气候变化与人类活动对水文影响的研究进展

气候变化与人类活动对水文过程产生了重大影响,估计和区分二者的影响是水科学研究中的热点问题。针对气候变化和人类活动(土地利用/覆盖变化)两个驱动因素,分别综述了气候变化、人类活动和两者综合对水文影响的研究进展;介绍了未来的气候情景和人类活动情景;阐述了区分气候变化和人类活动对水文要素过去和未来影响的研究方法,并总结了方法中常用的分布式水文模型。提出当前研究中存在气候和人类活动情景重复交叉、缺乏两者对水文极值事件的影响研究等问题。

基于贝叶斯模型加权平均方法的水文模型不确定性分析

贝叶斯模型加权平均(BMA)方法是通过综合几个模型预报值的后验分布来推断预报量的更可靠概率分布分析工具。它不仅能提供一个综合的预报值,还能提供一个综合的预报区间。本文采用3个水文模型,统一用SCE-UA算法率定参数,得到3组不同的预报值用于BMA方法的综合,着重分析比较BMA和单个模型的预报不确定性区间,来检验贝叶斯模型加权平均方法是否能提高预报的可靠性。结果表明,BMA方法不仅能提高预报精度,还能推求出性质更为优良的预报区间,提高预报的可靠性。

水文模型中不同目标函数的影响分析比较

在水文模型中,目标函数的选择对参数率定至关重要,不同的目标函数可以得到不同的模拟结果。本文以三水源新安江模型为例,采用SCE-UA算法,选定三个不同的目标函数(平方均方误,对数均方误和平方根均方误)最小为目标函数分别进行参数优化,比较其优化结果在高、低水期的精度,最后分析不同目标函数对模拟结果的影响。研究发现:以平方均方误为目标函数的时候,高水期的模拟效果较好;以对数均方误为目标函数的时候,低水期的模拟效果较好;以平方根均方误为目标函数的时候,在整体上的模拟效果较好。

三河口水库洪水资源利用方式研究

针对引汉济渭工程重要调蓄枢纽三河口水库洪水资源利用实际问题开展研究,采用分形理论汛期分期方法对三河口水库汛期进行分期,并进行相应洪水资源调度模拟分析,以期充分利用三河口水库洪水资源。基于分形理论得到三河口水库的汛期分期结果为:6月1日至6月30日为前汛期,7月1日至9月30日为主汛期;在分期汛限水位基础上,基于1954年7月至2008年6月共55年的长系列径流资料,拟定了洪水资源优化调度方式,进行多元化洪水资源化调度模拟计算,结果表明:在考虑分期汛限水位后进行水库调度运行,将增加供水与发电效益,同时对下游河道生态供水满足程度有较大提高。本文结果表明分形理论可满足三河口水库洪水分期需要,可作为进行水库洪水资源利用的有效途径。

长江流域生态产品价值实现机制研究

长江流域作为南水北调、引汉济渭等重大引调水工程的水源区,其经济活动和发展机会在一定程度上受到限制。在生态保护的同时,长江流域如何实现经济的协同发展,从而更好地保护绿水青山,是研究的重要目标。针对长江流域重大引调水工程水源区,提出其生态产品价值实现机制,包括管控制度和保障机制,为促进长江流域生态保护及经济社会的可持续性发展提供支撑。

水生态文明制度体系框架研究

针对我国面临的水资源、水灾害、水环境、水生态等水问题,应用生态承载力所包含的生态弹性力、资源承载力和环境承载力三要素,结合水生态文明的基本特点,建立该制度体系的逻辑框架。从涉水空间有序管理、水资源合理利用与监管、水环境和水生态有效管控、评价和考核4个方面对相关制度进行分类,构建包含36项子制度的水生态文明制度体系框架。通过统计分析,指出存在的基本问题和主要应对思路:(1)对于在试点试验过程中出现问题的制度,应针对问题,制定解决方案,积累经验,完善制度安排;(2)对于在法律中已有原则性规定,但亟待细化的制度,应继续通过试点工作,总结经验,细化已有法律法规;(3)对于与现行法律法规和体制存在矛盾、冲突的制度,若开展试验工作,需向国家有关机构提请在试点范围内暂时调整相关法律法规和体制。

三峡工程建库后对洞庭湖水位、泥沙和水质的影响分析

长江与洞庭湖在地理和水文要素上联系紧密。三峡工程建成后,洞庭湖水位、含沙量和水质都将受到影响,主要表现在洞庭湖径流的年内分配比原来更加均匀,湖内泥沙淤积放缓,水质有所改善,枯水期污染物浓度有所降低等。为了更好地发挥三峡水库的作用,改善江湖关系,本文在分析基础上提出了一些建议。

天津市用水结构演变及其影响因素分析

基于2004~2013年天津市农业、工业、生活、生态及总用水量数据,分析了各类型用水量的变化态势及其影响因素,采用信息熵的方法分析了用水结构的演变过程,并通过灰色关联法识别出影响用水结构演变的主要影响因素。结果表明,天津市总用水量呈微增趋势;农业用水量为波浪式下降趋势;以2008年为界,工业用水出现先减少后增加的态势;生活用水和生态用水总体上均呈增加趋势;2004~2013年,天津市用水结构的信息熵和均衡度均于2010年达到峰值,用水结构发展已较为成熟,系统内部处于较为均衡的状态,单一因素的影响力逐渐减弱;经济社会发展因素对用水结构的演变具有较强的影响,其中农村用电量、耕地面积、园林绿地面积、农业总产值、万元工业产值用水量、轻工业产值等10个影响因素与天津市用水结构呈强关联。

浅论新时期农田水利建设

农田水利是农业生产的基础和农业基础设施建设的中心环节,而现代农田水利设施是现代农业的重要组成部分。由于我国农田水利工程大多兴建于20世纪50~60年代,年久失修、功能减退、配套不全、设施老化、管理落后等问题一直未能得到很好解决。其根本原因,在于缺乏稳定的投入机制。以湖北省钟祥市为例,对农田水利设施老化问题进行研究,提出了完善农田水利建设投入机制、坚持政府主导、农户主体、社会参与的新时期农田水利建设基本思路。

我国水流生态保护补偿机制框架研究

目前,我国水流生态保护补偿机制建设工作取得了一些进展,但也存在一些问题。基于已有实践成果,从法律法规、补偿资金、补偿方式以及理论研究等方面分析了存在的问题,继而从主要目标、基本原则、有关概念、补偿主体、补偿客体、补偿范围、补偿标准、补偿方式等方面阐明了改革思路,提出了构建水流生态保护补偿机制的总体框架,并有针对性地提出了相关政策建议。

三峡水库建设对减轻洞庭湖洪灾作用分析

该文根据历史统计数据及预测分析,对洞庭湖地区洪灾现状、三峡水库建成对洞庭湖地区洪灾影响及其减轻作用进行了研究,得出三峡水库建设对减轻洞庭湖洪灾作用是显著的。此外,为进一步提高洞庭湖地区的防洪能力,应对三峡水库以下区间洪水进行优化调度,从而能有效地改善洞庭湖区的"平水高洪"的危机局面。

重庆特大旱灾的启示

2006年重庆遭遇百年一遇的特大旱灾,全市水利工程蓄水量不足9.5亿m3,只占应蓄水量的33%,40个区县遭受了不同程度的损失。在抗旱救灾中,水利工程发挥了巨大作用,同时也暴露出一些问题,包括水利化程度低、水利设施破坏严重、水利投入严重不足和水利工程管理规定不完善等。水利部门应认识到这些问题的严重性,以及大力开展农田水利基本建设、增加水利工程建设和管理的投入、完善相应的规章制度的紧迫性。

基于赤水河流域生态补偿的政府和社会资本合作项目风险识别与分担

赤水河流域为生态脆弱区域,现行的流域生态补偿机制存在补偿资金来源单一、总量不足且持续性较差、补偿方式较为单一等问题。将政府和社会资本合作(Public-Private Partnership,PPP)模式应用于建立赤水河流域生态补偿机制,有助于拓宽补偿资金来源、增加资金总量、丰富补偿方式,推动各利益相关方收益共享、风险共担。与传统PPP项目相比,基于流域生态补偿的PPP项目具有更为复杂的风险结构,风险因素的正确识别和合理分担是成功运用PPP模式完善赤水河流域生态补偿机制的关键。识别基于赤水河流域生态补偿的PPP项目运作关键环节,甄别各环节面临的主要风险因素;基于云理论建立风险分担模型;将有关风险在政府和社会资本间进行分担。研究结果表明:(1)基于赤水河流域生态补偿的PPP项目运作过程共包括项目准备、项目实施和项目合同终结等三个阶段、共11个关键环节,各环节共面临26个主要风险因素。(2)分析了有关风险因素可能对赤水河流域生态补偿机制或PPP项目产生的不利影响,并指出了风险引致方。(3)在项目准备阶段,政府拥有绝对的资源优势,以政府为主承担主要风险;在项目实施阶段,项目风险总体上由政府承担为主向社会资本承担为主转移,80%的风险主要由社会资本承担;特许经营期满后,社会资本将项目的经营权(或所有权与经营权同时)向政府移交,在项目合同终结阶段,有关风险再次以政府承担为主。

边坡开挖支护有限元模拟及稳定性分析

边坡开挖将对边坡的稳定性产生不利影响,加锚支护则可以提高边坡稳定性。基于锚固岩体的流变模型,采用弹塑性有限元法对边坡开挖加固进行了数值模拟,分析了开挖边坡的稳定性,并对初拟的边挖边锚的施工程序的合理性进行了评价,提出了若干对工程建设具有一定指导意义的建议。

引汉济渭工程水库生态调度方案研究

引汉济渭工程是解决关中地区缺水问题的战略性调水工程,与南水北调中线工程的水源区部分重叠,开展生态调度研究保障河流生态环境用水,对维护工程水源区的生态环境可持续发展具有重要意义。在保证国家南水北调工程安全运行的前提下,分析引汉济渭工程水源区洪水资源利用可行性,在此基础上提出工程兼顾供水保证率目标的生态调度方案。研究认为,将三河口水库前期汛限水位抬高至643 m,且在保证三河口水库下游生态流量2.71 m^3/s时,引汉济渭工程受水区多年平均实际供水量为10.04亿m^3,供水保证率80.8%,可以显著提高下游河道生态基流满足程度,在典型枯水年、平水年和丰水年均可以使三河口下游河道生态基流满足程度达到97.5%,显著提升了工程的生态效益。

引汉济渭工程水源地保护区生态补偿机制研究

引汉济渭工程是陕西省规模最大、影响最为深远的战略性、基础性和全局性水资源配置工程。当前,引汉济渭调水工程水源地保护区生态补偿机制尚不健全,这不利于维持和改善调水区生态环境质量,确保供水水量和水质的长期稳定。而调水工程水源地生态补偿机制的建立,是解决这一问题的根本途径之一。文章在分析引汉济渭工程水源地保护区生态补偿机制方面存在的问题基础上,从生态补偿目标、补偿原则、补偿主客体、补偿标准和补偿方式等方面构建引汉济渭工程水源地保护区生态补偿机制框架。同时,从协调机制、评估机制、绿色发展机制和生态价值产品实现等四个方面提出生态补偿机制的保障措施。

引汉济渭工程调水区生态产品价值实现机制研究

为有效满足调水区促进经济发展与保障改善民生的需求,推动调水区由提供水资源向提供优质生态产品转变,需要建立引汉济渭调水区生态产品价值实现机制。本文明确了生态产品价值实现的基本路径,分析了调水区生态产品价值实现面临的主要挑战,从构建流域生态补偿机制、直接开发利用、将生态优势转化为产业优势、开展环境权交易等方面提出生态产品价值实现的主要途径,并制定了相应的保障机制,可供类似工程参考。

酒类企业对赤水河流域水环境的影响

针对赤水河流域的水环境现状和流域内酒类企业的发展概况,分析酒类企业在赤水河流域经济结构中所占的地位和酒类企业对水质的依赖与影响,认为酒类企业对赤水河流域水环境具有极其重要的影响。从流域综合保护与发展规划的缺失、酒类企业环保工作相对不足,以及流域保护与治理的投融资模式相对滞后等维度,分析赤水河流域水环境保护工作中酒类企业存在的问题,并提出政策建议:尽快开展流域综合性保护与发展规划的编制工作,规范流域内酒类企业发展,探索建立排污权交易市场并提高排污费征收标准,建立稳定可靠的流域水环境保护与治理投融资机制和生态补偿机制等。

以水利发展体制改革推进中国水安全建设

对中国水安全基本形势做出判断,认为不存在全局性的重大水安全风险,但存在由一些相关问题引发的局部性、潜在性的水安全风险,与此同时,我国的水安全建设重点正在发生变化。指出了中国水利发展体制存在的区域/流域利益受损、部门冲突、流域管理机构虚化和过分依赖行政手段等问题,现行的水利发展体制已无法满足新时期水安全建设的全面要求。在此基础上,提出了一揽子政策建议,包括尽快出台生态文明建设指导意见、推动涉水资源环境大部制改革、构建现代流域管理机构、充分发挥市场的激励作用以及建立健全地方政府水管理问责制等。

矿泉水资源管理体制现状分析、存在问题及政策建议

我国的矿泉水资源管理体制改革历程可分为3个阶段,新形势下,矿泉水资源管理体制机制建设已成为生态文明建设和保障水安全的重要组成部分。从法律和机构冲突、相关法规界定不清、开发与保护工作分离、过分依赖行政手段等方面论述了矿泉水资源管理体制存在的问题。在此基础上,从加快法律法规修订起草、推动涉水的资源环境大部制改革、发挥市场激励政策的作用、建立健全政府问责制以及鼓励社会力量参与等角度提出了一揽子政策建议。