南水北调中线与汉江中下游地区的水资源利用关系研究

从水资源可持续利用的角度，比较系统深入地分析了不同水平年中线不同调水方案对汉江中下游干流供水区水资源供需关系的影响，以及汉江中下游干流供水区不同经济发展条件下的水资源需求对中线可调水量的制约关系。在此基础上，提出了南水北调中线和汉江中下游干流供水区水资源可持续利用的对策建议。     

南水北调中线调水后的汉江中下游干流供水风险评估

南水北调中线工程投入运行后。丹江口水库下泄流量减少，泄流过程也会发生变化，汉江中下游干流供水能力将随之减弱。如何合理评估调水后该地区的供水风险，规划适当的水源区配套工程及其规模，则是保证“南北两利”，促进该地区社会经济可持续发展的关键。在现有研究理论基础上，结合中线工程和汉江中下游水资源系统，综合各种风险指标对汉江中下游干流供水系统进行了风险评估。     

汉江中下游水资源风险分析与对策研究

跨流域调水具有巨大的经济、社会和生态环境效益,但是调水减少了水源区的水资源量,可能会增加其供水风险。对南水北调中线工程水源影响区--汉江中下游进行水资源供需风险分析:进行了风险识别,计算了供水风险的各项指标;以风险度定义危险概率等级,易损性定义缺水严重程度等级,通过不同的等级组合建立缺水风险分级标准,对汉江中下游供水风险进行风险分级。结合敏感性分析结果,针对各影响因素采取相应的对策措施,特别是编制枯水期应急预案等对策措施,以降低跨流域调水对其水源影响区供水风险的影响。     

中线调水后汉江生态经济带水资源短缺风险评价

汉江生态经济带是湖北经济社会发展的重要区域,也是南水北调中线调水的优质水源供应地。为明确中线调水给汉江生态经济带水资源造成的影响,运用层次分析法和模糊数学隶属度评价法建立了水资源短缺风险评价体系,对湖北汉江生态经济带的水资源短缺风险进行评价。结果显示,调水后,水资源宏观调控引起的水资源总量的变化将逐步影响到研究区内的生态环境、饮水安全、社会生活、农业生产等各方面,汉江生态经济带将面临水资源短缺的问题。数据显示,中线调水后,湖北汉江生态经济带水资源短缺风险属于中度风险;十堰、神农架林区为低度风险;潜江市、仙桃市、武汉市为中度风险;随州、荆门、天门为高度风险;襄阳市达到了高至极高风险等级的临界值。     

汉江流域水资源配置模拟模型研究

将已有的水资源配置模拟模型应用于南水北调中线水源区-汉江流域的水资源配置。将汉江流域水资源系统概化形成网络节点图;根据汉江流域的实际情况,拟定重要水库的供水调度规则;模拟计算流域水资源供需的各个方面,并简要分析南水北调中线取水对丹江口下游的水资源配置的影响,试图为汉江流域水资源的合理高效利用提供一种分析技术手段。     

南水北调中线四项补偿工程对汉江中下游干流供水区的影响

南水北调中线工程从汉江上游丹江口水库调水,使得水库下泄流量减少,泄流过程也会发生变化,汉江中下游干流供水能力也将随之减弱。分析了南水北调中线工程及四项补偿工程对汉江中下游干流供水的影响。结果表明, 作为南水北调水源区的配套工程之一,四项补偿工程的实施,能有效补充汉江中下游河道水量,抬高水位,改善沿岸取水条件和航运条件,保障汉江中下游地区的生态环境健康,对缓解该地区日益严峻的水资源供需矛盾,促进经济社会可持续发展具有重要意义。     

南水北调下汉江中下游水权管理模式与初始水权配置方案研究

鉴于南水北调中线工程对汉江中下游的水资源产生了重要影响,传统的水权管理模式已不再适应我国经济社会发展的现状,汉江中下游的初始水权也须进行重新配置,提出了混合行政和市场的类市场水权管理模式,并基于TOPSIS法构建了汉江中下游初始水权配置模型,同时对该水权配置方案进行了核算,该研究对未来汉江中下游水资源的管理和规划利用具有重要的指导意义。     

南水北调中线工程对汉江中下游水环境影响分析

汉江是长江最大的支流,汉江中下游地区是汉江流域经济发展的中心。南水北调中线工程以及配套工程的实施,一方面给工程沿线地区带来了发展机遇,另一方面,南水北调中线工程也给汉江中下游带来了负面影响。由于调水影响,汉江中下游的水流量和水环境容量将减小,汉江水质,生态环境将面临新的问题;应该充分全面认识南水北调中线工程对汉江中下游地区的影响,加快四项配套治理工程,即引江济汉、兴隆枢纽、局部航道整治、部分闸站改造工程的建设,以减少调水造成的不利影响。     

南水北调中线工程对汉江中下游城镇及农业灌溉用水的影响与对策

南水北调中线工程是从长江中游引水到严重缺水的京津华北地区的跨流域调水工程。根据多年的研究论证，明确中线调水工程宜先引汉、后引江。经过对近期引汉北调进行多方案研究后发现，无论最终采取哪一种调水方案，势必影响汉江中下游的水情，给汉江中下游城镇及农业灌溉用水带来影响。为做到调水工程的“南北两利”，本文对汉江中下游的用水影响提出了相应对策。     

引调水工程对汉江中下游航运影响初步研究

汉江流域是全国水资源配置的重要水源,随着流域经济社会快速发展对流域需水增加,南水北调中线一期、引汉济渭等跨流域调水工程的实施,流域水资源供需矛盾将逐渐突出,枯水时期水资源综合利用压力加大。为分析引调水工程实施对汉江中下游航运的影响,文章以引调水工程实施后汉江中下游水文情势变化为基础,结合汉江中下游航运现状及规划,初步分析了工程实施后汉江中下游通航特征流量的变化。结果表明：通过综合调度运行,引调水工程实施对汉江枯水条件下通航基本无影响。     

汉江流域实行最严格水资源管理制度探索与实践

汉江流域在我国水资源配置体系中具有重要的战略地位,水利部于2012年批复了汉江流域加快实施最严格水资源管理制度试点的方案,以探索流域实行最严格水资源管理制度的模式和方法。对汉江流域实行最严格水资源管理制度试点(以下简称汉江试点)的背景条件(流域用水矛盾日益突出,水资源利用方式粗放,水生态环境问题趋于严重以及水资源管理能力较为薄弱等)进行了分析。在此基础上,对建立汉江流域水资源管理"三条红线"、实施流域水资源统一调配、加强水源地保护与管理以及构建跨部门和跨区域协调机制等方面的工作及其重要性进行了阐述。根据分析结果,结合汉江流域的实际情况,提出了应推进节水减污型社会建设、合理配置和调度水资源以及完善流域水资源管理体制与机制等方面的建议。     

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。     

湖北汉江流域水资源承载力研究

以湖北汉江流域为研究区域,构建了区域水资源承载力评价指标体系,并运用动态因子分析法对该流域9个湖北城市的2006年-2010年水资源承载力进行了定量评价研究。结果显示:研究期内,湖北汉江流域水资源承载力呈现较明显的区域差异特征:武汉市的水资源承载力的综合水平在区域内处于领先地位;神农架林区、襄阳市、孝感市和仙桃市平均综合排名相对靠前,均为正值;荆门市、天门市、十堰市和潜江市平均综合得分均为负值,排名较靠后。总体上,湖北汉江流域水资源承载力发展态势不容乐观,应积极采取相应措施提高各地区及整体的水资源承载力状况,从而促使水资源、社会、经济可持续稳定发展。     

汉江上游水资源时空演变及成因分析

采用1930年-2008年长系列资料,对汉江上游水资源时空演变情况进行了系统分析。对丹江口水库天然入库径流的丰枯变化规律进行了分析,并从降雨及土地利用变化引起降雨径流关系变化的角度分析了丹江口天然入库径流变化的原因。通过对比丹江口水库天然与实测入库径流,分析了汉江上游耗水变化情况。根据人类活动及气候条件,将资料划分为1990年以前、1990年-1999年、2000年以后三个时段,对比分析了径流平均年内分配的变化,从降雨、人类活动影响等方面进行了成因分析。通过研究降雨空间分布变化,分析了汉江上游水资源的空间变化情况。     

流域水沙资源优化配置理论与模型及其在黄河下游的应用

本文在分析流域水沙资源利用现状、水沙灾害性及水沙优化配置必要性的基础上，构建了流域水沙资源联合多目标优化配置理论框架，它由河床演变均衡稳定理论和水沙资源联合多目标优化配置理论组成，进而建立了流域水沙资源优化配置数学模型，该模型包括河床演变均衡稳定模型和水沙资源多目标优化配置模型两个子模型。应用模型计算分析了黄河下游主河槽的均衡稳定断面尺寸和输水输沙优化的临界指标，提出了强化非恒定流调水调沙、调控含沙量60～100kg/m3之间的不利水沙条件等改善小浪底水库调度运用的措施，并进一步提出了黄河下游水沙资源多目标优化配置的模式, 应用模型计算分析了不同水沙条件的水沙资源优化配置方案,为黄河下游河道的科学治理提供了新的思路。     

南水北调中线工程不同调水方案下的汉江水华发生概率计算模型

为了评估南水北调中线工程对汉江中下游水华的影响，在汉江水华发生成因机理分析结果的基础上，对汉江水华发生的概率进行了定性分析；提出汉江水华发生概率的计算模型，并对汉江水华发生的概率进行了定量计算。该模型由水体富营养化模型、河流一维水动力学模型以及随机数生成模型组成，它不仅可以模拟汉江水华发生的机理，而且可以对诱发水华的各种因子进行随机抽样组合，从而求出各方案实施后汉江水华的发生概率。计算结果表明南水北调中线工程调水方案实施后将增加汉江水华发生的概率，而引江济汉工程的兴建将大大减少汉江水华发生的概率。汉江自身的水污染治理是减少水华发生概率的最根本措施。丹江口水库和引江济汉工程的联合调度将减小汉江水华发生的概率。     

汉江流域（陕西段）水生态承载力评估

为缓解汉江上游支流污染严重、生态环境质量差、潜在威胁多等问题,实现对国家南水北调中线工程重要水源区的保护,提出了基于"驱动力-压力-状态-影响-响应"框架模型的汉江流域(陕西段)水生态指标体系及权重,构建了可用于汉江流域水生态承载力的系统动力学模型。基于系统动力学和隶属度相结合的方法量化评估汉江流域(陕西段)水生态承载力,根据社会发展和技术水平设计7种调控方案研究汉江流域(陕西段)水生态承载力对方案的响应程度。研究结果表明:现状发展条件下汉江流域(陕西段)处于弱可承载状态,方案7实施后汉江流域(陕西段)水生态承载了将显著提高,达到基本可承载状态。