Hydrological Responses to Climate Change in the Water Receiving Area of the Middle Route Project for South-to-North Water Transfer

Climate change will lead to a signifi cant alteration in the temporal and spatial pattern variation in the regional hydrological cycle, and the subsequent lack of water, environmental deterioration, floods and droughts etc. And it is especially remarkable in semi-humid and semi-arid region. In this paper, the impacts of climate change on the hydrological cycle were analyzed for the Hai River Basin, a semi-humid and semi-arid basin and also the water receiving area of the middle route of South-to-North Water Diversion Project. Meanwhile it is the most vulnerable to climate change. Firstly, the linear regression and Mann-Kendall non-parametric test methods were used to analyze the change characteristics of the hydrological and meteorological elements for the period from 1960 to 2009. The results show a signifi cant increase in temperature, while precipitation decreases slightly, and runoff decreases drastically over the past 50 years. Secondly, the applicability of SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model based on the DEM (Digital Elevation Model), land use and soil type was verif ied in the basin. Results show the model performs well in this basin. Furthermore, the water balance model, Fu’s theory and Koichiro’s theory were used to calculate the actual evaporation, comparing to the simulated actual evaporation by SWAT model to validate the result for the lack of large-scale observed evaporation datasets. Possible reasons were also analyzed to explore the reasonable factor for the decline of the runoff. Finally the precipitation, temperature, runoff and evaporation response processes based on the IPCC AR4 multi-mode climate models and the verifi ed SWAT model under different GHG emission scenarios (SRES-A2, A1B and B1) in the 21st century were discussed in three time periods: 2020s (2011-2040), 2050s (2041-2070), 2080s (2071-2099). Results show that there are systematic positive trends for precipitation and temperature while the trends for runoff and evaporation will differ among sub-areas. The results will offer some references for adaptive water management in a changing environment, also including adaptation of a cross-basin water transfer project.     

Watcr Security Situation in Haihc Rivcr Basin after South-to-North Watcr Transfer Project

The over-exploitation of water resources in the Haihe River Basin （HRB） has now become a serious problem. This is clearly evidenced by the fact that many local rivers and lakes are drying up and the to...     

Water Security Situation in Haihe River Basin after South-to-North Water Transfer Project

The over-exploitation of water resources in the Haihe River Basin (HRB) has now become a serious problem. This is clearly evidenced by the fact that many local rivers and lakes are drying up and the total amount of over-exploited groundwater has reached over 1000×108m3. It is important to note that the exploitation of water resources in HRB was reasonable before 1979. After 1980, however, over-exploitation happened with an annual average amount of 40×108m3. Both the dry season and rapid economic growth in HRB took place at the same time. Therefore, the over-exploitation of water in HRB was actually the negative result of the conjunction of a continuous dry season and rapid economic growth. So the over-exploitation would not be as serious as it is today if either of the above two stopped. After the first stage of south-to-north water transfer project, the water shortage problem in HRB could be eased for the following reasons: fi rstly, water transfer project will bring to the Basin 60×108m3 water resources; secondly, a wet season will come back eventually according to natural law of climate variability; finally, its agricultural and industrial use and total water consumption all have decreased from the peak value, so that the groundwater table will raise certainly and ecological water in rivers and lakes that were dried-up will be partly restored. In the future, the main problem of water resources security in HRB will include water pollution, operation risk of the south-to-north water transfer project, groundwater pollution and engineering geological hazards that may be brought by groundwater rise. The proposed countermeasures are as follows: keeping strengthening water demand management, raising water price as well as subsidies for the low-income family and improving other water related policies, preventing and dealing with water pollution seriously and getting fully prepared for the operation of south-to-north water transfer project.     

气候变化对滦河流域水文循环的影响及模拟

气候变化对我国各地区水资源影响的时空格局变化,尤其是对水资源工程和规划的影响,是气候变化影响评估的重要内容。本文以滦河流域为研究流域,采用线性回归法、Mann-Kendall非参数检验等方法,分析了1957年-2001年的水文气象要素变化特征;基于数字高程模型、土地利用和土壤类型等资料,应用SWAT分布式水文模型模拟滦河流域水文循环过程,由月径流量计算结果,模拟期效率系数达到77.2%,检验期达到83.1%,表明SWAT模型在该流域具有一定适用性;根据IPCC第四次评估报告多模式结果,分析了IPCCSRES-A2、A1B、B1情景下21世纪降水、气温、径流、蒸发的年响应过程,以1961年-1990年作为基准期,结果表明3种情景下从2011年-2099年以上各水文要素都呈增加趋势,且降水、气温、蒸发都较基准期有所增加,而径流量在2020s(2011年-2040年)径流量相对基准期减少,且在A2、B1情景下2050s(2041年-2070年)径流量依旧减少,到2080s(2071年-2099年)3种情景下径流量才增多。该结果将为南水北调中线工程水资源分配的制定提供较为科学的理论依据,对于保证海滦河流域社会经济可持续发展等方面具有重要参考价值。     

南水北调中线核心水源区土壤氟空间变异特征与污染风险评价

本文以生态环境脆弱的南水北调中线核心水源区为研究对象,运用GIS与地统计学相结合的方法以及污染风险评估模型,定量揭示了研究区土壤氟元素含量的空间变异特征、分布格局和污染风险等级.结果表明:①研究区土壤氟元素含量整体偏高,具有较明显的空间自相关性,表层土壤氟密度呈现从西向东、从南向中北部逐渐增加的趋势,并在中东部的南阳市...     

南水北调中线工程水源区的经济发展对策剖析

针对南水北调中线工程水源区的现状和特色,本文提出了大力发展有机生态农业、加速走新型工业化道路、促进商贸旅游业发展、优化配置水资源四大对策,并逐项进行了较深入的剖析。     

南水北调东线第一期工程供水成本分摊与核算

随着南水北调东线第一期工程建成并发挥效益,制定和实施合理的水价,用经济手段促进对南水北调工程调水、当地地下水和地表水的合理使用已迫在眉睫。而分摊和核算供水成本正是制定水价的核心和关键。该文对与调水工程供水成本分摊和核算相关的分段、水量数据、供水成本项目、成本分摊等问题进行全面深入的探讨,首先沿供水路线将整个南水北调东线一期工程分为20个区段;经由水量分配确定了20个区段的净增供水量和考虑供水损失的折算水量数据;从会计核算角度确定供水工程供水至各受水区,各省、市分水口门的成本项目构成,并对供水成本进行核算,南水北调东线第一期工程全段总成本费用255 451.61万元;最后通过功能间,新旧供水间和区段间的三级分摊,核算得出各段应承担的成本费用和单方水成本,全段平均单方水成本费用0.573元/m³。结果可为有关方面更好地协调水源区与受水区(尤其是省际之间)的矛盾提供决策辅助;为将来制定南水北调工程供水成本核算办法以及水价方案提供参考;并可作为制定供水成本核算方面的政策的主要依据。     

中国水管理制度变迁的研究——以南水北调东线工程水管理制度变迁为例

基于制度变迁理论,通过建立政府与微观主体的博弈模型,得出中国的水管理制度变迁是在政府主导下的、强制性的渐进式变迁的结论。其次,以南水北调东线的水管理制度变迁为例,对中国水管理制度的变迁做出前瞻性的描述,提出对南水北调东线工程要采用政府宏观调控、准市场化运作和用水社区共同作用的多元共生的水管理制度安排并探讨了东线“批发—零售”模式的市场化运作模式。     

黄河上游流域气候变化对径流的影响

黄河上游是我国重要的水源涵养区。然而,近年来黄河上游年平均气温呈逐年上升趋势,对流域水资源情势造成较大影响。本文基于SWAT模型,研究在未来不同气候情景下,流域径流在未来两个时期（2046年-2065年以及2081年-2100年）的时空分布规律。结果表明,在未来两个时期内,流域径流量呈减少趋势,且2081年-2100年时期的减少幅度较2046年-2065年时期大;流域多年平均径流量、年径流量序列的第10和90百分位值（R10和R90）的最大值与最小值分别出现在CSIRO-A2和INM-B1两种组合情景下;CSIRO模式下流域径流量最大,INM模式下最小,MRI模式居中;日径流量的第90百分位值（Q90）在所有组合情景下都表现出减小的趋势。在不同气候变化情景下,流域未来多年平均径流深的空间分布与基准期较为一致,即上游径流深较大,下游径流深较小;在不同情景下流域多年平均径流深要低于基准期。研究结果可以为黄河流域水资源管理和相关政策的制定提供科学依据。     

南水北调东线工程沿线湖沼湿地生态环境特征及退化分析

南水北调东线工程沿线湖沼湿地广泛发育,以浅积水的内陆淡水湿地为主.天然湖泊湿地向人工、半人工湿地演变明显,沼泽湿地均属于富营养型.湿地生物资源较为丰富,种群结构具有趋同性.由于自然与人为过程相互作用的结果,湖沼湿地的生态环境呈现了明显的退化趋势:湿地水量减少,面积逐渐萎缩;湿地水体普遍受到污染,污染程度从南向北加剧;湖泊湿地水体普遍处于中、富营养化状态;生物资源呈现衰减趋势;湿地调蓄功能逐渐下降.文中对湖沼湿地退化的形成原因、机制进行了分析,认为自然过程是退化的前提、基础,人为过程是退化的主要驱动力.本文为进一步研究东线工程对湖沼湿地生态环境的影响提供了基础.     

南水北调中线工程对汉江中下游生态环境的影响与对策

汉江中下游地区是汉江流域经济发展的中心。长期以来,由于自然和人类活动的影响,洪涝旱灾、水土流失、环境质量退化以及湿地萎缩等一系列问题,成为流域可持续发展的制约因素;而南水北调中线工程的兴建,一方面给工程沿线地区带来了前所未有的发展机遇,另一方面,由于调水的影响,汉江丹江口以下的流量及季节性分配将发生变化,防洪、水质、工农业生产以及城市发展等将受到不同程度的影响。因此,应以南水北调中线工程和汉江中下游四项治理工程的建设为契机,系统全面地评估工程对生态环境和社会经济的影响,积极推动汉江中下游现代水利示范工程建设,促进该地区社会经济的持续发展。     

Sustainable Development in the Core Water Resource Area of the Central Route of the South-to-North Water Transfer Project

With continued population growth and accelerated industrialization and urbanization, water shortages and water quality deterioration have become a bottleneck restraining global socioeconomic progress. In China, water resources are unevenly distributed, with abundance in the south and scarcity in the north. Every year, a loss of nearly 100 billion yuan is incurred by water shortages in the north. The Middle     

陕西省南水北调工程受水区水资源供水情势综合评价

本文结合陕西省内南水北调工程,针对规划水平年2020年和2030年,从仅有当地供水系统供水和南水北调供水系统供水两个方面,以缺水率和缺水指数为评估指标进行研究。对南水北调供水系统,分别考虑建立当仅有三河口水库单独供水、黄金峡水库和三河口水库联合供水两种方案,当采用黄金峡水库和三河口水库联合供水时,以南水北调可调水量限制条件分情景一:可调水量10亿m3;情景二:可调水量15.5亿m3进行探讨。研究结果表明:当仅有当地供水系统供水时,受水区内水资源供需紧张;当以南水北调供水系统仅考虑三河口水库供水时,受水区内缺水状况依然存在,当以可调水量10亿m3黄金峡水库和三河口水库联合供水时,年缺水指数由2020年的3.17增加到2030年的8.18,水资源供需状况依然紧张,以可调水量15.5亿m3供水时年缺水指数由2020年的0.82增加到2030年的3.31,较情景一年缺水指数已有改善。可见,以可调水量15.5亿m3供水时,2020年基本可以满足需水要求,但2030年后供需矛盾仍然突出,必须安排新的水源以满足后期增加的水资源需求。     

1956-2013年元江-红河流域径流变化及其影响因素分析

国际河流水文变化和跨境影响一直是国际关注的焦点,从全流域尺度分析径流变化特征及其影响因素可为跨境水资源合理利用和管理等提供科学基础。本文基于元江-红河流域干支流6个水文站径流数据以及64个气象站降水、气温数据,分析径流的年内分配、年际变化特征、径流变化趋势和周期性以及气候变化和人类活动对径流变化的影响。研究结果表明：①元江-红河径流年内分配不均匀,约80%的径流量集中于汛期（6-11月）。支流站点的径流年内分配变化大于干流站点,所有站点径流集中期均表现出提前的趋势;②径流年际变化剧烈,具有明显的丰枯特征,20世纪50年代中期-60年代中期为枯水期,60年代中期-70年代中期为丰水期,70年代中期-90年代初期为平偏枯水期,90年代中期-2002年为平偏丰水期,2002年以后为枯水期;③1956-2013年元江-红河年平均径流量呈减少的趋势,其中李仙江站减少趋势显著;R/S分析表明未来径流量可能呈增加的趋势;④蛮耗站和李仙江站的周期变化主要是4a、6~9a的年际变化和21~22a的年代际周期变化,Son Tay水文站在8~10a和21~22a的年际和年代际变化周期与上游蛮耗站和李仙江站基本一致;⑤流域降水变化是径流量减少的主要原因,人类活动一定程度上改变了径流年内分配特征,但对径流量变化的影响有限。     

黄河流域气候与水文变化的现状及思考

黄河是中华民族的母亲河,孕育了博大精深的中华文明。同时,流域频发的水旱灾害也给黄河两岸的人民群众带来了深重的灾难。当前,由于全球增暖和人类活动加剧的影响,黄河流域气候及水文过程发生了显著的变化,流域整体气候的暖干化和人类用水的不断增加使得黄河流域的水文干旱不断加剧。"退耕还林还草"政策的实施使得黄土高原的植被覆盖得到极大改善,有效地抑制了严重的水土流失,但同时也导致该地区土壤的干化和干土层的加厚,这些是黄河流域生态保护和高质量发展面临的重大问题,也是涉及气候-水-生态-人类社会如何协同发展的基础科学问题。     

南水北调中线水源区水土保持对基层政府公信力的影响分析

水土保持工程的实施对陕西水源区的经济、社会和生态环境影响深远。作为水源区基层政府的重要工作内容,水保工程的实施,治理了水源区的非点源污染,改善了水源区的生态环境,促进了水源区的产业结构发生战略性调整。南水北调中线水源区水土保持从政府亲和力、政府服务力、政府执行力三个方面提升了基层政府公信力。     

气候变化和人类活动对澜沧江—湄公河流域径流变化的影响

作为连接六国的跨境河流,澜沧江—湄公河（澜湄）流域的径流变化与流域内各国以及相关地区的社会经济发展和生产生活方式密切相关。为深入了解澜湄流域地表水资源的时空变化特性及主要影响因素,本文基于1961—2015年澜湄流域气象水文资料,分析了澜湄流域径流变化趋势和突变特征,构建了体现澜湄流域特性的SWAT水文模型,定量评估了气候变化和人类活动对澜湄流域径流变化的影响。主要结论为：①年尺度上,澜湄流域径流在旧州站变化趋势不明显,在允景洪站呈显著下降趋势,在万象和上丁站呈先下降后上升趋势;季节尺度上,各水文站旱、雨季径流变化趋势与年尺度基本一致,旱季径流量变化幅度较小,雨季径流量变化幅度较大。②1998—2000年为全流域径流发生突变的集中期,因此将各区域径流的变化期划分为2000年之前和之后两部分。③气候变化对澜湄流域径流的影响程度自上游到下游逐渐减小,人类活动的影响程度则逐渐加大,且人类活动对旱季径流的影响程度大于雨季。本文结果有助于了解澜湄流域水资源现状和变化趋势,为澜湄流域水资源合理利用以及“一带一路”沿线国家的社会经济可持续发展提供参考和借鉴。     

气候变化和人类活动对湟水河流域径流量影响的定量评估

湟水河是西北干旱区重要河流之一,对维持西北干旱区生态平衡具有极其重要的作用。近年来,湟水河流域水资源减少已经引起了严重的生态环境问题,本文根据流域内1966-2010年水文气象数据,采用累积距平法、累积量斜率变化率法,对湟水河流域径流量和气候变化特征及趋势进行了分析,并定量评估了气候变化和人类活动对径流量变化的影响。结果表明:年降水量、蒸散发量和径流量总体均呈减少趋势;径流量的下降变幅为0.1亿m3/10a,具有4a、9a和20a的准周期变化,且在1987年前后发生了突变;气候变化对湟水河流域径流减少的贡献率达35.46%,人类活动改变了部分水循环的路径,对径流的减少起主导作用,贡献率为64.54%。     

气候变化下石羊河流域径流模拟与影响量化

石羊河流域是河西走廊水资源利用率最高、供需矛盾最突出的地区.本文选取石羊河中上游流域为对象,基于流域水文模型SWAT,研究1988年-2005年以及未来多种气候情景下出山口径流的变化特征,探讨气候变化对其中上游地区水文情势以及水资源的影响.研究表明:①采用SWAT模型对石羊河各条支流径流模拟已能够体现该流域中上游地区的降水径流特性,模拟精度满足未来气候变化对流域水文情势影响分析的要求;②通过调整历史降水和潜在蒸散发驱动SWAT模型对比分析未来A2和B2情景下2020s(2020年-2037年)、2050s(2050年-2067年)和2080s(2080年-2097年)三个时间段径流过程.未来A2和B2情景下石羊河流域降水和潜在蒸散发持续增加,但降水增幅略高.由此导致径流呈持续上升趋势,但增幅较小.A2与B2情景相比,A2情景下降水和潜在蒸散发的增幅均略高于B2情景.气候变化影响下未来石羊河流域径流量将略微增加,杂木寺断面增幅为1.37％～9.03％,而西营断面增幅为0.12％～5.04％.研究可为气候变化环境下的石羊河流域水资源综合管理规划提供技术支撑和依据.     

1959年～2005年长江三角洲气候要素变化趋势分析

利用长江三角洲国家基本/基准站历史气候数据,分析了长江三角洲主要气候要素在1959年～2005年的时空变化特征和趋势。结果表明,1959年～2005年期间,长江三角洲气温显著升高,相对湿度、风速和日照时数都显著减少,而降水量和0cm地温变化趋势不显著。蒸发量在1959年～2001年期间显著减少。在1980年后,气温加速升高,相对湿度加速减少,0cm地温显著升高。风速、日照时数和蒸发量则在1991年以后变化趋势都不显著。除个别站点外,整个长江三角洲气温显著升高,风速显著降低,日照时数显著减少,降水量变化不显著。相对湿度在长江三角洲多数地区显著降低。总云量在长江三角洲西部显著减少,低云量在苏南和浙江大部分地区都显著变化。0cm地温在江苏高邮-溧阳、浙江鄞州-慈溪和上海地区显著增加,蒸发量除在长江三角洲西北、杭州湾附近和衢州、丽水、浦城站外都显著减少。城市化对在长江三角洲年均气温、相对湿度和0cm地温变化的影响较为突出,而对年降水量、风速、低云量、日照时数和蒸发量变化的影响较小。