西部调水下长期气候效应研究

调水工程是优化配置水资源的战略措施，我国从1950年代就开始研究西部调水工程。然而，区域外调水的引入必将打破受水区原有的水热平衡，改变当地大气-陆面间的水分、能量交换过程，进而影响局地气候。因此有必要开展有关调水的区域气候效应研究。利用CMIP5中的全球气候模式MPI-ESM-MR输出结果作为区域气候模式RegCM4的初始场和边界场，研究在2021—2050年两种典型浓度路径情景下西北地区调水灌溉对区域气温、降水以及能量收支的影响。结果表明，大面积调水灌溉对全年的气温和降水均产生了影响，其影响在夏季尤为明显。具体来说，蒸散发在夏季明显增加(潜热通量增加35～45 W·m^-2)，显热通量降低，导致夏季地温降低了近2℃。夏季降水增加主要在受水区及周边天山、祁连山和昆仑山等山脉附近，低空环流异常变化和对流上升运动增强为夏季降水的变化(增加0.5～1 mm·d^-1)提供了动力条件，增加了受水区及周边高山地区的对流性降水潜力。此外，大面积调水灌溉使得该地区产生了复杂的大气环流变化，气象要素在600～925 hPa的垂直梯度发生了明显改变。     

对南水北调西线工程的认识与评价

南水北调西线工程地处青藏高原东南部,规划从长江上游的通天河及其支流雅砻江、大渡河年调水160亿～170亿m3,经输水隧洞穿越巴颜喀拉山分水岭人黄河上游.远期还可从澜沧江、怒江调水160亿～200亿m3.仅第一期工程输水到受水区的末端线路长达3 672 km.调水工程区海拔3 000～4 500 m,寒冷缺氧,地质条件复杂;受水区为我国西部六省区,一般黄河水低地高,配套工程建设任务极为繁重.南水北调西线工程具有规模宏大、建设难度大、效益显著等特点,与国内外其他跨流域调水工程相比,规划的南水北调西线工程可谓当今世界上规模最大的调水工程.南水北调西线工程将为西部大开发提供水资源保障,对改善西部地区生态环境,推进社会进步和经济发展,解决黄河下游断流问题,遏制河道不断抬高等将发挥巨大作用.     

大柳树灌区作为国家商品粮后备基地可行性研究

论证了大柳树水利枢纽周边灌区作为国家商品粮后备基地的需求与可行性.通过对土地资源潜力、开发前景和未来水土资源匹配态势的系统分析,以及其周边区域对粮食的需求的探讨,认为在大柳树水利枢纽工程和南水北调工程建成后,可以保证新增的(150～200)×103hm2粮食播种面积自流和低扬程灌溉的水源,从而满足增产100×104t以上粮食的目的.     

中西线联合南水北调的宜农荒地资源开发潜力

通过分析中国的食物危机现状与政府面临的挑战,提出了解决食物危机的有效途径.以中西线联合南水北调为背景,利用地理信息系统空间分析方法确定宜农荒地开发区域,计算了联合调水可扩大的灌溉面积,并通过选择适宜农作物计算了农业生产潜力.得出的主要结论为中西线联合南水北调的农业生产潜力巨大,可增加灌溉面积9.02亿亩,其中灌溉开垦宜农荒地7.92亿亩;可增产油料和谷物3.32亿t,增产饲料秸秆干重和灌溉草地增产干草重合计为2.82亿t,按照保守的估计也能够保障未来我国油料和谷物自给有余,并使草原的生态环境得到显著改善.提出了发展节水灌溉,建设中西线联合南水北调工程,农业土地制度改革创新,开展生态移民扶贫移民,加强生态建设和构建农业灾害防治体系等政策建议.     

调水工程经济风险及对策

以部分工程的调研和后评价成果为基础,结合已建调水工程实践,对调水工程的经济风险情况和主要影响因素进行分析评价。结果表明:大部分调水工程尤其城市调水工程取得了显著的经济效益、社会效益和环境生态效益;少数工程出现了一定经济风险,工程建成后供水量长期远低于设计供水能力,工程效益得不到充分发挥,加上供水水价偏低,致使供水企业亏损运行,陷入财务困境;调水工程经济风险的主要影响因素包括实际供水量与设计供水量偏差、工程定位的合理性、受水区水资源管理水平以及供水价格与供水成本的偏离等。为规避风险,在规划设计阶段应合理预测需水和确定调水规模,强化水资源管理,保证工程供水份额,合理测算供水成本和制定工程水价,对公益性较强的项目提出财政补贴措施,并尽量通过优化工程布局减小投资风险。     

新疆跨区域调水可行性前期研究——怒江调水入疆可行性初探

为了缓解新疆水资源短缺的现状,在对从通天河调水入疆和南水北调西线工程的分析和讨论的基础上,首次提出了每年从怒江调水60×10~8m~3入疆的设想,规划了调水路线和工程规模,初步设计了主要建筑物的结构及尺寸,估算了工程投资,并研究了这个方案的可行性。研究结果表明:从怒江调水入疆在技术上和经济上是可行的。这个方案既避免了从通天河调水入疆与南水北调西线工程的矛盾,也解决了新疆的部分缺水问题,是一个可行性较高的调水方案。     

黄河上游梯级水库群调水调沙潜力初步研究

利用水库群开展水沙调控是解决黄河上游泥沙淤积的有效措施之一。以1956~2010年长系列来水、来沙资料为准,分析了黄河上游沙漠宽谷河段的水沙规律和调控时机,以龙羊峡、刘家峡水库(龙刘)为调控手段,在以水定电模式下建立黄河上游梯级水库群联合调度模型。在3种情景下求解模型可知:(1)黄河上游调水调沙14、30 d的最大需水量分别是32×10~8和67×10~8m~3;(2)定量给出了梯级水库群的调水调沙潜力,调水调沙14 d的周期为2年1次,调水调沙30 d的周期为3年1次;研究成果对黄河上游沙漠宽谷河段河道水沙调控以及梯级水库群科学调度具有重要的指导意义和应用价值。     

基于双层模型的常熟市水资源配置研究

基于水资源优化配置原则,开发出以经济效益为上层目标、以环境效益为下层目标的双层优化模型。通过lingo软件和模糊满意度算法将多目标问题转化为单目标问题求解,对常熟市水资源进行配置。结果表明:2020、2030年区域水资源配置系统经济效益预期分别为24.84×10~8、27.89×10~8元,COD排放量分别为8 342、9 450 t,配水量将分别达到86 228×10~4、93 809×10~4m~3;其中,长江取水占配水总量73%,并且趋势逐渐升高。对比双层优化结果与两个单目标优化结果,可以对决策者提供不同情景下的优化方案。     

二河闸钢闸门更换施工及施工中问题的处理

一、工程简介二河闸为I级水工建筑物,位于江苏省洪泽县高涧镇东北约8km处,是淮河入海水道、分淮入沂及引沂济淮的总口门,发挥泄洪、灌溉、航运、调水等综合效益。总宽401.8m,计35孔,每孔净宽10m,孔高8m,闸底板高程8.0m,2×7.5t绳鼓卷扬式启闭机,桁架式弧形钢闸门(每孔重约30t)。     

江苏农村水利现代化的探索与实践

江苏地处江、淮、沂沐泗流域下游,全省国土面积10．26km2,占全国的1．06％,列全国第24位,其中山丘区面积占15％,平原和圩区占85％,河网水系密布。全省耕地面积476．87万hm2,占全国的3．8％,2011年全省粮食总产达3307．8万t,较上年增长72．7万t,农村水利为全省粮食连续8年增产和新农村建设作出了重要贡献。     

欧亚草原跨流域调水与内河航道工程技术分析

简要回顾了人类水利工程建设史和全球跨流域调水工程进展现状;根据自流调水、就近调水、技术可行原则,利用地理信息系统空间分析功能规划设计了欧亚草原9项跨流域调水工程和欧亚运河网络,并对关键工程进行了技术分析,对调水工程进行了技术经济评价,阐述了欧亚草原跨流域调水和内河航运工程的多重间接效益。本研究得出的主要结论是欧亚草原调水和运河工程技术可行,国力可承受,直接效益和间接效益明显,可以大大促进丝绸之路沿线国家的经济发展,具有深远的历史意义和重大的现实意义。     

胶东地区跨流域调水优化配置研究

胶东地区是严重缺水地区,近年来随着城市人口不断增长,工农业生产和经济快速发展,缺水问题越来越突出。以胶东地区缺水较为严重的潍坊、青岛、烟台、威海四个地市为研究区域,结合引黄济青工程和南水北调东线工程实施跨流域调水,缓解供需矛盾,以2020年和2025年为规划水平年,基于水量平衡分析,构建以缺水量最小和调水工程效益最大为目标的多水源多目标优化配置模型,确定调引不同水源(黄河水,黄河水和长江水)时的水资源优化配置方案。配置结果表明:只调引黄河水,受水区不同规划年的缺水量分别降低14%~83%、10%~31%;同时调引黄河水和长江水,受水区不同规划年的缺水量分别降低28%~81%、19%~53%。可见优化配置方案可以有效缓解胶东地区水资源紧缺状况和供需水矛盾,为胶东地区的可持续发展奠定基础。     

南水北调受水区节水指标体系构建及应用

南水北调受水区是我国水资源最为短缺的地区之一。按照实行最严格水资源管理制度的要求,面向"节水优先"的国家水安全保障战略,开展受水区节水分析。基于对现有节水评价指标分析的基础上,构建了能够全面反映区域用水结构和全社会全过程用水效率的评价指标与评价标准。采用单一指标评价法,系统剖析受水区通水前后(2003-2015年)综合节水情势和各行业节水变化趋势,并利用所构建的综合评价体系对2015年受水区县、市用水效率进行综合评价。评价结果显示近年来,受水区大力节水,用水效率大幅度提高,但与国际先进节水水平相比较,受水区节水工作还存在很多改进空间,节约用水仍有一定潜力。     

山东半岛蓝色经济区调水工程水资源配置浅析

以山东半岛蓝色经济区为研究对象,介绍了蓝色经济区及胶东调水工程现状及供水情况,分析了受水区水资源开发利用现状及存在的问题,阐明了胶东调水工程在胶东受水区水资源优化配置的类别及形式,充分揭示调水工程在山东半岛蓝色经济区水资源配置中所发挥的重要作用,提出了山东半岛蓝色经济区水资源优化配置总体思路。     

南水北调西线一期工程甘肃省受水区初步规划

南水北调西线工程调水方案基本确定,一期工程调水40亿m3,受水区为青海、甘肃等6省(区)。主要介绍了甘肃省受水区规划的思路与方法,受水区的选定原则,初步规划的成果以及调水水资源配置所需的配套工程情况,分析了南水北调工程在甘肃省经济社会发展及生态建设中的地位和作用。     

黑龙江省3种主要粮食作物的虚拟水量化研究

虚拟水是解决水资源短缺和粮食安全问题的新途径。本研究选取黑龙江省近年来水稻、玉米、大豆产量居前的9个县市作为研究区,计算出2010年-2014年3种粮食作物的初级产品单位虚拟水含量值。结果表明:大豆虚拟水含量值最高,水稻次之,玉米最小,大豆虚拟水含量值是水稻和玉米的3~4倍左右。黑龙江省作为我国重要的商品粮生产基地,商品粮输出导致虚拟水大量输出,因此在农业用水方面应加大提高水资源利用效率。     

基于虚拟水理论的南水北调受水区水价补偿标准研究

南水北调东、中线一期工程通水后,其北方受水区作为我国重要的粮食主产区,如何对这些地区制定合理的水价是目前亟待解决的问题。其中水资源要素作为农业生产的必要条件,南水北调北方受水区由于长期的"北粮南运"源源不断地向南方地区输送虚拟水资源,因此,对其水价进行合理的补偿不仅有利于确保我国粮食安全,也是实施区域间资源要素补偿的根本要求。通过调研,本研究对南水北调北方受水区(北京、天津、河北、河南、山东)通水后各类水源加权平均终端水价和粮食虚拟水输出量进行测算,提出了考虑虚拟水输出的南水北调北方受水区水价补偿标准,测算结果显示,除北京、天津两市不需要补偿外,河北、河南、山东的补偿标准应分别为56.87亿元、553.26亿元和133.75亿元。     

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。     

南水北调西线工程调水量的合理利用

在对南水北调西线工程调入水量前后黄河流域水资源供需平衡结果分析的基础上，对２０２０年调水４０亿ｍ＾３，２０３０年调水１００亿ｍ＾３，２０５０年调水１９０亿ｍ＾３４进行了分配研究，提出了重点水资源利用的水源工程和不同调水量的受水区范围，并建议南水北调西线工程第一期工程应加快前期工作步伐，尽快实施以缓解黄河流域水资源供需紧张的局面。