跨流域调水核心水源区生态补偿标准研究

建立水源区生态补偿机制是水资源有偿使用制度的重要内容之一,而生态补偿量的测算与分配是建立补偿机制的重要保障。针对南水北调中线工程核心水源区,从生态保护建设的直接成本和发展机会损失的间接成本出发,结合生态服务功能价值、静态累积、间接计算等多种测算方法,得出:基于水源区生态保护建设和水环境保护治理的直接成本,水源区应获补偿金额为4.4亿元/a;基于发展机会损失的间接成本,水源区应获补偿金额总计为2.8亿元。在此基础上,引入反映地区支付意愿的发展阶段系数和分水比例,共同确定受水区补偿量分配权重系数,计算得到2011年河南省、河北省对十堰市应各补偿1.30亿元,北京市、天津市受水区对十堰市应分别补偿0.50亿元、0.29亿元。     

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。     

气候变化对南水北调中线受水区径流量影响研究

资料显示,南水北调中线受水区近50年来气温增高1℃左右。为了分析气候变化对未来南水北调水源区需调水量的影响,本文以南水北调中线受水区为研究对象,采用WCRP的CMIP3数据,运用WEP-L分布式水文模型,计算气候变化情景对南水北调中线受水区径流量的影响。研究成果对于南水北调中线工程通水后水源区需调水量研究具有重要的借鉴意义,为研究气候变化对径流量的影响提供了一种可靠的方法,并为分析气候变化对水循环的影响奠定了重要的基础。     

基于贝叶斯网络的南水北调中线工程水源区与受水区丰枯遭遇风险分析

摘要：南水北调中线工程跨越了长江、淮河、黄河、海河四大流域及不同的气候区，水源区和各受水区降水丰枯变化存在差异性和不确定性，不同的丰枯遭遇状态将孕育着南水北调中线工程运行风险。本文基于贝叶斯网络理论对南水北调中线工程水源区和四个受水区的降水丰枯遭遇进行了深入的分析研究，建立了贝叶斯网络丰枯遭遇风险管理模型，定量直观地描述了水源区与四个受水区之间复杂的降水丰枯组合关系，对模型中各结点的参数进行了辨识，计算了水源区与各受水区不同的丰枯组合状态对调水不利的风险概率。通过所建模型的贝叶斯网络推理功能，对南水北调中线工程未来运行中可能发生的丰枯遭遇及其风险进行了仿真研究，研究成果将为南水北调中线水资源调度提供科学的决策依据。     

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.     

基于贝叶斯网络理论的南水北调中线工程水源区与受水区降水丰枯遭遇风险分析

基于贝叶斯网络理论对南水北调中线工程水源区和4个受水区的降水丰枯遭遇进行了深入的分析研究,建立了贝叶斯网络丰枯遭遇风险管理模型,定量直观地描述了水源区与4个受水区之间复杂的降水丰枯组合关系,对模型中各结点的参数进行了辨识,计算了水源区与各受水区不同的丰枯组合状态对调水不利的风险概率。通过所建模型的贝叶斯网络推理功能,对南水北调中线工程未来运行中可能发生的丰枯遭遇及其风险进行了仿真研究,该成果将为南水北调中线水资源调度提供科学的决策依据。     

南水北调中线水源区土地利用结构演化特征

通过测算南水北调中线工程水源区土地利用结构熵和土地利用类型转换关系,分析了水源区土地利用结构演化特征,指出水源区土地利用结构在2012年以前稳定性较高,但是2012年以后因丹江口水库蓄水而对水源区土地利用结构产生了一定影响,导致水源区土地利用结构稳定性偏弱;水源区土地利用类型的数量变化主要表现为水域、建设用地面积增加,耕地、林地、草地、未利用地面积减少,空间位置变化主要表现为耕地与林地、林地与草地、草地与水域之间空间位置的变换;利用主成分分析方法对水源区土地利用结构演化的影响因素进行了研究,指出经济发展水平、社会生活和土地利用以及生态环境为其主要影响因素。     

南水北调中线工程水源区与海河受水区干旱遭遇研究

基于Copula理论,以标准化降水蒸散指数(SPEI)为干旱指标,建立了南水北调中线工程水源区与海河受水区汛期、非汛期及全年SPEI的联合分布,并结合未来气候模式数据,研究了变化情景下南水北调中线工程水源区与海河受水区各时期干旱遭遇概率变化及其对工程运行风险的影响。研究结果表明:过去几十年,南水北调中线工程水源区与海河受水区总体呈现变旱趋势;在RCP4.5和RCP8.5两种未来气候变化情景下,水源区与海河受水区汛期、非汛期及全年同旱事件发生概率较现状有不同程度的增加,尤其汛期遭遇同旱和非汛期遭遇同重旱的概率明显增大,增加的幅度分别达到2.99%~6.1%和2.67%~3.63%。在未来变化情景下,水源区与海河受水区干旱遭遇变化可能会对工程运行带来风险,因此,有必要研究相应的适应性对策以保证工程的正常安全运行。     

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。     

基于FAHP的南水北调中线工程调水量风险评价

根据南水北调中线工程调水量相关风险因素流动性、不确定性和模糊性的特点,采用模糊层次分析法(FAHP)建立了包括水源区供水量、工程系统风险与受水区需水量等3个单元及相关指标的风险因素层次分析模型,有效地识别并评估了影响南水北调中线工程调水量的风险因素,结果表明:影响调水量主要风险因素为水源区降水量,其权重为0.193。对风险分析结果评价后,提出应对中线工程调水量风险的措施,旨在为建立调水工程调水量风险管理模型提供参考。     

南水北调中线工程核心水源区水安全模糊综合评价

南水北调中线核心水源区主要在湖北省十堰市境内,其水源区水质基本达到调水要求,但水土流失、水体污染、移民安置、贫困与落后等水安全问题直接关乎到调水的质量、水资源的配置及社会、经济和生态环境的可持续发展,因此,水源区的水安全评价已是当务之急。针对水安全内涵及其评价的复杂性和模糊性,在选取20个代表性指标及建立评价指标体系的基础上,采用多层次模糊综合评判的方法,对南水北调中线工程核心水源区的十堰市水安全进行了定量的评价。结果表明:自南水北调中线工程实施以来,水源区的水安全处在一个基本安全的临界等级状态,这一结论与主成分分析所得评价结果具有较好的一致性,经验证方法可行、结论可靠。     

南水北调中线水源区植被恢复的产流产沙效应初步研究

选择南水北调水源区典型小流域,在坡耕地、经果林、退化矮林、荒草地和马尾松林 5 种土地利用类型上建立径流小区,观测不同土地利用类型产流产沙规律及其受不同坡度的影响。研究结果初步表明：高强度、短历时降雨过程是南水北调中线水源区水土流失的主要动力;在 5 种土地利用类型中,经果林和坡耕地产流产沙量最大,因此,除了加强坡耕地治理外,控制经果林水土流失也是南水北调中线水源区植被恢复的重点。     

南水北调中线水源区与海河受水区丰枯遭遇研究

基于常用的趋势检验方法,对南水北调中线水源区和海河受水区降水序列进行趋势诊断,据此对其变化趋势进行了识别;基于历史实测和未来气候模式降水数据,通过构建边缘分布模型和Copula联合分布模型,来描述降水序列的独立结构,用于定量评估气候变化对水源区和海河受水区降水丰枯遭遇的影响。研究结果表明:过去55 a水源区和海河受水区降水量呈现为不显著的下降趋势;在气候变化RCP4.5和RCP8.5情景下,水源区与海河受水区降水量的丰枯遭遇概率均呈现为增加的趋势,调水有利组合降水量遭遇概率平均分别增加了3.58%和5.80%;同枯遭遇概率均小于30%,说明工程实施调水的可能性。对气候变化影响下的丰枯遭遇开展研究,可为南水北调中线工程的正常运行和水资源调度提供理论参考。     

南水北调中线京石段总干渠水源保护区划定

南水北调中线京石段工程已经完工,为防止总干渠两侧一定范围内的工业、农业、生活污染物和其他污染物通过地下水污染、空气污染等途径进入干渠,需要在总干渠两侧划定一级、二级水源保护区。根据总干渠工程类型、排水方式等,分析拟定了总干渠水源保护区的划定原则和方法,提出了保护区划定方案。     

南水北调中线工程水源地的水质保护

介绍了南水北调中线工程水源地丹江口水库的水质现状,分析了影响因素及存在的问题。指出了目前丹江口水库总体水质良好,符合水源地水质要求,但库周和上游地区水污染防治严重滞后,是水库水质的潜在隐患,应加大治理力度,采取有效措施,以保护丹江口水库水质,确保一库清水向北流。丹江口水库库区污染主要是农业非点源污染及库汊区水体的污染,针对污染现状,提出了对策建议。     

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。     

建立南水北调中线经济带的构想——兼论丹江口市经济发展战略走向

随着南水北调中线工程的推进，在实现跨区域、跨流域水资源配置过程中，通过进一步合理配置经济资源不仅实现生产要素的集聚，使以调水经济为脉线、以沿线中心城市为轴点的经济带建设成为可能，也成为必要。通过这种以水为媒的结构组织形态，在市场经济框架下进行统筹、协作和合作，能够形成特色鲜明的经济发展带。丹江口市作为南水北调中线工程的水源地、调水源头及大坝加高工程的所在地，亦应在国家宏观经济布局中以满足调水、保护水源水质为今后的工作使命，并在这一原则下审度城市发展的战略走向，调整经济结构，自觉地切入到中线经济带中，强化经济合作，在牺牲中赢得补偿，在贡献中取得回报，实现共赢局面。     

南水北调中线水源地饮用水源保护区划分研究

丹江口水库水质安全是南水北调中线工程的生命线,开展中线水源地饮用水水源保护区划分是“一库清水”永续北送的重要保障,也是中线工程成功的关键之一。针对中线水源地特点,以南水北调中线陶岔渠首为核心开展了保护区划分工作,在分析国内外保护区划分成功经验的基础上,提出了南水北调中线水源地饮用水水源保护区划分的基本原则和方法。结合丹江口水库分流情况、污染源对调水水质的影响以及污染物浓度年龄时空分布特征等,采用类比经验法、不利排污情景法以及应急响应法等3种方法,提出了中线水源地一级保护区水域范围。在此基础上,应用饮用水水源保护区划分技术规范推荐方法,辅以GIS技术,分别划分一级保护区陆域范围、二级保护区范围以及准保护区范围,并对各方案进行了分析比较。研究成果有利于协调周边省份和地区的水环境保护管理,推动水源保护立法,为南水北调中线供水水质长期稳定达标提供重要保障,体现新时期“水生态文明建设”理念。     

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。     

关于加强南水北调中线水源地保护和管理的思考

丹江口水库是南水北调中线工程水源地。通水以来,工程持续安全平稳运行。然而,由于丹江口水库面积大,范围广,涉及陕西、河南和湖北省3省,在水源地保护和管理方面仍存在亟需解决的问题,包括:①水库管理薄弱,如水库管理设施缺乏、水库保护和管理经费尚无渠道落实、消落区管理难度大等;②部分入库支流水质难以达标及入库支流总氮负荷高,如2017—2018年神定河和泗河入库断面水质仍为Ⅴ类甚至劣Ⅴ类,入库支流总氮浓度在2~10 mg/L之间;③中线水源地保护和管理的体制和机制仍未明确,相关法律法规尚不健全。针对水源地保护和管理中存在的突出问题,提出建设必要的水库管理设施和核增水库保护和管理经费,规范消落区的保护和利用模式,明确入库支流水质改善和提升监督管理办法及总氮负荷削减措施,以及尽快制定并颁布《南水北调中线水源地保护与管理条例》等相关法规。