关于黄淮海东部平原南水北调受水区水资源优化配置与生态环境综合治理的建议

黄淮海东部平原是旱涝碱咸灾害俱存、水资源最缺、深层地下水严重超采、生态环境最为恶化、南水北调受水的重点地区。这个地区如何做到“先节水调水、先治污后通水、先生态后用水”，是南水北调前期工作必须解决的重大课题。本文提出了水资源优化配置与生态环境综合治理的思路、措施及科学研究与示范的建议。     

南水北调中线水源地河水地球化学特征与流域侵蚀

丹江口水库及其上游流域是南水北调中线工程的水源地,本文讨论了水源地河流水化学与锶同位素(87Sr/86Sr)组成变化特征,目的在于了解水源地流域河流地表水溶质的物质来源以及岩石风化侵蚀过程和人为活动的影响。流域内河流水化学组成以Ca2+、HCO3-为主,Mg2+和SO42-次之,反映了碳酸盐岩风化溶解起控制作用的典型特征。水化学分析表明水源地河水受到工农业活动等人为因素的影响;河流87Sr/86Sr同位素地球化学研究表明,流域岩石风化输入至少存在三个不同端员(硅酸岩、石灰岩和白云岩)之间的混合。水源地流域内硅酸岩和碳酸岩的风化侵蚀速率分别为38.6和4.4 t/km2.a,总岩石风化侵蚀速率高于全球河流平均值。     

南水北调中线河南省受水区浅层地下水水位演化规律

南水北调中线工程供水后对河南省受水区浅层地下水位、用水结构等产生了重要影响。首先回顾了河南省平原区以往地下水位埋深变化,并通过收集、统计2008—2018年河南省受水区浅层地下水位的监测成果,基于ArcGIS软件,针对南水北调中线供水前后河南省受水区浅层地下水位变化进行量化分区;结合降水量、地下水资源量、供水量等资料对供水前后河南省受水区用水结构变化等进行分析。结果表明:自20世纪60年代至2008年,河南省平原区浅层地下水位平均埋深整体逐渐增加;河南省受水区地下水资源量随降水量增加呈线性增加趋势;南水北调中线一期供水后,2015—2018年平均地下水供水量在地下水资源量中的占比较2008—2014年减少9.55%;受水区浅层地下水位有所回升,且主要体现在埋深 > 8~12 m范围向埋深 > 4~8 m及≤4 m范围的转变,埋深 > 12~16 m及 > 16~20 m范围在受水前后基本保持不变,埋深 > 20 m的区域范围有所减少;2008—2014年各监测点分布县区的浅层地下水位呈下降趋势,2015—2018年供水期间有2/3以上县区浅层地下水位逐渐恢复;农林渔业用水和工业用水占比在供水后均有所减小,城乡生活、环境综合用水占比增加明显。研究结果表明南水北调中线工程对河南省受水区浅层地下水位恢复及缓解供水矛盾问题等产生积极有效的影响。      

南水北调中线石家庄受水区地下水修复潜力及水位变化

在阐明地下调蓄的有关理念、评价原则和方法的基础上,揭示了南水北调中线石家庄受水区可利用地下调蓄库容19.11×108m3,连续30天调蓄下平均入渗强度为6.88×104～9.63×104m3/d·km2;在南水北调客水、减少开采量和利用当地雨洪进行地下调蓄下,10年后石家庄地下水漏斗的中心水位埋深将由现在的52.3m恢复至39.9～40.8m,漏斗面积由现在的401km2缩小至320～326km2;30年后中心水位埋深将恢复至22.8～31.4m,漏斗面积195～261km2。其中减采调蓄模式稳定地下水储存资源,当地雨洪调蓄模式增补储存资源,而南水北调客水直接参与地下调蓄的水量有限,主要作用是为减采和雨洪调蓄模式创造良好的实施前提条件。     

南水北调受水区地下水压采与城市供水安全问题研究

以南水北调受水区沧州市为例,分析地下水对于保障该市供水安全的重要作用,并结合其水资源开发利用现状,指出供水管理是当地供水量长期增长,并导致严重生态环境问题的主要因素.随着极端气候频率的增加与人类活动的加剧,当地的供水安全将直接受到威胁.必须结合当前认识的发展,转变为需水管理的供需平衡战略,即随着南水北调工程的实施,积极推进节水型社会建设,同时逐步有序的开展地下水压采工作.最后结合南水北调建设的现状,在遵循科学规划的基础上,明确了今后一段时间的压采量,并从行政手段、法律手段、经济手段、科技手段等多方面提出了对策,确保压采工作的顺利进行,为华北地区其他城市供水安全提供参考.     

黄淮海流域植被覆盖变化对径流的影响

植被是流域水循环过程的重要环境因子之一,植被变化对径流的影响是当前研究的国际前沿和热点问题。以全球变绿最突出的黄淮海流域为研究对象,基于1982-2016年水文气象观测资料及归一化植被指数（NDVI）数据,利用Mann-Kendall等趋势检验方法检测NDVI的时空变化特征。基于Budyko-Fu公式构建黄淮海流域水热耦合模拟模型,分析模拟径流对Budyko-Fu模型参数ω的敏感性;基于参数ω与气候、植被等要素的统计关系,建立利用气候季节性指数和NDVI计算参数ω的经验公式,利用弹性系数法,识别参数ω对NDVI变化的响应,利用复合函数链式求导法则研究NDVI变化对黄淮海流域径流的影响。结果表明:1982-2016年黄淮海流域NDVI呈显著增加趋势;NDVI增加会使模型参数ω增加,进而导致径流量减少;NDVI每增加10%,黄淮海流域径流量平均减少8.3%;植被变化对径流的影响具有显著的空间差异性,气候越干旱、植被条件越差地区的NDVI变化对径流影响越显著。     

浅议工业节水途径

静海县属于水资源严重短缺、水环境承载能力较弱地区,又以工业强县为发展方向,工业用水效率不高,用水量逐年增加,因此,工业节水潜力很大,对保障静海县国民经济和社会的可持续发展意义深远.     

节水农业体系及节水潜力分析

根据有关文献及工作实践,论述了节水农业体系及其具体内涵.节水农业一般应包括农业水资源的合理开发利用、节水灌溉工程、农业耕作栽培节水及节水管理技术.节水农业是包含多种技术措施的一套完整的技术体系.发展节水农业不但能够节约和挖潜出巨大的农业水资源量,而且其增产增收效果也十分明显.同时也有利于农业种植结构调整,促进传统农业向...     

黄河古贤水利枢纽工程陕西受水区水资源利用及匹配关联分析

为了分析现有水资源利用情况与经济社会发展的匹配程度,应用基于数列的匹配度计算方法,分别计算了黄河古贤水利枢纽陕西受水区人均用水量与人均GDP的匹配度、工业用水量与工业GDP的匹配度、及农业用水量与农业GDP的匹配度.通过计算和分析,表明当地的水资源利用与经济社会发展不匹配的原因主要表现为:一方面是经济社会发展迅速而水资...     

南水北调西线调水地区水资源及利用分析

南水北调西线工程是从长江上游引水至黄河上游的大型跨流域调水工程（参见附图）,现阶段研究的范围是指从长江上游的通天河、雅砻江和大渡河（下称三条河流）上游到毗邻的黄河上游黄河源到玛曲河段的调水工程涉及地区。该地区位于青藏高原东部,海拔高程２９００～４５０...     

南水北调天津段水利工程对地下水运动影响评估

按水文地质单元划分,分析了南水北调中线一期工程天津干线工程对山前区、冲积平原区、海陆相沉积交互区地下水运动的影响.南水北调工程走向和地下水流向基本呈正交,即使切割了地层,依然不会改变地下水的径流排泄条件,不会出现上游地区水位上升引起次生土壤盐碱化、沼泽化,也不会出现下游地区地下水补给量减少等环境地质灾害问题.区域地下水动态特征、地表水体和工程状况在本文中亦进行了综合阐述.     

“南水北调”西线工程地质灾害危害分析

“南水北调”西线工程区域工程地质条件复杂,活动断裂发育、新构造运动强烈、地震活动频繁,地质灾害的影响很大。本文具体分析了活动断层、地震、冻土及深埋长隧洞地质灾害对工程的危害。     

南水北调工程水价的合理确定

阐述了水价确定与调水工程良性运行的关系,通过对不同水价制定方法的经济学分析,论述了长期边际成本定价对调水资源优化配置的有效性,提出了南水北调工程水价制定原则:以长期边际成本定价思想为指导,实现容量水价与计量水价相结合,以动态调整和价格歧视为辅助措施的水价机制;适当提升南水北调水价,确保受水区水价和水源结构的平稳过渡。     

南水北调中线丹江口水源区(河南省域)矿山地质环境水质安全分析

河南省部分的丹江口水库水源区矿产资源丰富、矿山集中分布和小规模露天民采及无序开采的特征,决定了水源区矿山地质环境恶劣的现状,并由此而产生一系列的矿山环境地质问题。其中以采矿活动对水质影响为甚。所以,依此经过对地下水、地表水及选矿废水排放等的确定,采矿活动引起地下水和地表水质量的恶化对丹江口水库水质的影响程度不太明显。为保障丹江口库区水质和南水北调中线工程引水水质的安全提出科学依据。     

南水北调中线工程水量优化调度研究

针对南水北调中线工程供水系统的特点,应用大系统递阶分析的原理和方法,建立了三层递阶水量优化调度模型.采用模拟技术与优化技术相结合的途径,求解出满足系统整体供水目标下供水区水库的优化调度图,结果可为工程未来运行提供科学依据.     

南水北调西线引水区与黄河上游降水过程的水汽特征分析

利用NCEP再分析资料,分析了南水北调西线引水地区和黄河上游的可降水量、水汽通量、水汽通量散度和该区域的流场.结果表明:在5~9月间,该地区可降水量7月最大,其次为8月、6月、9月,最小为5月;水汽通量主要从南边界获得,北边界存在较稳定的强度不大的净收入,西边界不太稳定,会出现负收入.研究区域上空600 hPa水汽通量主要为辐合,风场散度对水汽通量散度的贡献最大;向研究区域输送的水汽在低层既有直接从孟加拉湾输入,又有从孟加拉湾经中南半岛北部绕过来的,而高层则基本从孟加拉湾直接输入.     

穿黄隧洞束窄河道对河段水沙特性的影响分析

利用建立的平面二维非恒定水流泥沙数学模型,在上游来流为10000年一遇的特大洪水过程情况下,就初步拟定的南水北调中线穿黄方案之一的孤柏嘴线路3 0km隧洞工程方案,穿黄隧洞束窄河道对河段水流流态、泥沙运动及河床变形的影响进行了计算和分析比较。计算结果表明,在该洪水过程情况下,穿黄隧洞束窄河道对河段水沙运动特性有一定影响,但影响不大。     

Karst water control and management in the Hanxing mining area of North China

 The Hanxing mining area of North China includes three coalfields: Fengfeng, Handan and Xingtai. Six or seven coal seams can be commercially mined in Permo-Carboniferous strata, among which the lower three, accounting for 37% of the total reserves, are threatened with karst water from the underlain Ordovician limestone. Hundreds of water inrush accidents have occurred and over 30 mines have been flooded, resulting in heavy economic losses and casualties. In order to avoid water inrushes and keep the mines safely operational, dewatering in the karst aquifer was considered an essential measure. Unfortunately, this practice has caused serious environmental problems such as surface subsidence (sinkhole), dry spring, and water supply shortage. On the basis of a series of investigations and tests in the last 20 years, an alternative method, mining with water pressure, has been proposed and is the main focus of this paper. By using this method, the karst water in the limestone can be preserved to some extent and the coals can be mined in a relatively safe way. Received: 22 March 1996 · Accepted: 8 April 1996     

南水北调西线工程区降水特征分析

利用30个站的1965-2000年日降水资料,分析了南水北调西线工程区的降水气候特征、降水过程特征和降水极值特征.结果表明:该区多年平均降水量为520.5 mm,年降水量等值线呈东北-西南向分布,由西北向东南递增,半干旱区和湿润地区年降水量的分界线在该区沿玉树-清水河-大武-河南-合作-临洮一线分布;降水过程大部分大于5 d,降水集中在3 d左右,过程降水量可分为纬向类和斜向类两种,斜向类占大多数,其中斜向类又可分为西北-东南向、东北-西南向两种,以西北-东南向的发生较多.降水中心由西北向东南方向移动,或中心变动不大,但范围先加大后减小.在所有降水过程中,一日最大雨量出现在壤塘的频率最高,其次为若尔盖和临洮;3 d最大降水量最频繁发生在临洮,其次为壤塘和若尔盖.18次过程降水极值分布与多年的年降水量大值区相对应.1965年、1984年、1992年过程降水偏弱,1981年、1989年、1999年过程降水偏强.