基于全过程视角的河湖水系连通项目管理的若干思考

河湖水系连通作为推进水生态文明建设的重要举措,近年来在各地方兴未艾,在保障区域防洪安全、供水安全、生态安全等方面,发挥了重大作用,取得了良好的效果。但目前部分河湖水系连通项目管理缺乏系统和全局考虑,带来了一些不利影响。文章在分析中国河湖水系连通项目建设现状与问题的基础上,按照规划、设计、运行、后评估和长效机制建设等不同阶段,对河湖水系连通项目全过程管理中的关键环节及其应对思路进行了探讨,提出了下一步科学推进河湖水系连通项目管理的建议意见。     

河湖水系连通的特征分析

河湖水系连通已经成为国家江河治理的重大需求,但相关的理论和技术尚处于探索阶段。根据新形势下保障国家水安全和提高生态文明水平的新要求,讨论了河湖水系连通的概念及内涵,分析了河湖水系连通的驱动因素、构成要素和连通方式,并初步构建了河湖水系连通分类体系,为河湖水系连通研究的深入开展提供参考。     

河湖水系连通的系统可靠度分析

以图论和系统可靠度分析为理论基础,提出了河湖水系连通可靠度和河湖水系连通的系统可靠度的定义,对河湖水系连通可靠度体系进行了研究和分类。尔后,把最小路集算法结合不交化处理方式引入到河湖水系连通的系统可靠度计算,并以某一地区的河湖水系连通作为研究实例来说明该研究方法的可行性。希望通过该定量化研究来科学度量河湖水系连通的可靠性,保障我国河湖水系连通战略的实施。     

面向高质量发展的河湖水系连通模式研究

河湖水系连通是国家江河治理的重大需求。面对我国河湖水系连通工程高速发展现状,结合新形势下保障国家水安全和提高生态文明水平的新要求,讨论了河湖水系连通的概念及内涵,分析了河湖水系连通分类方法,提出了河湖水系高质量连通和高效连通多种模式,为我国由高速度发展转为高质量发展新形势下河湖水系连通研究提供了理论参考,为面向高质量发展的未来河湖水系连通布局提供了新要求。     

河湖水系连通与最严格水资源管理的关系

河湖水系连通和最严格水资源管理作为我国新时期两大治水思想,两者相互补充共同解决我国水资源问题,均在全国各地进行了广泛实践,并被提升为国家战略。现简要介绍两大战略,从指导思想、实施方法、功能控制、战略目标四大内容,分析河湖水系连通与最严格水资源管理两大战略在治水方面的联系与差异,进而从两大战略实践角度,探讨如何协调把握两大战略的关系,认为:①两者相互补充,共同解决我国水资源问题;②落实最严格水资源制度是实施河湖水系连通的前提,必要时构建河湖水系连通网络;③"三条红线"的确立促进河湖水系连通功能的发挥。本研究工作为两大战略的具体实践提供了参考。     

国内外河湖水系连通发展沿革与影响

针对当前国内部分地区水资源问题严重的形势,国家"十二五"战略规划中明确提出,河湖水系连通作为解决水资源问题的一个重要途径。结合当前我国新时期治水方略和水资源管理形势需要,通过大量收集国内外河湖水系连通案例,探讨国内外河湖水系连通在不同时期的建设特点,汇总河湖水系连通工程对经济、社会、生态的效益和可能带来的负面影响。并在理解我国当前的基本国情和水利发展趋势下,结合国内外河湖水系连通的成功案例,分析其对我国河湖水系连通的启示,以期为我国河湖水系连通战略提供支撑。     

河湖水系连通的基本准则与评判指标刍议

河湖水系连通涉及面广,影响范围大,不确定因素多,其相关理论和技术研究尚处于探索阶段。结合我国河湖水系连通的实践需求,从社会公平、经济发展、生态维系、环境改善、风险规避等五个方面出发,提出了河湖水系连通应普遍遵循的若干基本准则,并在此基础上初步构建了河湖水系连通的评判指标体系,对各具体指标的含义及评判指标的选取原则进行了简单的分析与探讨。在河湖水系连通方案评价中,应综合考虑社会、经济、生态、环境、风险等各个方面和可测性、动态性、可比性等原则,并根据不同地区水资源条件、生态环境状况及经济发展阶段的差异和河湖水系连通的功能、类型、位置、规模等具体情况,有针对性地确定主要的评判方面,挑选相关指标对河湖水系连通方案进行综合评判。     

河湖水系连通工程与国家水网建设研究

根据国家水安全保障的战略需求，分析与探讨国家水网的总体布局，明确河湖水系连通工作的战略需求，深入分析河湖水系连通对水资源、防洪、生态、环境、社会和经济的影响，剖析国家水网建设中需要注意的主要问题，辨析南水北调工程在国家水网建设中的功能和作用。结果表明，建设国家水网是提高我国水安全的有效措施，但河湖水系连通工程涉及经济社会方方面面，有必要站在全局的高度，从提高水资源保证率、减轻洪涝灾害、改善生态环境等诸多方面，分析河湖水系连通工程的得与失、利与弊，结合近期与远期、供水区和受水区的经济社会发展趋势，全面剖析河[JP+1]湖水系连通工程的效益与风险，建设好利国利民、功在千秋的国家水网，切实提高我国的水安全。通过多学科交叉的系统研究，全面分析河湖水系连通和国家水网建设工作中的重点和难点，为加快构建国家水网提供参考和支撑。     

河湖水系生态连通布局方案优选技术平台研究

河湖水系生态连通是维系流域健康的重要举措之一。河道之间能否有效连通及功能的发挥程度与河湖水系的连通方案紧密相关。为准确高效地确定最优设计方案,以水系连通的理论定义为基础,研发了河湖水系连通“三层三库三模块”规划布局方案优选平台(RLCPP),以优选河湖水系连通的具体路径。数据平台以数据库、模型库、案例库“三库”作为支撑层,与功能层、交互层统一结合,并利用水系提取、图模型构建等关键技术,综合集成了水系连通规划方案优选分析、水量-水质-生态耦合分析模型集成及河湖水系生态连通案例库管理三大功能模块。平台可为河网水系连通规划制定及连通方案优化提供技术支撑。     

河湖水系连通优化的内涵特征与准则初探

针对新时期建设具有水资源、水环境、水生态、水灾害统筹治理功能的国家现代水网的需求,如何进行河湖水系连通优化,尽可能降低负面效应,最大程度发挥综合正效应,是河湖水系连通研究领域急需解决的问题。结合新时期河湖水系连通多功能需求,提出了河湖水系连通优化的概念内涵特征,并对概念内涵和特征进行了初步分析和探讨。在此基础上,结合我国水安全形势对河湖水系连通的新需求,从“十六字”治水思路、“十二字”原则、“三先三后”原则、工程与管理并重、遵循自然和历史规律等方面对河湖水系连通优化应遵循的准则进行了初步探讨,以期为河湖水系连通优化的深入研究提供借鉴。     

苏州城市化与水资源环境耦合关系时序特征研究

运用耦合协调度模型及评价指标体系,测度了苏州市2006～2015年间城市化与水资源环境耦合协调发展的时序特征。研究结果表明:(1)苏州市城市化综合指数总体呈现出较明显的增长趋势,人口、经济、空间和社会城市化等4项指数为总体升高的趋势,但是空间城市化与社会城市化指数相对而言波动较大;(2)水资源环境综合水平呈现为波动上升的趋势,但是水资源水平、水资源压力和水资源保护指数的波动较大;(3)城市化与水资源环境的耦合关系经历了早期低水平耦合后期高水平耦合的变化过程,二者的协调度也经历了初期协调性弱,而后过渡期磨合,并进入到协调发展的过程;(4) 2006～2008年和2009～2015年分别为城市化滞后于水资源环境发展、水资源环境滞后于城市化发展的两大阶段。目前,城市化与水资源环境已进入到优质协调发展阶段。明晰苏州城市化与水资源环境耦合的合关系,对促进该地区可持续发展具有重要的意义和参考价值。     

水资源效益与城乡供水一体化发展耦合效应分析——以洛川县为例

为了研究水资源效益与城乡供水一体化发展之间的协调程度,以延安市洛川县为例,在建立水资源效益系统和城乡供水一体化发展系统的评价指标体系的基础上,运用脉冲响应函数(IRF)、耦合度及耦合协调度模型等方法对洛川县水资源效益系统与城乡供水一体化发展系统进行耦合效应分析。结果表明:节水灌溉面积的增加与城乡供水一体化发展水平的提高彼此之间具有相互促进作用,农业万元GDP用水随着城乡供水一体化发展水平的提高先是持续减小,后有所增加,而城乡供水一体化发展水平对农业万元GDP用水增大的响应却相反;2007-2015年洛川县水资源效益综合评价指数整体呈增大趋势,城乡供水一体化发展综合评价指数逐年增大,且两者之间相关系数高达0.965;洛川县水资源效益系统与城乡供水一体化发展系统之间耦合度均在0.4~0.5之间,耦合协调度逐年提升,从2007-2010年的失调阶段发展到2011-2015年的协调阶段。     

河南省城镇化与水资源耦合协调发展状况

在构建城镇化与水资源系统评价指标体系的基础上,运用层次分析法以及耦合协调度模型,对河南省城镇化与水资源系统的协调发展状况进行研究。结果表明:河南省城镇化发展质量不断提高,水资源系统不断优化;河南省城镇化与水资源利用的耦合协调度整体较低,但呈现良好发展态势,由极度失调向弱度耦合协调转变;河南省各市耦合协调等级均有不同程度提高,且存在地区差异,不间断从失调状态转化为耦合协调状态,且等级不断提升;中度、高度耦合主要集中在豫中、豫北,弱度、低度耦合则集中在豫南、豫西和豫东。     

黄河三角洲地区城市化测度与水环境系统耦合关系

构建了黄河三角洲地区城市化与水环境综合评价指标体系,采用熵值法、均方差法和层次分析法确定1995—2012年黄河三角洲地区城市化与水环境系统指标权重,得出系统内主要影响因子。城市化与水环境系统演变趋势对比分析表明,城市化初期对水环境状态影响较大,后期则相对较弱,反之,水环境对城市化的胁迫作用始终较小。黄河三角洲地区城市化与水环境耦合协调度计算结果表明:1995—2012年间,黄河三角洲地区城市化与水环境分别经历了中度失调的低度耦合期(1995—1998年)、失调的拮抗期(1998—2002年)、基本协调的磨合期(2002—2007年)和良好协调的高度耦合期(2007—2012年)。2007年之后,黄河三角洲城市化发展水平较高,水环境污染防治措施发挥作用明显,使水环境维持良好状态。     

京津冀地区城镇化与水资源可持续利用的演变及匹配特征

提高水资源利用效率是实现京津冀地区城镇化高质量发展的关键环节。通过构建京津冀城市群新型城镇化水平评价指标体系,评估其时空演变特征;利用水资源生态足迹模型揭示城市群水资源利用格局。在此基础上,结合耦合协调度模型及空间匹配模型探究两者的匹配特征。结果表明：在新型城镇化水平方面,北京市（0.82）>天津市（0.47）>河北省各市(0.1~0.4),且障碍因子存在空间差异,北京市表现为生态和城乡一体化,而天津市和河北省的约束力主要来源于人口和社会城镇化。京津冀地区水资源可持续性有所增强,具体表现为人均水资源生态足迹和足迹深度下降,人均水资源生态承载力和足迹广度有所上升;而与成渝城市群相比,京津冀城市群水资源生态赤字形势严峻,高强度农业用水是造成水资源生态足迹较高的主要原因。新型城镇化质量与水资源供需在时间尺度上处于勉强协调阶段,其中北京市（良好协调）和天津市（中级协调）耦合协调度呈现上升趋势,河北省各市耦合协调性较差;水资源生态赤字与城镇化质量的空间匹配度有所下降,河北省空间匹配性（匹配）高于北京市（不匹配）和天津市（较为匹配）。     

皖江城市带城市化与水资源环境耦合的时空变异分析

在建立城市化与水资源评价指标体系的基础上,构建了两者之间的耦合协调度模型,对皖江城市带的城市化与水资源环境的耦合关系进行时空分析。结果表明:2005年到2014年,皖江城市带的城市化与水资源环境的耦合协调度处于0.3852到0.9411之间,大致呈波动上升的态势,多数年份属于高度协调的耦合。空间上,皖江城市带9个地级市的水资源环境与城市化的耦合协调度差异较大,整体上呈现东南高西北低的态势,最高的合肥达到0.8168,而最低的六安则只有0.3506,大多属于中度协调的耦合、高度协调的耦合、极度协调的耦合3个类型,且耦合协调度与各区域经济发展水平之间有很大的对应关系。     

天津市新型城镇化与水资源耦合协调发展研究

为探究天津市新型城镇化建设与水资源系统的协调关系与可持续发展情势,通过构建水资源安全评价指标体系与新型城镇化评价指标体系,利用耦合协调度模型,测算天津市2009年～2018年水资源系统与新型城镇化的耦合协调度.结果表明,天津市新型城镇化建设在积极稳妥地推进,其中经济城镇化发挥着主导作用,空间城镇化较为滞后;水资源系统不...     

新疆水贫困与城市化的协调关系研究

建立了新疆水贫困和城市化评价指标体系,运用主客观相结合的综合赋权法确定各指标权重,构建耦合协调度模型,分析了新疆2000—2014年水贫困与城市化的耦合协调发展水平。结果显示:新疆的水贫困指数逐渐增大,水资源条件在不断改善;城市化综合发展指数也在逐渐增加,城市化水平不断提高;水贫困与城市化的耦合协调度由濒临失调逐渐发展为中级协调。     

东江下游流域城水耦合协调关系评价及其影响因素

针对城镇化进程对水资源系统干扰逐步加强的问题, 基于水资源、水环境、水生态子系统构建水资源环境评价体系,基于空间、人口、社会经济子系统构建城镇化质量评价体系,测算东江下游流域14个区县单元的城水耦合协调度,并运用灰色关联模型分析城水动态耦合关系的主要影响因素。结果表明,2010—2020年大湾区东岸城镇化水平不断提高,水资源环境水平波动上升,城水耦合度提升显著,由磨合阶段转变高水平耦合阶段;耦合协调度在2010—2015年显著提升,2016—2020年微弱下降,其中黄埔、龙华等城市边缘区耦合协调度降幅较为明显,空间分异显著;高水平城水耦合关系下,人口增长、建设用地扩张是胁迫水资源环境的主要因素,水资源紧缺、用水效率低下以及水生态系统服务功能恶化是限制城镇化发展的主要原因。     

湖南省水贫困与城市化水平测度及其时空耦合协调研究

为综合评价湖南省水贫困与城市化发展现状及其二者的耦合协调关系,构建水贫困及城市化发展模型,对2007-2017年湖南省水贫困及城市化水平进行测度,并采用耦合协调度模型,定量评估水贫困与城市化耦合协调关系的时空变化。结果表明:近10年间,湖南省水贫困程度降低84. 14%,城市化发展水平提高88. 42%;各市(州)水贫困程度差异显著但保持相对稳定状态,城市化发展水平空间差异较大且呈扩大态势;水贫困与城市化的耦合度总体呈上升趋势,属极强耦合。协调度增长了63. 5%,由轻度失调逐步过渡到高度协调;各市(州)水贫困与城市化发展的协调度差异明显,可分为良好协调型(长沙市)、初级协调型(株洲市、湘潭市)、勉强协调型(常德市、岳阳市、衡阳市、郴州市)、濒临失调型(张家界市、湘西州、怀化市、永州市、邵阳市、娄底市、益阳市) 4种类型。最后为城市化与水资源协调发展提出建议。