新区建设背景下白洋淀及入淀河流生态需水评价和保障措施研究

雄安新区建设为白洋淀生态环境提出了更高的要求,生态需水是白洋淀生态修复的核心问题,加强生态需水研究对涵养地下水源、维护流域水生态平衡、增强水资源调蓄能力具有至关重要的作用。本文在雄安新区建设的大背景下,基于防洪、城市景观建设及芦植生长等实际需求,结合最新测量的水位-淹没面积关系,开展白洋淀生态水位核算。同时,分别从淀区水资源蒸发入渗消耗的刚性需求,以及改善淀区水动力条件和水生态环境质量的弹性需求两个方面,提出淀区生态需水量。从维持河道生态基流的角度,对上游八条入淀河流和新区范围内的大清河、赵王新河的最小生态需水量进行核算,作为河流生态逐步恢复的一个基本目标。在此基础上,针对性提出淀区补水方案,以及入淀河流需水保障措施,力求恢复白洋淀流域生态安全、提高雄安新区生态环境承载能力。     

构建生态廊道 探寻大清河生态复苏之策

正国家科技重大专项"白洋淀—大清河流域(雄安新区)水生态环境整治与水安全保障关键技术研究与示范项目"2018年正式立项,"大清河流域生态廊道构建技术研究"是该项目的第六课题。课题牵头单位为河北省生态环境科学研究院,中国水利水电科学研究院、清华大学、河北大学、北京国环清华环境工程设计研究院有限公司、中国雄安集团有限公司和中交水运规划设计院有限公司等6家单位共同参与研究。历时两年半时间,课题组百余名科研人员不懈努力,取得累累硕果。特别摘编部分研究成果,以飨读者。     

大清河流域生态适度恢复的安全格局构建

随着雄安新区的设立,资源环境禀赋不足的大清河流域将面临更加强烈的开发需求,保护形势紧迫严峻。根据大清河流域战略定位确定生态定位,结合空间要素的景观格局,将大清河流域划分为太行山水源涵养生态区、山前过渡带城市生态区、白洋淀国家湿地公园区、文安洼森林湿地生态区与滨海交错带湿地生态区5个生态分区,并在不同的生态分区内识别生态源斑块,构建了"五区七源三轴"的大清河流域生态适度恢复的安全格局,为大清河流域生态廊道建设提供了科学支撑。     

大清河流域水工程联合防洪调度研究

白洋淀是大清河流域重要枢纽工程,基于雄安新区建设对大清河流域防洪提出更高的要求,大清河流域水工程联合防洪调度研究显得尤为重要。本文以白洋淀最高水位最小作为联合防洪调度目标,建立联合防洪调度模型并进行求解。在保证水库工程安全的前提下,进行了不同洪水条件下的联合防洪调度研究,通过优化调度,可保证在遭遇百年一遇洪水不开启文安洼蓄滞洪区;在一定程度上降低了白洋淀最高水位,可有效减轻了堤防和白洋淀防洪压力,为保障雄安新区防洪安全提供支撑。     

雄安新区水安全治理形势分析与思路建议

水是华北地区重要的生态要素和雄安新区的核心战略资源。水安全是新区构建生态城市、打造优美生态环境和改善民生福祉的重要基础,也是新区实现高质量发展的重要保障。雄安新区当前的水资源、水环境、水生态和防洪安全基本态势并不容乐观且治理压力较大,须从宏观层面理清与新区发展定位和目标相匹配的水安全治理思路。为此,要坚持以规划为遵循,生态优先、统筹推进;坚持以工程为基础,多源互补、稳定供给;坚持以治淀为核心,标本兼治、协同治理;坚持以流域为单元,系统施治、齐抓共管;坚持以尊重自然为原则,分步实施、分类施策;坚持以改革创新为动力,法制保障、长效管理。     

北京市水生态健康评价体系研究及应用

随着社会经济的飞速发展,水生态健康状况评价成为人们的关注重点.建立了由目标层、准则层及指标层等3个层次构成的水生态健康评价指标体系,分为河流、湖泊及水库等3套系统,其中河流评价指标16项,湖泊评价指标21项,水库评价指标21项,用于对北京市流域水生态健康状况进行评价.以密云水库和北运河流域为例,于2019年5、8、10月进行水生态监测和健康评价,结果表明,密云水库健康综合指数为87.76,水生态健康状况处于健康等级;北运河流域的水生态健康状况呈现空间性差异,其总体健康状况有所改善.     

"四水统筹、人水和谐"的雄安新区城市水系统建设标准研究

基于雄安新区新型城市水系统的双循环模式,课题从维持健康自然水循环、发挥城市水系统各项社会功能两个层面、水资源、水环境、水生态和水安全4个维度,研究提出了"四水统筹、人水和谐"的新型城市水系统建设标准(控制指标),包括城市水系统构建标准、城市水设施建设标准和韧性城市水系统构建标准3项;以落实新发展理念引领雄安新区城市水系统高标准的规划建设.     

基于不确定性的雄安新区城市水系统安全保障技术研究

为提升雄安新区应对气候变化和急性冲击灾害的适应能力,建设高韧性高弹性的城市水系统,实现新区水系统的安全运行与可持续发展,构建了基于不确定性的雄安新区城市水系统安全保障技术.该技术包括水系统的风险源识别、风险综合评价和风险管理策略3部分.在应对气候变化方面,提出了"气候变化模拟预估—气候变化增量分析—水系统影响风险分析"的技术框架、不同精度的气候变化增量分析方法,以及分层级的城市水系统气候变化影响与风险分析方法.在应对急性冲击方面,提出了有效识别城市水系统面临的急性冲击风险源识别方法,以及急性冲击灾害多情景多灾种风险分析方法.在安全保障机制方面,提出了建立雄安新区水系统应急预案体系的要求,以及区域协同、综合应对、专业负责和网格化管理的"城市-组团-社区"三级风险管控机制.     

气候变化与人类活动影响下大清河流域上游河流径流响应研究

河北雄安新区的设立,引起了各界对雄安新区所在的大清河流域的广泛关注,特别是其水资源的变化特征与影响因素是了解雄安新区水资源情势的重要参考。研究解析了人类活动和气候变化对大清河流域上游径流过程的相对影响,采用SWAT模型模拟了大清河流域上游径流过程,并结合弹性系数法验证比对,分离了人类活动与气候变化对大清河流域上游径流过程的贡献率。结果表明,1981-2015年,大清河流域上游山区倒马关站及紫荆关站径流量均呈减少趋势,倒马关站及紫荆关站年径流量递减速率分别为0.10m3/s及0.07m3/s。人类活动为影响径流的主导因子,其贡献率为53.4%～60.8%;气候变化较人类活动影响径流稍小,其贡献率为39.2%～46.6%。研究结果可为支撑未来雄安新区建设区域水资源规划和管理提供依据。     

海河流域生态流量保障工作思路与推进对策探讨

海河流域在我国政治、经济领域具有特殊重要地位,京津冀协同发展和河北雄安新区、北京城市副中心及大运河规划建设等国家重大战略影响深远,科学统筹海河流域生态流量保障意义重大。在梳理海河流域生态流量保障面临的水资源、水生态、水工程、水生物系统等挑战的基础上,提出流域生态流量保障工作思路及重点措施,以期为我国生态流量保障工作提供更为丰富的实践经验。