南水北调条件下北京市供水可持续评价

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简 述 南 水 北 调 工 程 的 意 义

简 述 南 水 北 调 工 程 的 意 义

简述南水北调工程的意义姓名:***班级:微机1102 日期:2013.11.20目录目录 (2)摘要 (3)一.工程简介 (3)二.南水北调总体规划 (4)三.中线主体工程 (5)3.1 水源区工程 (6)3.2 输水工程 (6)3.3 主要工程量和投资 (8)四.关键的工程技术 (8)4.1穿黄工程 (8)4.2 高原强震区高坝及隧洞设计与施工 (9)4.3 工程地质问题 (9)五.工程的重大意义 (10)5.1 社会意义 (10)5.2 经济意义 (11)5.3 生态意义 (11)六.工程的利与弊 (12)6.1 工程效益 (12)6.2 负面影响 (12)6.2.1 对环境的破坏 (12)6.2.2 不利生态因素 (13)摘要南水北调通过东、中、西三条调水线路,将长江、淮河、黄河及海河有机联系起来,形成中国水资源南北调配、东西互济的格局。

通过南水北调,南方水资源对北方的可持续供给,并可经黄河调配,将在较大程度上突破制约我国北方国土资源利用、经济社会发展及生态环境保护的瓶颈,整体提升我国北方水土资源承载能力,对支撑我国经济社会经济可持续发展具有基础意义。

一.工程简介自1952年10月30日毛泽东主席提出“南方水多,北方水少,如有可能,借点水来也是可以的”设想以来,在党中央、国务院的领导和关怀下,广大科技工作者做了大量的野外勘查和测量,在分析比较50多种方案的基础上,形成了南水北调东线、中线和西线调水的基本方案,并获得了一大批富有价值的成果。

南水北调是缓解中国北方水资源严重短缺局面的重大战略性工程。

我国南涝北旱,南水北调工程通过跨流域的水资源合理配置,大大缓解我国北方水资源严重短缺问题,促进南北方经济、社会与人口、资源、环境的协调发展,分东线、中线、西线三条调水线。

西线工程在最高一级的青藏高原上,地形上可以控制整个西北和华北,因长江上游水量有限,只能为黄河上中游的西北地区和华北部分地区补水;中线工程从第三阶梯西侧通过,从长江支流汉江中上游的丹江口水库引水,自流供水给黄淮海平原大部分地区;东线工程位于第三阶梯东部,因地势低需抽水北送。

高三地理小专题训练:南水北调

高三地理小专题训练:南水北调

⾼三地理⼩专题训练:南⽔北调2021届⾼三地理⼩专题训练:南⽔北调⼀、选择题,在每⼩题给出的四个选项中,只有⼀项是符合要求的。

读南⽔北调中线⼯程路线及剖⾯⽰意图,完成1~3题。

1. 南⽔北调中线⽔源区调⽔的有利条件包括①夏季⾼温多⾬,⽔资源丰富②冰川融化量⼤,⽔源充⾜③地势南⾼北低,可全线⾃流④⽔源优质,没有任何污染A. ①②B. ①③C. ②④D. ③④2. 该⼯程7、8⽉份调⽔量相对较⼩的原因是①汉⽔上游地区来⽔量⼩②长江中下游地区伏旱,⽤⽔量⼤③河道泥沙淤积,需及时开挖④华北地区降⽔较多A. ①②B. ①③C. ②④D. ③④3. 与东线⼯程相⽐,中线⼯程A. 施⼯难度⼩B. 沿线⼈⼝多C. ⽔质较好D. 可调⽔量⼤【答案】1. B 2. C 3. C【解析】本题组主要考查南⽔北调的相关知识1. 中线⽔源区为丹江⼝⽔库,⽓候类型为亚热带季风⽓候,夏季⾼温多⾬,⽔资源丰富,①正确;⽔源区⼭地海拔较低,⽆冰川融⽔,②错;读中线地势剖⾯图可知,地势南⾼北低,全线可⾃流,③正确;⽔源区⽔质较好,但没有任何污染说法绝对,④错;故选B。

2. 7、8⽉份,长江中下游流域易受副热带⾼⽓压带影响⽽形成伏旱天⽓,需⽔量较⼤,丹江⼝⽔库需要向下游地区补给⽔源,②正确;7、8⽉份,我国⾬带主要位于东北、华北地区,华北地区降⽔较多,④正确;故选C。

3. 东线可利⽤京杭⼤运河调⽔,东线的⼯程难度较⼩,中线线路较长,且穿黄⼯程难度较⼤,A错;东线沿线主要经过我国东部沿海地区,沿线⼈⼝多,⼯农业污⽔以及⽣活污⽔较多,⽔质较差,B错,C正确;东线位于河流下游地区,可调⽔量更⼤,D错。

我国⾬带推移的规律:南岭五,江淮六,两北七⼋,九回头。

意思是正常年份下,每年五⽉前后,⾬带登陆我国两⼴地区;六⽉,⾬带继续北移到江淮地区,此时来⾃南⽅的暖⽓团和来⾃北⽅的冷⽓团在江淮⼀带势⼒相当,形成江淮准静⽌锋,天⽓连绵阴⾬,俗称“梅⾬”;七⼋⽉,⾬带继续北移⾄东北、华北地区,此时我国江淮地区受副热带⾼⽓压的影响,形成“伏旱”天⽓;九⽉,北⽅冷空⽓势⼒加强,⾬带逐渐退出我国⼤陆。

高中地理 第三单元 区域资源、环境与可持续发展 3.3 资源的跨区域调配 南水北调工程东中西线之利弊

高中地理 第三单元 区域资源、环境与可持续发展 3.3 资源的跨区域调配 南水北调工程东中西线之利弊

南水北调工程东中西线之利弊中国的南水北调工程就是把长江流域丰富的水资源抽调一部分送到华北、西北,以缓解那些地区的缺水情况。

南水北调工程有东线、中线和西线三条调水线路。

此工程的规模和难度都超过三峡工程,工程已全面展开。

东线工程东线工程,从长江下游江苏省扬州江都抽引长江水,利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北上,并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。

出东平湖后分两路输水,一路向北,经隧洞穿黄河,流经山东、河北至天津。

输水主干线长1156公里;一路向东,经济南输水到烟台、威海,输水线路长701公里。

优点东线调水,位于长江的下游,抽水量有保证,对生态环境的影响较小。

同时,有现有的河道、湖泊可利用,工程费用小,修建较快,现已付诸实施。

缺点抽水需要大量电能,运转费用大。

中线工程中线工程,从长江中游北岸支流汉江加坝扩容后的丹江口水库引水,跨越长江、淮河、黄河、海河四大流域,可基本自流到北京、天津。

输水总干线全长1267公里。

优点水质好,覆盖面大,地势南高北低,可以自流引水,运转费用可以大大节约。

缺点要开挖和修筑很长的专用供水渠道,工程量巨大。

西线工程西线工程,在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库,开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞,调长江水入黄河上游,补充黄河水资源的不足,主要解决涉及青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西等黄河上中游地区和渭河关中平原的缺水问题。

该线工程地处青藏高原,海拔高,地质的构造复杂,地震裂度大,且要修200米左右的高坝和长达100公里以上的隧洞,工程技术复杂,耗资巨大,现仍处于可行性研究的过程中。

南水北调工程的争议和对策南水北调的工程自提出后就引起了广泛的争论,反对者主要认为南水北调工程耗资巨大,涉及大量的移民问题,调水量太少,发挥不了经济效益,调水量过多,枯水期可能会使长江的水量不足,影响长江河道的航运,长江口的咸潮加深,更有可能引发生态危机。

南水北调进京后怀柔应急水源地地下水资源涵养研究

南水北调进京后怀柔应急水源地地下水资源涵养研究

南水北调进京后怀柔应急水源地地下水资源涵养研究张景华;范久达;李世君【摘要】Huairou emergency water source ifeld has made great contributions on ensuring the security of urban water supply as Beijing's largest emergency-type groundwater source ifeld during a dry period of 10 consecutive years. This paper has evaluated changes in regional water resources under the condition of continuous dry weather and groundwater emergency mining, which is based on a summary of 10-year course of water supply of Huairou emergency water source field. The paper researches on conservation of local groundwater resources from the "Artiifcial recharge of groundwater resources" and "hot standby operation" after water transferring into Beijing from South-to-North Water Transfer Project. This research ensures sustainable water supply capacity of Huairou emergency water source field and deal with emergencies in the water supply process of the South-to-North Water Transfer Project.%怀柔应急水源地作为北京最大的应急地下水源地,在连续10多年的干旱期间,为保障城市供水安全做出了巨大贡献。

2019_2020版高中地理第三单元区域资源、环境与可持续发展第三节资源的跨区域调配——以南水北调为例讲义(

2019_2020版高中地理第三单元区域资源、环境与可持续发展第三节资源的跨区域调配——以南水北调为例讲义(

第三节资源的跨区域调配——以南水北调为例一、我国水资源的区域分布1.概况(1)总量丰富:居世界第六位,低于巴西、俄罗斯、加拿大、美国、印度尼西亚。

(2)地域分布不平衡:南方多、北方少。

(3)供需矛盾突出:北方需水量大,但水资源贫乏。

2.长江成为南水北调水源地的有利条件(1)位于我国的丰水区:流域广、水量大,人均、单位耕地平均占有水量高于全国平均水平。

(2)流量稳定:年径流量稳定,季节分配较北方河流相对均衡。

(3)调水距离近{上游靠近西北干旱半干旱区中下游靠近缺水严重的华北平原思考南水北调能从根本上解决华北的水资源短缺问题吗?正确的对策应是什么?答案不能。

正确的对策应是:大力发展节水技术,降低单位产值水耗;调整农业生产结构,发展节水农业;大力宣传,提高公众的节水意识;加强管理,加大治污力度,杜绝浪费等。

二、南水北调的工程方案1.西线工程(1)路线:位于地势最高一级的青藏高原上,从长江上游引水到黄河上游。

(2)优点:地势高于西北和华北地区,可以自流供水。

(3)不足:长江上游水量有限,只能为黄河上中游的西北地区和华北部分地区补水。

2.中线工程(1)路线:从长江中游丹江口水库和三峡库区引水到华北地区。

(2)优点:可自流供水到华北平原大部分地区。

(3)不足:挖掘河道工程量大,占用农田多等。

3.东线工程(1)路线:位于第三级阶梯东部,沿京杭运河到华北地区。

(2)优点:有京杭运河可利用,工程量小。

(3)不足:黄河以南因地势北高南低,需抽水北送。

三、南水北调的深远影响1.积极意义(1)社会效益:改善调入区的投资环境,吸引更多的国内外资金;缓解争水矛盾,有利于社会安定。

(2)经济效益:促进调入区的经济发展。

(3)生态效益:增加调入区城市生活用水和工业用水,美化环境,改善城乡居民的卫生条件。

控制地面沉降。

2.可能带来的环境问题(以东线工程为例)(1)长江径流量减少,枯水季节海水上溯,引起河口地区盐度升高,影响长江下游水质。

南水北调中线工程战略环境影响评价探讨

南水北调中线工程战略环境影响评价探讨
维普资讯
水电站设计 第 2 卷 第4 2 期
D H P S 2 0 年 1 月 0 6 2
南 水 北调 中线 工程 战 略环 境 影 响评 价探 讨
阮 娅, 廖奇志 , 鸣 , 曾 邹家祥
( 长江水资源保护科学研究所 , 湖北 武汉 405) 301

要: 根据南水北调 中线工程的特点 。 观性 、 从宏 全局性 、 综合性和协调性提出了环境评价指标体系。研究和评价 了中线工程对
我 国可持续发展战略影 响、 水资源优化配置与可持续利用 、 增强综合 国力和地区竞争力 、 促进京津华北地区可持续 发展战略问题 。 进行 了中线工程对宏观经济 、 区域经济发展 , 会公平 、 社 城市化进程 、 改善生活质量等社会发展 , 以及水环境保护 、 态完整性与重 生 要敏感生态问题 、 民与可持续发展等宏 观影响的评价研究 。 出了保护水环境 、 移 提 生态修复 、 防护与保护的战略对策措施 。
关键词 : 调水工程i 南水北调 ; 中线工程 i 影响评价 ; 环境 可持续发展 中圈法分类号 :、 l T, 3 2 文献标识码 : B 文章编号 : 0 — 8520 ) — 0 6 0 1 3 90 (060 03 — 5 0 4
S 消除或降低因战略失效而造成 的环境影响, A E 从
生态环境系统 的影响。评价指标体系见 图 1 。 中线工程总体环境保护 目标是 : 以科学发展观
为指导 , 以水资源合理配置为基本依据 , 以生态建设 和环境保护为根本 目 , 标 以提高用水效率为核心 , 统 筹考虑调水区和受水区的生活 、 生产和生态用水 ; 科 学确定可调水量 , 实行水资源合理配置。正确处理
年 的净入库水量为 36 m 。 6亿 3

北京地下水资源和环境调查评价

首都地区地下水资源和环境调查与评价初步完成成果的编制。

通过本次工作,进一步查明了工作区水文地质条件,获得了大量的水文地质资料,对地下水资源和环境进行了系统的分析和评价,并提出地表水和地下水联合调蓄的规划方案,建立了反映客观实际的地下水数值模拟模型,同时开发了技术含量高、功能全面的空间分析系统(GIS),项目工作圆满完成了项目书规定的各项任务,各项工程质量符合规范及规程要求,达到了预期目标。

取得的研究成果为北京奥运建设和水资源可持续发展战略规划及南水北调工程提供了重要的科学依据,对解决首都水资源紧缺问题具有重要的现实意义,本项工作成果具有实用性、公益性和可操作性。

现将主要工作成果总结如下:1)水资源开发利用现状(1)2000年北京市开发利用水资源40.48亿m3,工业、城市生活和农村各项用水共37.48亿m3,地表水输水损失和自来水供水损失共3.00亿m3。

(2)全市2000年共有各类水井5.17万眼,其中地下水源厂开采井537眼,城镇工业生活自备井7290眼,农业井4.39万眼。

地下水总开采量为27.08亿m3,地下水开采占全市用水量2/3以上。

北京平原区2000年地下水开采量25.51亿m3,不同地区开采强度不同,全市平原区平均开采模数39.08万m3/ km3。

城近郊和密怀顺(永定河和潮白河冲洪积扇)地区是北京城市供水水源地,开采较为集中,地下水开采量占全市地下水总开采量的近50%。

(3)首都邻区平原区范围内2000年水资源利用总量为12.2亿m3,其中地下水开采量10.4亿m3,占总用水量85.2%;地表水1.8亿m3,占总用水量14.8%。

2)地下水质量状况(1)监测结果表明,第四系地下水主要开采层中主要超标指标是总硬度、硝酸盐氮、溶解性总固体;其它超标指标项目还有总铁、锰;个别监测点有检出超标的项目有氨氮、亚硝酸盐氮、硫酸盐、氯化物、高锰酸盐指数、挥发酚类、砷、六价铬、氟化物、阴离子合成洗涤剂等,呈点状分布。

2025年全市服务南水北调工作总结范例(3篇)

第 1 页 共 7 页 2025年全市服务南水北调工作总结范例 ____年是南水北调工程全面建设的第十年,全市服务南水北调工作取得了显著的成绩,总结如下: 一、项目建设方面 ____年,全市在南水北调中线工程建设方面继续扩大投资,加大工程进度,全面完成了年计划目标。建设了一批输水干线、支线和配套设施,进一步完善了全市的供水体系。加强了工程的管理和监督,确保了工程的质量和进度。 二、水资源保护方面 在南水北调工程建设的全市进一步加强了水资源的保护工作。加大了对水源地和水库的保护力度,通过加强监测和管理,保障了水源地水质的安全。加强了对水资源的综合利用,通过科学配置和节约用水的措施,提高了水资源的利用效率。 三、水环境治理方面 针对南水北调工程带来的水环境问题,全市在____年加大了水环境治理的力度。在项目建设过程中,严格执行了环境保护标准,减少了对水环境的影响。加强了对污水排放的监管,大力推进了污水处理厂的建设和改扩建工作。通过这些措施,全市水环境得到了明显改善。 四、生态保护方面 全市还进一步加大了对南水北调工程沿线生态的保护。在建设过程中,严格执行了生态保护措施,确保了南水北调工程的生态红线。第 2 页 共 7 页

加强了对生态环境的监测和评估,及时发现和解决了生态环境问题。通过这些措施,保护了沿线生态系统的稳定性和健康发展。 五、社会服务方面 全市在南水北调工程建设过程中,积极开展了社会服务工作。加强了对周边居民的宣传和培训,提高了居民对南水北调工程的认知和理解。加强了对工程建设过程中职工的管理和保障,确保他们的权益得到保护。通过这些工作,全市促进了社会和谐稳定。 六、经济发展方面 南水北调工程的建设为全市的经济发展提供了有力支撑。全市在____年充分利用南水北调工程的优势,推动了水资源的合理配置和利用,促进了农田灌溉水量的增加,创造了一定的经济效益。全市通过引进相关产业和旅游开发,进一步推动了经济的发展。 ____年全市服务南水北调工作取得了显著成绩。通过项目建设、水资源保护、水环境治理、生态保护、社会服务和经济发展等方面的工作,全市为南水北调工程的顺利推进和全市水资源的合理利用做出了积极贡献。这些工作也为全市经济社会的可持续发展奠定了坚实基础。希望在未来的工作中,全市能够进一步加强南水北调工作的管理和监督,不断提高工作质量和效率,为全市经济社会的发展做出更大贡献。 2025年全市服务南水北调工作总结范例(二) ____年是我市南水北调工作的关键一年,也是我市继续推动南水北调工作迈向新的发展阶段的一年。在市委、市政府的坚强领导下,全市上下齐心协力、攻坚克难,取得了显著成绩,为确保南水北调项第 3 页 共 7 页

南水北调对北京市地面沉降影响分析

南水北调对北京市地面沉降影响分析穆晨波【摘要】南水北调工程开通后北京市年调入水量达数亿立方米,使北京市用水结构发生明显变化,北京平原区内地下水的开采量相对减少.文章收集数据分析2008年-2015年南水北调北京段开通前后北京市地下水水位的变化,讨论南水北调工程调水对北京市地下水位的影响,运用数学模型阐明北京市地下水水位与地面沉降问题的相关性.结果表明,2008年南水北调正式调水入京后,北京市开采地下水量减少,地下水平均水位由每年降低0.995 m减小到每年降低0.218 m,地下水水位下降速率明显变缓,地面沉降问题受良性影响得到一定缓解.【期刊名称】《石家庄经济学院学报》【年(卷),期】2017(040)006【总页数】6页(P22-27)【关键词】南水北调;地面沉降;地下水位;地下水资源;北京【作者】穆晨波【作者单位】河北地质大学研究生学院,河北石家庄 050031【正文语种】中文【中图分类】P642.26南水北调工程是实施我国水资源优化配置,改变南涝北旱和北方地区水资源严重短缺局面的战略工程,可有效缓解京津冀地区的水资源危机,对于提高城市供水保证率、改善城市水环境、保证经济社会可持续发展具有重要意义,中线北京段水质更是关系到北京市生活用水安全和社会稳定[1]。

北京是以地下水作为主要供水水源地的特大型城市之一,其中三分之二以上的用水取自地下,第四系孔隙水开采量占到全市地下水开采总量的90%以上,地下水资源长期处于超量开采状态。

全世界有150多个城市出现了因地下水过量开采而引发的严重的地面沉降问题,地面沉降成为一种全球性的灾害[2-7]。

而地下水水位动态变化与地面沉降变化趋势具有良好的一致性,地下水位在反复升降中呈持续下降状态,地面沉降量呈持续增加状态[8]。

北京平原区地面沉降灾害比较严重,主要发生在朝阳、海淀、顺义、通州、昌平、大兴等多个区,超过平原区三分之二的面积受到地面沉降的影响[9]。

前人针对北京平原区地面沉降问题的研究工作主要放在研究地下水时空动态情况和水资源总量变化情况、地面沉降的相关性及运用遥感或干涉雷达等科学方法研究地面沉降变化规律等。

南水北调工程方案特点

南水北调工程方案特点一、多渠道输水,提高灵活性南水北调工程是由南水北调中线工程和南水北调东、西线工程组成,采用了多渠道输水的方式来实现南水北调的目标。

南水北调中线工程是通过引水自长江干流,经由山西、河南、河北三省直至北京,南水北调东、西线工程则分别通过将长江水引入淮河和汉水,再利用现有水系将水资源北调。

这种多渠道输水的方式,可以提高南水北调工程的灵活性,在不同情况下采取不同的方案,使工程更加安全可靠。

二、工艺先进,技术成熟南水北调工程的设计和建设采用了一系列先进的工艺和技术,确保了工程的可靠性和长期运行的稳定性。

引水建设采用了横跨长江的隧洞工程技术,利用了现代化的机械设备和施工工艺,保证了工程的施工质量。

在水质保护方面,南水北调工程采用了先进的水质监测和处理技术,实施水源地保护和水质保持措施,保障了供水水质的可靠性。

三、生态环保,可持续发展南水北调工程方案中,充分考虑了生态环境保护和可持续发展的原则,采取了一系列保护措施,减少了对自然环境的影响。

引水工程建设过程中,注重保护水质、水生态环境保护和水文生物学问题,充分保障了生态环境的可持续性。

并且,在引水过程中,还注重了节水减排、水资源的高效利用,最大限度地减少了对水资源的破坏,实现了资源的可持续利用。

四、服务区域广泛,效益显著南水北调工程是为了解决北方地区严重缺水问题,改善水资源状况,提高区域经济和社会发展水平而设计的。

引水后,将能够为北方地区提供可靠的饮用水和工业用水,满足人民生活和经济建设的需要。

南水北调工程的建设和运行,将有力推动沿线各地区的经济发展和提高居民生活水平。

五、综合效益明显,相互促进南水北调工程提供了北方地区需要的大量水资源,为改善水资源状况、促进经济社会发展提供了有力支持,并带来了显著的经济效益和社会效益。

南水北调工程的实施,将进一步推动相关地区的产业发展,促进了工农业生产的发展,提高了耕地灌溉率,增加了农作物的产量。

同时,提高了水资源的利用效率,减轻了地方地下水资源的开采,缓解了土地水资源短缺的状况。

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南水北调条件下北京市供水可持续评价作者:万文华尹骏翰赵建世雷晓辉廖卫红秦韬来源:《南水北调与水利科技》2016年第02期摘要:北京市水资源危机已经成为约束城市社会经济发展的重要因素,南水北调中线正式通水后,可以为北京每年平均配水10亿m3。

以北京市供水系统为研究对象,全面收集全市的供需水及供水配置情况,建立水资源配置WEAP模型,模拟了四种方案,分析评价不同来水情况下2020年北京市供水可持续性,并对供水配置网络做出了适当的修改。

研究表明,南水北调中线工程可以显著改善北京市缺水情况,修改后的供水配置网络更利于各类水源的综合利用,保证北京市供水可持续性。

关键词:南水北调;供水系统配置;用水户;方案模拟;可持续性评价中图分类号:TV213.4;TV674 文献标志码:A 文章编号:16721683(2016)02006208Abstract:Water scarcity has been a major constraint for both social and economic development in Beijing.When the middle route of the nation′s enormous SouthtoNorth Water Diversion (SNWD) project begin to supply the water,it is supposed that more than one billion cubic meters of water will be diverted into Beijing annually.This paper focuses on quantitatively evaluating the relative sustainability of Beijing water supply system before and after SNWD project.The four alternative water resources deployment scenarios are considered for the assessment of sustainability in 2020,using the Water Evaluation and Planning System (WEAP) software,the existed water demand and also the supply data of Beijing.The sustainability indices are presented for each scenario,and two of those alternatives are proposed to enhance the sustainability of entire water supply system.Our results showed that the SNWD could significantly contribute to the relief of the water scarcity,and the proposed alternatives will be more beneficial in terms of comprehensive water resources utilization,thus eventually ensure a sustainable water supply in Beijing.Key words:SouthtoNorth Water Diversion;water resources deployment;water users;scenario simulation;sustainability区域供水的可持续性是关系到水资源能否为社会可持续发展提供保障的重要依据,建立科学、合理、实用的评价指标,定量评价水资源系统的持续性,能够为缺水地区水资源管理决策提供科学依据,为可持续发展提供保障[12]。

Loucks[3]将可持续水资源系统定义为“通过规划和管理,能够完全服务于现在和未来社会的目标,同时保持其生态、环境以及水文完整性的系统”。

在采用水资源风险评估对水资源系统持续性的量化研究方面,已有学者做了大量工作。

对于确定风险评价指标,国内学者多集中在供水可靠性[4]、可恢复性[5]、易损性[6]以及重现期、风险度[7]等指标,这些指标的选取具有一定的区域局限性。

而Loucks[3]选取可靠性、弹性、脆弱性等3个性能指标定义了持续性指数(Sustainability Index),量化了水资源系统持续性。

在此基础上,SandovalSolis[8]等增加了均方差、最大缺水率这2个性能指标,对持续性指标在内容结构上进行改善,提出了适用于不同水资源系统的持续性指标,可用于分析比较不同水资源管理方案下用水群的持续性,识别存在供水风险的区域。

改进后的持续性评价指标更具灵活性和适用性,对管理者的规划和决策具有重要意义[9]。

北京市属资源性重度缺水地区,多年平均降雨量585 mm(1956年-2000年系列),年均降水总量9828亿m3[10],人均水资源量不足300 m远远低于国际人均1 000 m3的缺水下限。

上游水库的拦蓄及下垫面变化导致地面产流减少[1112],加之气候变化的影响,入境水量逐年降低。

以密云水库为例,近30年入库水量日益减少[13],建设任务也从初建时以防洪、灌溉发电为目标退化为城市供水。

同时,由于地表水过度开发,地下水严重超采,造成水储量累积亏损,地面下沉,生态恶化,城乡供水出现全面紧张的态势,局部地区的水污染形势更是进一步加剧了水资源的短缺[14]。

2014年12月12日,南水北调中线正式通水,预计北京每年将接纳10亿m3的来水,同时,随着北京市人口的急剧上升和经济的快速发展,未来城市需水也将逐年攀升,本地水资源的承载力必将无法满足要求。

如何实现南水在北京市的合理配置,使之与本地水资源高效配合,保证城市生活及工业需水,改善生态环境,对北京市可持续发展至关重要。

本次研究拟在既有水资源配置网络基础上,建立供水WEAP模型,研究南水北调2020年来水前后北京市供水系统的风险,对北京市不同城区不同用水户的供水情况做出评价,并对水资源配置情况提出建议。

1可持续性评价指标可持续性指标是衡量供水系统持续性的综合指标,它从用户及群体角度出发,在可靠性、弹性、脆弱性、最大缺水率4个性能指标中合理选取,建立相应的可持续性指标,评价水资源系统的可持续性[89]。

可靠性是指经过长时段模拟,系统供水量满足需水的概率,对于时段t第i个用水户,其可靠性是供水满足时段数与整个运行期时段数n之比:Reli=[SX(]NDi,t=0[]n[SX)][JY](1)其中,定义缺水量Di,t=[JB({]XDi,t-XSi,tXDi,t>XSi,t0 [KG*4]XDi,t=XSi,t[JB)][JY](2)式中:XDi,t为需水量;XSi,t为实际供水量。

弹性是指系统从缺水状态恢复到正常状态的能力,为系统从缺水状态恢复到正常状态的时段数与整个缺水状态时段数之比:Resi=[SX(]NDi,t>0,Di,t+1=0[]NDi,t>0[SX)][JY](3)脆弱性是指系统发生缺水的严重程度,可用缺水量的平均值表示,也可表示为平均缺水量与年需水量之比,本文采用第二种:Vuli=[SX(](∑[DD(]t=n[]t=0[DD)]Di,t)/NDi,t>0[]Wi[SX)][JY](4)最大缺水率是指系统处于缺水状态时的最坏情况,可用最大年缺水量与年需水量之比表示:Maxdi=[SX(]maxDi[]Wi[SX)][JY](5)可持续性指数表示第i个用水户上述4个指标的几何平均值:SIi=[[DD(]M[]m=1[DD)]Ci,m]1/M=[Reli·Resi·(1-Vuli)·(1-Maxdi)]1/4[JY](6)式中:Ci,m为性能指标;M为指标个数,M=4。

群持续性指数定义为各用水户持续性指数的加权平均值。

对于第k个用户群,其群持续性指数为SGk=∑[DD(]J[]j=1[DD)][SX(]Wi,j[]Wk[SX)]·SIi,j[JY](7)[JP3]式中:Wi,j为用户群k中第i个用水户的年需水量;Wk为用户群k的年总需水量。

SG与SI的取值区间均为0~越趋于表明该群体或个体的持续性越高。

2水资源配置模型2.1供需水条件根据《北京市水资源公报》[15],2003年以来,北[HJ2.3mm]京市地表水的供水量基本维持稳定,但各水源比例却有明显变化:地下水开采量逐年递减;南水北调工程由2008年开始向北京供水,呈逐年上升趋势;再生水的利用量也逐年增加,10年内上升了266%(图1)。

1980年以来,北京市经济规模和人口规模发生巨大变化的同时,北京市的用水结构和数量也发生的剧烈的变化(1990年开始统计,图2),表现为:农业用水量下降趋势明显,从1990年的2174亿m3下降至2012年的93亿m下降了57%;工业用水量总体呈现下降趋势;生活用水和环境用水则呈现快速增长势头,生活用水量1999年超过了工业用水量,2005年超过了农业用水量成为北京市第一用水大户。

生态环境用水量从1996年开始统计,此后呈逐年攀升趋势,2012年与工业用水量持平[15]。

北京市共包括16个行政区县,其中中心城区6个,郊区县10个。

考虑到中心城区供水管网接近100%的覆盖率,将6个城区概化成一个市区受水点,即用水区域有11个,包括城六区及10个郊区县。

每个区域用水户又细分为工业生活、农业生活和生态环境用户三类,其中城六区不考虑农业生活用水户,合计32类用水户。

何慧凝[16]在2010年用三种不同的方法推测北京市未来10年(2010年-2020)的用水量最大值在40亿m3左右。

本文采用“十二五”相关规划作为2020年的需水预测成果,则北京市总需水量为41.07亿m3。

全市及各区的需水成果详见表1。

北京市城市供水由四部分组成,第一部分为自来水系统,为城市生活及仪表工业供水;第二部分为分散的农业井、自备井等地下取水系统;第三部分为京密引水渠、永定河引水渠为骨干的地表水供水系统;第四部分为南水北调中线自丹江口的调水。

地表水源有5个,包括潮河、白河、蓟运河、拒马河和永定河。

其中,除拒马河外,其他水源直接汇入水库,由水库节点控制,依次为密云水库、白河堡水库、海子水库及官厅水库。

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