南水北调中线调水对汉江中下游水文情势的影响

2014年12月12日南水北调中线工程正式通水,调水对汉江中下游的影响逐渐显现。为更好地研究上游调水对汉江中下游的影响,对调水前后汉江中下游的水文情势进行了分析。基于黄家港、皇庄、仙桃站1990～2016年流量数据,分别计算了调水前后上述3个河段流量特征值的变化,并运用Mann-Kendall非参数检验法进行趋势检验和突变检验。结果显示:调水后,各种历时的年平均流量和丰枯率均呈下降趋势,年平均流量在2014年由于调水发生突变;调水后径流年内分配趋于均匀化(径流年内不均匀系数、集中度相对变化幅度变小)。南水北调中线工程调水对汉江中下游水文情势有明显影响,有关部门应采取相应的措施。     

南水北调中线工程对汉江中下游“水华”影响

汉汉中下游近年出现“水华”的根本原因是汉江下游水体质污染严重，氮、磷等污染物浓度过高，春季枯水期流量小于一定值时，汉江下游水体成为狭长的“湖泊”，水流缓慢，当气温升高时，藻类大量繁殖形成“水华”。采用WARSQ生态模型模拟汉江水质，结果表明，南水北调中线工程投入运行后，调水82亿m^3，无“引江济汉”工程方案下，由于水库调度作用，春季流量增大，满足春季“水华”发生的水文条件的年度比调水前没有增加，调水基本没有影响汉江下游“水华”的年内持续时长，其他调水方案下，由于实施“引江济江”工程，目前汉江中下游“水华”现象将基本得到控制。     

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。     

南水北调中线工程对汉江中下游"水华"影响及对策

分析了汉江中下游河段“水华”发生的特征及主要影响因素，对南水北调中线工程实施后汉江中下游水文情势影响进行了预测。采用河流水体生态模型WQRRSQ对汉江水体生态系统变化过程进行模拟，预测南水北调中线一期工程实施后“水华”发生的频率。结果表明：调水不会引起汉江中下游“水华”年内持续时间的变化，也不会导致“水华”出现的年度数增加；引江济汉工程对汉江中下游目前“水华”现象将有较大程度的改善作用。并提出了控制汉江中下游富营养化的措施，以保持经济、社会和环境的协调发展。     

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。     

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。     

南水北调中线工程调水前后汉江中下游干流水质变化特征

收集2013—2020 年汉江中下游区11 个典型断面水环境数据,采用单因子指数法、综合污染指数法以及水污染指数法,分析了南水北调中线工程调水前后11 个断面水质指标的变化特征及其成因。结果表明:调水后汉江中下游区11 个典型断面的月尺度污染指数呈不同程度的增大,其中罗汉闸和新沟闸污染较为严重;各断面的水质超标次数均增加,水体污染程度加重;TN 是汉江中下游各监测断面的主要污染物;TP、CODMn和NH3-N 水质污染自中游至下游沿程呈加重趋势,下游新沟闸断面污染最为严重。除受调水影响之外,汉江中下游水质变化还受到水利枢纽、点源和非点源污染等因素的综合影响。     

南水北调中线工程对汉江中下游的影响及治理对策

南水北调中线工程竣工运用后,水源地丹江口水库的调度模式将由年调节改为不完全多年调节,下泄流量将发生重大变化,将对汉江中下游的河道演变、水质、工农业生产和生态环境等产生新的影响。对产生新影响的机理进行了探讨,并提出了相应的治理对策。     

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。     

引江济汉工程对汉江中下游生态环境影响

引江济汉工程作为南水北调的配套工程,将在改善汉江中下游生态环境方面发挥不可忽视的作用.基于河流水质模型及河流综合水质生态模型从水文、水质、鱼类、藻类及血吸虫病传播等方面,论述了引江济汉工程的实施对汉江中下游生态环境的影响.研究结果表明:引江济汉工程在一定程度上提高了汉江中下游的水位和流量,降低了汉江中下游水体的污染物(COD)浓度,能够在一定程度上控制"水华"现象,改善鱼类的生存空间,但同时也存在造成血吸虫病传播的潜在风险.     

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。     

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。     

南水北调中线工程输水冰情的初步分析

本文结合南水北调中线工程初步设计方案及在冬季输水运行的防凌要求，根据南水北调工程中线沿线各地区的多年气候、邻近河道冰情实测资料的统计，分析并得出了沿线各渠段地区的气候、邻近河流冰情的变化与特征。应用一维热平衡方程对三个不同气温典型年即冷年、平均年、暖年，以出库水温和邻近渠道表面温度为初始条件和边界条件，模拟干渠郑州至北京段沿程的水流温度变化，预测冰花起始时间、冰流量、冰盖形成及冰盖厚度。估算出沿程各河段主要断面过冰能力、预测各渠段的冰塞发生位置，冰盖形成及稳定性和冰下过流能力，阐明了在寒冷地区冬季输水防凌的必要条件和可行性。研究并提出了冬季输水的防凌害初步运行方案及防凌措施。     

汉江中下游典型河段水环境遥感评价

选择汉江中下游典型河段作为研究区域,利用2012年春、夏、秋3季水质采样结果及HJ1A卫星CCD同步多光谱数据,建立了研究区总氮浓度BP神经网络反演模型,并根据反演结果对研究区进行水质状况评价。研究结果表明基于弹性BP训练算法(启发式训练算法)的BP神经网络模型反演精度高,适用性强,可真实反映研究区总氮浓度在不同河段及不同季节中的变化情况,可较好地利用国产卫星数据开展流域水质评价工作。水质评价结果表明研究区在不同季节和不同区域水质差异较大,研究区春季总氮指标严重超标,夏、秋2季指标优于春季,下游指标优于上游。