南水北调东线江苏受水区土地利用变化模拟及生态安全评价

采用工程沿线勘察、社会调查、文献资料法,获取南水北调东线工程山东段生态安全方面的数据,建立了生态安全评价13项指标体系,确立了评价指标权重;采用层次分析法(ahp法),对南水北调东线工程山东段生态安全作出了量化评价.结果表明:2002年调水前,南四湖、东平湖流域生态分别为很不安全、临界安全等级,海河、沂沭河流域生态为不安全等级;调水后的2010年,南四湖、沂沭河流域生态为临界安全等级,东平湖、海河流域为较安全等级.

在系统地研究了南水北调东线一期工程受水市县的生态水文特性的基础上,从地形地貌、土地利用、水土流失、水资源以及经济特性等方面选取了13个指标构建了分区指标体系,并在此基础上运用聚类分析理论以及分层次聚类分析法对受水市县进行生态水文区的划分,将南水北调东线一期工程受水区划分为5个生态水文区,并且对每个分区给予了命名,以此了解东线一期工程受水区的基本生态水文概况,并且为以后相关的研究提供一定的依据。

以南水北调东线一期工程受水区涉及的89个县(市、区)为单元,采用模糊聚类分析法,根据受水区的生态水文特征,将受水区分为5个生态水文区。根据生态系统服务功能理论,提出调水为受水区生态保育措施、城市绿地与湿地生态系统带来的物质量与价值量的评估方法,计算出调水能够为受水区带来的生态环境效益总价值量为62.33亿元,其中生态保育措施、城市绿地与湿地生态系统的价值量分别为0.41亿元、37.67亿元和24.25亿元。研究结果可为制定南水北调工程生态环境保护及水资源可持续管理策略与措施提供依据。

为科学、合理地制定南水北调工程水价,以南水北调可行性研究报告中的投资数据为基础,采用分段分解法将投资分解到干线工程途经的地市级行政区,基于受益分摊原则,按照各受水行政区规划的分配调水量,将输水损失、工程投资、运行成本等在东线和中线途经行政区中进行分摊,确定各行政区分摊的调水总成本费用,计算得出不同资本金利润率下各行政受水区的调水水价,以期为南水北调运行管理阶段的水价制定提供参考。

南水北调东线工程是我国南水北调总体布局中的重要组成部分,对其水资源进行优化配置将缓解受水区的水资源短缺问题及促进该区域的社会经济发展。根据南水北调工程东线受水区的特点,将其划分为3个子区5、个用水部门,选用国内生产总值最大、区域总缺水量最小、区域重要污染物排放量最小为目标,以水源可供水量、水源至用户的输水能力、用户需水量、区域协调发展等为约束条件,结合水源供水次序系数、用户用水公平系数、需水量、水源供水量等参数,共同构成了该区域的水资源优化配置模型。通过对模型的计算结果进行分析发现,在2010年和2030年,南水北调东线工程受水区的各用水部门中,生活、环境、航运、工业用水都可以满足,只有农业用水出现短缺;南水北调工程东线受水区水资源利用与经济发展协调度较好,而经济发展与环境保护之间的协调较差,整个区域资源、经济、环境的协调性一般。

南水北调东线一期江苏境内工程经过多年建设,已于2013年率先建成通水,工程投运以来,运行状况良好。从水资源供给能力等九个方面总结了工程的综合效益。

根据河南境内南水北调中线沿线地区的土地利用数据,分析了土地利用变化的空间特征,并在县域尺度上分析了不同时期土地利用的生态环境效应。结果表明,近年来该区域耕地向建设用地的转移面积较多,但土地利用的整体格局并未发生显著变化,而整个区域内土地利用变化强度的空间分布极不均匀。中线工程施工以来,沿线地区生态环境状况总体上有所改善。

南水北调东线工程是一项特大型跨流域、多水源的调水工程,配置与调度其沿线受水区城市的水资源是一个极其复杂的过程.本文建立了基于复杂系统的南水北调东线受水区城市水资源配置模型,并通过实例数据对模型中各类对象间的相互作用情况进行模拟,得到了有关受水区城市水资源配置中各类对象间相互作用以及演化行为的模拟结果.

简要阐述了研究制定南水北调东线一期工程江苏段农业供水价格必要性,分析探讨农业供水价格的制定原则和依据,提出南水北调东线一期工程江苏段基于完全供水成本、农户承受能力、省财政承担干线供水成本、市县和农户承担灌区内部成本,以及基于两部制水价和基于现状水价的5种农业供水价格方案.经综合分析比较,推荐近期2010年采取基于省财政承担干线供水成本、市县和农户承担灌区内部成本的供水价格方案.

在概述研究建立南水北调东线一期工程江苏受水区农业供水成本补偿机制必要性的基础上,理论联系实际地提出了南水北调东线一期工程江苏受水区完整的农业供水成本补偿机制。提出了补偿依据,制定了补偿原则,明确了农业供水成本补偿的对象是农户和水管单位,提出以优惠电价、财政扶持、南水北调基金和以工补农筹集资金作为补偿渠道。通过引入市场机制,制定了省财政承担干线成本市县和农户承担灌区内部成本以及两部制水价两种水价方案的农业供水成本补偿方案,分别测算了补偿额度,考虑各级财政状况以及南水北调基金能力,探索提出财政、南水北调工程基金筹集作为补偿渠道。

从国务院南水北调办公室获悉，南水北调东线洪泽湖至骆马湖段工程6月30日正式开工建设，这对南水北调东线一期工程如期通水起到重要的促进作用。

生态景观建设是南水北调东线江苏段工程重要组成部分。在建筑与环境景观设计的前期规划及组织实施过程中，均考虑建立合理有效的环境分区体系，同时也将工程的供水功能、生态功能以及环境效应有机结合。通过建筑与环境专项设计过程的实践，提出整体、综合设计的模式的设计思路，从而实现水与自然、水与社会和谐的目标。

以南水北调东线一期江苏境内工程场地膨胀土为研究对象,通过试验数据收集、分析,得出沿线调水泵站地基原状土、堆弃土、压实填土物理性质、矿物组成和膨胀性特征;结合室内试验,模拟施工条件进行膨胀土改良“大型”试验研究,对比石灰和石灰＋水泥为改良剂及不同掺入率时改良土膨胀性、力学强度、渗透性的变化规律,提出膨胀土改良应用建议,为南水北调东线二期江苏境内工程建设积累经验。

南水北调东线工程整体评价启动

结合南水北调东线工程实际,对南水北调东线水资源供应链系统进行了界定,考虑准市场条件下南水北调东线供应链的优化问题,在降雨服从随机分布条件下分别建立了需求与降雨无关、需求与降雨相关情形下的南水北调东线供应链newsvendor优化模型,并进行了算例分析,研究表明:需求与降雨相关情形下的最优生产量不高于需求与降雨无关情形下的最优生产量;无论是需求与降雨无关还是需求与降雨相关情形,江苏系统供销商的最优生产量对于本地终端零售价和本地缺水成本不太敏感,随着外地批发价和外地缺水成本的增大而增大,随着持有成本的增大而减小,随着供销商的降雨量利用比率的增大而减小;其中,需求与降雨相关情形,最优生产量还随着本地终端用户的降雨量利用比率的增大而减小。论文对于南水北调工程优化运营调度的理论和实践有一定的学术价值和应用价值,同时对于丰富newsvendor优化模型的理论和应用推广有着积极的意义。

我国北方地区尤其是黄淮海地区长期受到干旱缺水的困扰,京、津、冀、鲁地区和淮河流域日益恶化的生态环境以及连年发生的严重干旱缺水,凸显南水北调工程建设的重要性。南水北调是国家战略性工程,其东线的主要供水目标是补充沿线城市工业用水,同时改善淮北乃至北方地区的农业和生态用水条件。东线工程江苏段具有不同于其他调水省份的特点,其既是水源地、输水区,又是受水区,其供水对象不仅有城市工业生活用水,还有用水比重较大的农村用

对江苏境内南水北调东线一期工程从输水干线、输水干线口门、输水支线及洪泽湖抬高蓄水位4个方面提出各自存在问题,结合层次分析法对存在问题各系统工程建立风险因子识别体系,并对存在问题的风险进行定量计算。根据江苏境内南水北调一期工程存在问题的风险分析结果提出相应工程和非工程措施,并据此对江苏境内南水北调东线后续二三期工程提出线路布局调整建议。

本文以南水北调东线江苏省沂南地区作为研究对象,选取该地区1951～2012年雨量资料分析降雨量时间演变趋势和空间变化特征,发现该地区降雨年内分配不均,并且随着时间推移这种趋势可能加剧,对该地区防汛抗旱是一个极大挑战.为了进一步了解该地区汛期、非汛期多时间尺度变化特征,利用morlet小波变换进行分析,结果显示:汛期、非汛期降雨量都存在多时间尺度特征,在不同的时间尺度上表现出不同的循环交替规律.总体来说是小时间尺度上周期震荡剧烈,表现的没有明显规律,随着尺度的增大,周期震荡趋于平缓并逐渐变得越来越明显.

本文以南水北调东线江苏省沂南地区作为研究对象,选取该地区1951~2012年雨量资料分析降雨量时间演变趋势和空间变化特征,发现该地区降雨年内分配不均,并且随着时间推移这种趋势可能加剧,对该地区防汛抗旱是一个极大挑战。为了进一步了解该地区汛期、非汛期多时间尺度变化特征,利用morlet小波变换进行分析,结果显示：汛期、非汛期降雨量都存在多时间尺度特征,在不同的时间尺度上表现出不同的循环交替规律。总体来说是小时间尺度上周期震荡剧烈,表现的没有明显规律,随着尺度的增大,周期震荡趋于平缓并逐渐变得越来越明显。

本文以南水北调东线江苏省沂南地区作为研究对象,选取该地区1951~2012年雨量资料分析降雨量时间演变趋势和空间变化特征,发现该地区降雨年内分配不均,并且随着时间推移这种趋势可能加剧,对该地区防汛抗旱是一个极大挑战。为了进一步了解该地区汛期、非汛期多时间尺度变化特征,利用morlet小波变换进行分析,结果显示:汛期、非汛期降雨量都存在多时间尺度特征,在不同的时间尺度上表现出不同的循环交替规律。总体来说是小时间尺度上周期震荡剧烈,表现的没有明显规律,随着尺度的增大,周期震荡趋于平缓并逐渐变得越来越明显。

5月30日上午，国务院南水北调办副主任张野在南水北调东线起点——江苏省江都水利枢纽宣布，南水北调东线一期工程江苏段开始试通水。5月31日，经过连续24小时的全线联合调试运行，南水北调东线一期工程江苏段试通水圆满成功。共有9个梯级18座泵站83台套机组参与了本次江苏段试通水运行。

以建立南水北调东线江苏省受水区水量配置、调度与管理一体可视化系统为目标,通过开展南水北调东线水资源优化调度与配置研究,推进供水水源划分,研制多目标约束下联合调度方案,建立水资源利用效率考核系统,进行用水量的反算与核定,以期揭示江苏省南水北调东线新增工程与原江水北调工程联合供水与协调耦合机制,从"供给侧"与"需求侧"双管齐下,为南水北调东线江苏段工程的有效运营提供科学依据与技术支撑,为跨流域调水与区域水资源管理提供示范与借鉴。