國家水網工程可持續運行關鍵技術研究 柳長順 仇越 雷冠軍等 9787030824097 【台灣高等教育出版社】
物品所在地：中國大陸
原出版社：科學
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書名：國家水網工程可持續運行關鍵技術研究
ISBN：9787030824097
出版社：科學
著編譯者：柳長順 仇越 雷冠軍等
頁數：155
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1741290
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內容簡介
《國家水網工程可持續運行關鍵技術研究》對影響國家水網工程可持續運行的關鍵技術進行了深入研究，包括國家水網工程可持續性評價方法、國家水網工程管理體制合理性評估方法、工程管理體系智能化評估方法、工程效益評估方法、綜合水價形成機制及測算模型等；並以膠東水網工程、膠東調水工程、引黃濟青工程等工程為例進行了實證研究，形成了可複製、可推廣的水網工程可持續運行關鍵技術體系。
目錄
目錄
前言
第1章 緒論1
1 1我國基本國情水情1
1 2國家水網工程建設進程2
1 3水網研究文獻計量分析4
1 4國家水網相關水利工程可持續性及運行風險研究進展7
第2章 國家水網工程可持續性評價11
2 1國家水網工程可持續性理論11
2 2國家水網工程可持續性評價指標體系14
2 3國家水網工程可持續性評價模型構建24
2 4膠東水網工程可持續性評價39
2 5小結44
第3章 國家水網工程管理體制合理性研究46
3 1理論基礎與研究思路46
3 2管理體制方案設置47
3 3管理體制方案比選49
3 4結果分析56
3 5機構設置59
3 6小結60
第4章 工程管理體系智能化評估方法61
4 1智慧評價的理論基礎61
4 2智慧管理體評價理論80
4 3指標體系構建83
4 4水利工程管理考核評估87
4 5數據采集89
4 6評估模型及步驟90
4 7結果與預期效果分析92
4 8小結94
第5章 工程效益評估方法95
5 1目標任務95
5 2一般均衡模型96
5 3系統開發98
5 4青島供水效益測算99
5 5小結111
第6章 綜合水價形成機制及測算模型112
6 1大型基礎設施網絡定價機制借鑒112
6 2水網工程特徵及分類分析119
6 3區域綜合水價形成機制分析121
6 4區域綜合水價模型構建124
6 5案例研究——以膠東水網工程為例128
6 6小結148
第7章 結論與建議149
參考文獻151
精彩書摘
第1章 緒論
1 1我國基本國情水情
中國南北跨度大，地勢西高東低，大部分位於季風氣候區，並且人口眾多。與其他國家相比，中國的水情具有特殊性，主要表現在以下四方面。
水資源時空分佈不均，人均佔有量低。中國水資源總量多，但人均水資源佔有量、畝1畝≈666 67m2。均水資源佔有量遠低於世界平均水平。從水資源的時間分佈來看，年內和年際降水量變化很大，60%～80%集中在汛期，地表徑流年際豐枯變化一般相差2～6倍，*大可達10倍以上。從水資源的空間分佈來看，中國北方的土地面積、耕地面積和人口分別占全國的64%、60%和46%，而水資源量僅占全國水資源量的19%，其中黃河、淮河和海河流域的GDP約占全國GDP的1/3，而水資源量僅占全國水資源總量的7%，是中國水資源供需矛盾*嚴重的地區。由於氣候變化和人類活動影響，20世紀80年代以來，中國的水資源狀況發生了重大變化，黃河、淮河、海河和遼河流域的水資源總量減少了13%，其中海河流域減少了25%（王浩和王建華，2012）。總的來說，中國的水資源稟賦條件並不優越，特別是水資源在時間和空間上的分佈不均，導致中國水資源的開發利用工作既困難又繁重。
河流水系複雜，南北差異很大。中國地形從西到東呈三級階梯分佈，丘陵和高原占中國陸地總面積的69%，流域面積達100km2以上的河流有5萬多條，分為長江、黃河、淮河、海河、松花江、遼河和珠江七大幹流及其支流，以及主要分佈在西北部的內陸地區河流、東南沿海地區入海河流和邊境地區的跨界河流，構成了中國河流水系的基本框架。河流水系南北差異大，南方河網密度大，水量豐富，一般全年都有水；北方河流水量小，多是季節 性河流，上游狹窄，坡度大，沖刷嚴重；中下游河道相對平坦，部分河段淤塞嚴重，有的甚至成為地上河。例如，黃河中下游的河床高於兩岸地面達13m。河流的這些特點，加之人口眾多和人水關係複雜，決定了中國河流治理難度大。
地處季風氣候區，暴雨洪水頻發。受季風氣候影響，我國大部分地區在夏季都是潮濕、高溫、多雨的，局部暴雨持續時間短、強度大，而持續時間長、範圍大的流域降雨也時有發生，幾乎每年都會發生不同程度的洪水災害（夏軍和石衛，2016）。例如，在1954年和1998年的梅雨期，長江流域先後出現9次和11次大暴雨，形成全流域大洪水；1975年8月，受颱風影響，河南駐馬店林莊6h降水量達到830mm，超過了當時的歷史紀錄，造成了災難性的洪水，致使板橋和石漫灘水庫的潰壩。2021年7月18日18時至21日0時，鄭州出現罕見持續強降水天氣過程，全市普降大暴雨、特大暴雨，累計平均降水量449mm，造成了巨大的經濟損失和人員傷亡。我國的主要城市、重要基礎設施和主要糧食產區主要分佈在河流沿岸，全國1/3的人口居住在七大河流防洪保護區內，擁有22%的耕地和約一半的經濟總量。隨著人口的增長和財富的積累，國家對防洪安全的要求越來越高，防洪任務更加繁重。
水土流失嚴重，水生態環境脆弱。由於特殊的氣候和地形條件，特別是我國山地眾多、降雨集中、人口多、生產建設活動不合理，是世界上水土流失*嚴重的國家之一，2023年全國水土流失面積達263萬km2，占我國陸地面積的27%以上。從水土流失分佈來看，水土流失面積集中在西部地區。從土壤侵蝕的源頭來看，坡耕地和侵蝕溝是水土流失的主要來源，3 6億畝坡耕地的水土流失量占全國水土流失量的30%以上，侵蝕溝的水土流失量約占全國水土流失量的40%。此外，我國約39%的土地位於乾旱和半乾旱區，降水量少，蒸發量大，植被覆蓋率低，尤其在西北乾旱地區，生態環境脆弱。例如，塔里木河、黑河、石羊河等生態脆弱的河流對人類活動非常敏感，恢復難度大。
1 2國家水網工程建設進程
在中華人民共和國成立之初，中國的大部分河流處於不受控制或受控制程度較低的自然狀態，水資源開發利用水平低，農田排灌設施極度匱乏，水利工程建設極不健全。中華人民共和國成立以來，中國以防洪、供水、灌溉等為重點，開展了大規模水利建設，初步形成了大中小微結合的水利工程體系，水利建設面貌發生了根本性變化。
一是主要江河防洪減災體系基本形成。七大河流基本形成了以骨幹樞紐、河道堤防、蓄滯洪區等工程措施和水文監測、預警預報、防洪調度等非工程措施相結合的防洪減災系統。截至2023年底，全國已建成堤防33萬km，是中華人民共和國成立之初的8倍；水庫從中華人民共和國成立前的1200多座增加到了9 86萬座，總庫容從約200億m3增加到9999億m3，調蓄能力不斷提高。
二是水資源配置格局逐步完善。通過修建水庫、跨流域和跨區域引調水工程解決水資源時空分佈不均的問題。目前，我國已初步形成集蓄水、引水、調水于一體的水資源配置體系（王浩和游進軍，2016）。例如，密雲水庫、潘家口水庫的建設為北京和天津提供了重要的水源，遼寧大伙房水庫輸水工程和引黃工程等工程的建設緩解了遼寧中部城市群和青島的供水緊張問題。隨著南水北調工程的建設，我國”四橫三縱、南北調配、東西互濟”的水資源配置格局已經初步形成（吳海峰，2016；左其亭等，2021）。全國水利工程年供水能力比中華人民共和國成立初期增長8倍以上，城鄉供水能力顯著提高。
三是農田排灌體系初步建立。中華人民共和國成立以來，尤其在20世紀50年代和20世紀70年代進行了大規模農田水利建設，大力發展灌區，提高低窪易澇地區的排水能力，農田灌溉和排水系統初步建立。全國農田有效灌溉面積從中華人民共和國成立初期的2 4億畝增加到2023年的10 8億畝，其中灌溉面積超過1萬畝的灌區有7300多處，有效灌溉面積居世界第1。通過實施灌區續建配套設施和灌區節 水改造發展節 水灌溉，截至2023年底，全國高效節 水灌溉面積達到4 1億畝，農田灌溉水有效利用係數提高到0 576。農田水利建設大大提高了農業綜合生產能力，為保障國家糧食安全做出了重大貢獻。
四是水土資源保護能力提高。在水土流失防治方面，以小流域為單位，山水田林路村統籌規劃，採取工程措施、生物措施和農業技術措施，全面治理長江、黃河上中游等水土流失嚴重地區；充分利用大自然的自我修復能力，在關鍵區域實施封育保護措施。黨的十八大以來，累計治理水土流失面積超過60萬km2。在生態脆弱型河流治理中，通過加強水資源的統一管理調度、加大節 水力度、保護水源等綜合措施實現黃河不再斷流，塔里木河、黑河、石羊河、白洋澱等河湖的生態環境得到一定改善。在水資源保護方面，建立了以水功能區和河流排污口監督管理為主要內容的水資源保護體系，將”三江三湖”、南水北調水源區、飲用水源區和嚴重超采地下水區作為重點，全國水環境顯著改善。
我國水利發展雖然取得了巨大成就，但與經濟社會可持續發展的要求相比，一些問題仍然十分突出，主要表現在洪澇災害頻繁、水資源供需矛盾突出、農田水利建設滯後、水利設施薄弱、水資源缺乏有效保護、水利發展體制機制不暢等方面（李原園，2021）。此外，已經建成的水利工程與我國眾多的自然河湖水系協同構成了我國的水資源網絡（徐宗學等，2022），其是我國進行水資源時空調配的重要手段，但各流域間連通作用不強，現代化水平不夠高，還存在諸多不足與短板（李宗禮等，2021）。
因此，國家在”十四五”規劃中明確決定實施國家水網（郭旭寧等，2019；劉璐，2021）重大工程。黨的十九大報告把水利擺在九大基礎設施網絡建設之*。2021年底水利部印發的《關於實施國家水網重大工程的指導意見》（以下簡稱《指導意見》）和《”十四五”時期實施國家水網重大工程實施方案》（以下簡稱《實施方案》）明確了加快推進國家水網重大工程建設的主要目標，重點圍繞完善水資源優化配置體系，系統部署各項任務措施。《指導意見》要求到2025年，建設一批國家水網骨幹工程，《實施方案》將《指導意見》提出的任務進一步細化實化為59項具體措施，並分別明確責任單位和完成時限。《指導意見》和《實施方案》的發佈是國家對國家水網工程進行的整體佈局和長遠規劃，是適應時代要求、符合發展規律的重要指示，是國家水網建設過程中的重大進展，是國家水網研究從理論到實踐的重大跨越。2022年全國水利工作會議強調要完善流域防洪工程體系，加快國家水網重大工程建設，提升水資源優化配置能力，統籌水災害、水資源、水生態、水環境系統治理，推動新階段水利高質量發展，為全面建設社會主義現代化國家提供有力的水安全保障。2023年5月，中共中央、國務院印發《國家水網建設規劃綱要》，提出到2035年，基本形成國家水網總體格局，國家水網主骨架和大動脈逐步建成，省市縣水網基本完善。
1 3水網研究文獻計量分析
使用中國學術期刊全文數據庫（中國知網）作為數據來源，以主題或關鍵詞”水網”為篩選條件，選擇學術期刊作為文獻類型，檢索到了3202篇文獻。在進行二次篩選時，剔除了訪談、新聞報道、會議活動通知、讀者反饋等非學術文章，以及相關性欠缺的文獻，*終確定了1058篇有效文獻。隨後，使用CiteSpace6 1 R6軟件對這1058篇文獻進行了計量分析。
（1）水網研究發文數量變化趨勢
根據圖1-1的統計結果，對選取的1058篇文獻按照發表時間進行分析，發現水網研究自1984年開始在國內出現。此後，水網研究發文數量總體呈現穩定上升的趨勢，尤其在2009～2011年，水網研究發文數量有明顯增加，從29篇增加到了65篇。然而，2011～2020年，水網研究發文數量呈現下降趨勢。不過，2020～2022年，水網研究發文數量再次大幅上升，達到了89篇。結果表明，水網研究發文數量整體上呈上升趨勢。在1058篇文獻中，直接研究國家水網的文獻僅有76篇，但2020～2022年水網研究發文數量呈現大幅上升的趨勢，說明國家水網研究目前尚處於起步階段，但有望成為未來的研究熱點。
圖1-1水網研究發文數量年度變化
（2）關鍵詞共現分析
關鍵詞在文獻研究中扮演著概括研究核心主題的重要角色。因此，在特定研究領域，通過對關鍵詞的共現分析可以瞭解研究的熱點和發展趨勢。對選取的1058篇文獻進行關鍵詞共現分析，得到了頻次≥10的關鍵詞，詳見表1-1。此外，從水網研究文獻中關鍵詞共現網絡圖譜（圖1-2）可以觀察到，研究熱點集中在生態水網、現代水網、水網建設、智慧水網等方面。同時，針對國家水網的研究已經初具規模。表1-1水網研究文獻中頻次≥10的關鍵詞序號關鍵詞頻次序號關鍵詞頻次1水網地區727水網工程192現代水網458水資源183水網389智慧水網174生態水網3510規劃165大水網2911供水工程126水網建設2312國家水網10
圖1-2水網研究文獻中關鍵詞共現網絡圖譜
（3）關鍵詞突現分析
關鍵詞突現分析是對頻次變化率高、增長速度快的關鍵詞進行檢測，進而形象展示該領域內某研究熱點隨時間的變化情況。對水網研究領域的關鍵詞進行突現分析，共檢測到12個突現詞，見圖1-3。可以看出，2007~2016年突現詞為生態水網，主要研究水網工程與生態環境之間的協調與兼容程度。
