Environmental risk assessment of the middle route of south－to－north water transferring source project in China

This paper focused on the environment risk of the middle route of south-to-north water transferring source project in China. Analytic hierarchy process was applied to risk identification,fuzzy probability-fault tree analysis to risk probability assessment,statistics and analogy process to risk consequences assessment, lastly, grey relevant analysis and comprehensive index process to risk impact evaluation. The main environment risk accident of the project is dam failure, the main causative factors of the accident are catastrophic flood and wrecking earthquake. The flash flood, due to dam failure, will impact on nature, society and economy. The major environment risk areas are Jingzhou and Xiangfan,Hubei Province. The environment risk management measures should be adopted in order to ensure the safety of the project-environment complex system.

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。

南水北调中线水源区植被指数时空变化分析

通过单线性回归(SLOPE)和地理加权回归(GWR)法,用植被指数(NDVI)研究南水北调中线水源区的植被分布变化趋势及机制,为保障水量和水质提供理论支撑。结果表明,2000—2019年水源区NDVI和入库流量呈现同步增长,植被逐渐变好,2007年以前NDVI增长幅度大,2008—2011年处于波动阶段,2012年以后增长幅度减小;NDVI变化最明显的是研究区东北部、西部和丹江口库区周边,这些区域地势相对低平、人口集中,中山和高山区NDVI变化不大;高程、坡度、人口数和城镇化是影响水源区NDVI分布的主要因素,降水、气温和产业比重是次要因素;各因素影响的强度和方向在空间上有异质性,自然地理因素对NDVI影响的最显著范围为高程1090 m以下、年均降水量980 mm以上的区域,人文地理因素影响的显著范围区是人口密度大、城镇化率高的地区。

南水北调中线工程水源地南阳推进EOD模式的路径研究

近年来,生态环境导向的开发(EOD)模式受到广泛关注。南阳作为南水北调中线工程核心水源地,也是渠首所在地,推进EOD模式有助于其将“绿水青山”转变为“金山银山”,能够为生态环境治理与产业协同发展提供有力支撑,同时促进共同富裕。农产品资源丰富但竞争力不强、生态产品价值实现周期长、保水质任务艰巨制约着其推进EOD模式。基于此,建议采用“授权—建设—运营”(ABO)模式进行运营,从打造特色名片、构建农产品平台服务体系以及加强合作等方面着手推进。

基于CMIP6的气候变化对南水北调西线工程水源区径流的影响

探讨未来气候变化对南水北调西线工程水源区水文过程的影响对其调水规划及开发利用具有重要意义。利用4种SSPs-RCPs情景下CMIP6中12个全球气候模式的输出结果,驱动DTVGM模型研究21世纪气候变化对西线工程水源区径流的影响。结果表明,在SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下,2021—2100年南水北调西线工程3个水源区气温、降水量、径流量均较基准期呈现不断增加的趋势,增幅随着辐射强度的升高而增大,其中金沙江水源区年径流量及年代际径流量变化较大,对气候变化的响应更为明显。未来各月平均径流也呈现出随年代增加的趋势,但不同月份增幅存在差异,枯水期月径流量相对基准期的变化较小,丰水期增量较大。根据径流与气温、降水相关分析结果,径流量对降水的改变更为敏感,降水量的变化始终对径流具有显著影响,气温对径流量的影响程度随辐射强度的升高而逐渐变大。研究结果可为南水北调西线工程水源区适应气候变化影响及水资源综合管理提供参考依据。

基于稳定同位素贝叶斯混合模型的南四湖水量来源定量解析

为定量解析南四湖水源组成,厘清本地水与外调水的关系,精准保护湖泊水资源,本文建立了基于氢氧稳定同位素的贝叶斯混合模型,分析比较南水北调东线运行后调水期和非调水期不同水源对南四湖湖区的贡献比例及季节特征。结果表明:(1)流域降雨受到一定程度局地蒸发的影响,夏季受海洋蒸发水汽的影响;(2)南四湖地下水、大气降水、入湖河流和外调水等不同水源对湖区水体的贡献比例受南水北调东线工程运行影响较大,调水期分别为5.4%、8.7%、31.2%和54.7%,外调水贡献比例最高;非调水期分别为22.9%、53.0%、6.7%和17.4%,大气降水贡献比例最高,入湖河流贡献相对较少。(3)南水北调东线调水实施后,调水期的外调水量对湖区的贡献占绝对优势,表明调水对南四湖水量变化发挥了重要作用,调水活动逐渐取代自然因素成为流域水量变化的主要驱动因子。

南水北调西线水源区大型底栖动物的适宜水文条件

为探索南水北调西线工程水源区大型底栖动物群落结构及其适宜的水文条件,于2022年7月(汛期)及11月(非汛期)在南水北调西线工程水源区开展了2次大型底栖动物采样调查,共记录大型底栖动物50个分类单元。结果表明:西线水源区底栖动物群落组成以节肢动物昆虫纲(Insecta)为绝对优势,占总分类单元数的90.20%。其中,汛期以扁蜉(Heptageniidae sp.,优势度Y=19.9%)为第一优势种,非汛期以襀(Perlidae sp.,优势度Y=13.8%)为第一优势种。时间上,汛期生物密度更高,但非汛期生物多样性及物种均匀度更高;空间上,西线工程上线方案调水河段的生物多样性及生物密度明显高于下线方案。在0~1.0 m/s的流速范围内,不同流速区间的物种数及Margalef多样性指数具有显著差异;且无论是汛期还是非汛期,流速在0.5~1.0 m/s的底栖动物物种数及各项生物多样性指数均处于最高水平。在0~0.6 m的水深范围内,不同水深区间的生物量在汛期或非汛期均具有显著差异,且底栖动物密度整体在0~0.2 m区间内的平均值最高。针对水源区8个优势物种,利用栖境使用模拟法,得到西线工程水源区河流大型底栖动物优势物种的适宜水文条件为水深0.2~0.4 m、流速0.3~0.6 m/s。

引江补汉工程取水口饮用水水源保护区划分

引江补汉工程是南水北调中线工程的后续水源,为保障汉江中下游干流水质安全和湖北省补水区城乡生活供水安全,有必要在工程取水口周边划定饮用水水源保护区。在充分考虑水质保护要求、交通航运、港口建设发展、应急响应需求等因素的基础上,针对三峡调度运行不同水位情况、工程引水代表流量和相应水质条件设计工况情景,基于水动力水质模型计算和应急响应时间估算结果,提出引江补汉工程龙潭溪取水口水源保护区范围建议,为将来保护区划定提供技术支撑。计算结果表明,以龙潭溪取水口为中心划分饮用水水源保护区的径向距离应≥1.3 km。

1990-2022年胶东调水工程调蓄水库水色时空变化数据集

胶东调水工程作为山东省骨干水网,其调蓄水库水环境状况和山东省水安全保障息息相关,利用水体颜色指标可以综合评估水库水环境状况。本文通过Landsat-5 TM、Landsat-8/9 OLI和Sentinel-2 MSI等多源卫星数据协同,利用基于FUI(Forel-Ule Index)指数的水体颜色遥感监测方法,生产了1990–2022年胶东调水工程广南水库、龙泽水库、双王城水库、峡山水库、棘洪滩水库、门楼水库、米山水库等7个调蓄水库水色时空变化数据集。数据以GeoTiff栅格格式存储,同时保存了像元FUI取值和坐标信息,便于相关的地理信息系统软件读取和分析。本数据集可以为胶东调水工程调蓄水库水环境监管、调水工程运行对调蓄水库水环境影响机制研究等提供数据支撑。

南水北调中线生态保护措施对水源区碳中和的影响——以南阳市为例

为研究南水北调中线工程调水后采取的生态保护措施对水源区碳中和的影响,以南阳市为研究区域,梳理保障南水北调调水工程运营颁布的相关政策,利用碳排放、碳吸收测算模型分别测算水源区的碳排放量和碳吸收量,分析政策驱动引致的生态保护行动对南水北调水源区减排固碳能力的影响。研究发现:南阳市的碳排放量以2014年为结点整体呈先增长后下降的阶段性特征,碳吸收量整体呈现显著上升变化趋势;南阳市的碳吸收量大于碳排放量,整体已达到“碳中和”要求;水污染治理、节能减排、水土流失治理、林业建设等保障调水的生态保护措施通过增加水源区的减排固碳能力,促进“双碳”目标实现。研究结果为双碳目标实现提供决策参考。

河北承德德援项目实施效果评价研究

针对林草国际援助项目开展情况和社会影响,采用社会网络分析法、生态系统生产总值(GEP)和综合生态系统功能量指数法等,评价分析了2005年、2020年承德德国援助的“京北风沙危害区植被恢复与水源保护林可持续经营项目”和“密云水源流域保护与经营项目”的实施效果。结果表明:河北承德德援项目实施的经济效益约占总效益的6%,对维持当地居民收入,促进当地经济发展等具有明显的促进作用。在生态效益方面,该项目的生态效益占综合效益的比重较高,约为72%,对稳定当地生态环境,促进绿色低碳和高质量发展等发挥了重要的支撑作用。在社会效益方面,项目的实施对当地森林生态系统服务价值网络具有较大提升作用,社会网络稳定性增强。同时,分析研究了承德项目的森林碳汇价值实现,建议进一步加强金融支持和政策扶持,推动森林碳汇的价值实现。

新疆车尔臣河灌区规模确定及取水水源优化初步探讨

新疆车尔臣河是且末县和第二师37团农业发展核心区,为解决灌区取水水源工程供水保障率低的明显“短板”问题,实现农业灌溉供水安全和提高水资源合理利用水平。文章在灌区调查的基础上,基于车尔臣河水资源优化配置,总结研判车尔臣河灌区和取水水源工程存在的主要问题,对新疆车尔臣河取水水源布局、农田灌溉规模发展潜力评估、引水水源工程优化,科学建设和发展新时代“坎儿井”灌溉系统进行研究探讨。经分析车尔臣河灌区灌溉面积维持现状73.12万亩,基本能保证灌区生产生活供水要求,灌区规模较为合适;新疆车尔臣河灌区基于利用大石门水库调节,提出依托小石门三级水电站尾水输水,对第一引水枢纽、第二引水枢纽、革命龙口、塔提让龙口、阿热勒渠首、河东右岸取水水源优化,确定最佳的3个取水水源,同时将灌区分为4个自压系统,其中车尔臣河西岸3个、东岸1个,可为类似地区取水水源工程的方案优化和灌区规模确定提供参考,具有重要的工程应用意义。

微塑料在某水厂水源与处理工艺中的时空分布

微塑料通常是指粒径小于5 mm、不溶于水并持久存在的塑料固体微粒。文中采集了水厂处理工艺中的样品,检测其中的微塑料,根据检测结果,从净水工艺、不同水源、不同时期3方面进行了对比分析。结果表明,原水中的微塑料含量规律为枯水期多于丰水期,本地水库水源多于“南水北调”水源,主要受到人类活动和季节特性影响。水厂工艺对微塑料有较好去除效果,其中混凝沉淀的处理效果最好,但混凝剂、消毒剂和滤料可能存在引入微塑料污染的风险,有待进一步研究对其进行验证。在20~500μm粒径内,“南水北调”水源中的微塑料粒径主要集中在20~50μm,大于100μm的微塑料颗粒极少;疑似由净水药剂引入的微塑料粒径主要是20~50μm。所检测的不同水源、不同时期采集的原水样品中均出现了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚酰胺(PA),在研究微塑料去除方法时应重点关注这3种成分的微塑料;PBS微塑料含量远大于其他组分,且其更容易被净水工艺去除;当水源地存在捕鱼活动时,PA微塑料含量可能会大幅增加。

影响双护盾TBM掘进效率的地质因素及对策研究

针对地质因素影响TBM掘进效率的问题,以兰州市水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工为背景,采用现场调查、数据统计的方法,分析了岩石单轴抗压强度、岩体完整性、岩石石英含量、地应力、地下水等对TBM施工的影响,并针对各种地质因素提出了TBM施工对策。结果表明:①当岩石单轴抗压强度R_(c)在50~80 MPa时,TBM施工速度最高,日进尺可达30 m以上;当R_(c)低于50 MPa时,施工速度随强度的降低而降低;当R_(c)大于80 MPa时,TBM施工速度随R_(c)的增加而降低。②当岩体完整性系数K_(v)在0.40~0.60时,施工速度最高;当K_(v)大于0.60时,施工速度随着K_(v)的增加而降低;当K_(v)小于0.4时,施工速度随着K_(v)的降低而降低。③岩石的石英含量越低,地应力水平越低,地下水越少,对TBM施工越为有利。研究结果可为类似工程的TBM地质适宜性评价及施工方法提供参考。

城市应急水源建设工程水土流失防治措施总体布局

南京江北应急水源建设工程是应对高质量发展的要求、落实省政府要求保障城市供水安全、确保民生的重要工程.结合工程案例,通过对工程建设可能造成的土壤流失进行预测,有针对性地提出相应的防治措施总体布局.其成果为类似的城市应急水源建设工程水土保持方案编制提供经验参考.

基于BIM+GIS的引绰济辽水利工程数字孪生综合管理系统研究

随着网络技术和信息化技术的发展,在推进水利工程建设中对数字化、网络化和智能化水平提出了更高的要求。数字孪生综合管理系统以建筑信息模型(BIM)和地理信息系统(GIS)为基础,利用数据融合技术和模拟仿真设计了基于BIM+GIS的引绰济辽水利工程数字孪生综合管理系统应用的技术路线,结合引绰济辽水利工程对系统数据驱动模型的构建与集成的需求,对设计中使用的BIM数据和GIS数据等多源数据融合进行了研究,应用到引绰济辽水利工程数字孪生综合管理系统的建设中,为系统中的接口开发、应用模块和智慧管理提供了支撑。最后结合引绰济辽水利工程应用,验证了所提基于BIM+GIS数字孪生技术在水利工程综合管理系统中的应用,为BIM+GIS和数字孪生技术在智慧水利建设提供了参考。

不同水源特征水库中溶解性有机物的光学特性对比

为考察A水库(“引黄工程”水源水库)与B水库(普通类型水库)的溶解性有机物(DOM)在相对分子质量大小、组成特征及来源方面的差异,采用紫外-可见光谱技术以及三维荧光光谱技术结合平行因子分析法,针对A水库和B水库水体中DOM的吸收参数特征和荧光特征进行了研究。结果显示:A水库和B水库的DOM均有较强的自生源特征,但两水库的DOM在组成特征和来源上存在一定差异。B水库样本中存在长波类腐殖质C1(E_(x)=350 nm,E_(m)=454 nm)、类色氨酸物质C2(E_(x)=300 nm,E_(m)=361 nm)和类色氨酸C3(E_(x)=220 nm/250 nm,E_(m)=347 nm)3个荧光组分,而A水库样本中存在长波类腐殖质C1、类色氨酸物质C2两个荧光组分,说明A水库的组成特征相对更加简单。DOM吸收参数特征分析显示,A水库水质状况良好,其DOM相对分子质量较大,主要来自自生源;而B水库处于富营养状态,其DOM相对分子质量较小,富里酸成分和水体芳香性较高,水生环境中维管束植物输入较为丰富,主要来自入库河流和自生源。光谱指标差异性分析显示,A水库DOM外源输入比例小于B水库,同时A水库的水质污染源更多以陆源输入为主。研究揭示了水库中DOM的光学特性,可反映水库的环境污染程度和富营养化程度,为进一步探究DOM在不同水源特征水库的环境行为特征及水库水质保护等提供参考。

石家庄市主城区应急需水规模浅析

城市应急水源工程建设是城市供水保障体系的重要组成部分,加强常规水源和应急备用水源之间的有机结合,通过不同水源之间的互通互济和联合调配,可提高城市供水的安全性和可靠性。以石家庄市主城区为研究对象,在现状用水水平分析基础上,根据国民经济发展规划和居民生活刚性用水需求,分别采用定额指标法、人均综合用水指标法进行应急需水规模预测,综合确定石家庄市主城区应急需水规模,该成果可为应急水源工程规模的确定提供技术支撑。

南宁市宾阳县供水水源布局方案研究

宾阳县人均水资源量少,且地处流域分水岭交界及河流源头地区,水资源开发利用难度大,资源性和工程性缺水问题严重。目前,宾阳县城区及周边乡镇大部分以地下水为主水源,供水能力不足。通过分析宾阳县城区周边水资源状况和开发利用条件,结合水源水量水质情况、宾阳县发展规划、经济合理可行等因素,对不同水源工程方案进行综合比较,最终推荐郁江调水作为宾阳县正常供水水源。

环北部湾广西水资源配置工程玉林、北海水源布局研究

玉林市、北海市人均水资源量少,水资源开发利用难度大,资源性和工程性缺水问题严重,现状供水格局与经济社会发展布局不协调。通过分析玉林市、北海市周边水资源状况和开发利用条件,结合水源水量水质情况、玉林和北海市经济发展规划、经济合理可行等因素,对不同水源工程布局方案进行综合分析比选,提出技术可行、经济合理的方案。