当前我国城市内涝问题归因分析与应对策略

针对频繁发生的暴雨内涝灾害给城市建设和管理带来的严峻挑战,以解决我国当前城市暴雨内涝问题为目标,从我国城市暴雨内涝灾害的发生现状入手,分析了城市暴雨内涝灾害的发生特点和主要诱因。以不同国家和地区城市暴雨内涝的成功案例为启示,结合我国城市暴雨内涝防治的新形势,总结并预测城市雨洪管理技术的发展趋势,提出了我国城市暴雨内涝问题应对的系统构想。该构想针对我国城市当前内涝问题给出以下3点建议:(1)采用先进的城市暴雨内涝治理技术,学习发达国家的经验;(2)充分利用雨洪模型,建立起一整套有效的城市暴雨洪水过程模拟模型;(3)构建一套适合我国城市的雨洪管理体系。通过以上3点实施,可推动我国城市化建设的深入开展,并对城市防汛减灾安全保障能力的提高及城市雨洪应对与应急管理水平的提升具有一定的参考价值。     

虚拟水理论发展及应用前景综述

自20世纪末虚拟水的概念提出以来,其基本理论、核算方法及案例研究在国内外得到了蓬勃发展,逐步建立了包含虚拟水含量、虚拟水贸易、虚拟水流动、虚拟水平衡、水足迹等概念的经济社会水资源管理理论框架,成为研究水资源在经济社会中循环演变的重要方法。系统地对虚拟水的概念及特点进行了解析,梳理了虚拟水理论的产生和发展历程,详细阐述了当前虚拟水研究进展,并对虚拟水理论在水资源管理中的应用前景进行了分析,提出了将其应用于农业水资源管理中的三大科学设想,为虚拟水理论的研究与应用提供参考。     

欧盟流域管理模式及其经验借鉴

欧洲流域管理模式注重依法管理、规划管理、综合管理、结果管理和时间管理、协调管理等,形成了完整的水法规框架体系、覆盖主要河流的流域规划体系、完整的水管理目标体系、可操作性强的约束监督机制,并明确了水环境各类目标完成的时限,调动了有关国家流域管理的积极性。结合我国流域管理的现状,借鉴欧盟流域管理模式的经验,我国应构建流域水管理法规体系、实行流域共同管理和流域水环境控制性指标管理,并应强化分级分区域约束机制建设,还应加快控制性工程建设,调整流域管理机构职责和工作方式,提升流域管理服务水平等。     

天津市城市居民用水行为调查及影响因素识别

基于天津市中心城区108个典型生活小区的居民生活用水的截面调查数据,探讨了天津市城市居民生活用水现状,对影响居民生活用水的主要因素进行了识别,并计算了天津市居民生活的节水潜力。结果表明,天津市家庭人均日生活用水量约为80L/(人·d),这与天津市水资源公报公布结果相吻合;从用水习惯上来看,马桶是否节水、每周洗浴和拖地次数等都是影响家庭用水的主要因素,此外,家庭收入水平也会对家庭用水产生影响;现状年天津市居民生活用水节水潜力为13.13%。     

基于 RHESSys 模型的延河流域水文要素定量模拟

为量化气候变化和土地利用变化对水文过程的影响,引入 RHESSys（regional?hydro-ecological?simulation system）模型对退耕还林（草）工程实施前（P1时期）和实施后（P2和 P3时期）的延河流域水文要素（蒸散发、径流和 土壤水）进行模拟,并基于不同模拟情景量化土地利用变化和气候变化对不同水文要素的影响。结果表明：退耕 还林（草）工程实施后,延河流域蒸散发量呈现显著上升趋势,径流和土壤水呈现下降趋势,但趋势并不显著。与 P1时期（1990—1999 年）相比,P2时期（2000—2009 年）由人类活动引起的土地利用变化对蒸散、径流和土壤水变 化的贡献率分别为 82.66%、?51.87% 和?55.13%,随着退耕还林工程的继续实施,P3时期（2010—2019 年）贡献率 下降到 57.64%、?51.63% 和?52.54%。由此可见,退耕还林（草）工程实施后,土地利用变化成为影响流域水文过程 的主导因素。该结果对于黄土高原退耕还林（草）工程的实施前景和可持续发展管理有重要意义。     

黄河流域粮食生产水足迹及虚拟水流动影响评价EI北大核心CSCD

为分析黄河流域粮食生产用水的可持续性,引入水足迹和虚拟水相关理论方法,对研究区主要粮食生产水足迹及粮食贸易伴生的虚拟水流动格局进行了量化解析,并对未来粮食生产水足迹进行了预估。结果表明:2011—2016年,全流域粮食生产总水足迹和单位水足迹分别由460亿m^(3)和1.20 m^(3)/kg降为402 m^(3)和0.93 m^(3)/kg,均呈下降趋势;从粮食贸易伴生的虚拟水流动特点来看,流域全口径粮食虚拟水从2011年的110.7亿m^(3)减小到2016年的50.3亿m^(3),呈输入态势;除稻谷之外的粮食虚拟水由82.6亿m^(3)增加到193.4亿m^(3),呈输出态势;在流域不同气候情景下,2035年粮食生产总水足迹为481.9亿~518.7亿m^(3),其中绿水足迹增幅达20%,而蓝水足迹增长不显著;未来流域内粮食输出量的增加会进一步加剧本地农业生产的用水矛盾,但粮食灌溉总用水量的增速可能放缓。     

基于 WBM 评价模型的水生态承载力评价

为丰富水生态承载力研究方法,将加权 Bonferroni 算子（weighted?Bonferroni?mean,WBM）应用于水生态承载 力评价研究,构建相应的 WBM 评价模型。通过建立水生态承载力评价指标体系,运用层次分析法和改进熵权法 确定指标权重,再利用 WBM 评价模型进行承载力评价,并将其与广泛应用的 TOPSIS 模型评价结果进行对比,以 太原市为例对方法的可靠性进行验证,进一步采用障碍度模型识别影响水生态承载力的关键障碍因素。结果表 明：太原市 2009—2020 年水生态承载力状态于临界承载上下波动,整体变化趋势不显著,近年来呈良好态势发展; 水资源、水生态子系统承载状态波动较大;通过与 TOPSIS 模型对比,该评价模型评价结果较为一致,表明 WBM 模型适用于水生态承载力综合评价;制约该地区的障碍因素主要集中在水资源子系统。     

引汉济渭工程水库生态调度方案研究

引汉济渭工程是解决关中地区缺水问题的战略性调水工程,与南水北调中线工程的水源区部分重叠,开展生态调度研究保障河流生态环境用水,对维护工程水源区的生态环境可持续发展具有重要意义。在保证国家南水北调工程安全运行的前提下,分析引汉济渭工程水源区洪水资源利用可行性,在此基础上提出工程兼顾供水保证率目标的生态调度方案。研究认为,将三河口水库前期汛限水位抬高至643 m,且在保证三河口水库下游生态流量2.71 m~3/s时,引汉济渭工程受水区多年平均实际供水量为10.04亿m~3,供水保证率80.8%,可以显著提高下游河道生态基流满足程度,在典型枯水年、平水年和丰水年均可以使三河口下游河道生态基流满足程度达到97.5%,显著提升了工程的生态效益。     

环首都经济圈水资源合理配置与评估

河北省环首都经济圈对于加速形成以首都中心城市带动、区域中心城市支撑、点面协同发展的京津冀一体化有着重要意义,按照环首都经济圈总体规划,实现其跨越式发展,水资源的支撑和保障能力将面临严峻挑战。本文在区域水资源情势分析的基础上,对当地的地表水、地下水和外调水进行多水源的联合调配,从水资源开发利用率及其变异系数对环首都经济圈区县优化配置结果分析表明,研究提出的区域水资源配置方案对于提高环首都区域供水保障程度、支撑环首都经济圈的快速发展可提供科学支撑.     

我国北方重点煤电基地发展伴生的水资源压力分析

鉴于煤电基地的快速扩张会给区域水资源保障带来极大的压力,运用生命周期评价方法计算了2006～2015年我国北方九大煤电基地煤炭生产和火力发电的水足迹,提出了虚拟水流出伴生的水资源压力指数,评价了煤电虚拟水外送给当地水资源系统造成的压力,分析了未来煤电基地发展的水资源适配性。结果表明,九大煤电基地煤炭生产和火力发电的年均水足迹为13.4×108 m3,占当地淡水资源可用总量的22.8%,煤炭和电力外送伴生的虚拟水流出总量持续增加,增长率为3 031.9×104 m3/a,近10年来,水资源压力指数呈现上升趋势,六个煤电基地达到中度压力等级,造成巨大的水资源压力;2020年,九大煤电基地总水足迹为15.7×108 m3,区域可供给煤电基地的水资源量为11.9×108 m3,只有晋北和准东的水资源满足未来基地扩张需要;晋中、晋东、陕北和鄂尔多斯通过优化调度等增加区域可供水量后可以满足未来生产需要;宁东和哈密发展所需的水资源与供给能力严重不适配,应调整发展战略,保障基地用水安全。