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面向生态文明的水资源综合调控研究

杨朝晖  
【摘要】:“建设生态文明”是我国面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势提出的新的发展思路与模式。在水资源的开发、利用和保护中贯彻生态文明,必须把“水资源—经济社会—生态环境”作为一个系统来观察,分析水资源的稳定供给、经济社会发展和生态环境保护三者间内在协同机制,寻找最合适的水资源开发利用和生态环境保护路径。本文以建设区域生态文明为前提,保障经济社会和生态环境的协调稳定发展为目标,提出面向生态文明的水资源综合调控。探索面向生态文明的水资源综合调控关键技术与方法,科学合理配置区域水资源。 本文分为理论和应用实例两部分。其中第一章至第三章为理论部分,主要介绍面向生态文明的水资源综合调控理论与方法;第四章至第六章为应用实例,主要介绍了构建的理论体系框架和关键技术在洞庭湖的应用;第七章对全文进行了总结,归纳了论文的主要创新点、取得的主要研究成果、存在的不足和下一步研究展望。通过对面向生态文明水资源综合调控技术的研究,得到以下初步结论: (1)对水资源的调控,其目的归根到底是为人服务,使人能够认识到的水资源利用效益的多元性,从而在进行水资源配置时更能兼收并蓄,从而对取水、用水、耗水和排水进行调控,使得调控后的取用耗排更科学合理,实现综合效益的最优化。 (2)面向生态文明的水资源调控模型可以模拟水资源合理配置的水循环响应状况,并实时动态配置和模拟,模拟经济发展规模及产业结构调整下工农业、生活、生态环境的用水过程,并在每个规划水平年,按照给定的用水水平逐月进行长系列供用平衡模拟,合理配置研究区域水资源。 结合洞庭湖的区情水情,开展了面向生态文明的洞庭湖水资源综合调控,得到以下初步结论: (1)通过对洞庭湖区水资源演变规律分析,从上世纪八十年代到九十年代中期,洞庭湖区年降水的增长趋势较为明显,而进入二十一世纪后降水量后呈现减少的趋势。洞庭湖区湘、资、沅、澧四水的水资源情势未发生明显变化;但三口河系水资源量呈现出一定的下降趋势,而且枯水期径流的下降趋势尤为明显。三峡工程运行以后,上荆江(枝城—藕池口)段河床下切导致三口分流量进一步减少,对荆南三口地区水资源开发利用产生了不利影响。 (2)在洞庭湖区生态文明建设中,要求将生态文明理念融入到水资源开发和保护中去,要尽快形成区域水资源统一配置格局,进一步研究洞庭湖生态需水量,完善重点区域水资源调配体系。 (3)针对洞庭湖区水资源问题时空变异性突出的特点,以流域水循环过程为基础,根据流域产汇流特点并结合现有水利工程的情况,将行政单元结合其取用水的水力联系进行划分,将湖区水资源系统概化为一个涵盖水资源取、用、耗、排过程的多层次物理模型。洞庭湖区水资源配置结果如下:2008现状水平年在P=50%、P=75%和95%保证率下缺水量分别为2.24亿m3、11.82亿m3和22.84亿m3,湖区综合缺水率分别为2.49%、12.15%和21.13%;2020水平年在P=50%、P=75%和P=95%情况下缺水量分别为3.22亿m3、13.64亿m3和26.13亿m3,缺水率分别为2.90%、11.45%和19.98%;2030水平年在P=50%、P=75%和P=95%情况下缺水量分别为2.84亿m3、12.57亿m3和25.06亿m3,缺水率分别为2.31%、9.65%和17.67%。 (4)与现状水平年相比,在充分考虑节水、挖潜并适当新增供水工程的情况下,通过水资源合理配置,洞庭湖区的用水保证程度得到了提高,总体缺水率呈现出一定的下降趋势,但仍存在一定程度的供需缺口。一方面需要进行供水设施的更新改造、水库的除险加固、内湖与哑河的整治与开发利用等;一方面需要适当新增部分蓄、引、提水利工程,扩大湖区供水能力以满足经济社会发展的需求。在缺水逐渐突显的荆南三口地区,可建立闸控工程适当增大从长江的引水量,增大枯水期三口河系的分流量,缓解该地区的水资源供需矛盾。


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