案，分析调水影响，提出了优化后的金沙江—雅砻江—大渡河—贾曲(上线)方案，即金沙江岗托水库抽水40亿m³+雅砻江、大渡河调水40亿m³的联合调水80亿m³方案。