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我国水资源短缺,人均水资源占有量少,水资源供需矛盾突出。与此同时,随着水资源消耗需求的增长,由水资源短缺引发的各种环境问题、生态问题也开始进入公众视野。为解决水资源紧缺、水生态破坏、水环境污染等问题,党的十九大报告把水资源放在九大基础设施建设的首位,着力解决水资源发展中存在的不平衡问题。与此同时,河湖水系连通是水生态恢复和水环境改善的必要措施,开展河湖水系连通定义、概念、评价体系等研究对于治理和恢复河流生态、保持河湖生态系统的可持续发展具有重要意义。
本文针对廊坊市水资源禀赋不足,地下水超采严重、当地水供水得不到保障等问题,运用水资源优化配置模型进行需水量预测及供需平衡分析。对水系连通性的内涵进行了分析,并基于图论法和水资源配置网络图选取水系连通指标,采用KMO检验法、主成分分析法和集对分析法对指标体系进行分析,进而构建了廊坊市水系连通性综合评价指标体系,将所得结果与《廊坊市十三五规划》、《廊坊市生态综合规划》对廊坊市现状调查与未来规划所评价结果进行对比。主要取得以下成果:
(1)调查分析廊坊市水资源条件,对廊坊市规划水平年进行经济发展趋势预测、需水量预测及供水量预测,基于三次平衡配置思想,利用水资源优化配置模型计算推荐方案下廊坊市2020年、2025年、2030年和2035年水资源可承载的人口数量及经济产值。在推荐方案下,廊坊市实行强化节水模式及中速经济发展,结合南水北调中线、东线工程的投入使用,并且通过提高污水回用率、污水处理率、增设雨水回用措施等方式增加回用水量以及雨洪水量,使得廊坊市在2035年的供水组成得到进一步的提升优化,其他类型水源供水占比提高,全市缺水率也从基准年的23.03%下降至3.17%。
(2)对水系连通性内涵进行评价,发现水系连通具有“自然-社会”二元属性以及尺度转化属性。区别于以往河湖水系水网的定义,将生活排水、工业排水等耗排管网通过水量的方式,参与到水系连通当中,形成了由供-用-耗-排四个基本环节构成的人工侧支水循环系统,并结合尺度转化属性,通过供用耗排将国家尺度大水网与区域尺度小水网衔接起来,实现由大层面到小层面的具体转化,能够从小尺度上更加精确合理得配置水资源,同时具有完全意义上的社会属性。
(3)在以图论为基础的自然水系连通评价体系上,从水资源优化配置系统网络图中对计算单元水传输系统(线)的定义出发,根据人工侧支水循环系统所包括的水传输关系,结合生产生活用水水平评价指标,对基于图论-景观生态学描述节点和廊道的概念进行扩充,选出了8个指标,构建自然-人工二元结合水系连通度指标评价体系采用KMO检验法和主成分分析法对所选取指标间的关系进行关联度和解释力检验。结果显示廊坊市过去、现状、未来的水系连通度与现状调查及未来规划所评价结果基本一致。
(4)对廊坊市主要河流的生态流量进行预测分析,分析得随着连通等级提高,廊坊市缺水率逐步下降,对比现状年河道断流情况严重,未来随着水系连通等级的提高,市内各主要河流除满足河道生态流量最小值外,河道水量预测值也随之增加。
本文针对廊坊市水资源禀赋不足,地下水超采严重、当地水供水得不到保障等问题,运用水资源优化配置模型进行需水量预测及供需平衡分析。对水系连通性的内涵进行了分析,并基于图论法和水资源配置网络图选取水系连通指标,采用KMO检验法、主成分分析法和集对分析法对指标体系进行分析,进而构建了廊坊市水系连通性综合评价指标体系,将所得结果与《廊坊市十三五规划》、《廊坊市生态综合规划》对廊坊市现状调查与未来规划所评价结果进行对比。主要取得以下成果:
(1)调查分析廊坊市水资源条件,对廊坊市规划水平年进行经济发展趋势预测、需水量预测及供水量预测,基于三次平衡配置思想,利用水资源优化配置模型计算推荐方案下廊坊市2020年、2025年、2030年和2035年水资源可承载的人口数量及经济产值。在推荐方案下,廊坊市实行强化节水模式及中速经济发展,结合南水北调中线、东线工程的投入使用,并且通过提高污水回用率、污水处理率、增设雨水回用措施等方式增加回用水量以及雨洪水量,使得廊坊市在2035年的供水组成得到进一步的提升优化,其他类型水源供水占比提高,全市缺水率也从基准年的23.03%下降至3.17%。
(2)对水系连通性内涵进行评价,发现水系连通具有“自然-社会”二元属性以及尺度转化属性。区别于以往河湖水系水网的定义,将生活排水、工业排水等耗排管网通过水量的方式,参与到水系连通当中,形成了由供-用-耗-排四个基本环节构成的人工侧支水循环系统,并结合尺度转化属性,通过供用耗排将国家尺度大水网与区域尺度小水网衔接起来,实现由大层面到小层面的具体转化,能够从小尺度上更加精确合理得配置水资源,同时具有完全意义上的社会属性。
(3)在以图论为基础的自然水系连通评价体系上,从水资源优化配置系统网络图中对计算单元水传输系统(线)的定义出发,根据人工侧支水循环系统所包括的水传输关系,结合生产生活用水水平评价指标,对基于图论-景观生态学描述节点和廊道的概念进行扩充,选出了8个指标,构建自然-人工二元结合水系连通度指标评价体系采用KMO检验法和主成分分析法对所选取指标间的关系进行关联度和解释力检验。结果显示廊坊市过去、现状、未来的水系连通度与现状调查及未来规划所评价结果基本一致。
(4)对廊坊市主要河流的生态流量进行预测分析,分析得随着连通等级提高,廊坊市缺水率逐步下降,对比现状年河道断流情况严重,未来随着水系连通等级的提高,市内各主要河流除满足河道生态流量最小值外,河道水量预测值也随之增加。