南水北调西线工程水源区可调水量“十问”

南水北调西线工程是我国“四横三纵”国家水网主骨架尚待建设的最后一环,而水源区可调水量是西线工程规划论证面临的焦点和难点问题。本文从水资源本底条件与演变趋势,生态环境与经济社会发展需水,调蓄水库与输水工程规模,调水对水源区及其下游水资源开发利用、水生态环境、水力发电、航运等方面影响的角度,提出了与水源区可调水量相关的10个问题;以长江上游分布式水文模型为基础,建立了南水北调西线工程水源区可调水量模拟分析模型,力图系统、定量地回答所提问题。本文的主要研究结论有:在仅考虑满足水源区河道内外生态环境和经济社会需水的前提下,“上线+下线”组合方案多年平均可调水量为1.59×10^(10)m^(3),“完全下线”方案在建设岗托水库进行联调时,多年平均可调水量将达到1.74×10^(10)m^(3);在综合考虑调水对水源区水平衡、水力发电和航运影响及其可接受程度后,南水北调西线水源区可调水量为1.22×10^(10)~1.26×10^(10)m^(3)。长远来看,应谋划西南片区水网与国家水网主骨架、“大动脉”的连接与融合,在减小南水北调西线工程调水影响的同时,提高南水北调西线工程的整体供水能力以及对气候变化等外部条件的适应性。

基于网络流理论的区域水资源配置激励相容模型

为了进一步完善基于网络流理论的区域水资源配置模型,利用经济学机制设计和数学相关理论构建了激励相容数学模型,旨在促进区域利益主体之间合作。将该模型应用于曹娥江流域新嵊区域,并对相关参数进行了率定。2003年、2022年区域相关数据模拟结果显示,各利益主体在激励相容机制作用下可以实现合作博弈,从而提高水资源配置效率。研究认为网络流模型是实现区域水资源优化配置的有效手段,激励相容机制可以进一步促进网络流模型提高配置效率,资源禀赋差异和中国制度优势是合作博弈实现的内在需求和外部约束。

“南水北调”西线调水方案初步设计探讨

在前人“南水北调”西线调水方案、区域水文资料和地质资料基础上,提出“南水北调”西线调水方案与发电方案相结合的“西西调水并发电”方案。方案将整个工程分为3个阶段:怒江—塔里木盆地南缘线隧洞分工程;尼洋河折巴村—塔里木盆地南缘车尔臣河东侧隧洞分工程;雅鲁藏布江达古—柴达木盆地、河西走廊隧洞调水分工程。此方案的实施可为我国西北荒漠总计调水686亿m^(3)/年,可为满足西北大农业区水源及能源需求提供足够的电能,实现局部突破“胡焕庸线”的目标。

松花江干流2023—2024年度水资源调度计划分析

为落实松花江干流(佳木斯以上)流域水量分配方案和水资源调度方案,本文在来水预测分析和年度上报需水的基础上,明确年度用水指标和断面下泄水量指标,从调度目标、调度范围和调度期、工程调度原则和支流调度要求等方面,研究并提出松花江干流(佳木斯以上)流域2023—2024年度水资源调度计划。分析成果可为流域年度水资源调度工作提供技术依据和指导作用,更好地保障流域供水、航运和生态安全。

河网区跨界水量分配方法研究

以洋溪河-双河区域为研究对象,按逐月用水特征提出研究区分区需水预测成果,以保障河流生态需水为前提,基于“三条红线”相关指标要求,侧重节水减排、总量控制和综合水效最优构建多区域多目标跨区水量优化分配模型,确定研究区水资源四级区以下的水量分配机制。结果表明:基于多目标的分区河网水量优化分配方案能够有效保障总量红线和生态需水的约束,平衡各子区的配水需求;洋溪河-双河区域平水年(50%)、枯水年(75%)地表可供水量能总体满足近(2025年)、远(2030年)期水平年需水要求,但特枯水年(95%)近远期水平年均存在一定缺水,需从周边河道补充水量;月尺度分析显示,方案充分考虑了月尺度下各子区经济需水及河流生态需水,能较好反映水资源的刚性约束,对保障区域整体供水安全、强化水资源精细化管理,提高水资源调控能力具有重要意义。

南水北调东中线一期工程受水区节水评价工作思考

基于节水评价工作实践,总结了开展南水北调东中线一期工程受水区节水效果评价工作的目的和意义,进而结合新形势与新任务,研究提出了一种新的区域节水效果评价三层递进综合评价指标体系,概要分析了有关评价任务与内容,以期为有关方面开展类似的区域或流域节水效果评价工作提供技术参考。

引滦工程水资源调度评估工作的若干思考

基于评估工作实践,总结了开展引滦工程水资源调度评估工作的目的和意义,提出了评估的工作思路,概括分析了9项评估任务及其内容,以期为有关方面开展类似的跨流域调水工程水资源调度评估工作提供技术参考。

浅谈漆水河流域水生态保护与修复

漆水河流域水资源天然禀赋不足,七星河、美阳河等支流水库众多,河流纵向连通性遭到破坏,河流生态功能严重下降,现有水库缺失生态流量泄放设施及监测设备,流域水生态保护与修复任务艰巨。根据黄河流域生态保护和高质量发展定位及要求,在漆水河流域水生态现状调查评价的基础上,明确流域水生态保护目标,提出漆水河流域水生态保护与修复总体布局、重要控制断面。

基于创新趋势分析方法的黄河年季降水变化特征研究

为探究黄河流域降水变化特征,选取黄河流域92个气象站1960-2015年逐日降水资料,采用创新趋势分析方法、Mann-Kendall检验和Sen′s斜率法分析了黄河流域年季尺度降水量变化特征。结果表明:黄河流域年降水量整体呈现出东南多西北少的空间分布格局。从时间变化上看,黄河流域年降水量整体呈现下降趋势。在季节尺度上,黄河流域春、冬季降水呈增加趋势,而夏、秋季降水呈下降趋势。黄河流域春季轻度降水无显著变化趋势,黄河中游和下游夏季轻度降水呈下降趋势,黄河流域秋季轻度降水呈下降趋势,黄河流域冬季轻度降水呈上升趋势。夏季强降水在黄河上游呈10%左右的下降趋势,在黄河中游呈5%左右的上升趋势。通过探究黄河流域不同量级年季降水的变化趋势,可为黄河流域水资源管理和水旱灾害防治提供参考,进而为黄河流域高质量发展提供支撑。

应急调水效益补偿的博弈分析

应用博弈论原理与方法求解应急调水的合理补偿量,解决调水各方的利益冲突。提出了水权交易、行政调节、流域协商3种补偿的方式,用博弈原理对这3种方式进行了分析,求解在纳什均衡条件下,利用水权交易方式和行政调节方式实现水资源配置目标的补偿量方案,并对流域协商方式的博弈特性进行了分析,并给出算例,分别解出两种补偿方式的补偿方案。不同的补偿方式对应着不同的补偿量,在实际应用中可根据应急调水的实际情况,选择一种方式或多种方式联合应用,为管理者的决策提供参考。

黄河上游南水北调西线工程可调水量及风险分析

南水北调西线工程调水区水资源丰富,生态环境脆弱,当地社会经济用水量很少,生态环境用水是决定调水区可调水量的关键。论文综合分析了引水坝址下游河道生态环境用水,并将其作为主要约束条件,提出了南水北调西线工程可调水量。风险分析表明,该调水方案风险小,可靠性高,实施多库联合调度后,可进一步减少风险。

灌区库群系统水资源优化配置模型研究

以云南曲靖灌区为例 ,采用大系统分解协调技术对大型灌区水库群系统水资源优化配置问题进行了分析和研究 ;构建了水资源系统两级递阶分解协调模型 。

跨流域引水受水水库最优调度决策的理论分析

针对跨流域调水工程的实时调度决策问题,考虑受水水库的供水效益与引水成本,建立受水水库实时调度的理论分析框架,制定最优引、供水决策,分析预报不确定性对调度决策的影响,提出预报信息可利用准则。辽宁省大伙房应急入连工程的应用表明:若受水水库可用水量较少,引水后水库当前时段供水效益与时段末蓄水效益均增加,最优决策满足引水边际成本、供水边际效益与蓄水边际效益三者相等;随受水水库可用水量增多,水库按需供水,引水仅提升蓄水效益,最优决策使引水边际成本等于蓄水边际效益。若水库期望蓄水量较小,水库缺水概率较大,预报信息可利用性取决于可接受缺水风险;反之,水库弃水概率较大,预报信息可利用性取决于可接受弃水风险。

TMDL计划与小流域污染综合治理思路的研究—以南水北调东线山东段治污为例

为了不断完善小流域污染综合治理思路,进一步推进水污染治理工作,对TMDL计划进行了介绍,并在治理思路、总量分配方法及总量分配公平性、合理性等多个方面与小流域污染综合治理思路进行比较,找出差异,吸收其有益的思路和措施。通过比较得出:①小流域污染综合治理和TMDL计划在思路上是一致的,但在总量分配及分配的公平性、水质目标可达性的保证率等方面存在着一定差异;②TMDL计划中的诸多措施可为小流域污染综合治理所吸收借鉴,并以此为基础对完善小流域综合治理提出了诸多合理的建议。

三峡梯级和清江梯级联合运行影响分析

在建立三峡梯级与清江梯级联合运行模型及计算的基础上,通过对比两梯级单独运行时带来的电力、电量、防洪、航运等方面效益影响。相对对比分析表明,两梯级联合运行后可提高保证出力为440MW,年均增加发电量18.25亿kW.h,对防洪和航运方面的效益也有积极的影响。研究成果对未来三峡梯级与清江梯级水电运行方式安排,对电力企业在激烈的市场竞争中降低成本提供较强的借鉴意义,也为国家的能源基础产业结构配置提供一定的参考。

西部南水西调前期研究——疆外跨流域调水可行性初探

通过分析新疆水资源缺乏的历史演变及短缺程度,说明从疆外跨流域调水的必要性;分析了新疆资源与水载体匹配严重失衡、沙漠化日趋严重和制约区域经济发展的原因,说明从疆外跨流域调水的重要性;对从青海通天河调水入疆和从西藏雅鲁藏布江调水入疆的方案进行了初步研究,分析了此方案技术上的可行性和可获得的经济、生态及社会效益;还列举了从疆外调水的不同设想和方案,进一步分析了西部南水西调方案是其他方案所不可替代的。

南水北调工程规划特点及其综合效益研究

综述南水北调工程的调水背景,东、中、西三条线路的工程规划,南水北调的工程特点、环境影响与生态环境保护及其南水北调的工程综合效益。

耦合长期预报的跨流域引水受水水库调度模型

为提高跨流域引水工程受水水库引水有效性,研究了耦合长期径流预报信息的跨流域引水受水水库调度模型。首先选取汛期径流预报信息,采用径流预报概率修正先验概率来描述径流的不确定性,建立了贝叶斯随机动态规划模型(BSDP-LTF)。然后将模型应用于碧流河水库,并与仅考虑径流相关的随机动态规划模型(SDP-I)、仅考虑长期预报信息的随机动态规划模型(SDP-LTF)进行比较。比较结果得出在供水保证率基本一致且不增加调度风险的情况下,BSDP-LTF模型相比SDP-I、SDP-LTF模型,可分别减少引水8.2%、4.1%。表明贝叶斯随机动态规划模型BSDP-LTF有效改进了径流描述,提高了跨流域引水的有效性。

需求变动下南水北调东线水资源供应链多级协调决策模型

从水资源、管理学和经济学的角度对南水北调东线水资源供应链主链节点湖泊到各供水企业这一决策链设计了Pareto最优决策模型———多级价格协调因子确定模型,采用通用的遗传算法优化决策结构中的各个参数.理论分析和实例验证结果表明,该模型适用于研究南水北调工程正常运行中的多级协调问题,具有一定的理论依据和实用价值.

南水北调西线一期工程调水区生态影响分析

南水北调西线第一期工程位于青藏高原东部边缘地带。项目区人口稀少,人为开发扰动程度较轻,属高寒脆弱生态系统。南水北调西线一期工程实施后对该区生态系统完整性和生态敏感区域产生的影响包括:对生物群落的完整性影响;对湿地、自然保护区及干旱河谷等生态敏感区的影响。主要结论是:工程建设对项目区区域生态完整性产生一定影响,需要相应的生态恢复措施做保障;对湿地和自然保护区的影响不会导致植物种类之间的演替变化和某些珍稀植物种类的灭绝;不会导致干旱河谷区区域气候发生明显改变。