邯郸地区水资源供需配置研究绪论

　　第 1 章 绪论

　　1.1 研究背景和意义。

　　水是生命之源，是作为人类社会发展和生存不可或缺的重要资源，作为一种宝贵的自然资源，水是人类生存和生产活动的重要物质基础[1].经过 30 多年的改革开放，我国的社会经济取得了飞速的发展。同时，在我国人口不断增长的情况下，用水总量也在逐渐上升，而人们可以直接使用的水资源却是有限的[2],因此出现了严重的水资源供需矛盾问题。而且，水环境的逐渐恶化也跟水资源的不合理利用有关系。目前水资源问题已经成为制约经济社会发展的重要因素[3-4].邯郸市位于河北省的最南部，是一个水资源十分匮乏的地区。近十几年来，我市大气降水呈下降趋势，可供水量逐年减少。邯郸市的工业区主要集中在西部地区包括武安、涉县、峰峰等。伴随着本地区社会经济的快速发展，当地的需水总量也在不断上涨。但由于西部山区基础设施不完善，工程老化失修，导致地表水量不足，地下水严重超标开采。为了改善西部地区的水资源供需矛盾，在"南水北调工程"和"邯郸市引黄穿卫工程"改善了邯郸市东部用水问题的基础上，对西部区域的水资源进行规划配置的问题就显得更为重要和突出。

　　通过对邯郸市西部山区的规划配置与管理，可以有效缓解规划水平年（2020年）的水资源供需矛盾突出的问题，缺水量明显减少。同时，经过跨流域调水可以减少地下水的开采，在一定程度上可以改善环境地质问题。本次调水规划，对缓解邯郸市西部山区的水资源供需矛盾、提高水资源的承载能力、环境保护和支撑经济社会的持续协调发展有一定的指导意义[5].

　　1.2 国内外研究现状。

　　1.2.1 国内研究现状。

　　我国在开发利用水资源方面有悠久的历史。早在约公元前 250 年，秦代的李冰父子在四川省成都市修建了举世闻名的都江堰水利工程，两千多年来一直发挥着防洪灌溉的作用，使成都平原成为水旱从人、沃野千里的"天府之国",至今灌区已达 30 余县市、面积近千万亩，是全世界迄今为止，年代最久、唯一留存、仍在一直使用，以无坝引水为特征的宏大水利工程[6~7].但在水资源科学分配与综合规划方面的研究起步较晚，始于上个世纪的 60 年代。吴季松、冯尚友、朱顺娟和郑伯红分别对水资源规划和实现可持续发展做了分析研究[8-10].最初的水资源规划主要是应用在水利工程优化调度方面，使其发挥经济效益方面的最大化。在上世纪的 80 年代初期，华士乾教授[11]带领其研究小组采用系统工程方法对北京地区的水资源利用情况进行了研究，取得了很好的成果。从上世纪 80 年代开始的国家"六五"、"七五"等研究的开展，开始探索对水资源问题的根本解决措施[12-14].

　　王浩、赵振国、杜红伟、刘炳军等学者系统地对水资源规划配置模型方法做了进一步的研究发展[15-18].

　　1.2.2 国外研究现状。

　　欧美等发达国家水资源综合规划主要采用以流域或水系为单位的方法来进行研究，如美国、日本、法国、英国等。与此同时，它们也编制各种专项规划和专业规划，如灌溉、防洪、治涝、地下水开发利用、城镇供水、水资源保护、水土保持等规划[21].美国、日本、英国等国家还分层次对水资源进行规划，例如美国，从层次上划分水资源规划可划为 3 个层次，分别为 A 级、B 级、C 级，即联邦级别、区域或流域级别、具体的行动规划[19-20].

　　在上世纪 20 年代，由密西西比河流委员会提出开发治理规划密西西比河，是迄今为止美国最早的河流规划工程。日本 20 世纪末也颁布了日本 21 世纪综合水资源规划工程战略计划，以国家规划层面为主和水系规划层面为辅，两个层面相辅相成、全方位进行水资源综合规划。澳大利亚为解决本国长时间大面积的干旱水资源困境，为缓和这一现状，政府工作重心逐渐转移到水资源有限利用和保护上来，并于 2007 年制定了"未来之水"规划战略目标，以实现水资源的可持续利用[22].

　　加强水资源规划管理是全世界面临的基本问题，也是近几年热门的敏感问题，是应对极端气候时间和气候变化的重要课题，国外学者 R.S.Lu,N.S.Grigg,J.B.Braden 先后通过建立相似的数学模型，对水资源分配问题进行了深入、全面、细致的研究[23-27].D.PSheer 为解决城市水资源分配不均，浪费严重的问题，经过长期的研究模拟计算，采用优化和模拟两个技术手段相结合的方法在华盛顿地区建立了绿色可持续的立体城市配水系统[28].Watkins,David.W.Jr 用数学方法进行研究，建立了一个以不确定性的以及伴随风险的水资源联合调度模型，进行有效、可持续循环的水资源规划模型框架[29-30].在 60 年代和 70 年代，MajaSchluer,AndreG.Savitsky,Daenec.Mckinney,HelmutLieth 为 Amudarya（阿姆河）及其流域范围内的三角洲流域建成了一些新的技术装备较好的灌溉系统；同时也对老设备进行了改造以增加灌溉土地的供水量和提高灌溉土地的土壤改良状况，建立了一个典型的水资源优化配置成功的案例[31-32].Hellstrom,Daniel 等通过研究发现，在水资源短缺的城市地区，研究了城市水管理的分析系统框架[33].水资源规划的发展变化主要经历了从单一的配置范围拓展到系统多个用水的平衡；从追求单方面经济效益目标到追求社会、经济、环境等多目标的协调发展，实现可持续发展的目标；从单纯依靠工程手段到工程手段和管理手段相结合进行水源综合规划[34-35].

　　1.3 主要研究内容。

　　本课题以邯郸市西部山区的水文资料为依据，运用工程水文学、水文学原理及水资源规划与管理等相关专业理论知识，较深入的分析了邯郸市西部山区水资源开发利用现状和日益突出的水资源供需矛盾，对规划年需水量和可供水量进行了预测，并制结合当地实际情况提出了两套跨流域引水方案，以解决当地工业需水问题，最后提出了水资源管理体制建设。对该地区水资源的科学规划管理和社会经济的可持续发展有重要意义。具体内容如下：

　　（1）通过对有关的经济社会发展、水文气象、地质、水资源开发利用等基础资料的收集、整理和分析基本了解了邯郸市西部山区水资源状况，为水资源的规划配置做好了必要的准备工作。

　　（2）对邯郸市西部山区水资源开发利用现状做了分析评价，综合分析了水资源供与需之间的关系，揭示了日益突出的水资源供需矛盾所在，为未来的水资源规划配置工作提供依据。

　　（3）对研究区域规划水平年做了需水预测。对规划水平年邯郸市西部地区分别进行了生活需水预测、农业需水预测、工业需水预测、环境需水预测。

　　（4）根据邯郸市西部地区社会经济发展规划，在规划水平年（2020 年）规划区域经济发展迅猛，工业需水量明显增多。如不及时采取相应措施，将会严重制约当地社会经济的快速健康发展。经过分析计算，并结合当地的实际情况，本次规划提出了两套跨流域引水方案，可有效提高漳河水的利用率，并考虑到受水区的经济承受能力，引漳供水规划的主要供水目标是邯郸市西部重点工业企业。

　　（5）对两种规划方案进行了成果分析比较。从多个角度对两种跨流域规划方案进行了分析比较，包括缺水率情况、输水损失情况、工程施工难度情况和工程投资情况等。最终选出了方案二为推荐方案。

　　（6）提出了加强水资源管理制度建设，通过建立最严格的水资源管理制度对水资源进行科学有效的管理，可以有效保障水资源的合理开发、高效利用和水环境的保护，以实现水资源的可持续利用和社会经济的可持续发展。

　　1.4 技术路线。

　　【略】