跨国界河流、跨流域调水与我国南水北调的基本问题

跨国界河流常是当今国与国水资源矛盾与冲突的发源地。在水资源空间分布不均衡背景下,跨流域调水是解决地区性水资源短缺的有效途径之一;然而,它同时也导致一系列社会经济与资源环境等问题。本文论述了主要跨国界流域中有关国家围绕水资源展开的矛盾与冲突,谈判与妥协。     

南水北调西线工程水源区水资源的立体监测

随着全球变化和人类活动影响的加剧,以及水资源演变的"自然—人工"二元驱动特性凸现,传统的水资源监测难以满足现代水资源开发、管理与保护的需求,针对西线工程水源区现有水资源观测站网存在的地基站点稀疏、布局不尽合理、监测手段落后和信息共享不畅等问题,提出了客观性、整体性、共享性、信息化、经济性五大监测站网优化原则。以气象与水文监测发展规划,行业规划与标准,水文、气象及生态监测研究新成果为优化依据,以GPS水汽观测、AWS自动气象站观测网、风廓线仪、边界层铁塔、探空观测以及多普勒雷达系统等现代化观测手段对区域空中水资源进行监测,同时,新增地表水水质站31处、降水站54处、生态水文监测站14处、水位站7处、水文站25处和土壤墒情站14处,对四川省境内的陆面水资源进行监测,新增自动气象站观测站点18处、水文站7处和土壤墒情观测站7处,对坝址以上集水区的陆面水资源进行立体监测,形成空基—地基一体化的水资源监测网络系统,为工程建设与运行调度、区域生态保护、经济社会发展提供支撑。     

丹江口库区水土保持的生态服务功能价值估算研究

在特定尺度和区域范围内,运用环境经济学理论和方法,定量评估了规划实施的丹江口库区水土保持近期项目的生态服务功能价值。结果表明：水土保持生态建设近期项目全部发挥效用后,全年生态服务价值总量为3274亿元,其中,保持和涵养水源价值为448亿元,水污染防治价值791亿元,保持和改良土壤1027亿元,固碳供氧价值314亿元,净化空气价值352亿元,维持生物多样性价值341亿元。在各项价值中,保持与改良土壤、水污染防治价值最为突出,是水土保持生态价值的主要体现。从机会成本角度分析,水土保持生态建设项目实施的年成本为239亿元,生态服务功能价值为成本的1369倍,建设项目预期生态经济效益非常显著。研究结果可为远期规划项目生态效益定量评价提供借鉴,为水源区生态补偿机制的建立提供理论依据。     

南水北调中线水源区与海河受水区旱涝遭遇研究

南水北调中线工程水源区与受水区的旱涝遭遇性是跨流域水资源调配与管理运行的重要依据。利用我国近500 a旱涝等级历史资料和近几十年的实测雨量资料,进行了南水北调工程水源区与海河受水区历史旱涝特征分析,并采用集对分析法对水源区与海河受水区的旱涝遭遇进行了研究。结果表明: 南水北调中线水源区与海河受水区历史上旱涝灾害频发,持续性旱涝灾害严重,近3个世纪以来旱涝灾害发生次数和程度都呈现出增加的趋势。水源区与海河受水区旱涝的联系度很低,两个区域的旱涝状态同步性比较差,旱涝遭遇情况对工程调水有利的几率为567%,对工程调水不利的几率为2488%。因此,要使南水北调工程发挥最大效益和价值,还需要其他水利工程配合进行合理调控。     

气候和地形对南水北调中线水源区夏季植被覆盖变化影响分析

南水北调中线工程是我国重要的大规模跨流域调水工程,其水源区生态保护对于整个工程具有重要意义,但水源区生态环境脆弱,特别是近年来受工程实施和气候变暖的影响,区域植被生态安全面临重大挑战。因此,为了掌握水源区植被动态演变规律及其环境响应特征,基于2000—2020年MODIS植被覆盖度(Fractional Vegetation Cover, FVC)、气象和地形等数据资料,采用线性趋势分析、稳定性分析、相关性分析等统计方法,分析南水北调中线水源区夏季FVC的时空特征,探讨植被覆盖变化对气候、地形因子的响应。结果表明：1)水源区夏季FVC存在明显的空间异质性,分布格局整体呈现中间低、两边高,并以库区、汉江为中心逐步向四周增加的特征,但总体以高FVC为主,占比达到73.5%,主要分布在海拔1 000 m以上地区。2)水源区夏季FVC从2000—2020年整体呈明显增加趋势,平均增加速率为0.51%/a,其中高覆盖区平均增加速率为1.92%/a,其分布面积也呈显著增加趋势,表明21年水源区植被生态总体呈改善态势。3)水源区夏季91.5%的区域植被得到改善,与近年来水源区大力实施退耕还林和天然林...     

南水北调东线工程徐州段河流生境质量评价

河流生境质量评价是河流生态系统健康评价的关键之一。本文评价自然和人为作用下的河流生境质量,以南水北调东线工程徐州段丰县、邳州两市输水通道上的河流为研究对象,结合环境特点,选择了反映河道生境、河岸生境和滨岸带生境的10个指标,给出了每个指标的评价方法和5级标准特征值,建立河流生境质量评价体系,确定评价指标的等级标准,对研究区内16个河段的生境质量状况进行综合评价。结果表明:(1)河流生境质量指数(IRHQ)综合得分介于33~91。根据评价等级划分标准,其中有50%的河段生境质量达到"优"等,其余介于"良"等到"劣"等,河流生境质量整体状况良好。(2)河流生境质量指数与NH_4~+-N、COD、TN呈负相关,与DO呈正相关,多项生境指标也与水质指标具有相关性,表明生境质量与水质的相互影响。     

消毒剂和溶解氧对管网铁释放影响的中试研究

针对南水北调中线水源地丹江口水库水调入受水区城市后,可能引起管网铁腐蚀产物释放的问题,从北方某受水区城市的实际管网中挖取了原通地下水的3个地点的铸铁管道,在丹江口搭建了中试模拟系统,开展水源切换以及消毒剂和溶解氧对管网铁释放影响的中试研究。结果表明,实验管道管垢较薄且稳定性较差,在水源切换初期有"黄水"现象发生;增加进水硫酸根浓度,管网系统出水总铁浓度和浊度均有所增加;在0.3~3.6 mg/L的范围内改变进水自由氯浓度对实验系统铁释放的影响没有明显的规律;但进水氯胺浓度从1.3 mg/L增加到2.0 mg/L时,YS系统的铁释放有所升高;进水溶解氧浓度从8 mg/L增加到15 mg/L时,实验系统的铁释放都有明显的降低,但再增加到20 mg/L时,铁释放反而有所升高。     

两次订购机会下南水北调东线供应链优化

论文研究了准市场条件下南水北调东线供应链两次订购优化决策问题,在降水服从随机分布条件下,分别建立了需求与降水无关、需求与降水相关两种情形下的供应链报童优化模型,并分别考虑了一次订购机会和两次订购机会情形,最后进行了算例分析.研究表明:提高降水利用率,有助于减少系统抽水量,节约能源和水资源.两次订购机会的存在使得外地分销商初次订购的水资源量小于只有一次订购机会情形.两次订购机会情形下,二次订购批发价越高,则外地分销商初次订购的水资源量越大.     

南水北调中线丹江口库区生态环境质量评价

以南水北调中线工程的主要淹没区和水源地--丹江口库区为研究区域,以区域生态环境质量评价理论为基础,以遥感影像为主要数据源,选取水热条件、地形地貌、土地利用和土壤侵蚀等环境评价因子,建立生态环境质量综合评价模型,对丹江口库区的生态环境现状进行定量评价。结果表明：库区的自然生态环境现状整体一般偏好,达到良好标准的占43.24%,较差及以下的面积达到区域总面积的1006%。较好地段主要集中于河谷平坝,500～1 000 m的中海拔地区生态环境质量差异较大,生态脆弱度高。库区中东部地区相对较好,北部和西部相对较差。需要采取积极的生态环境保护措施,以保障南水北调中线工程的安全运营和效益的充分发挥。     

江河有情润北国——南水北调工程的现实与梦想

为从根本上解决我国北方地区水资源严重缺乏的局面而兴建的令全球瞩目的南水北调旷世工程,凝结了党和国家领导人、众多科技工作者和广大人民群众无数的智慧和心血。南水北调工程自2002年12月正式开工建设以来,随着时间的推移,其恩泽子嗣、顺意民生的独特魅力也日益彰显。