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南水北调中线沿线水资源配置影响因素

摘要:我国水资源时空分布不均,与经济社会发展空间格局不匹配,实施跨流域调

水工程、实现资源均衡利用是解决缺水地区水资源紧缺的主要手段。为此,基于

2015年1月~2018年9月中线实际监测数据,从库容、灌区、地区水资源量等多

角度分析了南水北调中线调水工程(运行初期)中影响沿线地区水资源分配的主

要因子。结果表明,在南水北调中线工程运行初期,丹江口水库库容量、灌区需水

量、特殊季节(冬季冰期)、城市的发展地位、地区人均水资源占有量、人口数量

和特殊地区条件等因素均会影响地区水资源分配。研究结果为其他跨流域调水工

程中(运行初期)沿线水资源合理分配提供了科学支撑。

关键词:水资源分配;灌区需水量;分水口;影响因子

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目前区域性缺水十分严重,在我国600多个城市中有400多个城市供水不足,其中

严重缺水的城市有110个,城市年缺水总量达60×108m3。为缓解此现状,近年来

对调水工程进行了不同角度的研究,如梁书民等[1]从全球角度研究了全球大型

跨流域调水工程及水资源农业开发潜力;卞戈亚等[2]通过建立一个二层大系统

分解协调模型对水资源进行优化配置;张晓烨等[3]采用多目标粒子群算法模型

研究了对河北省南水北调受水区水资源优化配置;王满兴等[4]研究了鄂北地区

水资源配置工程节水体系。在目前已建成的调水工程中,南水北调工程是世界上

最大的跨流域调水工程,亦是缓解我国北方地区水资源短缺、实现水资源优化配

置、保障经济社会可持续发展、全面建设小康社会的重大战略性基础设施[5]。

在进行水资源配置中,影响水资源分配的因素诸多,目前水资源优化配置多采用

多目标、多水源、多用户的水资源优化配置模型,如社会、经济、环境、水资源

量等多方面,同时中线工程涉及区域面积大,分水口数量众多,影响分水口流量因

素较为复杂,因此合理准确地找到主要的、起决定性的影响因素是解决问题的关

键。鉴此,本文基于2015年1月~2018年9月中线实际监测数据,从库容、灌区、

地区水资源量等多个角度进行分析,得出影响中线在初期试运行阶段影响沿线水

资源分配的因素。

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2沿线分水口水资源分配情况

南水北调中线工程南起汉江下游湖北丹江口水库,从陶岔取水口引水,沿唐白河

平原北缘、华北平原西部边缘,跨长江、淮河、黄河、海河四大流域,经河南、河

北两省,北京、天津两市,最终直达北京的团城湖和天津市外环河[6],全长

1432km,沿线设置64座节制闸、97座分水口和54座退水闸。沿线分水口的服务

功能大致可划分为服务于农业灌溉用水和城市生活用水两类。

2.1供生活用水分水口水资源分配

中线一期工程于2014年12月12日开始通水。本文选用数据为沿线四个区域2015

年1月~2018年9月,用于供生活用水各分水口实际监测数据,得到四省市水资源

分配量占比随时间的变化情况、流量时间变化图及分水口各月份累计分水总量

图。由图可知南水北调中线自年后对北京市水资源量的分配占比较为稳定,平均

值为0.262,变化范围为(-0.073,0.081);河北省的总分水量占比在缓慢增加,最

后趋于稳定;北京市和天津市的分水流量随时间变化的趋势最为接近;分水口各

月累计分水总量变化趋势有很大的相似性,均呈现先上升后下降的趋势,最大分

水量出现在6~10月。

2.2服务于农业灌溉分水口水资源分配情