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河北省地下水水资源费征收标准

时间:2022-11-11 百科知识 版权反馈
【摘要】:《河北平原地下水承载力与安全采控研究》是列入2004年河北省水利科学技术研究计划的科研项目,项目编号为: 2004-66。完成单位是河北省水文水资源勘测局,主要完成人员依次有: 刘克岩、费宇红、张石春、张国娟、严明疆、陈胜锁、许建廷。项目起止时间2004年1月至2006年12月。该项目获2000年度河北省科技进步三等奖。

一、河北省京津以南平原区地下水可持续利用前景预测研究

《河北省京津以南平原区地下水可持续利用前景预测研究》是列入1999年河北省水利科学技术研究计划的科研项目,项目编号为: 1999-68。完成单位是河北省水文水资源勘测局,主要完成人员依次有: 王春泽、李明良、许建廷、张磊、王巧平、张石春、牟纯儒。该项目获2005年度河北省科技进步二等奖。

《河北省京津以南平原区地下水可持续利用前景预测研究》结合河北省区域水文地质条件和地下水开发利用情况,在总结前人研究成果的基础上,从系统的整体的角度出发,全面系统地研究了河北省平原区地下水资源和地下水环境问题,建立了适合河北省平原区低平原、大面积、高开采强度特点,综合考虑深浅层地下水含水层的准三维非稳定流模型,利用其对区域的地下水系统进行模拟,寻找其演变规律,分析研究区浅层地下水疏干情况,在对咸水入侵、地面沉降等因子进行量化的前提下,研究了深层地下水的止采问题,亦即水资源的承载能力问题,进而对河北省京津以南平原区地下水的可持续利用前景进行了预测,得出了重要结论。经专家鉴定,成果达到国际先进水平。其中定量化研究深层水止采问题填补了相关研究领域的空白,对国内外同类研究具有推广价值。课题的主要创新点包括:

1. 在充分了解研究区水文地质条件的基础上,应用系统工程的理论和方法,将平原区地下水系统中潜水、弱承压水和承压水作为一个整体研究,首次建立了符合平原地区地下水运移规律的水文地质概念模型。

2. 针对河北省京津以南平原区地下水开采强度高的特点,建立了包括潜水、弱承压水和承压水的非均匀质、非稳定流的准三维数值模型,在不考虑南水北调补源的前提下,对研究区2010、2020和2030年地下水水位变化规律进行了预测,得出了该地区1999~2030年水资源和水环境状况将日趋恶化的结论。

3. 利用灰色系统理论首次建立了研究区地下水超采区地面沉降、咸水入侵计算与预测模型,根据咸水入侵和地面沉降的机理,提出了河北省中东部平原深层承压水的止采时间和范围。

该研究成果已被河北省水资源设计研究等部门采用,为河北省的水资源优化配置、“十五”计划中水资源规划和南水北调中线配套工程方案优选提供了科学依据,并在《全国地下水监测规划》《海河流域地下水自动监测项目建议书》《黄淮海重点平原区地下水自动监测项目建议书》中得到应用。

二、河北平原地下水承载力与安全采控研究

《河北平原地下水承载力与安全采控研究》是列入2004年河北省水利科学技术研究计划的科研项目,项目编号为: 2004-66。完成单位是河北省水文水资源勘测局,主要完成人员依次有: 刘克岩、费宇红、张石春、张国娟、严明疆、陈胜锁、许建廷。该项目获2008年度河北省科技进步二等奖。

《河北平原地下水承载力与安全采控研究》属资源与环境领域、公益类应用基础性研究。项目起止时间2004年1月至2006年12月。项目针对河北平原区地下水严重超采、如何确保河北经济可持续发展这一重大问题,开展了以科学调控和修复地下水资源保障能力为主题的研究,突出地下水承载能力的自然属性变化特征及其与人类活动之间相互作用机理探究,探索地下水承载力与可持续利用安全保障供水能力之间的科学关系,旨在为有关部门科学规划和决策提供重要科学依据。

项目不仅阐明了地下水承载力的内涵和供给安全与控采理念,还首次揭示了人类强烈活动影响下地下水系统演变的自然属性特征和社会属性特点; 针对河北平原地下水资源的变化及其引发的生态地质环境问题,揭示了不同时期、不同水文年地下水补给量和承载力的变化规律,地下水超采与资源数量减少机制以及地下水位响应效应。通过阐明地下水承载力变化主导因素及其相互作用关系,揭示了气候变化和人类活动变化对地下水补给关系的影响程度,构建了各分区地下水资源可利用量极值域。首次建立了地下水安全利用指标体系; 阐明河北省南水北调受水区山前平原所具备的地下调蓄地质储存空间条件、可利用潜力与靶区、调蓄功能关键技术参数与模式,建立地下水涵养准则,分析不同调蓄模式实施效果,预测未来10~30年地下水位影响趋势。在上述研究基础上,区划了限采区、禁采区和保护区,提出控采目标,制定相应的地下水控采方案、增补方案和保护方案。经专家鉴定,成果总体上达到国际先进水平。主要创新点:

1. 以区域水循环系统理论为指导,通过研究河北平原地下水演变机理,从时间序列、空间结构方面揭示了气候变化和人类活动影响下区域地下水承载力变化动因和特征。

2. 提出了以当地雨洪、地表水、地下水和南水北调来水优化配置为主体的地下水调蓄空间资源的可利用性和优化利用模式,预测未来30年地下水环境修复和涵养的变化趋势。

3. 首次建立了一整套适用于河北平原的地下水安全利用指标体系,包括不同尺度的可利用量约束、生态环境极限埋深约束、地质灾害危机预警条件约束和多年调节水量均衡约束等。

该项研究成果已在河北省水资源综合规划、水资源管理、河北省南水北调受水区地下水压采方案、各市地下水限采和城市自备井关停工作中得到应用,成果还在“河北省南水北调受水区地下水压采方案”、世行贷款加强灌溉农业三期项目“地下水管理计划与ET监测”和“华北半湿润偏干旱井灌区节水农业综合技术体系集成与示范”等省重点课题中得到应用,取得了显著的社会、经济和生态环境效益,对区域地下水资源的合理开采和有效管理具有广泛的应用前景。

三、河北雨洪模型研究

《河北雨洪模型研究》是列入1996年河北省水利科学技术研究计划的科研项目,项目编号为: 1996-58。完成单位是河北省水文水资源勘测局,主要完成人员依次有:韩家田、胡春歧、冯秀英、刘惠霞、陈玉林、刘彦华、韩占军。该项目获2000年度河北省科技进步三等奖。

《河北雨洪模型研究》结合河北省的流域特性和地理特点,根据已有的流域产汇流成果和预报经验,对本地区的产汇流条件和特性进行了专门的分析研究,研制出了适合于河北省特点的水文预报模型— 《河北雨洪模型》。该模型的产流部分为超渗蓄满兼容的综合产流模型,汇流部分为考虑流域或河道下渗损失的非线性汇流模型。该模型经在河北省部分流域的实际应用,取得了较好的效果,尤其是在1996年海河南系大洪水中发挥了巨大作用。在实际应用中,该模型的预报精度达到了国家水文预报规范的各项指标,具有较高的预报精度。本课题的完成,表明河北省在洪水预报方面有了适应于自己自然地理条件的预报模型,填补了河北省在洪水预报模型方面的一项空白,从而为河北省实现洪水预报的现代化奠定了坚实的基础。在北方半干旱、半湿润地区具有一定的推广价值。经专家鉴定,《河北雨洪模型》已达到国内领先水平,并在模型结构方面达到国际先进水平。课题的主要创新点包括:

1. 产流方面: 针对河北省地处半干旱、半湿润地区的特点,将适用于干旱地区的超渗产流机制与适用于湿润地区的蓄满产流机制结合成“超蓄”两层产流模型。上层用下渗率与下渗率分配曲线计算地面径流; 下层用蓄量分配曲线计算地下径流,这种产流模型具有较大的弹性,在国内外尚属首见;

2. 汇流方面: 不同于处理非线性汇流曲线的方法,直接采用非线性槽蓄曲线 (S∽Q),并对其坡度赋予水力学意义,使之用于和连续方程求解,这是更有效的;

3. 河道洪水演算方面: 考虑了河道演程损失,对于干旱、半干旱地区河道具有实用意义。

该项成果在研究开发过程中不断推广和改进,在邢台石家庄保定廊坊、唐山、秦皇岛等市的子牙河、大清河、永定河、滦河及冀东沿海等流域得到广泛应用。同时河北雨洪模型在朱庄水库及大清河北支、白洋淀的应用,都取得了成功。2000年7月初滏阳河上游普降特大暴雨,利用本研究成果对朱庄、临城两大型水库及滏阳河中游洼地的洪水进行了预报,预报精度很高。省防汛办根据预报进行了科学调度,及时提升艾辛庄控制闸,向滏阳新河及滏阳河放水,既减少了中游洼地的洪灾损失,同时也为下游衡水湖增蓄水量近1亿立方米,据估计这次洪水预报的经济效益达10亿元以上,社会效益巨大。

四、引黄水资源与当地水资源遭遇及大浪淀水库优化配水研究

《引黄水资源与当地水资源遭遇及大浪淀水库优化配水研究》是列入1996年河北省水利科学技术研究计划的科研项目,项目编号为: 1996-27。完成单位是河北工程技术高等专科学校、河北省水文水资源勘测局、河北省沧州水文水资源勘测局。主要完成人员依次有: 崔振才、刘广忠、王春泽、田文苓、冯鹤信。该项目获2000年度河北省科技进步三等奖。

《引黄水资源与当地水资源遭遇及大浪淀水库优化配水研究》课题是针对河北省水利水电第二设计院所做《河北省引黄入冀大浪淀水库配套工程规划报告》中“不考虑引黄水与当地水组合”及“对水量分配与调配未能进行优化方案分析和讨论”情况下,结合1993至1996年引黄输水及大浪淀水体运行情况而提出主攻研究的。沧州市接纳黄河水一般在十二月初或一月初,因此黄河水直接利用可能性较小,若遇丰水是否河道还有拦蓄能力,究竟什么水平年引蓄多少黄河水也是本研究主要内容。本课题在对引黄配水的各县 (市) 地表水、客水资源分析的基础上,确定各县 (市) 的河渠坑塘蓄水能力 (包括重复利用等),计算各县 (市) 不同水平年的河渠坑塘拦蓄水量,根据作物冬灌水量及蓄水蒸散发量,确定可以引蓄黄河水的空间,参考省二院设计的各县 (市)分配引黄水量,将其调蓄到各县 (市),最后得出各县 (市) 不同水平年可引蓄黄河水量,若可以存蓄说明原设计合理,否则需调整分配方案,以利于黄河水发挥更大效益。经专家鉴定,成果达到国内先进水平。

本课题成果对指导沧州引蓄黄河水及大浪淀水库优化调度意义重大,成果已被沧州市水务局、省水利厅引黄办等单位采纳应用,部分成果已经计划列入南水北调实施计划。沧州市有关县 (市) 应用该成果后,收到明显经济效益,对合理开发利用外调水源发挥了明显的效益。

五、河北省水工程环境现状评价与对策研究

《河北省水工程环境现状评价与对策研究》是列入1998年河北省水利科学技术研究计划的科研项目,项目编号为: 1998-80。完成单位是河北省水利厅水利管理处、河北省水资源开发中心、河北省水文水资源勘测局。主要完成人员依次有: 马林、李文体,王桂玲,杨立波,王秀兰。该项目获2001年度河北省科技进步三等奖。

新中国成立以来,河北省兴建了大量水利工程,为保护人民生命财产安全和保障国民经济建设顺利进行,发挥着极为重要的作用。但是,由于受大自然及人类社会活动的影响,水工程环境不断受到冲击与破坏。特别是1980年以来,河北省出现了连续干旱年份,造成水资源紧缺和水污染的严重危机。水域的污染,不仅降低了水资源的质量,给人民生命财产造成恶劣影响,而且直接危害水利工程,已经影响到河北省水利工程的安全运行以及防洪、灌溉、城乡供水等综合效益的发挥。防治水污染、改善水环境、维护水利工程安全运行,是河北省水资源保护与水工程管理工作中急需解决的一项重要任务。为全面了解和掌握河北省水工程环境状况,为水工程管理提供科学依据,自1998年3月,由各级水管、水资源、水文部门联合开展了河北省水工程环境现状评价与对策研究工作。

经过1年零10个月的共同努力,完成了水环境现状调研。全省参加课题研究工作的单位共149个,人员419名,投入资金44万元,调查河流134条,工程2766座,城镇130座,入河排污口938个,采样监测水质断面312处,拍摄工程受损照片320张(其中省采用164张),共取得各种调查基础数据14万个,完成成果报告17本 (市级及厅直单位成果报告16本,省级总报告1本),共计60余万字,成果附表790张,附图35幅。

国际、国内对废污水所造成的水体污染、废污水治理、水环境恶化等方面研究较多,而对水利工程破坏方面,特别是由于水环境恶化对水利工程所造成的影响研究很少。本次调研工作,对全省平原区主要行洪河道、一般行洪河道和山区流经城镇河道的水工程环境状况及其主要影响因素进行了全面的调查与分析。主要包括: 水利工程基本情况、河道破坏情况、河道水质状况、入河排污口和废污水排放情况、河道障碍物、人为破坏以及水工程建筑物受污水侵害情况等,重点进行了水污染对水工程危害情况的调查研究,对废污水造成水工程建筑物的破坏机理作了理论分析,总结和揭示了水工程管理与保护工作中的经验与问题,提出了保护水工程的对策与措施。

《河北省水工程环境现状评价与对策研究》课题是一个紧密结合河北省水利工程管理、维修和防洪调度的研究项目,对防治水污染,改善水环境、维护水工程的正常运行都具有十分重要的意义。第一次对河北省水工程环境状况进行了详细而全面的调查研究,便于安排工程维修项目与资金。水污染对水工程危害机理研究,为水工程维护提供了理论依据,使水工程保护与维护措施更具有科学性、针对性,减少随意性与盲目性。

六、河北省水资源水环境现状分析研究

《河北省水资源水环境现状分析研究》是列入1999年河北省水利科学技术研究计划的科研项目,项目编号为: 1999-82。完成单位是河北省水文水资源勘测局,主要完成人员依次有: 刘克岩、郎洪钢、许建廷、张建平、王桂玲、张石春、王树峰。该项目获2001年度河北省科技进步三等奖。

为促使全国人大和国务院对引江中线工程早日立项,进一步论证引江中线工程对河北省的重要性和必要性,急切需要提供一个能反映现状条件下河北省 (特别是中线工程供水区) 的水资源与水环境状况的综合材料。为此,南水北调筹备处于1998年委托省水文局将原水资源评价的资料系列延长到1997年,对全省降水、地表水资源、地下水资源、水资源总量、出入境水量、入海量和水环境等项内容,进行单项评价和综合分析,评述水资源与水环境现状及其开发利用已引发的环境及地质灾害,尤其对中线工程受水区作重点论述。

省水文局组织省局和张家口承德等6个局的技术人员,用一年多的时间,收集、整理本省及周边省、市、区近十几年的基本资料,沿用原评价方法及计算参数,于1999年2月完成资料分析与水资源计算评价,提交总报告及5个专题报告。

通过大量分析研究,《河北省水资源水环境现状分析研究》全面系统地研究了人类活动对水资源水环境的影响,系统地提出了河北省现状条件下各市、各流域分区的地表水、地下水和水资源总量以及各河入境、出境和入海水量,对全省地表水及地下水环境状况和变化趋势及其引发的灾害危机进行了综合分析,全面反映了河北省水环境状况。这对全省水资源的开发、利用、管理、保护、规划等,均有非常重要的意义,为全省水资源开发管理及重大项目的决策提供了依据。经专家鉴定,研究成果达到国际先进水平。主要创新点有:

1. 揭示了大规模人类活动影响后区域水资源、水环境的变化规律。

2. 提出了现状条件下水资源量的计算方法,包括山区年径流一致性处理和平原径流计算模型。

3. 根据河北省水资源水环境特点,提出了最小环境用水量的计算方法和结论。

该课题研究成果已被水资源规划、研究、设计等部门采用,为河北省南水北调中线工程的方案筛选、立项及社会经济发展计划的制订提供了依据。提出的现状条件下水资源计算方法和最小环境用水量计算方法,对国内外同类研究具有推广价值。省水利厅于2000年4月下发“关于发布《河北省水资源数量公告》的通知”(冀水政资〔2000〕17号),明确提出在河北省第二次水资源评价未出正式成果之前,全省统一采用该项成果,供各级领导及有关部门使用。

七、动态分质水资源评价方法研究及其在河北省的应用

《动态分质水资源评价方法研究及其在河北省的应用》是列入2003年河北省水利科学技术研究计划的科研项目,项目编号为: 2003-45。完成单位是河北省水文水资源勘测局,主要完成人员依次有: 刘克岩、徐斌、米玉华、时晓飞、王海宁。该项目获2004年度河北省科技进步三等奖。

《动态分质水资源评价方法研究及其在河北省的应用》在系统分析了传统的水资源数量、质量评价方法的基础上,为探求水资源数量、质量结合评价的切合点,对地表水、地下水资源数量和质量的分布及变化规律进行了分析。一方面利用历史水量水质资料进行分析,另一方面对汛期洪水进行监测,掌握水量变化对水质的影响,分析点、面污染源在不同时期、不同空间位置、不同地理条件下对地表水质水量的影响,分析了年内地下水资源的开采规律以及在不同的开采期地下水资源质量的变化规律。提出了适合我国北方地区的“动态分质水资源评价方法”,并将该方法应用于河北省的水资源数量与质量结合评价。得出了河北省现状条件下,各市、各流域分区的地表水、地下水资源的质量构成,从而使各级行政主管部门及用水者能准确掌握其辖区内不同质的水资源量有多少,以便分质管理或开发利用。经专家鉴定,课题成果总体达到国际先进水平。主要创新点:

1. 在突破传统水资源数量、质量评价方法上,结合河北地区水资源利用程度较高的特点,首次提出以用水为主体的水质水量结合的水资源评价方法,反映了不同质量的水资源时空变化规律和特点,针对山区与平原,地表水与地下水的不同情况提出不同的评价方法。

2. 在掌握大量监测资料的基础上,分析了河流、水库、洼淀及地下水水质的时空变化规律,准确客观地描述了水资源的质与量动态特征,首次深入分析了蓄水工程对不同质量水资源具有的重要影响。

3. 首次提出了河北省流域分区和行政分区质量与数量结合的水资源评价成果,提高了水资源评价成果的实用性,回答了用水、规划和决策部门关注急需解决的问题,对全省水资源合理配置、分质管理和可持续利用都具有十分重要的意义。提出的评价思路与方法在同类地区具有重要推广应用价值。

当前水权、水市场、水管理工作急需掌握不同区域水资源的质量构成,针对这一迫切需要提出“动态分质水资源评价方法”。该方法不仅适用于河北省,还可直接应用于我国北方地区的流域、省、市及县等各级区域的水资源评价工作,同时,也会对国内外其他类型区水资源水质水量结合评价研究工作起到指导和推动作用。动态分质地表水资源评价方法着眼于用水,兼顾来水和蓄水,从合理开发利用水资源的角度出发,得出不同水质的水资源量,质、量并举,客观真实地反映了水资源状况,为各级水行政主管部门进行水资源管理、开发、保护及合理利用提供科学依据。其评价成果能回答用水及决策部门最关心的问题——辖区内,究竟有多少水能用来饮用,有多少水能用于工业生产,有多少水能用于农业灌溉,多少水因被污染而丧失了使用功能。因此,其评价成果是实行节约用水、水资源分质管理、分质论价以及各级政府决策部门合理安排生产力布局、调整工农业结构、进行宏观经济调控的前提和基础; 是各类水质可供水资源量估算及适用性分析、评价水资源与社会经济协调程度及相互制约、相互促进的内在数量关系、评价水资源价值量、制定水资源开发利用对策与措施的基础和前提。同时,由动态分质地表水资源评价方法得出的评价成果,在南水北调中线工程以及其他重大建设项目论证中提供了科学依据,为编制水资源开发利用总体规划方案及制定全省经济和社会发展战略提供有效支持。

八、河北省平原区大埋深条件下水文地质参数分析研究

《河北省平原区大埋深条件下水文地质参数分析研究》是列入2001年河北省水利科学技术研究计划的科研项目,项目编号为: 2001-68。完成单位是河北省水文水资源勘测局,主要完成人员依次有: 王喜诚,张石春,季志恒,张建平,樊福来。该项目获2005年度河北省科技进步三等奖。

河北省水资源紧缺,地下水超采严重,地下水位埋深逐年增大。埋深的变化对地下水的补、径、排规律产生了影响。《河北省平原区大埋深条件下水文地质参数分析研究》项目针对变化了的地下水环境,采用入渗理论和实验的方法,重点研究大埋深条件下降水和地表水体对地下水的入渗补给规律,解决地下水资源评价中水文地质参数取值问题。成果首次提出大埋深条件下降水对地下水的补给存在“稳定入渗点”,即山前平原区埋深大于6米以后,降水入渗补给地下水量主要随降水量的变化而变化。项目还解决了试验点分析成果在区域如何应用问题,提出研究成果在大面积推广应用的可行性建议。对于大埋深条件下河道渗漏损失补给地下水量和灌溉入渗补给地下水关系也根据实验成果进行了定量分析。经专家鉴定,课题成果达到了国际先进水平。主要创新点:

1. 通过实验资料,系统分析了山前平原区大埋深条件下降水入渗补给的变化规律,首次提出了降水入渗补给系数随埋深变化存在“稳定点”,并确定了河北省山前平原区“稳定点”出现在埋深6米处。

2. 通过对河北省平原区不同河段实测、实验资料的分析研究,确定了不同底质河床的河道渗漏损失补给系数。首次提出河道渗漏损失补给系数不是单一的数值,而是随地下水埋深和上游来水量大小而变化的一簇数值。

3. 从入渗机理分析入手,定量分析了地下水埋深和灌前土壤储水量对灌溉入渗补给系数的影响。

研究成果在河北省水资源综合规划、海河水资源综合规划、华北水资源评价及全国水资源综合规划地下水资源量评价等工作中,得到了广泛应用,使用效果显著。由项目研究确定的现状条件下的水文地质参数对于各级水资源计算评价、水资源规划及建设项目水资源论证等工作具有很好的推广价值和应用前景。

项目中对土壤水变化的实验数据分析及入渗补给过程研究成果,用于土壤水资源、农田水利方面的研究,可作为农、林、水行业土壤水利用的参考。

研究成果反映了平原区大埋深条件下地下水的补给排泄特性,可以在我国北方水文地质条件相同或相似地区、无资料地区应用。对国内外同类研究具有促进和推广价值。

九、河北省南水北调中线供水区水源保护工程规划研究

《河北省南水北调中线供水区水源保护工程规划研究》是列入2004年河北省水利科学技术研究计划的科研项目,项目编号为: 2004-65。完成单位是河北省水文水资源勘测局,主要完成人员依次有: 李文体、王路光、王秀兰、李兵、张磊。该项目获2006年度河北省科技进步三等奖。

《河北省南水北调中线供水区水源保护工程规划研究》项目是为保障南水北调调入客水在输送过程中不受污染,供水区水环境质量有所提高而进行的。在理念上充分考虑人与自然和谐相处,注重保护工程规划方案的可行性。项目的主要研究内容有: ①调查评价供水区水资源、污染源、水环境质量现状,并进行污染源预测。②划分引江供水专线水质保护区,对供水区内诸水体特别是输水干渠和调蓄水库进行水功能区划。③运用水质模型确定最大允许纳污量,结合现状制定污染物总量控制方案。④研究确定治污工程方案,从经济、技术两方面分析可行性,进行效益分析。⑤规划引江沿线水源保护监测站网,提出水源保护、监督管理能力建设方案。经专家鉴定,研究成果达国际先进水平。主要创新点:

1. 首次对供水区内重点工业污染源、生活污染源的废污水量、COD量,以及污染源防治概况进行分析评价,对入河排污口污水量、污染物质量进行了全面监测与评价,并进行了2010年污染源预测,摸清了总干渠、分干渠沿线以及调蓄工程等水体的水环境质量状况。

2. 按照水文特征、水质监测断面布设、水质状况等影响因素,对供水区各水域进行了水功能区划分和水源保护区的划分,确定了各区的水质保护目标,对引江输水总干渠、分干渠划分了一级、二级保护区及准保护区,并对各保护区提出明确的水源保护规定。

3. 运用一维恒定流模型和推流衰减模型分析计算了河流、湖库、洼淀各类水体的最大允许纳污量,并结合现状水体纳污状况提出了不同水平年的污染物总量控制方案。

4. 按照供水区水源保护目标,系统地提出了11项截污导污工程、47项工业污染源治理工程、107项城镇生活污水治理工程方案,为引江水源保护提供了科学依据,治理工程方案实施后,将确保供水区的水质目标。

该成果直接为南水北调工程服务的,已在南水北调中线工程规划、设计和建设工作中得到应用,为施工提供了可靠的水资源、水环境、污染源治理、截污导污工程等基础数据。例如,在《京石应急供水可行性研究报告》中,提出的截污导污工程已在配套规划中采用。在《海河流域生态与环境修复水资源保障规划》《京津冀都市水资源配置规划》《海河流域污染物限排意见》中也得到应用。规划的治污工程方案已经在实际工作中部分得到落实。提出的污染物削减量、污染源治理目标、污水处理厂建设地点和规模,为制定《河北省“十一五”环境保护规划》提供了有力的技术支持,并节约了规划费用。

十、衡水湖湿地生态保护与环境功能研究

《衡水湖湿地生态保护与环境功能研究》是列入2006年河北省水利科学技术研究计划的科研项目,项目编号为: 2006-57。完成单位是河北省衡水水文水资源勘测局,主要完成人员依次有: 张彦增、尹俊岭、崔希东、熊洋、韩奎学。该项目获2007年度河北省科技进步三等奖。

《衡水湖湿地生态保护与环境功能研究》项目针对华北平原目前唯一的国家级湿地鸟类自然保护区——衡水湖的湿地生态与环境功能保护和城市供水源安全保障的多维复杂科技难题,以衡水湖的水环境与湿地生态功能保护为核心目标,重点研究了衡水湖的生态功能与来水蓄水及退水之间制约及响应机制、衡水湖生态及环境功能对气候变化响应规律、人类活动对衡水湖生态与环境功能影响及变化趋势、衡水湖生态-环境功能与供水功能的可调控性及其关键指标阈,提出了衡水湖多功能和谐利用、水沙调控和生态环境保护的综合治理方案。经专家鉴定。研究成果达到了国际先进水平。主要成果和创新点如下:

1. 应用可持续发展及人与自然和谐的科学理念,全面分析了衡水湖水、生态与环境系统演变规律及其主导因素,量化评价了衡水湖不同分区的水量、水质时空变化规律,揭示了水质富营养化机理及变化趋势。

2. 首次查明了衡水湖的水生植物、底栖生物、浮游生物、两栖爬行动物及鱼类资源等时空分布及其变化规律。研究了湖区及周边的水量、水质、生态的相互作用关系,以及在人类影响下湖内水温、水质、气温之间的互动规律,提出了利用优势水温开发利用生物链的科学思路,及适宜湖泊湿地的清除底泥、水生植物割除、发展周边高效无污染农业、优化食物链、生物附床等技术措施。

3. 应用人与自然和谐发展的科学理念和水—土—生态-环境的耗散耦合理论,建立了适宜衡水湖的生态水位及衡水湖最佳生态调节三个方案,具有创新性。

该项目为应用基础研究项目,不仅为衡水湖湿地保护、规划与开发提供了大量的可靠数据和技术支持,而且为《海河流域水资源规划》《大清河流域防洪预案》《白洋淀调水方案》《衡水市水资源评价》《黄壁庄—衡水湖应急调水可行性研究报告》及相关建设项目水资源论证等项工作的完成做出了较大贡献; 在《衡水湖引水预案》和《衡水湖供水预案》、衡水湖旅游开发规划及保护管理措施等方面得到了应用。

该成果提出的生物链技术的应用,显著提高了因水生生物处置不当而烂死造成湖水再污染的防控能力、衡水湖多功能开发利用的经济和生态效益,在明显提高水生态系统净化、降解环境污染和调节局域气候能力的同时,还有改善衡水湖周边及京津地区的生态环境功效和提高衡水湖水生物产生产力,使区域经济社会和生态环境可持续发展力有了明显提升。

十一、河北省水功能区纳污能力及限制排污总量研究

《河北省水功能区纳污能力及限制排污总量研究》是列入2006年河北省水利科学技术研究计划的科研项目,项目编号为: 2006-65。完成单位是河北省水利厅水资源处、河北省水文水资源勘测局,主要完成人员依次有: 李文体、王喜诚、李红亮、米玉华、张芸。该项目获2009年度河北省科技进步三等奖。

水功能区纳污能力是满足水功能区水环境质量标准要求的污染物最大允许负荷量,是水行政主管部门进行水资源管理的重要依据。为了确保实现水功能区的规划目标,解决严重的水污染问题,实现水资源永续利用、保障社会、经济与环境的持续发展,迫切需要进行水功能区纳污能力研究,提出符合河北省实际情况的限制排污总量意见。为此,《河北省水功能区纳污能力及限制排污总量研究》被列入河北省水利科学研究计划。项目自2007年1月开始至2008年12月工作结束,历时2年。

《河北省水功能区纳污能力及限制排污总量研究》项目,针对河北省水资源开发利用程度高、水污染严重、山区河流源短流急、平原河流多为季节性河流的特点,从调查、监测、分析每一个水功能区的现状入河排污量、水质、水域特点入手,筛选出影响水功能区水质的主要污染物,结合规划和管理需求,确定计算水域纳污能力的污染物种类; 通过模型参数率定、模型验证等手段,探寻与水功能区边界条件、水力特性、污染物扩散特性相适应的水质模型,分析计算不同设计流量条件下各水功能区的纳污能力、单位水资源量的承载能力及入河排污口达标排放后污染物削减率。以满足《河北省水功能区划》水质目标为约束,以改善保护区和饮用水源区水质、充分利用水体自净能力为原则,确定河北省不同水平年的水功能区限制排污总量。根据每一个水功能区的限制排污总量、现状入河排污量,确定河北省水功能区入河污染物应削减量。据此,制定与河北省政府“十一五”环境目标相适应的污染物削减方案。经专家鉴定,研究成果总体达到了国际先进水平。主要创新点有:

1. 首次以水功能区为单元,综合河流水量、水质目标、污染物降解等因素,建立了河流纳污水质模型。

2. 以现场同步监测数据验证综合衰减系数,以近十年最枯月平均流量、近期平水年枯水期月平均流量、基准年2005年的枯水期月平均流量作为设计流量,计算分析结果更加趋近于河北省水功能区实际纳污能力。

3. 在对水功能区的水质污染﹑纳污﹑水量现状分析评价基础上。科学地提出了河北省境内各水功能区、各水系﹑各行政区主要污染物(COD﹑NH3-N) 的限制排污总量。

《河北省水功能区纳污能力及限制排污总量研究》作为社会公益类应用基础研究成果,提出了符合河北省实际情况的限制排污总量意见,该项研究成果的推出必将会促使水资源管理由定性向定量转变,由粗放管理向以水功能区为单元的精细管理转变,从而为确保实现“十一五”环境目标提供坚实的技术支撑。该课题成果落实后,通过调整产业结构、加大废污水治理力度、改善河北省的水环境,以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展,实现环境效益、社会效益双丰收。

十二、其他获奖成果

除上述获得省部级以上奖项的科研成果外,2000~2010年,河北省水文系统还陆续完成了8项获厅、市级科研成果奖的课题 (表8-4-1)。

表8-4-1 河北省水文系统获厅、市级科研成果奖的科研成果

注: 1. “主要参加人员”一栏: 按署名次序依次列出持有获奖证书者。

2. 省、部级二等奖的主要参加人员取前七名,省、部级三等奖及以下奖项取前五名。获奖科研项目只收录省、部级二等奖主要参加人员前七名中有河北省水文系统职工的科研项目和省、部级三等奖及以下奖项前五名中有河北省水文系统职工的科研项目。

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