水网格局下流域生态流量保障调度研究——以永定河流域为例

水利部2022年起部署实施母亲河复苏行动,以生态流量和水量为保障目标,生态流量管理模式也转向以水量、流量和过程等多样化生态保障为目标的新模式。生态用水需求的多样化,对流域生态用水总量、水利工程调蓄能力提出了更高要求。在保证永定河流域防洪、供水安全前提下,充分发挥跨流域调水对流域生态流量的补偿作用,提出了水网格局下江河流域生态流量保障调度框架,包括生态流量保障目标确定、考虑跨流域调水的生态流量保障调度方案制定、考虑跨流域调水的生态流量保障调度方案执行3个方面,以永定河为例,分析了流域生态流量保障调度实践及效果,提出以贯通“调算—优化—优选”全过程的生态调度决策方法,构建以生态效益最优、补水效率最高、补水费用最小为调度目标的多目标生态流量优化调度模型,可为我国北方水资源短缺流域开展生态流量保障调度提供参考。

江苏省南水北调多工程多目标联合优化调度方法

为统筹协调江苏省南水北调水资源调配系统内各方用水要求和矛盾,提升工程效率,降低系统耗电成本,提出了面向多工程多目标的联合优化调度方法,并基于该方法构建了联合调度优化模型,针对丰、平、枯3种典型年提出了联合优化调度方案。与江水北调工程与南水北调东线一期工程实际的独立运行调度模式对比结果表明,联合优化调度方案总耗电成本可分别降低31%、14%和29%,相较于独立运行调度模式,联合优化调度方案能更科学地进行水源及输水线路的选择和切换,更充分地利用沿线湖泊的调蓄能力,通过复杂闸泵系统的联合运行,实现不同类别水源的互济互调,更有效地提升系统效益。

跨流域调水项目风险防范机制研究——基于H省案例分析

以构建跨流域调水项目风险防范机制为目标,依据文献研究和相关案例,从风险识别、风险评价两个纬度方面研究H省跨流域调水项目存在的行政、经济、自然、文化及运维风险,并构建风险识别和评价指标体系。研究发现,运维风险权重最大,其次为自然风险,并根据分析结果得出暴雨风险为关键风险因素,与实际较为符合。基于此,构建了跨流域调水风险防范机制。

南水北调东线工程江苏段中长期优化调度研究

在南水北调东线工程主要水源中长期来水预报精度不高且预见期有限的情况下,对调水系统进行科学调度和滚动决策是江苏段综合效益能否充分发挥的关键。本文提出了基于余留期调度成本函数的两阶段随机优化调度方法,在考虑预报不确定性条件下实现工程的中长期滚动调度决策。首先分析各工程单元调度运行规则,基于水量平衡原理提出系统调水成本计算方法;然后分析主要水源历史来水规律,建立余留期成本函数定量表示余留期调水成本;最后针对不同来水条件分别建立两阶段决策模型,滚动生成中长期水量调度方案。结果表明,两阶段决策模型能够克服中长期预报不确定性对调度决策的不利影响,通过多水源互济互调、水源和线路选择有效降低调水成本。

跨流域调水与华北水资源的合理配置——我国南水北调新路径的探讨

文章从合理配置华北水资源的角度 ,通过对我国南水北调目前几个方案的对比分析 ,提出解决我国华北缺水问题的跨流域调水方案的优化设想及其便捷的路线 :从黄河沿偏关河调水至永定河上游 ,再以海河水系分流供应华北 ,然后从长江补水进黄河 ;实现以北方的水资源供应华北 ,以南方的水资源作补偿和使黄河成为“H”状的永不断流的清水河的目标。从水文特征、工程特征、生态与风险、社会与经济效益等多个方面对优化方案进行了综合分析 。

跨流域调水综合管理体制与协调机制创新——以南水北调东线为例

文章以南水北调东线为例,剖析了跨流域调水的人工水资源系统与原行政区域内水资源系统管理体制之间的矛盾与冲突,对跨流域调水的综合管理体制与流域一体化管理体制的协调问题进行了研究。将政府部门的管理创新、网络组织的约束创新与市场主体的经营创新相结合,构建了宏观(政府调控)、中观(网络约束)、微观(市场运营)三个层面相结合的跨流域调水综合管理的体制框架,并建立了政策维、管理维、引导维、运营维、监控维五个维度的协调机制,形成了跨流域调水的立体化管理创新体系,为实现跨流域水资源综合管理提供决策支持。

中国西北干旱区石羊河流域重点治理综合效应评价

2007年中国启动石羊河流域重点治理项目,旨在提高用水效率,改善区域生态环境,全面准确地评价石羊河流域重点治理效应对于当地政策的调整与完善具有重要意义。该研究分析了石羊河流域重点治理前后气象、水文、生态、社会经济等多项指标的时空变化,并采用压力-状态-响应框架构建了石羊河流域生态系统健康评价模型,定量评估了流域重点治理综合效应。结果表明,石羊河流域气候呈现暖湿化的趋势,蔡旗断面年径流量提升至4.01×108 m3。流域下游地下水超采状况得到改善,中游地下水埋深持续下降。流域耕地扩张与林地缩减趋势得到缓解。流域生态健康评价指数呈波动增加趋势,金昌市评价指数增长幅度略高于武威市,分别达到Ⅳ级0.353、Ⅲ级0.413,治理均取得积极效果。在重点治理的后续规划中,科学的水资源配置方案与农业灌溉用水规模控制是流域管理机构需要重点关注与推进的工作。

跨流域调水经济补偿机制初探

由于水资源日益紧张,跨流域调水已成为解决缺水地区水资源危机的常见手段。以南水北调中线调水为研究对象,分析了在产生正面效益的同时,跨流域调水给水源区带来的损失。跨流域调水改变了正常的水资源分配秩序,从而影响水资源配置的公平性和有效性,需要建立合理的跨流域调水经济补偿制度来解决各方的矛盾冲突,消除调水的不利影响。对建立调水补偿机制的理论依据、调水补偿制度的框架以及水电站发电损失核算模型进行了分析和实例计算,旨在通过制度创新的方式推动流域水资源的优化配置,为我国其他流域的水资源配置提供借鉴。

基于多水源跨流域调水的流域水环境综合整治方法及应用研究——以异龙湖流域水环境综合治理为例

跨流域调水能够有效地解决水资源时空分布不均的问题。文章针对异龙湖水环境恶化和流域水资源短缺的问题,分析了当地的水资源分布情况,制定了以石屏县北部山区为调水水源和以早期建成的三岔河引水工程线路为基础向北拓展作为调水线路的多水源跨流域调水方案,并分析了各水源的可供水量。研究表明,跨流域调水能有效地缓解异龙湖流域社会生产和生态环境用水不足的问题,提升了异龙湖水环境质量,本研究能为其他流域的跨流域调水应用提供有益的借鉴。

白洋淀跨流域调水的现实困境与法律对策

跨流域调水是白洋淀流域水资源保障法律制度的重要组成部分,关乎白洋淀流域生态安全,对雄安新区规划建设和京津冀协调发展具有重大意义。在白洋淀流域生态补水的过程中,系统而有效的法律保障机制是根本保障。通过明晰白洋淀跨流域调水的法制诉求和厘清白洋淀跨流域调水的现实困境提出相应的法律对策,为解决白洋淀流域生态缺水问题提供新思路。

引黄调水工程线路比选、设计要素及施工措施

引黄入杞是一项跨流域、跨县区调水工程,是缓解区域水资源短缺的重要工程措施。在全面了解工程区域概况的基础上,引用黄河水源入杞,解决该区域内水资源供需矛盾,从而带动区域内经济与社会发展。文章通过供水线路规划、主要建筑物布置、合理的施工组织设计等,使黄河水资源得到充分利用,且经济及社会效益显著,具有一定的必要性与可行性。