粤港澳大湾区广东省域城市水资源禀赋及开发利用分析

水资源是基础性的战略资源,开展粤港澳大湾区城市水资源研究对于促进大湾区稳定发展具有重要意义。从水资源开发利用角度,分析大湾区城市水资源自然禀赋、利用状况,分析水资源开发潜力,在此基础上进一步分析水资源开发利用中存在的问题,并提出相关对策与建议。结果表明:从水资源禀赋来看,肇庆、惠州、江门等城市地表水、地下水和水资源总量相对较高,中山、珠海、深圳和东莞相对较低;肇庆、惠州、江门人均水资源量较高,深圳最低;在水资源利用方面,广州用水量最多,珠海最低,人均用水量地区差异明显。用水结构中,大湾区已进入后工业化阶段,服务业比重有较大提升;水资源开发潜力分析发现,深圳、东莞水资源开发潜力较低,惠州、江门和肇庆水资源开发潜力较大;从香港地区、澳门地区和北京等城市经验得出,要实现社会经济可持续发展,要积极采用行业先进的技术,改善用水效率,提高居民的节水意识和养成节水习惯,建设节水型社会,有条件的地方可考虑把外流域调水作为保障供水安全的手段之一。

广东省城市水资源禀赋及开发利用时空特征分析

水资源是基础性的战略资源,开展城市水资源禀赋及开发利用时空特征分析对于促进社会经济稳定发展具有重要意义。文章选取广东省21个城市的水资源禀赋与开发利用时空特征进行研究分析,结果表明:用水结构中,广东省大部分城市主要以农业用水为主,人均用水量地区差异明显。①从水资源禀赋来看,地表水、地下水和水资源总量均呈现“北部丰富,中部、东南部匮乏”的格局,人均水资源则呈现“东西两头和中部匮乏”的格局。②在水资源利用方面,呈现“中部多、东西部少”的格局,其中广州用水量最多。③在用水效率趋势方面,广东省人均综合用水量、万元地区生产总值用水量和万元工业增加值用水量都呈现了明显的减少趋势,用水效率不断提高。④水资源开发潜力方面,广东“北部高,东西部次之,中部低”,深圳和东莞水资源开发潜力较低,韶关、河源、梅州、阳江和清远水资源开发潜力较高。

广东省主要江河68年径流量年际变化特征分析

基于广东省西江、北江、东江、韩江、鉴江等5条主要江河1956—2023年共68 a的径流量资料,分析了径流量的基本特征和趋势性、自相关性、随机性和空间相关性等变化特性。结果表明,5条江河径流量的年际变化总体较大;西江的平水年较多,而其他江河的特丰年和特枯年较多;5条江河径流量的年际变化趋势性不明显,北江、鉴江、西江呈不显著上升趋势,东江、韩江呈不显著下降趋势;径流量序列的年际自相关性很低,接近于纯随机性,旱涝切换的规律性不强;西江与其他4条江河的年径流量序列的互相关性较弱,互补性较强;北江、东江和韩江的年径流量序列的互相关性较强,同丰同枯现象明显;鉴江的年径流量序列与其他江河的互相关性也较弱。

北江中游水库调度对水文情势的影响分析

利用水文变异指数(IHA)和变化范围法(RVA)分析了北江中游横石\飞来峡水文站1954~2022年的水文情势变化,并重点分析了飞来峡水库调度对北江低枯水的影响。结果表明:飞来峡水库的库容系数较小,对于较长时间尺度的径流过程无影响,但对于较短时间尺度径流过程有明显影响,流量过程变得“碎片化”,陡涨陡落,切换频繁,枯水期的影响更为显著。

城市化背景下广东省综合单位线法的评估与修正

广东省综合单位线法作为一种在工程实践中得到广泛应用的单位线,由1983年前的雨洪资料分析综合得到,它反映了广东省城镇化之前的产汇流关系,但是目前针对其在城市化地区适用性评价与修正的研究较少。以广东省深圳市景田流域为例,基于景田水文站2011-2019年间的暴雨洪水记录资料,采用纳什效率系数、认同指数、相关系数等评价指标,对广东省综合单位线的适用性进行评价,通过Spearman秩相关系数法对重要参数进行敏感性分析,并基于拉丁超立方抽样法、约束最小二乘法等方法对广东省综合单位线法进行了修正。研究结果表明:景田流域自20世纪80年代后经历了快速的城市扩张,不透水下垫面所占比例已超过90%,广东省综合单位线法对该流域雨洪过程的刻画能力存在明显不足,提出的通过对重要参数进行率定以及对单位线进行修正两种方案都提高了模型的模拟效果。其中,针对小样本提出的基于网格搜索的交叉验证参数优化方法与约束最小二乘法的单位线修正方法,表现出良好的模拟性能,纳什效率系数、认同指数、相关系数等指标都有明显提高,较好地反映了景田流域的产汇流特性;相较于广东省综合单位线法的推荐单位线,经过修正的单位线表现出洪峰流量变大、峰现时间提前、总历时缩小的特征,更符合城市化的产汇流规律。

广东省水库有机类异味物质2-甲基异莰醇和土臭素空间分布及影响因子研究

2-甲基异莰醇(2-methylisoborneol,2-MIB)和土臭素(geosmin,GSM)是导致水库水源异味事件的主要有机类异味物质,探究两者的空间分布特征对供水安全保障有重要意义。2-MIB和GSM的主要生产者之一是蓝藻,蓝藻是广东省水库浮游植物的主要组成。为明确广东省水库两种有机类异味物质的分布及影响因子,本研究通过调查广东省33座水库中两种异味物质、蓝藻丰度及环境因子,运用多元统计分析2-MIB和GSM的空间分布特征及主要影响因子。结果表明,67%水库检出有机类异味物质2-MIB,21%水库检出有机类异味物质GSM,其中40%水库2-MIB或GSM超过10 ng/L且以2-MIB超标为主。共检到产2-MIB或GSM蓝藻5属,包括能够产生2-MIB的泽丝藻(Limnothrix)、假鱼腥藻(Pseudanabaena)、浮鞘丝藻(Planktolyngbya)和浮丝藻(Planktothrix)以及产GSM的长孢藻(Dolichospermum)和浮丝藻(Planktothrix)。统计分析表明,广东省水库水体中2-MIB和GSM的产生与产异味蓝藻显著相关,水体富营养化通过促进这些蓝藻优势,增加水库异味物质超标风险。

城市水文监测与产汇流的研究与实践

本文介绍了车陂涌流域的基本水文地理、水文监测体系建设的情况,提出了城市水文规律的研究方法和技术路线;分析了研究数据的内容,对流域城市复杂下垫面水文响应单元与汇水区进行了划分,并提出了城市水文产汇流计算方法。

GNSS面雨量预测技术在广东省山洪灾害预警中的应用

面雨量精准预报是广东省水雨情测报和流域防洪减灾的一个关键环节,基于地面雨量筒的传统降水观测模式已无法满足大范围、高精度水雨情测报需求。当前,集成北斗、GPS等多源信息的面雨量预测模型研究具有较大的潜力。引入GNSS观测技术,开展面雨量预报技术研究,形成基于深度学习的面雨量测报新方法,研发的GNSS面雨量监测仪在广东省清远市开展山洪致灾暴雨测预能力评价。结果显示:①GNSS面雨量监测仪对于中雨及以下雨量预警方面应用效果较好;②对于单站点预报而言,GNSS面雨量监测仪优于欧洲ECMWF模式、美国GFS模式、中国HIGF等三种数值预报产品。因此,GNSS面雨量预报成果可为山洪灾害雨量预警以及防灾减灾提供重要的决策支撑。

广东省水雨情遥测数据云平台接收方案实践

基于广东省水情遥测系统数据接收方式为树枝状分散接收的状况,在新的技术条件下,为了加快推进“互联网+现代水利”行动计划的实施,促进我省水利信息化资源整合共享,广东省水文局将全省水情遥测系统的数据接收方式转为云平台接收,即在新的通信规约框架下,水雨情遥测站均采用GPRS/GSM为遥测主信道组网方式将水雨情数据发至云平台,构成了相对集中的水雨情自动测报系统,进一步提高了水雨情数据传输的时效性和可靠性。

广东省清远市山洪灾害防御能力分析评价

结合山洪灾害调查工作实践,对广东省清远市8个县的设计暴雨洪水、山洪汇流历时、沿河村落防洪能力等关键性成果进行了分析评价和综合论述。分析评价工作共涉及1 525个自然村、36 544户家庭、201 832人等评价对象。分析了清远市各区域评价对象的汇流时间、洪峰模数和防洪能力等指标。结果表明各级危险区人口146 985人,户数26 661户,其中:极高危险区人口46 557人,户数8 717户;高危险区人口64 272人,户数11 350户;危险区人口36 156人,户数6 594户。研究成果可为清远市山洪灾害防御和管理工作提供科学依据。

广东省水雨情遥测数据统一接收方案探讨

基于广东省水情遥测数据接收系统为分散接收的现状,在新的技术条件下,为加强水情报汛数据传输的及时性和可靠性,探讨全省水雨情数据统一接收方案,即在新的通信规约框架下,水雨情遥测站将数据一站双发至省水情中心和热备份中心(或水情分中心),建设全省水雨情遥测数据统一接收平台,实现水情报讯数据传输的及时性和可靠性。

感潮时段的推流方法探讨——以石角水文站2011年汛后枯水期为例

2009年枯水期,石角站开始采用清远(三)站相应水位与该站实测流量定线推流,解决感潮为流量资料整编带来的难题。2011年11月,随着上游清远水利枢纽的蓄水,相应水位法已无法使用。为了解决该问题,探讨感潮时段的流量推求方法,建立了石角—三水(二)站日平均水位差与日平均流速之间的关系。结果表明,确定上下游站日平均水位差与日平均流速关系的方法是可行的。

广州市水资源开发利用与经济发展关系研究

近年来,伴随环境保护意识的增强和对经济建设质量要求的不断提升,探究水资源利用与经济发展之间的关系显得愈发重要。基于此,利用LMDI模型^([1])对广州市用水量进行分解和分析,采用Tapio脱钩弹性法[2]厘清水资源利用量与经济增长之间的脱钩关系,初步得出以下结论:①广州市总用水量呈现波动递减趋势。广州市加快了经济结构调整与转型升级,工业用水量逐年递减,农业用水呈波动下降趋势,建筑业和服务业用水呈波动上升趋势,居民生活用水量稳定增长,生态环境用水近3 a激增。②广州市生产总用水量已实现强脱钩。工业生产用水已实现各时期强脱钩;农业生产用水除“十三五”期间有弱脱钩出现,其他时期均已达成强脱钩;居民生活用水已实现从弱脱钩到强脱钩的转化;城镇公共和生态用水未能达到稳定的状态,是导致用水总量不稳定的因素之一。③对生产用水变化量增量起主导作用的是经济发展水平,起消减作用的是用水效率。为稳定社会经济发展,控制用水总量,减低水资源消耗,达到强脱钩的理想发展状态,必须提高用水效率。

变化环境下珠江广州河段最高洪潮水位演变特征分析

珠江广州河段最高洪潮水位演变特征对于广州市防洪工程的规划设计意义重大。用滑动平均法、M-K法等方法,分析了珠江广州河段4个水文站历年(53~115a)最高洪潮水位序列的均值、方差、变差系数等变化特征;对水位极大值进行了考证;用P-Ⅲ型频率曲线对整个序列和每20a序列进行拟合和分析,并对未来时段的频率分布特征进行了推断。结果显示:珠江广州河段最高洪潮水位总体呈波动上升趋势,序列均值、方差及变差系数均有增大趋势,近年来水位屡创新高,水文序列的一致性已遭到极大的破坏,传统的使用长系列资料的水文频率分析方法在变化环境下可能会产生较大的偏差。建议不要过分强调资料序列的长度,而应更加重视近期资料的应用,并可适当外延。

广东省小流域综合治理工程设计要点浅析

根据广东省小流域综合治理工程项目实际情况,从治理范围、设计原则、水文水利计算、工程任务和规模、水土流失治理分区、工程措施、水土保持方案、人居环境整治、小流域管理等方面分析了设计要点。

南沙水文站设计高潮位计算

利用南沙水文站不同序列长度的年最高潮位资料,采用皮尔逊Ⅲ型分布和极值Ⅰ型分布进行设计潮位的计算分析,结果表明:①皮尔逊Ⅲ型分布与极值Ⅰ型分布设计潮位的计算结果基本一致;②随着序列长度的延长,设计潮位计算会有变动,而较大值对设计潮位的影响更大;③南沙水文站设计潮位应重新复核计算,本次计算结果可为南沙水文站附近堤围加固等涉水工程设计提供参考。

麒麟咀水文站径流特征分析

为探讨麒麟咀水文站径流的变化特征,选取麒麟咀水文站1955—2022年的实测径流量、降水量等资料,采用Mann-Kendall非参数统计法、频率分析、距平分析和线性回归等方法,对数据资料进行筛选和计算,得到了68 a以来麒麟咀水文站径流量的时序变化和丰枯特征,可为今后麒麟咀水文站的水文分析提供参考。

飞来峡水文站低(枯)水期流量与飞来峡水利枢纽出库流量比测分析

为解决飞来峡水利枢纽工程影响飞来峡水文站流量测验及推流的问题,对枢纽逐时的出库流量与飞来峡站实测流量进行比测分析,建立两者之间的关系式,来推算低(枯)水期飞来峡站的逐时流量、日平均流量等重要的水文要素,经实测流量成果验证,该关系式较为可靠,可作为飞来峡站推求低(枯)水期逐时流量、日平均流量的一种借鉴方法。

天堂山水库对区域水文情态的影响

通过天堂山水库建成前后,流量、降水的变化,研究天堂山水库对区域水文情态的影响。研究结果表明:水库建成后,水库下游流量呈减小趋势;水库年内调节作用明显;水库对上游来水削峰作用明显;水库对区域降水影响较小。

基于水资源刚性约束的“十四五”广州市各区用水总量指标确定及分配方案研究

针对“十三五”期间全市用水总量和效率控制管理现状及存在的问题,基于“十四五”经济社会发展的研判分析,对广州市各区“十三五”期间六大方面进行权重计算,结合经济总量与增速、人口增长等指标,对各区进行综合排序后进行水量分配,从而制定出“十四五”期间各区用水总量控制指标分配方案。各区用水总量分配成果较为科学合理,基本满足西北江三角洲、北江流域分水方案的要求且对绿色经济发展有一定的支撑,成果进一步建立健全了广州市水资源刚性约束制度,助力广州市合理开发利用水资源。