南水北调中线工程运行水文风险管理研究

水资源短缺已经成为制约经济社会发展和影响社会稳定的重要因素之一,这种现象在西北和华北地区尤为突出。南水北调工程是缓解我国北方水资源严重短缺、优化水资源配置、改善生态环境的战略举措,对于保障和促进我国北方地区的经济发展、环境改善和社会稳定都具有十分重要的战略意义。南水北调中线工程从汉江调水,主要任务是向京津华北平原城市生活、工业供水。南水北调中线工程对于保障沿线城市供水具有重要作用。然而,如何保障科学、合理、高效、安全的调水运行管理,减少调水过程各种潜在的风险损失,最大限度地发挥工程效益?这是亟待解决的问题。因此,开展南水北调中线工程运行水文风险管理研究是十分必要的。 本文研究南水北调中线工程投入运行后可能面临的风险管理问题,并提出相应的管理措施。主要研究成果归纳如下: (1)概括总结了风险和风险管理、水文风险和水文风险管理的概念及内涵。 (2)简要介绍了水文风险识别、评估和风险防控理论及方法,采用故障树分析技术对南水北调中线工程运行水文风险因子进行识别,并分析了主要风险因子的作用机理。 (3)采用SWAT模型对不同情景下丹江口水库入库径流进行模拟,分析气候变化、土地利用及人工取用水对水源区可调水量的影响,并采用贝叶斯网络模型对供水水文风险进行评估。结果表明,气候变化对丹江口水库可调水量及水文风险影响最大;陕西省南水北调工程建成后会对可调水量有显著影响;土地利用变化对可调水量的影响较小,主要是因为下垫面变化相对较小。 (4)采用统计分析方法对水源区与各受水区的历史旱涝情况及径流丰枯遭遇情况进行了分析。结果表明,水源区总的趋势是以涝为主,但发生大旱、连旱的风险仍然存在;各受水区则明显偏旱,历史上也曾多次发生特大干旱及连旱,而且在20世纪有加重的趋势,干旱缺水风险较大;全线同时遭遇大旱、连旱的风险不容忽视。 (5)针对中线工程建成后的运行管理问题,分别制定了干旱、暴雨洪水及丰水年相应的风险调度预案,为管理和决策部门提供参考。