我国西部"五江一河"可供跨流域调取的水量究竟有多少? ——二评"红旗河工程"构想

以青藏高原南部为主体的我国西部大江大河,可供跨流域调取的水资源量究竟有多少?是决定向西北干旱区调水成功与否的前提条件之一。因此,本文关注的焦点是:我国西部诸江河究竟有多少水资源量?能否达到"红旗河"构想的每年600亿m~3的调水量?本文依据各类文献资料中有关"红旗河"拟取水的"五江一河"各节点上、下游水文站及相关水电站的多年平均径流量及年际变化数据,估算并厘定出各取水节点的年平均水资源量为:雅鲁藏布江600×10~8m~3,帕隆藏布与易贡藏布合计320×10~8m~3,怒江320×10~8 m~3,澜沧江200×10~8 m~3,金沙江313×10~8 m~3,雅砻江250×10~8 m~3和大渡河210×10~8 m~3。按照S4679课题组和王浩院士所给出的国际通行的20%跨流域调水比例或21%的"红旗河"标准,本文匡算出"五江一河"理想的可调取水量为442.6×10~8m~3或464.7×10~8m~3,不足S4679课题组构想的600×10~8m~3调水量的78%。如果南水北调西线规划得以实施,则"红旗河"难以从金沙江、雅砻江和大渡河这三个节点全额调水,长江上源只有大渡河(18.5～20.6)×10~8m~3的水量可资利用。这种情形下,本文匡算出可供"红旗河"调取的总水量为(288～323.0)×10~8 m~3,只有S4679课题组构想调水量的大约一半,充其量不到54%。     

千河流域水资源开发利用现状及存在问题

千河为渭河左岸一级支流,地处宝鸡市西北部,流域总面积 3 493.9 km2,河长 152.6 km.干流建有段家峡、冯家山、王家崖三座水库.冯家山坝址以上多年平均天然径流量 4.44亿 m3,全流域人均地表水量 1 100 m3,耕地亩均地表水量 510 m3.地下水资源量1.7 亿m3,可开采量 0.75 亿 m3.2005年流域内总用水量约 0.63 亿 m3,农业占总用水量的 80%.针对流域水资源开发利用存在的问题,对流域水资源开发利用提出几点设想.     

金堤河洪涝水资源利用初步探讨

根据以人为本,人水和谐的现代治水理念,以金堤河洪涝水资源化,缓解聊城市水资源紧缺矛盾为目的,在分析金堤河径流量、聊城市水资源特点、引水工程现状等的基础上,分析跨省、跨流域汛期调水的风险性,并对洪涝水资源利用进行简要评估,得出这是一项变害为利、改善环境、造福子孙后代的利民工程,宜尽早实施。     

青藏高原东南部地貌特征与藏水北调源头段的可能线路——试评"红旗河工程"构想

本文根据S4679课题组关于"红旗河"西部调水工程的网络报道信息和王浩院士在清华大学的讲演视频,按其提供的"红旗河"河道节点高程,在Google Earth地图上标定了"红旗河"在雅鲁藏布大峡谷的起点和源头段多处河流节点的地理坐标。按照课题组设定的自流河道坡度(2.10?或稍高),作者无法在我国境内等高线图上找出一条能"自流"到怒江的河道线路,这是由青藏高原东南部(地球上高差最大地区)被并行南流的一系列大江大河深深切割的高山深谷地貌特征所决定的。"红旗河"构想的无深埋长隧洞的509 km源头段自流河道纯属虚构,实际上在我国境内不存在这样的自流线路。若辅助于深埋长隧洞工程,本文提出含有70 km隧洞穿越岗日嘎布山和66 km隧洞穿越伯舒拉岭的自流河道新线路,称之为"雅怒河",以备参考。同样,对于源头段以下的"红旗河"河道,由于天然河道比降太大,亦无法像课题组构想的那样,对怒江60 km、澜沧江43 km和金沙江97 km共计200 km自然河道加以利用。     

青海柴达木盆地巴音河上游径流量对气候变化和人类活动的响应

基于1959-2013年径流量及气象数据,运用Mann-Kendall趋势检验、R/S分析、累积量斜率变化率等方法,分析了青海柴达木盆地巴音河上游径流的年际变化、年内分配、变化趋势及其周期性,定量评估了降水变化和人类活动对径流量变化的贡献率。结果表明：巴音河上游径流量以0.2×10⁸ m³·（10a）^-1倾向率呈显著上升趋势,Hurst指数为0.78,存在20 a左右的丰平枯变化周期,21世纪流域进入丰水期;径流量变化以21～22 a的年代际变化周期最为显著,同时存在10～11 a的年际变化主周期;径流量年内分配不均匀,集中于夏秋两季,径流量呈现先增后减的单波峰分布特点,进入21世纪,年内最大月径流量呈现向后推迟的趋势,年内分配趋于集中;径流突变发生在2001年,降水对巴音河上游径流量增加的贡献率为83.06%,人类活动的贡献率为16.94%。因此,气候是影响巴音河上游河流径流变化的主要因素,人类活动的影响次之。研究结果对巴音河流域未来水资源开发利用和生态环境保护有一定的指导和借鉴意义。     

气候变化对玛纳斯河的径流量影响预测模拟分析

山区积雪和冰川融水径流是内陆干旱区的重要水资源, 研究全球变暖情景下温度对融雪径流的影响具有重要意义. 以典型的内陆河玛纳斯流域上游为例, 利用基于度-日因子算法的SRM(Snowmelt Runoff Model)融雪径流模型, 根据当前变化趋势和年内分配模拟出20种假定来模拟未来气候情景(气温上升1 ℃、 2 ℃、 3 ℃、 4 ℃和降水变化率为0、 ±10%、 ±20%的随机组合情况)下的河道径流量, 从而计算出径流量的变化率, 分析了温度和降水变化对径流量的影响. 结果表明: 对于以雪冰融水为主要补给的玛纳斯河, 随着温度和降水的增加, 径流量也会增加, 并会使融雪径流提前. 假定降水量不发生大的变化, 温度增高1 ℃, 径流量增大13%~16%; 在气温一定时, 降雨量增加10%, 径流量增加2%左右, 说明气温和降水都对干旱区内陆河山区径流形成具有重要影响. 该研究对制定气候变化情景下的水资源适应对策具有重要指导意义.     

1954-2009年窟野河流域降水与径流变化趋势分析

通过窟野河流域温家川水文站流量实测数据及神木气象站降水观测数据,运用累计距平法、R／S法、Mann—Kendall趋势检验法分析1954—2009年间温家川水文站以上窟野河流域降水与径流的年内、年际变化特征。结果表明,窟野河流域汛期降水量和径流量分别占全年降水量和径流量的76．6％和59．19％。20世纪50年代至90年代,径流变化过程基本与降水过程一致,但到21世纪初期,径流量出现明显下降趋势,截止到2009年,径流量已减小到1．25×10^8m3。从季节分配上来看,春、夏、秋三季的降水量呈微弱的降低趋势,而冬季降水却以0．04mm／a的趋势递增。通过对1975—2009年的煤炭开采与径流量的相关关系分析表明,虽然在这期间降水量没有明显的衰减,但是窟野河年径流量从20世纪末开始就出现了明显的减少,这主要是煤炭大规模开采等人类工程活动引发的后果。     

新疆克孜河水文特性分析

发源于帕米尔高原与天山西南支脉高山区结合部的克孜河,为噶尔河流域第一大河。通过对克孜河流域概况、气候、降水、径流、洪水、冰川及泥沙等方面水文特征进行分析探讨。得出:克孜河流域降水年内不均匀,径流分配极不均匀,多年平均径流量为22.51×10^8 m^3,变差系数0.17,主要用于灌溉。洪水成因复杂,主要有冰雪融水型、暴雨型、混合型和泥石流溃坝型,洪水危害大,需要加强防洪措施。     

1957-2010年天山玛纳斯河流域夏季径流及洪水过程对极端气候事件的响应

利用玛纳斯河流域肯斯瓦特站1957-2010年的气温、 降水和洪水径流等资料, 分析了该流域自1957年以来的气候变化以及夏季洪水径流过程对极端气候的响应. 结果表明: 玛纳斯河流域自1957年以来平均气温呈明显的上升趋势, 1979年是年均温由下降趋势转为上升的转折点, 并且1978年之后极端高温天气增多, 主要出现在7月份.玛纳斯河年降水量总的变化趋势是波动减少的, 1986年以后降水有所增加, 但只是恢复到多年平均降水量水平的上下波动.降水主要集中在4-8月, 约占年降水量的70%.气温高的月份与降水量多的月份并不完全对应, 如5月份气温较低, 但降水较大; 7月气温最高, 但6月降水量最大; 8月气温较高, 但降水量较少.玛纳斯河年径流主要集中在6-9月, 4个月的总径流量约占全年总径流量的80%, 7月份径流量最大, 约占全年总径流量的28.8%.历年最大洪峰流量呈显著增加趋势, 1993年是最大洪峰流量由下降变为增多的转折点, 而1994-2010年最大洪峰流量基本保持在高位上下波动.最大15日洪量占年径流量的比例较大, 说明洪水过程持续时间较长, 汛期水量较为集中.最大洪峰流量出现时间基本都在7月和8月上旬.玛纳斯河夏季月径流与夏季月气温和降水的关系并不密切, 低度相关, 说明玛纳斯河流域自1993年以来夏季洪水频繁发生, 尤其超标准洪水次数增多、 量级增大主要是由于夏季极端高温和极端降水天气增多引起的.     

新疆玛纳斯河“96.7”特大洪水分析

１９９６年７月１８日,新疆玛纳斯河流域发生了有实测资料记载以来的最大洪水。此次洪水峰高量大,持续时间长,破坏性极强,造成了很大损失。本文对这次洪水的成因、特点进行分析,供参考。１流域概况玛纳斯河（以下简称玛河）流域位于天山北麓,准噶尔盆地南缘,地处北纬４３°２７′～４５°２１′,东经８５°０１′～８６°３２′之间,流域总面积为２６５００ｋｍ２。玛河发源于天山北坡依连哈比尔尕山,全长３２４ｋｍ。山区（红山嘴以上）集水面积５１５６ｋｍ２,平均海拔３０００ｍ,河长１９０ｋｍ。山区各小支流在肯斯瓦特水文…     

大理河2017年“7·26”暴雨产洪产沙浅析

阐述了大理河2017年"7·26"暴雨洪水的水文情势,计算了次洪径流量和次洪输沙量,并与历史洪水进行了对比分析,发现本次洪峰流量、次洪径流量和次洪输沙量在历史点群的左上方或点群中间。结果表明:几十年水土保持工作和生态修复政策的实施,大理河流域下垫面发生了一定程度的改变,但是遇到"7·26"这样的强降雨,依然会产生高含沙洪水。     

陕西关中地区水资源的可持续发展支持能力

在阐述水资源支持能力涵义的基础上,计算了关中地区生态需水量、75%保证率时可利用水量、75%保证率时总需水量以及水资源支持能力的供需平衡指数。结果表明：关中地区生态需水量2005年为43.699×10^8m^3,2010年为44.119×10^8m,2015年为44.394×10^8m^3;2005年75%保证率时可利用水量为49.885×10^8m^3,2010年为49.466×10^8m^3,2015年为49.190×10^8m^3;2005年75%保证率时总需水量为94.26×10^8m^3,2010年为86.63×10^8m^3,2015年为84.22×10^8m^3。最后计算水资源支持能力的供需平衡指数,2005、2010、2015年,供需平衡指数小于0,说明流域可供的水资源量不具备对这样规模的社会经济系统的支撑能力,流域水资源对应的人口及经济规模是不可承载的,供需平衡的差值主要靠侵占河道内的生态需水量来实现的,河道内的生态破坏就是很好的证据。     

基于SWAT模型的格尔木河径流演变特征研究

我国西北旱区生态环境脆弱，是全球气候变化的敏感区域之一。近几年来，在全球暖化的大环境下，区域地表水产流机制改变诱发的水文与生态问题越发突出。本文以青藏高原北部极端干旱的格尔木河流域为例，利用SWAT建立流域主要产流的山区地表水文模型，结合区域水文资料等定量研究格尔木河径流演化及其渗漏补给地下水的时空演变特征。结果表明，在1976～2014年期间格尔木河出山口径流量呈递增趋势，年增长率达0.38 (m³·s^-1)·a^-1,多年平均径流增量约1.66×10⁸ m³,且夏季径流量增加较冬季更为显著。降水和温度是影响流域山区地表产流量增加的主要气象因子。流域出山口径流量的增加改变了盆地内地表径流入渗补给地下水的条件，格尔木河多年平均渗漏补给地下水量为9.89×10⁸ m³。河流渗漏量的递增会打破区域地下水系统平衡，诱发一系列水文生态问题，威胁区域可持续发展。本研究可为我国应对全球气候变化带来的旱区水资源和生态环境挑战提供科学支撑。     

基于树轮水文研究的提孜那甫河径流量长期变化

西昆仑山北坡山区分布的雪岭云杉是开展树轮水文研究的良好载体,为重建历史水文变化提供了重要的代用资料。分析了西昆仑山北坡雪岭云杉树轮宽度年表对提孜那甫河径流量的响应特征,发现树轮宽度年表与提孜那甫河年径流量(上年8月至当年7月)的显著正相关关系,建立了二者之间的一元线性回归方程,重建了提孜那甫河1665~2013年径流量序列。重建径流量序列中存在7个枯水期和8个丰水期。重建径流量序列平均值为27.87 m3/s,与实测期平均值接近,但重建序列中的极端旱涝的强度和发生频率均更高。基于树木年轮宽度重建更长时间的径流量序列,对于流域水资源科学管理和分配以及下游水库和防洪工程等项目建设的风险评估等具有重要意义。     

天山玛纳斯河冬季径流对暖冬和冻土退化的响应

天山高山地区大范围为冻土区,冻土的存在对水文过程有极大的影响.20世纪90年代以来,玛纳斯河流域气温10 a升高了0.54℃,以冬季升温为主,降水量没有增加趋势.应用1957—2004年近48 a的气候和水文月资料,研究了具有多年冻土的高海拔河流的冻土和水文响应.检测到12月至翌年2月气温升高0.8~0.9℃时冬季径流量响应显著,冬季径流在12至翌年2月份增加了14%~26%,其中1月份增加26%.遥相关分析表明,10~11月的水量增大也可导致冬季河流水量增多,1.5~3.0 m的活动层的深度和温度变化导致了这些响应.冻土区的冬季径流水文响应比气温更快、更显著.但冻土和积雪观测的不足使冬季水文变化具有不确定性.     

中国不同气候区河川径流对气候变化的敏感性

利用一个简单的月水量平衡模型,模拟了位于中国不同气候区的21个典型流域的径流量过程,采用假定的气候情景,分析了河川径流量对不同气候变化的敏感性。结果表明,所采用的月水量平衡模型能够较好地模拟不同气候区的月流量过程,21个典型流域的Nash-Sutcliffe模型效率系数大多超过65%,水量平衡误差也均控制在1%以内。黄河以北干旱半干旱地区的典型流域径流量对气温和降水变化的响应敏感,其次为华中、华南半湿润区和湿润区,西部高寒山区径流对气候变化的响应最弱。因此,中国适应气候变化的重点应集中在干旱半干旱地区。     

2012年“海葵”台风期间甬江流域来水量分析

2012年"海葵"台风给宁波市带来罕见的暴雨洪水。分析了本次暴雨特点,通过对宁波市内最大流域-甬江流域内各水系的河道径流量、各水库增蓄水量的统计,推算台风期间整个甬江流域的来水量,并与2005年"麦莎"、"卡努"台风带来的水量进行比较分析,为以后抵御特大台风暴雨灾害的调度提供参考,为掌握甬江流域的入海径流量提供依据。     

引湑济黑调水工程对黑河干流水电站发电增益的分析

西安市引湑济黑调水后,黑河每年的径流量明显增加,干流水电站利用调水新增了水能资源。通过对黑河水文资料、相关水电站的初步设计、引湑济黑工程的实际调水量等进行分析,计算黑河干流既得利益的发电增益。结果认为年发电增益可达788万,经济增益达252万元,增益4.82%。     

珠江区水资源的分布特点及变化分析

通过对珠江区地表径流量的分析评价,研究其水资源的时空分布特点及变化规律。珠江的水资源特点是水量相对丰沛,但时空分布极不均匀。东西差异大,南北差异小,自东向西逐渐递减,沿海地区多于内地,山地多于平原。水资源的年际变化较大,且往往出现连续丰水或连续枯水年的情况。年内分配不均,汛期4~9月径流量一般占全年的60%~90%。     

中线调水前汉江中下游水量和水质本底特性及变化趋势分析

为研究南水北调中线工程调水前,汉江中下游的水量和水质本底特性及变化趋势,选择汉江中下游6个水文站及4个水质观测断面,采用数理统计、Mann-Kendall检验和Spearman秩次检验法,分别从水量和水质两个方面进行了分析。研究结果表明:(1)对比分析历史长序列流量资料,1999~2013年间汉江中下游地区处于偏枯期;(2)汉江中下游水量的年际变化较大,极值比介于2.7~3.3之间。水量年内各月分配变化也较大,汛期径流量占全年的63%~66%,非汛期仅占全年的34%~37%;(3)汉江中下游地区各水文测站的年均流量序列,总体上随时间变化的趋势均不显著,但经历了1980~1990的偏丰期及1990~2013的偏枯期;(4)汉江中下游地区的水质达标情况较好,大部分年份的水质均优于III类水质标准,且水质无显著的变化趋势。