南水北调中线工程陕南水源区水环境研究

南水北调中线工程是我国超大规模跨流域调水的重大工程。水源区的水环境状况直接影响到调水安全和工程的成败。陕南的汉江、丹江流域是水源区的腹地。本文以定性与定量相结合的方式,从自然环境、自然灾害、水土流失、植被覆盖、水质水量和经济发展等方面分析了陕南水源区的水环境现状。水源区水资源丰富,社会经济发展水平低,调水环境面临巨大压力。只有处理好水源区社会经济发展和水环境保护的关系,才能有安全可靠、持续发展的输水环境。     

南水北调中线工程河南水源区生态补偿标准研究

建立健全生态补偿机制是协调流域生态保护与经济社会协同发展的有效途径，补偿标准是生态补偿机制建立的核心要素。从水质水量双视角出发构建水源区生态补偿标准测算模型，以南水北调中线工程河南水源区为例进行生态补偿量测算，并对受水区各省市生态补偿量进行了分摊测算。结果表明：河南水源区对受水区水质产生正外部性影响，从水质角度受水区应向河南水源区补偿2 667.89万元；河南水源区为受水区的经济社会发展提供水资源支撑，从水量角度受水区应向河南水源区补偿21 719.55万元；以受水区用水比例和经济发展水平为权重对总补偿额24 387.43万元进行生态补偿量分摊测算，北京、天津、河北和河南分别应承担补偿量为4 755.55万、2 560.68万、7 682.04万、9 389.16万元。     

南水北调中线工程水源区生态补偿机制研究

建立与完善南水北调中线工程水源区生态补偿机制,不仅可以有效地调动各生态环境建设参与者的积极性,而且对生态环境破坏者的破坏行为将起到经济制约,从而更加有效地保护、建设生态环境,实现水资源的可持续发展。通过分析南水北调中线水源区在生态保护方面存在的主要问题,论述了在水源区建立生态补偿的必要性,并探讨了在南水北调中线水源地建立生态补偿机制的内涵和基本框架;在此基础上,明确了南水北调中线水源区生态补偿的主体和对象及生态补偿的方式和实现的途径,并提出了实施生态补偿的建议。     

南水北调中线河南水源区生态建设途径探讨

南水北调中线工程是解决我国京津和华北地区缺水,实现水资源优化配置的一项特大型工程.丹江口水库是南水北调中线工程的水源区,因此,搞好水源区水土保持生态建设工程,加快水土流失防治步伐,对保障南水北调中线工程水源区生态安全、水源水质以及促进当地经济可持续发展有着十分重要的战略意义.对南水北调中线工程水源区河南部分的水土流失情况进行了介绍,提出了防治措施.     

南水北调中西线工程对水源区水资源影响及对策

为了将南水北调中、西线工程调水对水源区水资源产生的不利影响控制在可接受范围内,首先介绍了中线工程水源区的水资源开发利用现状,并从下泄流量、下游水位、河势、防洪、供水、环境、发电、航运等方面详细阐述了调水所产生的影响,并提出了应对措施,包括引江补汉、洪水资源化利用、节水和治污以及实行水资源统一调度等。阐明了西线工程对水源区水情、生态环境和用水的影响,并提出了进一步研究的想法和建议。     

南水北调中线工程水源区生态补偿机制研究

南水北调中线工程的实施,对丹江口库区及上游的生态环境保护提出了更高要求,这将对当地经济发展产生一定影响。按照“谁受益,谁补偿”的原则,因工程而受益的各方应向受损方进行补偿。以保护丹江口水库水质和实现南水北调中线工程水源区可持续发展为目标,分析了建立南水北调中线工程水源区生态补偿机制的必要性,并基于经济外部性理论及水源区3县与邻近3县经济发展状况的比较结果,提出了生态补偿原则、主体、标准和方式,补偿资金筹措建议。     

南水北调中线工程水质预警方法研究

根据南水北调中线工程输水干线上不同断面的水质自动监测信息为该工程水质变化提供直接的信息，对输水干线的水质现状及变化趋势适时给出相应级别的预警信息，以便下游地区能够及时产生预案和采取必要的应急措施。水质趋势变化是一种高度的非线性过程，根据南水北调中线工程输水干线水质监测系统网络规划的结果提出了利用上游水质预测下游水质和利用当前水质预测未来水质的人工神经网络水质预测模型。     

南水北调中线工程水源区植被时空演化特征

研究南水北调中线水源区植被时空分布和演化特征,对水源区生态环境保护与社会经济长期稳定发展具有重要意义。利用2010—2019年南水北调中线水源区中分辨率成像光谱仪(MODIS)归一化植被指数(NDVI)数据,基于NDVI最大值合成和一元线性回归方法研究水源区植被时空演化特征,并结合水源区地表温度、降水与土壤湿度等数据探讨植被变化原因。结果表明:①水源区NDVI空间分布与地形强相关,2010—2019年,水源区NDVI均值为整体上升趋势;②2013—2015年水源区NDVI呈现显著的“下降-恢复”特征,可能与2014年水源区地表温度和降水异常导致的旱情、2015年水源区降水恢复以及丹江口水库蓄水水位上升有关;③2010—2019年,水源区植被发生显著变化的区域主要集中在低海拔的人口密集区,反映这些地区的植被更易受气候变化、城镇扩张和“退耕还林、植树造林”政策的影响。此外,南水北调中线工程通水后,丹江口水库水位上升是导致水库区域NDVI降低的原因。研究结果可为南水北调中线水源区生态环境保护提供科学依据。     

南水北调中线水源区水环境变化趋势分析

指出南水北调中线工程竣工后,作为水源地的丹江口水库,其库容、水面面积、正常蓄水位将发生较大的改变,水库调度也由年调节改为不完全多年调节。分析了丹江口水库变动回水区的河道演变趋势及库区水质、水源区气候的变化趋势。     

南水北调中线工程水源区水文循环过程对气候变化的响应

以南水北调中线工程水源区为研究流域,基于数字高程模型、土地利用和土壤类型等资料,采用1980—1990年日资料进行模型参数率定和检验,研究了SWAT模型在该流域的适用性;根据联合国政府间气候变化专业委员会第四次评估报告中大气环流模型多模式输出结果,分析了特别排放情景下21世纪降水、气温、径流、蒸发的响应过程。结果表明:与基准期相比,南水北调中线工程水源区21世纪气温将持续增高,年降水量将增加,径流量较基准期将出现先减少后增大的趋势,21世纪40年代年径流量开始较基准期增加,预示着水源区的水资源在21世纪前期将出现减少,21世纪中后期将增加。未来气候变化对南水北调中线工程水源区径流变化影响不大,总体来看有利于南水北调中线工程的调水。     

南水北调中线一期工程水量调度方案研究

南水北调中线一期工程线路长、涉及面广,其调度方案需协调水源区汉江丹江口水库和受水区4省(直辖市)的供水,统筹考虑防洪、供水、发电、航运、生态用水需求,调度目标及维度十分复杂。为制定切实可行、便于操作的水量调度方案,在南水北调中线一期工程规划、可研相关成果的基础上,提出水量调度体系、年度水量调度计划编制技术路线,以南水北调中线一期工程2017~2018年度水量调度计划编制为例开展了研究,指出年度水量调度计划存在的问题并提出相关建议。南水北调中线一期工程水量调度方案在中线一期工程通水以来的3 a时间得到了有效应用,为未来年度水量调度计划的完善提供了科学的依据,也为工程的安全、稳定运行和管理奠定了基础。     

南水北调中线水源工程投资计划与管理

南水北调中线水源工程按照"静态控制,动态管理"的要求对工程投资进行控制。着重对工程的投资计划和执行情况进行了总结。针对大坝加高过程中,合同工期长而有效工期短、老坝缺陷处理量大和人工费用上涨较快等不利外部条件,从项目管理预算编制、投资计划、工程价差调整、重大设计变更等方面对投资控制措施进行了介绍。通过采取上述措施,水源工程的投资可控制在批复的概算之内。     

南水北调中线商洛水源地生态安全评价

随着南水北调中线工程全面展开,水源地生态环境所承受压力也将增大,如何协调好水源地发展和生态安全是关键。陕西省商洛水源地6个县中,5个为国家级贫困县,1个为省级贫困县,因此,研究该水源地的发展和生态安全协调具有典型意义。基于"压力-状态-响应"概念模型构建了商洛水源地生态安全评价指标体系,采用均方差赋权法确定权重,通过计算生态安全指数评价了2004~2014年当地生态安全的态势。结果表明:商洛水源地生态安全综合指数由2004年的0.258(Ⅰ级)发展到2014年的0.718(Ⅳ级);2009年是生态安全变化的主要转折点,2010年后迅速进入较为安全状态,整体生态安全状态呈现良好的发展态势。分析认为,商洛水源地生态安全状态良好主要得益于生态经济的发展。     

基于SPEI的南水北调中线水源区干旱时空特征

利用多种统计方法对南水北调中线水源区降水和气温序列进行趋势诊断,识别了不同气象站点序列的时空变化趋势;以标准化降水蒸散指数(SPEI)为干旱指标,建立考虑降水和气温共同对干旱过程影响的评价模型,研究分析了水源区不同时间尺度和分期(汛期、非汛期和全年期)干旱过程动态变化特征。分析表明:降水量呈现不显著的下降趋势,气温总体呈现显著性上升趋势;短时间尺度SPEI对降水和气温变化更加敏感,随着时间尺度增大,SPEI值变化更加平缓;非汛期和全年期水源区发生严重干旱的概率增大,不同气象站点3个不同时期发生特旱或重旱的年份与历史发生干旱的资料相一致;干旱严重程度从上游到下游逐渐衰减,整个汉江上游和西北部地区干旱发生频次略高于下游和南部地区;对比标准化降水指标(SPI)计算结果,SPEI指数较SPI指数补充考虑了降水和气温对干旱过程的综合影响,可作为SPI指数的一个重要补充分析手段,可应用于描述南水北调中线水源区不同时间尺度的干旱特征。     

南水北调中线总干渠水质变化趋势及污染源分析

为了解和掌握南水北调中线总干渠水质状况,依据总干渠26个常规水质断面监测数据,分析了总干渠沿程水质变化趋势。结果表明,主要污染指标(CODMn、氨氮、总氮和总磷)呈现出沿程增加趋势。根据影响总干渠水质的潜在影响因素,分析了7类污染源(直接水污染、大气粉尘沉降、桥面雨水污染、底泥污染、周边垃圾场淋溶液污染、雨洪污染、受污染地下水)及其可能对干渠水质产生的影响程度,并针对不同污染源提出了防控对策,供管理部门决策参考。     

南水北调东线工程江苏省受水区水质现状

为了提高南水北调东线工程江苏省受水区的水资源利用效率,对江苏段输水干线涉及的重点河流水质类别及重点水功能区达标率进行了评价分析。结果表明:输水干线沿线工业、生活和农业面源污染通过河流汇入,对输水干线水质产生较为明显的影响。氮污染已成为江苏段输水干线的主要污染特征,其排放总量超出了河流自净能力,需要重点进行削减和控制。     

南水北调中线干线工程中的安全监测

结合南水北调中线干线工程在充水试验期和应急供水期安全监测的实际情况,阐述了安全监测实施的必要性及设计原则,介绍了安全监测仪器设施的布设情况。通过分析监测成果对工程安全进行了评价,认为部分渠道工程、大型建筑物、穿渠建筑物等在对充水试验期和应急供水期间发现的异常问题经分析和处理后,不会影响全线通水,对工程通水期及运行期的安全监测提出了建议。     

北京市南水北调中线工程供水效益评估

采用分摊系数法、开采损失法、影子价格法以及替代工程法,计算了南水北调中线工程向北京供水的效益。计算结果表明:南水北调中线工程通水后所产生的供水效益为311.76亿元,其中经济效益为295.75亿元,生态环境效益为16.01亿元;同时,该工程投入运行以后,还发挥了显著的社会效益。计算研究结果可为相关部门制定调水方案以及实施水资源优化管理提供有益的参考。     

代建制在南水北调中线工程中的应用

从现代项目管理理论入手,论证了实施代建制建管模式的必要性,探讨了代建制的概念和特点,以南水北调建设管理体制的特殊性和复杂性为基础,对代建制在南水北调中线工程项目建设管理的必要性、可行性、适应性进行了分析论证,并运用层次分析法判断在南水北调中线工程中最优的建管模式。代建制在南水北调中线工程项目的建设管理实践中是成功的,代建制管理模式从实施过程的科学性、高效性、可控性及实施效果等方面均优于直接管理、委托管理的建管模式。工程实践表明,实施代建制有效地弥补了南水北调中线工程项目法人管理力量不足,减少了建管人员安置负担,分担了项目法人的部分建设管理责任,避免了地方性利益行为,显著提高了项目建设管理水平。     

大坝在人类改造自然可持续发展中的作用

大坝工程是对流域资源、环境、生态巨系统进行人工调控的工程.论述了大坝工程在可持续发展中的作用,在防洪、清洁能源、灌溉、供水、旅游等主要方面的经济和社会效益.同时,大坝也会对生态环境带来负面影响,如移民,生态、自然景观和文物古迹的破坏等.如不妥善解决,将影响社会和经济可持续发展.修建大坝要考虑到对环境和社会经济可持续发展的影响,对工程的利与弊要进行充分的论证,对不利因素要通过精心规划设计及施工阶段的环境管理和监测,使其得到控制或减缓.