黄河三角洲水资源适应性管理技术
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前言

黄河三角洲地处华北平原的东部,渤海湾的西南部,是世界上著名的多沙型大河河口三角洲。自然地理概念上的近代黄河三角洲是指1855年黄河从铜瓦厢决口夺大清河流路,后经多次改道形成的,即以宁海为顶点,北起套尔河口、南至支脉沟口的扇形冲积平原,面积约5400km2。现代黄河三角洲是1934年以来至今仍在继续形成的以渔洼为顶点的扇面,西起挑河,南到宋春荣沟,陆上面积约3000km2。据相关研究,由于黄河大量泥沙入海,1855—1976年造就了2058km2的三角洲。自1976年黄河自清水沟流路入海以来,又增加了442km2的土地面积。近年来,虽然入海泥沙减少,但仍然有10~30km2/a的造陆面积。可见,黄河三角洲是世界上最具特色的大河河口三角洲。黄河三角洲不仅蕴含丰富的土地、矿产、石油等资源,而且拥有北方沿海大量的湿地和自然保护区,加上区位优势明显、战略地位突出,资源开发和生态环境保护受到了中央和山东省政府的高度重视。自20世纪90年代以来,山东省政府就把黄河三角洲开发作为全省跨世纪工程之一,力求重点突破、全面推进。2009年,国务院批复了山东省政府提出的《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》,黄河三角洲经济发展规划上升到国家战略层面。

然而,黄河三角洲地区多年平均年降雨量556mm,由于盐碱地大面积分布,当地水资源十分匮乏,是山东省最为缺水的地区之一;区域供水高度依赖黄河水,但近年来黄河下游来水量呈明显减少趋势,给当地水资源供应造成了更大的压力。黄河三角洲生态环境十分脆弱,受各种自然和人为不合理开发利用的影响,出现了不同程度的生境衰退、环境质量下降、生物多样性降低等现象。随着未来全球气候变化和海平面上升的影响,黄河三角洲地区的水资源和水生态系统将面临更多的不确定性,传统的水资源开发利用和管理模式已经无法适应黄河三角洲生态经济区经济社会发展的需求。如何针对不确定性因素建立具有自适应机制的现代水资源管理模式、如何以水资源适应性技术来引导当地水资源开发和利用方式的转变等,成为破解三角洲地区水资源可持续利用难题的一把钥匙。

山东省水利科学研究院自2008年承担了水利部公益性行业科研专项经费项目“黄河三角洲水资源优化配置与适应性技术研究”(编号200801026),课题研究历时近四年,主要研究内容包括:黄河三角洲水资源时空演变特征与水资源脆弱性评价、水资源承载力评价与计算、水资源优化配置模型与适应性管理模式、非常水源综合利用适应性技术、农业综合节水适应性技术、水生态修复适应性技术、水资源适应性管理信息系统。同时,开展了农业节水和城郊河道生态修复技术的示范推广,分别在垦利县西宋乡和东营区东、西城衔接处的广利河上建设了引黄灌溉农业节水示范基地和河道生态修复示范段。通过研究,形成了基于生态保护优先的水资源脆弱性评价和水资源承载力计算方法,提出了基于GIS平台的多水源优化配置方案,建立了复杂水资源环境下水资源适应性管理模式,形成了大河三角洲地区水资源适应性综合技术体系。项目组人员还发表多篇学术论文,本书便是在研究成果上的系统总结。本书章节撰写人员分工如下:前言由李福林撰写;第一章由李福林、张玉凤撰写;第二章由刘健、林琳、黄继文、仕玉治撰写;第三章由张欣、刘海娇、陈华伟撰写;第四章由李福林、仕玉治、范明元撰写;第五章由杜贞栋、范明元、陈华伟撰写;第六章由范明元、陈华伟撰写;第七章由杜贞栋、徐征和撰写;第八章由卜庆伟、辛宏杰、田婵娟撰写;第九章由陈学群、范明元、卜庆伟撰写;第十章由陈华伟撰写;第十一章由史同广、傅世东撰写;第十二章由李福林、杜贞栋撰写。全书由李福林统稿。

项目组成员多次开展实地调研,奔赴东营市各县(区)水利局及市内大型水库、闸坝管理机构进行实地考察,组织召开了两次技术交流会,开展了多次野外和室内试验,顺利完成了课题研究任务,实现了既定研究目标。在本书撰写过程中,参考了许多国内外专家学者的文献,特在此向这些专家学者深致谢意!本书的出版得到了水利部国际合作与科技司、山东省水利厅、山东省水资源与水环境重点实验室、东营市各级水利部门、中国水利水电出版社等单位领导和同仁的大力支持,在此一并表示感谢!

黄河三角洲水资源适应性管理技术的研究尚需开展更多的工作,本书仍有诸多不足和局限之处,我们期待批评意见和建议。

作者

2014年8月