前言
珠江三角洲地区和香港、澳门特别行政区是我国重要的经济区,在我国经济建设中具有举足轻重的战略地位和政治地位。珠江下游地区河道处于感潮河段,在枯水季节和枯水年份,受海水上溯的影响,澳门、珠海、广州等城市饮水安全长期受到严重威胁。该地区的饮水安全问题关系到当地近4000万城乡居民的健康、生命安全和社会的稳定和谐。党中央、国务院及当地政府高度重视珠江三角洲地区的饮水安全,多次通过上游的水库调度、三角洲地区的水库建设等措施缓解饮水危机,但是水质问题目前尚未得到根本解决。
解决水源水质问题是保障饮水安全的第一个环节,是最基础的工作,是保障饮水安全的前提。水源水质问题在珠江下游地区首先体现为海水及人为污染物复合作用下的水质问题。季节性水质问题是珠江下游地区水源安全的重要特征,其突出表现就是咸潮威胁。由于人类活动对河口河道形态的改变,枯水期珠江上游河道下泄径流量的减小,经济增长导致用水量增加以及潮汐动力、海平面季节变化、风场变化等因素的综合影响,珠江河口枯水季节咸潮入侵日益加重,咸潮上溯严重威胁珠海、澳门、中山等城市饮水安全
2005年以来,珠江流域水利委员会通过科学论证、精心组织,成功实施了2005年和2006年两次抑咸补淡应急调水、2006~2007年和2007~2008年两次珠江骨干水库统一调度、2008~2009年和2009~2010年及2010~2011年三次珠江枯季水量统一调度工作,确保了澳门及珠海等珠江三角洲重要城市的供水安全,取得了良好的社会、经济和生态效益,得到了社会各界的充分肯定。七次成功实施的珠江水量统一调度实践证明,通过流域和区域水资源合理调配来抑制咸潮是目前解决枯水期潮汐影响城市饮用水问题的一种有效途径。然而,目前水资源调度模式与现有水库以防洪、灌溉、发电为主要功能的调度运行方式不相适应,还不能完全满足枯水期抑咸调度的需要。
针对珠江下游地区咸潮上溯问题,国家水体污染控制与治理科技重大专项中设立专门课题,研究河口地区的水质安全问题,其中“多汊河口的水库—闸泵群联合调度咸潮抑制技术课题”(2009ZX07423-001-2)是由珠江水利科学研究院承担的任务,该课题从珠江流域上游水库群的联合调度、三角洲地区的闸坝运用、海水动态及上溯机理分析预测等多角度,研究了珠江三角洲地区咸水上溯控制的技术方案并进行了示范。中国水利水电科学研究院承担了其中上游水库群联合调度的有关研究工作,本书是在该课题成果基础上撰写而成的。
本书共分10章,第1章由雷晓辉、贺新春等撰写,全面介绍了国内外分布式水文模型及水库调度的研究进展;第2章由廖卫红、雷晓辉、王宇晖等撰写,介绍了自主开发并获得软件著作权(软著登字第0480814号)的分布式水循环模拟模型EasyDHM;第3章由唐克旺、王琳、雷晓辉等撰写,介绍了水循环要素演变规律的几种研究方法,包括突变分析、小波分析等;第4章由雷晓辉、王旭、王宇晖等撰写,介绍了课题研制的梯级水库群抑咸调度模型;第5章由唐蕴、王琳等撰写,阐述了珠江流域尤其是珠江三角洲地区的水资源及其开发利用特点;第6章由廖卫红、王宇晖、张峰、孙甲岚等撰写,具体阐述了珠江流域分布式水文模型的构建,包括基础数据库的建设、空间单元划分、要素信息提取、模型率定及验证等;第7章由王琳、王宇晖、唐蕴、张峰、孙甲岚等撰写,系统阐述了珠江流域水循环的演变规律,包括温度变化、降水变化、径流演变等;第8章、第9章由雷晓辉、刘盈斐、张峰、王旭等撰写,在构建流域径流预报模型基础上,进行了流域短期及中长期的径流预测预报,提出了抑咸调度的多种方案并进行了优化分析及推荐方案的建议;第10章由唐克旺、王琳等撰写,提出了珠江流域水库群联合调度的对策建议。原书中多幅图为彩色,由于印刷限制,这些彩色图在书中正常位置以单色出现,为保证阅读效果图名中标“*”号的图在书后附上了彩色插页。
在本课题的实施过程及本书的撰写过程中,中国工程院院士王浩一直给予悉心指导,教授级高级工程师贾仰文在模型模拟及动态预测等方面提出了很多建设性意见,珠江水利科学研究院副院长王琳等制定了科学合理的课题顶层设计,明确了研究方向及任务。在此,向上述专家表示诚挚的谢意。
本书可供水资源调查、规划、管理及科学研究等方面的人员参考借鉴,也可供高等院校相关专业师生阅读。
作者
2013年9月1日