南水北調(diào)中線河北供水區(qū)各市工業(yè)用水綜合分析評(píng)價(jià)

《衛(wèi)年增刊 文章編號(hào) 一一一 河北水利水電技術(shù) 南水北調(diào)中線工程河北省供水區(qū)配套規(guī)劃 張磊 , 范如華 河北省南水北調(diào)中線工程辦公室 , 石家莊 中圖分類號(hào)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 配套工程是南水北調(diào)工程的重要組成部分 , 是 南水北調(diào)工程發(fā)揮巨大供水效益不可或缺的基礎(chǔ) 。 年 , 在南水北調(diào)中線工程總干渠總體設(shè)計(jì)的 同時(shí) , 我省即開展了配套工程規(guī)劃工作 , 并于 年完成了《南水北調(diào)中線工程河北省配套工 程初步規(guī)劃》報(bào)告 , 為中線工程實(shí)施后水資源合理 調(diào)配和配套工程建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù) 。 配套規(guī)劃的重要性 南水北調(diào)中線工程是國家實(shí)施水資源優(yōu)化配置 的重大舉措 。 工程的實(shí)施對(duì)有效緩解京津華北地區(qū) 嚴(yán)重的缺水局面 , 促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán) 境的改善具有十分重要的竟義 。 如何發(fā)揮中線工程 巨大的供水效益 , 真正實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置 , 必 須要有一套較完整的

目的　了解南水北調(diào)中線工程河北省供水區(qū)內(nèi)地方性氟中毒(地氟病)現(xiàn)況。方法　普查河北省供水區(qū)內(nèi)7個(gè)地級(jí)市27686個(gè)行政村的水氟含量和改水現(xiàn)狀。對(duì)飲水含氟量超過1.0mg/l病區(qū)村按輕、中、重分層,隨機(jī)抽取51個(gè)村進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查。結(jié)果　普查的27686個(gè)行政村中飲水氟含量超標(biāo)率38.27%,4534眼改水井中仍有36.7%的井水氟超標(biāo),大部分傳統(tǒng)改水降氟措施效果不佳。重點(diǎn)調(diào)查的51個(gè)村中,8～12歲在校生8183人氟斑牙患病率25.04%,16～65歲660人右前臂x線正位片氟骨癥檢出率3.94%,氟斑牙與氟骨癥患病率隨水氟濃度升高而升高,隨飲用高氟水年限的增長而增高。結(jié)論　南水北調(diào)河北省供水區(qū)水氟含量超標(biāo)嚴(yán)重;病區(qū)人民長期飲用高氟水是該地區(qū)飲水型氟中毒的主要原因。實(shí)施南水北調(diào)中線工程是控制該地區(qū)地氟病流行的根本措施

根據(jù)河南省水資源狀況及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體規(guī)劃、城市總體規(guī)劃,預(yù)測(cè)受水區(qū)城市2010水平年總需水量41．89億m~3,當(dāng)?shù)乜晒┧?1．50億m~3,供需平衡后尚缺水30．39億m~3。南水北調(diào)中線工程實(shí)施后多年平均向受水區(qū)供水29．79億m~3,可有效地緩解受水地區(qū)嚴(yán)重缺水狀況,改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境,支撐該地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

南水北調(diào)中線工程使河北省99個(gè)市縣受益,實(shí)施后將對(duì)河北省水源、水環(huán)境產(chǎn)生重大影響.河北省供水區(qū)用水量大,廢污水排放量大,農(nóng)藥化肥施用量大,河流水污染嚴(yán)重,湖泊水環(huán)境惡化.分析供水區(qū)現(xiàn)狀水環(huán)境質(zhì)量狀況對(duì)引江水到達(dá)后的有效利用具有重要意義.

河南省南水北調(diào)受水區(qū)主要包括南陽、漯河、鄭州等11座城市。為了明確受水區(qū)的水量供需情況,以2004年為現(xiàn)狀年進(jìn)行水量評(píng)價(jià),在此基礎(chǔ)上對(duì)2015年水量進(jìn)行預(yù)測(cè)及水量均衡分析。分析結(jié)果為:受水區(qū)現(xiàn)狀年總供水量21.35億m3,2015年水量將出現(xiàn)負(fù)均衡,缺水9.36億m3。

南水北調(diào)中線霸州市供水區(qū)主要為霸州市城區(qū)和勝芳工業(yè)區(qū)供水,為保證南水北調(diào)通水后水資源的高效利用,對(duì)供水區(qū)不同水資源量進(jìn)行分析,提出配置方案。

磁縣位于河北省最南端,南水北調(diào)中線總干渠在磁縣內(nèi)全長40.056km。布置大型河渠交叉工程滏陽河渡槽、牤牛河南支渡槽,左岸排水、渠渠交叉工程、分水口門、路渠交叉建筑物。渠道所經(jīng)過的地段工程地質(zhì)條件復(fù)雜,涉及砂土液化、黃土濕陷性、膨脹巖土等重大工程地質(zhì)問題。

本刊訊南水北調(diào)中線一期工程邯鄲至石家莊段，于4月中旬開工建設(shè)。邯石段工程是南水北調(diào)中線一期工程的重要組成部分，全長238．544公里，途經(jīng)15個(gè)縣市區(qū)，擔(dān)負(fù)南水北調(diào)中線一期工程貫通后向北京市、天津市和河北省輸水任務(wù)，河北省是最大受水區(qū)之一。率先開工建設(shè)的石家莊至北京段應(yīng)急供水工程已于2008年9月建成通水。

南水北調(diào)中線河北邯石段工程開工建設(shè)

南水北調(diào)中線河北邯石段工程開工建設(shè)

南水北調(diào)工程自建成運(yùn)行以來,作為受水區(qū)重要水源,隨著用水需求不斷增加,供水范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,同時(shí)水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于地表飲用水ⅱ類指標(biāo),受到沿線受水區(qū)用戶的認(rèn)可和歡迎,對(duì)南水北調(diào)水依賴程度越來越高,應(yīng)進(jìn)一步保障受水區(qū)用戶供水安全。為解決南水北調(diào)受水區(qū)水資源利用率低,南水北調(diào)來水不均勻,與用水過程不匹配等問題,在沿線規(guī)劃建設(shè)一定規(guī)模的調(diào)蓄工程是十分必要的。研究調(diào)蓄工程規(guī)模、布局、調(diào)度運(yùn)行方式等對(duì)受水區(qū)供水安全影響,增加調(diào)蓄能力和城市之間的水量調(diào)配,對(duì)于提高南水北調(diào)水資源利用率和供水安全都有重要意義。

基于copula理論,以標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(spei)為干旱指標(biāo),建立了南水北調(diào)中線工程水源區(qū)與海河受水區(qū)汛期、非汛期及全年spei的聯(lián)合分布,并結(jié)合未來氣候模式數(shù)據(jù),研究了變化情景下南水北調(diào)中線工程水源區(qū)與海河受水區(qū)各時(shí)期干旱遭遇概率變化及其對(duì)工程運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的影響。研究結(jié)果表明:過去幾十年,南水北調(diào)中線工程水源區(qū)與海河受水區(qū)總體呈現(xiàn)變旱趨勢(shì);在rcp4.5和rcp8.5兩種未來氣候變化情景下,水源區(qū)與海河受水區(qū)汛期、非汛期及全年同旱事件發(fā)生概率較現(xiàn)狀有不同程度的增加,尤其汛期遭遇同旱和非汛期遭遇同重旱的概率明顯增大,增加的幅度分別達(dá)到2.99%~6.1%和2.67%~3.63%。在未來變化情景下,水源區(qū)與海河受水區(qū)干旱遭遇變化可能會(huì)對(duì)工程運(yùn)行帶來風(fēng)險(xiǎn),因此,有必要研究相應(yīng)的適應(yīng)性對(duì)策以保證工程的正常安全運(yùn)行。

水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展離不開水的支撐,為此,國家啟動(dòng)了南水北調(diào)工程,解決華北地區(qū)資源型缺水問題。南水北調(diào)中線一期工程將于2014年汛后通水,河北省從干線分水口門分水30.4億m~3,長期以來制約受水區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的缺水狀況將得到根本緩解。然而,南水北調(diào)干線工程跨流域、長距離輸水,投資

基于copula理論,以標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)（spei）為干旱指標(biāo),建立了南水北調(diào)中線工程水源區(qū)與海河受水區(qū)汛期、非汛期及全年spei的聯(lián)合分布,并結(jié)合未來氣候模式數(shù)據(jù),研究了變化情景下南水北調(diào)中線工程水源區(qū)與海河受水區(qū)各時(shí)期干旱遭遇概率變化及其對(duì)工程運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的影響.研究結(jié)果表明：過去幾十年,南水北調(diào)中線工程水源區(qū)與海河受水區(qū)總體呈現(xiàn)變旱趨勢(shì);在rcp4.5和rcp8.5兩種未來氣候變化情景下,水源區(qū)與海河受水區(qū)汛期、非汛期及全年同旱事件發(fā)生概率較現(xiàn)狀有不同程度的增加,尤其汛期遭遇同旱和非汛期遭遇同重旱的概率明顯增大,增加的幅度分別達(dá)到2.99%-6.1%和2.67%-3.63%.在未來變化情景下,水源區(qū)與海河受水區(qū)干旱遭遇變化可能會(huì)對(duì)工程運(yùn)行帶來風(fēng)險(xiǎn),因此,有必要研究相應(yīng)的適應(yīng)性對(duì)策以保證工程的正常安全運(yùn)行.

南水北調(diào)中線干線河北段工程全線貫通

采用分?jǐn)傁禂?shù)法、開采損失法、影子價(jià)格法以及替代工程法,計(jì)算了南水北調(diào)中線工程向北京供水的效益.計(jì)算結(jié)果表明:南水北調(diào)中線工程通水后所產(chǎn)生的供水效益為311.76億元,其中經(jīng)濟(jì)效益為295.75億元,生態(tài)環(huán)境效益為16.01億元;同時(shí),該工程投入運(yùn)行以后,還發(fā)揮了顯著的社會(huì)效益.計(jì)算研究結(jié)果可為相關(guān)部門制定調(diào)水方案以及實(shí)施水資源優(yōu)化管理提供有益的參考.

為了給南水北調(diào)中線水源區(qū)長期生態(tài)研究數(shù)據(jù)信息庫的建立及生態(tài)工程規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù),在丹江口水庫水域設(shè)立5個(gè)監(jiān)測(cè)站,于2012對(duì)南水北調(diào)中線水源區(qū)葉綠素a和水質(zhì)理化指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并采用營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法和單因子評(píng)價(jià)法對(duì)中線水源區(qū)進(jìn)行營養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,2012年南水北調(diào)中線水源區(qū)葉綠素a質(zhì)量濃度為0.003mg/l,營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)tsi(chla)為41.35;豐水期營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)最高(ei為45.3),枯水期和平水期相近;單項(xiàng)指標(biāo)中總氮超標(biāo),已達(dá)中富營養(yǎng)狀態(tài)。綜合評(píng)價(jià)表明,2012年南水北調(diào)中線水源區(qū)處于中營養(yǎng)狀態(tài),符合南水北調(diào)調(diào)水水質(zhì)的要求。

[目的]了解南水北調(diào)中線工程水源區(qū)與受水區(qū)歷史旱澇變化特征,分析及預(yù)估該工程因氣候變化導(dǎo)致"無水可調(diào)"的風(fēng)險(xiǎn),為科學(xué)調(diào)度與決策提供依據(jù)。[方法]利用南水北調(diào)中線工程流域內(nèi)近500a旱澇資料及1961—2015年氣象站日降水量資料,分析近500a來南水北調(diào)中線工程水源區(qū)及受水區(qū)的旱澇遭遇特征及調(diào)水保障概率,同時(shí)利用21個(gè)cmip5全球氣候模式降尺度后的模擬預(yù)估結(jié)果,對(duì)rcp4.5排放情景下未來的旱澇遭遇特征進(jìn)行預(yù)估研究。[結(jié)果](1)近500a來,水源區(qū)旱年出現(xiàn)概率呈先減少后增加趨勢(shì),20世紀(jì)以來水源區(qū)干旱年出現(xiàn)概率處于歷史高位,達(dá)31.7%；(2)受水區(qū)淮河流域的調(diào)水保障概率最高(達(dá)87.3%),唐白河流域調(diào)水保障概率最低(為78.4%)；(3)20世紀(jì)以來各流域與水源區(qū)同旱概率均處于歷史高位,漢—唐、漢—海持續(xù)同旱概率高于漢—淮；(4)秋汛期(9—11月)為調(diào)水最有利的時(shí)段,非汛期3個(gè)流域的調(diào)水保障概率均在80%以上。(5)cmip5模式預(yù)估結(jié)果顯示未來各受水區(qū)調(diào)水保障概率均在87%以上。[結(jié)論]20世紀(jì)以來水源區(qū)與受水區(qū)同旱概率處于近500a來高位,未來調(diào)水朝有利方向發(fā)展,但21世紀(jì)后期面臨較大的同澇風(fēng)險(xiǎn)。

通過分析南水北調(diào)中線河北省受水區(qū)污染源、水環(huán)境狀況,劃定了水功能區(qū)和水源保護(hù)區(qū),研究確定了受水區(qū)水源保護(hù)工程規(guī)劃方案,以確保引江水常清。

根據(jù)南水北調(diào)中線工程河北省受水區(qū)水資源的特點(diǎn),通過對(duì)水資源優(yōu)化配置研究,以重點(diǎn)解決充分利用外調(diào)水、提高重點(diǎn)供水目標(biāo)保證率、促進(jìn)區(qū)域水資源供需狀況相對(duì)平衡為目標(biāo),建立該區(qū)域的水資源優(yōu)化配置模型,對(duì)模型的目標(biāo)函數(shù)、約束條件和參數(shù)確定進(jìn)行了初步探討,并對(duì)模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。

南水北調(diào)中線河北省北段輸水明渠長201.9km,最大輸水流量240m3/s;干渠土巖體結(jié)構(gòu)分為64個(gè)工程地質(zhì)段,土體結(jié)構(gòu)分為黃土狀砂壤土、黃土狀壤土、卵石、砂性土等,存在黃土狀土濕陷、高地下水位、飽和砂土地震液化、河灘地成渠,渠道滲漏、凍土等問題。根據(jù)不同地質(zhì)、地形地貌情況分別進(jìn)行了研究,提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案和施工工藝要求,確保工程安全。

2014年12月12日下午2點(diǎn)32分,隨著南水北調(diào)中線的"水龍頭"———陶岔渠首樞紐工程兩孔閘門的正式開啟,丹江水以100m3/s的流量沖出丹江口水庫,流進(jìn)南水北調(diào)中線主渠道,標(biāo)志著備受矚目的南水北調(diào)中線一期工程正式通水。作為中國水利水電建設(shè)的第一品牌,中國電建承建項(xiàng)目合同金額占南水北調(diào)中線一期合同總額的50%以上,為這一世紀(jì)工程通水作出重要貢獻(xiàn)。丹江水從陶岔渠首出發(fā),將沿豫西南一路北上,跨過沙河,穿過黃河,流過京廣鐵路西側(cè),經(jīng)過2000余座建筑物,自