南水北调通水后的海河流域水资源配置与调度管理研究工作若干思考
2017-07-21丁志宏唐肖岗杨婷
丁志宏,唐肖岗,杨婷
南水北调通水后的海河流域水资源配置与调度管理研究工作若干思考
丁志宏1,唐肖岗2,杨婷2
(1.天津市中水科技咨询有限责任公司,天津300170;2.水利部海河水利委员会,天津300170)
结合南水北调通水后的海河流域水资源系统供需新常态和水资源管理新需求,总结了开展南水北调通水后的海河流域水资源配置与调度管理研究工作的目的和意义,提出了研究工作的主要任务和工作内容,论述了包括重力卫星在内的研究工作的关键新技术和要点,以期为有关方面开展南水北调东、中线工程以及其它跨流域调水工程在受水端的后评价及其有关适应性对策措施制订等工作提供技术参考。
南水北调;水资源配置;水量调度;情势评估;对策制订;跨流域调水;海河流域;雄安新区
海河流域水资源严重短缺,供需矛盾突出,自有水资源条件已不足以支撑流域社会经济及生态系统的长期可持续发展。自20世纪70年代以来,长期大量超采地下水、挤占地表生态用水来满足生产和生活供水量粗放式增长的不合理水资源开发利用方式已对流域水生态环境系统带来了严重损害。为此,海河流域已实施了引滦入津、引黄济津、引黄济冀等多项跨流域调水工程,在一定程度上缓解了重点区域水资源紧缺形势,但是海河流域资源性缺水形势并未得到根本改观,工业、农业和城市生活缺水、河湖水生态环境恶化、平原区地下水超采等问题依然突出而紧迫。
南水北调工程是缓解我国北方黄淮海地区水资源严重短缺局面的重大战略性跨流域调水基础设施,其中东线一期工程已于2013年11月正式通水到达海河流域的山东省德州市武城县大屯水库;中线一期工程也于2014年12月全线通水到达北京市团城湖,其供水范围直达京津。南水北调东、中线工程所供水量主要用于满足海河流域的城市生活和工业用水需求,相应的退减水量将返还给农业灌溉和河道湖泊生态用水并在一定程度上减少地下水超采。由此,南水北调通水将使海河流域的水资源开发利用情势在供水端和用水端均产生较为明显的变化,流域供用水格局将发生较大的调整,水生态环境也将发生相应改变,与此对应的流域水资源配置与调度的目标、任务、组织、措施、工程、机制、层次、程序等上层管理结构以及社会、经济和生态方面的利益格局也将产生相应的必要改变和一定调整。
南水北调工程本身就是一个系统,但是从海河流域水资源配置与调度的全局来看,它又是海河流域水资源配置与调度系统的一个子系统。一个子系统的产生与发展,对于原有大系统的内部结构和运行机制将会带来冲击。由于南水北调工程的加入,海河流域水资源大系统将会改变原来的运行轨迹或规律。根据协同学原理,系统总是可以按照自身的结构与机制,使得原有的大系统能够“接受”或“容纳”新的子系统的存在,因此这种协调过程的存在可以使得南水北调工程与海河流域水资源系统融为一体以适应系统运行新常态。为了确保南水北调工程的目标实现和海河流域水资源系统的健康运行,必须从全局的高度和系统的视角,用系统论的方法来分析南水北调工程对海河流域及其各区域水资源系统的各种影响。
南水北调工程的特征决定了其影响面的广泛,将会给原有的海河流域水资源系统的结构(包括工程结构、供水结构、用水结构、组织结构、生态结构、环境结构、管理体制、价格体系等)、状态和运行带来重大的改变。它不仅影响到水资源总量,而且影响到水资源的分配;不仅影响到水资源开发,而且影响到水资源利用和调度;不仅对局部区域有影响,而且对整个流域水资源系统都将产生影响。因此,对于南水北调工程的流域和区域诸多影响分析问题,必须进行综合考虑,不能仅仅分析某一方面的影响而忽略其余方面。
综上所述,为贯彻落实《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》(国发〔2012〕3号)以及水利部《关于印发落实国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见实施方案的通知》(水资源〔2012〕356号)文件精神,结合2014年2月国务院颁布的《南水北调工程供用水管理条例》(国务院第647号令),在南水北调东、中线一期工程通水所引起海河流域水资源系统的工程结构与时空格局均发生重大变化的背景下,为了系统分析和综合评价南水北调工程的实施效果,积极推动南水北调工程充分发挥应有的社会、经济和生态效益,落实地表水量退减和地下水压采工作,理顺流域水资源调度管理机制,提高流域水资源管理工作水平,促进海河流域水资源的合理开发、优化配置、高效利用、有效保护,逐步改善和修复海河流域水生态环境,推进海河流域水生态文明建设,积极而有效地管理水资源情势新常态,亟需就南水北调通水后的海河流域水资源配置与调度管理工作进行系统思考、深入分析、统筹研究,开展情势评估、影响分析与对策制订等工作。
1 工作目的和研究意义
在南水北调相关规划与配置方案的指导下,根据收集和整理得到的南水北调工程规划、建设、运行、管理、调度等数据与资料,通水前后流域内的不同区域、水系、行业、部门、用户等的供用水数据与资料以及通水前后不同区域、水系的水生态系统监测数据与资料等,开展南水北调通水后的海河流域供用水格局变化评估工作,从时间和空间两个维度上,分别对受水区和非受水区在通水前后的供水量与用水量的整体情况、变化趋势及其对区域水生态系统健康状况影响进行评估以期全面、系统地了解与掌握流域水资源开发利用现状情况与变化态势,为提出适应南水北调通水后的水资源管理新常态的流域水资源管理工作方案和保障措施提供基本面分析和数据层支撑;根据流域和区域水资源配置方案、监测数据与统计资料等,从流域和区域两个层面上,开展南水北调通水后的海河流域水资源配置方案评估工作以期全面、系统地了解与掌握南水北调工程对海河流域原有的水资源开发利用体系和水资源配置格局的影响,提出适应南水北调通水后的水资源管理工作新常态的流域水资源配置调整方案,分析南水北调通水后的京津冀用水安全态势以及水生态文明建设成效,夯实京津冀一体化发展的水安全基础;在变化情势评估和方案影响评估的基础上,开展南水北调通水后的海河流域水资源综合管理对策制订工作,以期积极有效应对南水北调工程对海河流域原有的水资源开发利用体系和水资源配置格局的影响以及利益格局调整的需求,提出适应南水北调通水后的水资源管理新常态需求的流域水资源综合管理对策,采用现代技术方法和管理手段,实现全过程、多方位、广视角、宽领域的水资源管理工作新状态。
通过对南水北调通水后的海河流域水资源配置与调度管理工作进行深入分析和综合研究,有助于定量评价南水北调工程对海河流域水资源开发利用程度的优化调整作用以及对海河流域经济社会生态复合系统维系和发展的重大支撑作用,为进一步理顺不同行政层级、不同行政区域、不同供水主体的管理与调度程序提供决策依据,促进《南水北调工程供用水管理条例》的贯彻落实,充分发挥南水北调工程应有的社会、经济和生态效益,推动最严格水资源管理制度的实施,提高水资源利用的效率和效益,促进节水型社会建设,推动地下水压采工作,协调生态补水工作,推进流域水生态文明建设,提高流域机构的水资源管理工作水平,为海河流域水资源的合理开发、优化配置、高效利用和有效保护的管理工作提供技术参考,实现以水资源的可持续利用支撑流域经济社会生态复合系统的协调与可持续发展。
2 研究内容和技术要点
2.1 研究内容
南水北调通水后的海河流域水资源配置与调度管理工作的研究内容可以概括为3个部分:一是开展南水北调通水后的海河流域供用水格局变化评估工作;二是开展南水北调通水后的海河流域水资源配置方案评估工作;三是开展南水北调通水后的海河流域水资源综合管理对策制订工作。以下分别论述各部分研究工作的主要内容。
2.1.1 南水北调通水后的海河流域供用水格局变化评估
此部分的研究内容主要包括10项任务,分别为:①南水北调东、中线工程规划情况梳理与内容分析;②南水北调东、中线工程建设实施情况分析;③通水前流域供水格局分析;④通水后流域供水格局分析;⑤通水前后流域供水格局对比分析;⑥通水前流域用水格局分析;⑦通水后流域用水格局分析;⑧通水前后流域用水格局对比分析;⑨供用水格局变化对流域地表水生态系统影响分析;⑩供用水格局变化对流域地下水生态系统影响分析。
上述10项研究任务的具体研究内容可概括如下:
(1)南水北调东、中线工程规划情况梳理与内容分析。结合收集整理的有关资料,梳理南水北调东线工程、中线工程的总体规划、水资源配置规划、工程建设规划、水资源保护规划、环境影响评价等各项规划工作内容的历史沿革、编制工作、审批情况、实施历程等,分析各项规划内容对海河流域在水资源配置方案、工程建设、工程管理、调度管理等方面工作的部署和安排情况。
(2)南水北调东、中线工程建设实施情况分析。在规划情况梳理和分析的基础上,结合实地调研和典型调查,分析东线工程、中线工程在海河流域的实际工程建设项目及其完成情况,掌握干线工程和配套工程的建设、运行、调度、管理等现状情况,根据实际情况,开展受水区和非受水区的范围划分工作,调查各主要输水线路与海河流域既有河湖的联通情况。
(3)通水前流域供水格局分析。分析南水北调通水前海河流域内的不同区域、水系、行业、部门、对象、水源条件下的2001年至通水年的水资源供给数据在时间、空间、数量、质量、结构等指标因素方面的变化情况,探讨各种变化趋势的产生原因及其制约因素,定量评估通水前的流域供水格局。
(4)通水后流域供水格局分析。分析南水北调通水后海河流域内的不同区域、水系、行业、部门、对象、水源条件下的通水年至评价现状年的水资源供给数据在时间、空间、数量、质量、结构等指标因素方面的变化情况,探讨各种变化趋势的产生原因及其制约因素,定量评估通水后的流域供水格局。
(5)通水前后流域供水格局对比分析。研究受水区和非受水区的供水端的同一要素在通水前后发生的时空变化,分析其与相关水资源配置与调度规划的符合性,探讨通水前后流域供水格局变化的驱动因素和制约条件,分析通水前后的受水区地表水蓄引提调工程调度运行情况变化,分析通水前后的受水区地下水供水工程及供水量变化,分析通水前后水源置换与水量退减情况变化,分析工程对现有供水工程体系及其调度运行方式的影响以及现状运行存在的问题,结合各种影响因素,预测供水格局的未来变化趋势。
(6)通水前流域用水格局分析。分析南水北调通水前海河流域内的不同区域、水系、行业、部门、对象、水源条件下的2001年至通水年的水资源耗用数据在数量、质量方面的时空变化情况,研究其用水水平、用水效率、用水效益、缺水量、缺水损失等表征指标在时间、空间两个维度上的数量变化情况,并与国内外同期先进水平、标准规范指标等进行对比,定量评估通水前的用水格局。
(7)通水后流域用水格局分析。分析南水北调通水后海河流域内的不同区域、水系、行业、部门、对象、水源条件下的通水年至评价现状年的水资源耗用数据在数量、质量方面的时空变化情况,研究其用水水平、用水效率、用水效益、缺水量、缺水损失等表征指标在时间、空间两个维度上的数量变化情况,并与国内外同期先进水平、标准规范指标等进行对比,定量评估通水后的用水格局。
(8)通水前后流域用水格局对比分析。研究受水区和非受水区的用水端的同一要素在通水前后发生的时空变化,分析其与相关水资源配置与调度规划的符合性,探讨通水前后流域用水格局变化的驱动因素和制约条件,对比分析各项用水指标在通水前后的时空变化,分析通水前后各主要用水户用水量变化,分析通水前后各主要用水户用水水源变化,分析大型灌区农业用水水源变化及水量置换情况,分析通水后用水总量和用水效率控制指标符合性,结合各种影响因素,预测用水格局的未来变化趋势。
(9)供用水格局变化对流域地表水生态系统影响分析。分析被挤占的地表水退减情况,分析断流时间、断流河长、河道水质等河湖生态变化情况,分析不同河系、区域、河段的地表水生态系统在通水前后的变化情况。
(10)供用水格局变化对流域地下水生态系统影响分析。分析通水前地下水位、漏斗区面积与超采水量变化趋势,分析通水后地下水位、漏斗区面积与超采水量变化情况,应用重力卫星模型分析通水前后海河流域地下水亏缺总量变化情况。
2.1.2 南水北调通水后的海河流域水资源配置方案评估
此部分的研究内容主要包括9项任务,分别为:①漳河、永定河、滦河等跨省河流原有分水方案实施情况评估;②通水后多水源供水格局下的流域水资源配置方案调整与细化;③通水初期,丰、平、枯水年的水量调度研究;④中线干渠生态补水方案研究;⑤受水区获取增供水量的发展过程及增加供水对象可能性分析;⑥山区大型水库的供水调度与运用方式调整研究;⑦受水区水资源配置方案调查评估;⑧通水后的京津冀水生态文明建设成效评估;⑨京津冀重点城市水资源风险评估。
上述9项研究任务的具体研究内容可概括如下:
(1)漳河、永定河、滦河等跨省河流原有分水方案实施情况评估。结合收集整理的有关资料,梳理漳河、永定河、滦河等跨省河流原有水量分配方案的编制背景、编制过程、审批情况、实施组织、实施历程等,分析历年来各项分水方案的组织实施与管理的程序、组织、过程、效果、效益、费用等,结合现状水资源情势及趋势变化和南水北调通水后的流域水资源开发利用态势,总结各分水方案组织实施与管理的经验和效益以及存在问题,分析各分水方案调整的可能性。
(2)通水后多水源供水格局下的流域水资源配置方案调整与细化。在分析原有分水方案调整可能性的基础上,在《海河流域水资源综合规划》的指导下,在流域层面上,对各河系、区域、行业开展长江水和当地水合理配置方案的进一步细化研究,拟定当地水与长江水、引黄水或引滦水等其余外调水组合的多水源供水格局下的水资源合理配置方案。
(3)通水初期,丰、平、枯水年的水量调度研究。结合南水北调工程自通水年至评价现状年的调水工作实践调研,分析水源区和流域受水区之间在调水期间的丰枯遭遇情况,以南水北调工程相关规划为基础,开展丰、平、枯水年的南水北调工程水量调度研究,分析不同区域、不同供水目标的供水量及其需水满足程度与计划执行情况,研究长江水源区与海河流域水资源丰枯遭遇规律,核算可调水量。
(4)中线干渠生态补水方案研究。在通水后的流域水生态环境评估工作基础上,分析不同河系、区域的不同生态需水对象的需水特点,提出中线受水区内的生态需水对象的补水目标以及补水优先级别,研究相机利用中线干渠为生态和农业补水的协商机制、调度机制和政策措施及其可行性方案,重点研究中线干渠为雄安新区所在的白洋淀区域进行生态补水的可行性方案。
(5)受水区获取增供水量的发展过程及增加供水对象可能性分析。以南水北调相关规划为基础,结合实地调查和资料收集工作,分析不同河系、不同区域的受水区对长江水的消纳过程和消纳对象,研究受水区获取增供水量的发展过程,结合通水后的当地和流域水资源态势及社会经济发展状况,推算不同时期干渠具备的供水余力,分析南水北调工程在原有规划供水目标的基础上增加供水对象、扩展供水范围的方案可能性。
(6)山区大型水库的供水调度与运用方式调整研究。结合海河流域山区的岳城、岗南、黄壁庄、西大洋等大型水库原有供水对象和供水目标以及现状来水情况,分析南水北调通水后其各自供水区域内的供水水源、供水量、供水对象等所发生的变化,考虑各水库与南水北调中线干渠的联通情况,分析各大型水库供水对象的调整方案可行性,重新拟定其供水调度运用方式。
(7)受水区水资源配置方案调查评估。调查南水北调工程受水区内的5个省(直辖市)及其相关市、县制定的南水北调通水后的水资源配置方案,从流域管理的角度,对海河流域水库工程的供水功能调整进行分析研究,统筹分析各级水资源配置方案在区域局部与流域全局之间的利弊关系,评估其合理性,从流域整体和系统全局的角度提出调整和优化意见,以尽可能还原水库功能至农业灌溉和生态维系。针对南水北调暂未使用的指标是否可以用于补充流域地下水进行可行性方案分析。
(8)通水后的京津冀水生态文明建设成效评估。在流域供用水格局变化评估工作的基础上,重点针对京津冀核心区域,尤其是雄安新区,通过调查分析,剖析对区域用水安全及生态文明产生影响的主要因子,构建影响评估指标体系,评价通水前的京津冀地区(包括雄安新区)用水安全及满足度,评价通水前的主要生态目标(河湖、湿地、地下水、河口等)满足程度,评估通水后的京津冀核心区尤其是雄安新区的用水安全及水生态文明程度提升情况。
(9)京津冀重点城市水资源风险成效评估。分析北京、天津、石家庄、邯郸等京津冀重点城市的不同产业用水结构变化,分析水资源风险的影响因子,构建风险评估指标体系,评价京津冀地区尤其是雄安新区在现状年及未来水平年的水资源风险及供需矛盾缓解情况,基于评价结果分析当前调度运行与水资源管理中存在的问题,提出提升京津冀地区尤其是雄安新区用水安全、促进水生态文明建设的对策措施建议。
2.1.3 南水北调通水后的海河流域水资源综合管理对策制订
此部分的研究内容主要包括8项任务,分别为:①多水源条件下的流域“三条红线”管理方案;②多水源条件下的流域水量调配体制机制研究;③多水源条件下的流域水资源调配法规制度建设和政策建议;④典型地下水超采区水位水量双控管理方案;⑤基于遥感监测ET的流域典型灌区农业用水效率评估;⑥基于重力卫星的流域地下水资源量变化监测方案;⑦南水北调工程干渠水资源监测方案;⑧多水源条件下的流域水资源综合管理方案拟定。
上述8项研究任务的具体研究内容可简述如下:
(1)多水源条件下的流域“三条红线”管理方案。基于收集整理的海河流域的省、市、县等不同行政层级的“三条红线”指标数据,根据不同河系和水资源分区等分类体系,按照社会、经济等影响因素,通过分解、组合形成不同河系和水资源分区以及不同水资源分区套行政区的“三条红线”指标体系,完成“三条红线”指标的流域化工作,在最严格水资源管理制度的框架下,结合流域特点,考虑不同分区的水源条件,制订多水源条件下的海河流域“三条红线”管理方案。
(2)多水源条件下的流域水量调配体制机制研究。在分析原有分水方案调整可能性的基础上,在《海河流域水资源综合规划》的指导下,考虑河系联通情况,再结合海河流域水资源配置方案细化成果、中线干渠生态补水方案、受水区获取增供水量的发展过程及增加供水对象可能性分析成果、山区水库供水调度与运用方式调整研究等前述研究的工作成果,研究提出多水源条件下的流域水量调配体制机制方案。
(3)多水源条件下的流域水资源调配法规制度建设和政策建议。结合南水北调工程自通水以来的调水工作实践,面向多水源调度,以实施最严格水资源管理制度、保障流域供水安全、建设生态文明为基本目标,以多水源条件下的流域水量调配体制机制研究成果为基础,以提升流域机构水资源管理工作能力和水平为尺度,尤其要着重分析水价的现状与作用,研究提出促进水资源配置方案和水量调配制度落实生效的法规制度建设和政策建议。
(4)典型地下水超采区水位水量双控管理方案。结合地下水压采工作的实施进程,选取天津市平原区、河北省沧州市等若干典型区域,构建区域地下水动力学模型,采用水位水量双控指标,分析和预测地下水压采效果,辅助最严格水资源管理制度的考核以及流域水资源综合管理工作。
(5)基于遥感监测ET的流域典型灌区农业用水效率评估。以遥感监测的海河流域典型灌区不同作物的ET值和作物产量为不同地区、不同作物ET定额指标的确定提供依据,以合理的ET定额来确定农业灌溉用水定额,将ET定额值与传统农业用水量数据(灌溉定额用水量、实际农田进出口水量之差等)进行对比,考虑影响农业用水效率的社会、经济和工程等因素,在对比分析的基础上提出提升海河流域农业用水效率的建议与技术方案措施。
(6)基于重力卫星的流域地下水资源量变化监测方案。针对南水北调、地下水压采等水资源管理需求,结合小尺度信号校正的正演模拟方法,采用GRACE卫星数据,建立海河流域地下水储量变化的重力卫星反演模型,对“受水区”“压采区”等重点地区的地下水资源变化进行逐月监测,实现南水北调、地下水压采效果的自动化监测与独立快速评估,辅助最严格水资源管理制度的考核以及流域水资源综合管理工作。
(7)南水北调工程干渠水资源监测方案。选取南水北调工程各省界断面及重要工程段,布置适宜的设备设施,构建信息管理平台,形成适于管理的水资源监测方案,结合国家水资源监控能力建设项目的实施和运行,实现实时监控、信息共享。
(8)多水源条件下的流域水资源综合管理方案拟定。分析多水源条件下的流域水资源管理系统流程,在前述各项管理制度和技术措施的基础上,提出包括计划、监测、监控、协调、评价和考核等程序在内的多水源条件下的流域水资源综合管理方案,实现多角度、立体式、信息化的水资源管理。
2.2 技术要点
在开展南水北调通水后的海河流域水资源配置与调度管理研究工作的过程中,有一些关键技术问题和需要注意的研究细节,现阐述如下。
2.2.1 基于重力卫星的海河流域地下水储量变化反演模型
构建基于重力卫星的海河流域地下水储量变化反演模型,可以进行流域地下水资源变化的逐月的自动化监测与评价,实现南水北调及地下水压采效果的独立与快速评估。
GRACE(Gravity Recovery and Climate Experi⁃ment),重力反演与气候试验卫星,是美国国家航空航天局(NASA)和德国航空太空中心(DLR)于2002年合作发射的用以观测地球重力场变化的卫星,可以通过“感知”地球重力场来监测地球表面及内部质量分布的时空变化。在剔除地球内部岩浆、潮汐等其它影响后,GRACE监测到的地球质量变化主要是由于水储量变化而引起的。而水储量的变化主要包括地下水、土壤水、地表水的变化,结合模型或观测,再次剔除其它因素(如土壤水、地表水)后就可以得到地下水储量变化。
水储量变化反演原理为:
式中:Δσ表示坐标为(θ,λ)处的以等效水高表示的水储量变化值(mm),θ和λ表示计算点的余纬和经度;α表示地球赤道平均半径(km),取值为6378.2km;ρe表示地球平均密度(kg/m3),取值为5 517 kg/m3;ρw表示水的密度(kg/m3),取值为1 000 kg/m3;kl表示l阶负荷勒夫数;无量纲系数ΔClm和ΔSlm表示大地水准面变化球谐系数;-Plm表示标准缔合勒让德函数,l和m表示该函数的阶和次。
地下水储量变化反演原理为:
式中:ΔTWS、ΔGWS、ΔSMS、ΔSWS分别表示总水储量变化值(m3)、地下水储量变化值(m3)、土壤水储量变化值(m3)、地表水储量变化值(m3)。其中,ΔTWS来自GRACE反演结果,ΔSMS可以根据实测土壤水分或者模型模拟结果(如全球陆面数据同化系统GLDAS)计算,ΔSWS可以根据大中型水库监测数据计算。
(1)技术途径。对GRACE球谐系数(版本RL05,来源CSR、JPL、GFZ、GRGS)进行去条带、滤波、误差校正等处理,得到总水储量变化ΔTWS,结合其它水储量组分的模拟、观测得到地下水储量变化ΔGWS。具体技术流程如图1所示。结合地下水位的水井观测、流域水量平衡、水资源公报等不同数据来源对反演的ΔGWS进行对比、验证,调整步骤(1)中的反演参数,建立适合海河流域的重力卫星反演模型,实现流域尺度(1°×1°)、逐月、自动化监测。针对南水北调、地下水压采等水资源管理需求,结合小尺度信号校正的正演模拟方法,对“受水区”“压采区”等重点地区进行监测,实现调水与压采效果的独立和快速评估。
图1 重力卫星反演地下水储量变化的主要技术流程
(2)模型的输入与输出。输入数据:GRACE球谐系数有CSR、JPL、GFZ、GRGS多种可选;土壤水分(月)为GLDAS产品或者实测;大中型水库蓄水量(月)来源于相关公报、月报。在模型建立、验证阶段,除此之外还需要地下水位、给水度/释水系数、降水量、流域地表出流量。模型输出:水资源总量变化ΔTWS(1°×1°,月);地下水储量变化ΔGWS(1°×1°,月);模型在有其它辅助数据下,还可能输出(需要开展进一步研究)地下水开采量、地下水补给量、耗水量。
(3)主要技术成果及其支撑作用。技术成果主要包括海河流域地下水储量变化的重力卫星反演模型;重点区域(受水区、压采区)地下水资源变化评估模型;海河流域地下水储量变化评价报告。技术成果对水资源管理工作的支撑作用主要有便于更好地了解流域尺度的水资源总量情况;便于实现地下水储量变化的日常化(逐月)、自动化监测;以一种独立、客观的手段,定期评估南水北调、地下水压采的效果。探索构建自动化评价系统,进行日常化(逐月)、自动化评价。
2.2.2 其它技术问题
(1)南水北调工程通水后海河流域用水影响调查。调查工作的内容主要包括南水北调工程受水区、受益区、利益相关区基本情况,通水前后各主要用水户用水量变化,通水前后各主要用水户用水水源变化,通水前后流域地下水超采情况变化情况,通水前后各主要水源地变化情况;末端供用水管网受影响情况,各主要用水户水质变化情况,以大中型灌区为代表的农业用水水源变化及置换情况,不同产业用水结构变化情况,各主要用水户用水需求满足情况以及通水后用水总量控制和用水效率控制指标符合性等。
(2)南水北调工程通水后海河流域供水工程影响调查。调查工作的内容主要包括南水北调东、中线工程总干渠线路建设情况,海河流域各受水区省市配套工程建设情况,调水量调蓄工程建设情况,各主要输水线路与海河流域既有河湖联通情况,通水前后受水区地表水蓄引提调工程调度运行及其变化情况,通水前后受水区地下水供水工程及供水量变化情况,通水前后水源置换与退减情况,受水区水价变化情况,供水水质变化情况,工程对现有供水工程体系及其调度运行方式影响,当前运行中存在的问题。
(3)南水北调工程通水后对海河流域地下水影响研究。结合通水以来的海河流域引江供水和地下水压采情况,在南水北调受水区范围内选取具有代表性的地下水监测井,对地下水水位水质等信息进行监测、分析,通过与先期地下水信息的对比分析,研究南水北调通水后的海河流域受水区的地下水压采效果以及农民意见情况。
(4)南水北调水价机制研究。水资源费的按时足额收缴是南水北调工程的正常运行与维护的重要财务条件,要结合已有的法律法规形成相应的管理制度。调研南水北调受水区的水价补偿政策调整情况、城市基础设施配套费和终端水价调整情况、供水价格动态调整机制,对南水北调供水价格进行合理性分析,并分析当地其它水源的水价合理性。
(5)南水北调工程通水后流域水资源综合管理对策制定。在南水北调工程通水、京津冀协同发展、雄安新区设立和加快水生态文明建设的背景下,研究制定流域水资源综合管理对策。主要工作内容包括多种外调水源条件下的海河流域用水总量、用水效率、水功能区纳污控制管理方案,多种外调水源条件下的水量调配管理体制机制研究,多水源条件下的水资源调配法规制度建设和政策建议,海河流域应急供水措施研究,多水源条件下的海河流域水资源综合管理方案拟定,包括管理体制、机制,总体供用水格局,配置与调度方案,“三条红线”管理方案,应急供水管理方案,政策制度框架等。
(6)南水北调工程水资源监测方案。实地查勘南水北调工程各省界断面及重要工程段,选取适宜的设备设施,形成适于协调管理的水资源监测方案。可以考虑将各省界断面的水量水质等信息通过在线传输录入公用平台,再传送至相关部门单位,如丹江口水库运行管理单位等水源管理单位、南水北调中线总干渠运行管理单位等输水线路管理单位、省市县区域水行政主管部门、流域机构、南水北调工程建设委员会办公室、水利部南水北调规划设计管理局等,对南水北调工程水资源信息进行资源共享,实现实时监控。
3 结语
在京津冀一体化和协同发展、雄安新区设立与加快水生态文明建设的时代背景下,如何有效地应对南水北调通水后的海河流域水资源开发利用新情势和利益格局调整新需求、如何稳妥地解决海河流域受水区和非受水区水资源配置中的问题及其不利影响、如何在流域层面上更有效地开展多水源多目标的水资源综合管理工作,对于实现以水资源的可持续利用支撑和保障海河流域经济社会可持续发展是至关重要的科学和管理问题。
基于此,为了有效应对南水北调工程对海河流域水资源开发利用体系以及水资源配置格局产生的影响,协调解决新形势下的流域水资源管理出现的新问题,亟需开展南水北调通水后的海河流域水资源配置与调度管理研究工作,对于积极推动南水北调工程充分发挥应有的社会、经济和生态效益,落实地表水量退减和地下水压采工作,推动流域生态文明建设工作,提高流域机构水资源管理工作水平,促进海河流域水资源的合理开发、优化配置、高效利用、有效保护具有重要的指导作用和参考价值,是在南水北调通水后的水资源情势新常态下积极贯彻落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期水利工作方针的一项重要技术工作。
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水利部、国家发展改革委、财政部联合印发《加快灾后水利薄弱环节建设实施方案》
为深入贯彻党中央、国务院关于加快灾后水利薄弱环节建设的决策部署,全面落实国务院常务会议审议通过的《灾后水利薄弱环节和城市排水防涝补短板行动方案》确定的目标任务,近日,水利部、国家发展改革委、财政部联合印发《加快灾后水利薄弱环节建设实施方案》。
《实施方案》遵循创新、协调、绿色、开放、共享发展理念,坚持“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期水利工作方针,针对防汛抗洪抢险救灾中暴露出的突出问题,统筹规划、突出重点、因地制宜、科学治理,坚持问题导向,以防洪排涝薄弱地区为重点,集中力量加快中小河流治理、小型病险水库除险加固、重点区域排涝能力、农村基层防汛预报预警体系建设,力争到“十三五”末,经治理的中小河流重点河段达到规划确定的防洪标准,小型病险水库安全隐患基本得到消除,重点区域防洪排涝和农村基层防汛抢险救灾预警能力得到进一步提升,工程建设运营管护长效机制基本建立,全面提升防汛抗洪和防灾减灾能力,保障人民群众生命财产安全,促进经济社会持续稳定健康发展。
《实施方案》要求各地切实落实灾后水利薄弱环节建设的属地管理和工作主体责任,完善工程前期工作,积极引导社会力量参与,切实落实建设资金,加强工程建设管理,健全运营管护长效机制,确保按期保质完成灾后水利薄弱环节建设各项任务。
(摘自2017年5月12日水利部网)
TV213.4
A
1004-7328(2017)03-0001-07
10.3969/j.issn.1004-7328.2017.03.001
2017—02—10
国家自然科学基金项目(51309202);天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室开放基金项目(HESS—1717);水利部公益性行业科研专项经费项目(201101016)
丁志宏(1979—),男,博士,高级工程师,主要从事水文水资源问题的研究与咨询工作。