7.2 黄河水资源研究综述
黄河以其水少沙多、水旱灾害频繁、生态环境恶化等特征备受世人关注。黄河水资源的开发利用、评价、调度与保护,涉及地域广大,学科众多,问题复杂,多年来,国内水利工作者对黄河水资源的合理利用进行了大量研究,获得了丰硕的成果。
早在20世纪50年代初期,黄河水利委员会就着手编制黄河流域规划,并于1954年底提出《黄河综合利用规划技术经济报告》。该规划在治黄史上第一次统筹研究了黄河水资源利用问题,统一分析评价了黄河天然年径流量及开发利用前景,拟定了近期水资源开发利用方案及骨干工程布局,对于开创黄河水资源利用的全面规划工作和加速黄河水资源开发利用的进程起到了重要作用。但由于当时条件和水平的限制,规划中对水资源量的计算比较粗略;对于黄河水沙条件的复杂性及治黄工作的艰巨性估计不足,以致远景水平规划黄河水量几乎全部引用,偏离了黄河实际情况。
20世纪70~80年代,围绕小浪底水利枢纽规划设计,黄河水利委员会及所属勘测规划设计院加强了黄河水资源的规划研究工作,经过长达10余年的深入调查研究,取得了长足的进展,解决了以下几方面关键问题:根据流域水土资源特点,初步划分了水资源利用分区;对黄河干支流主要断面进行河川径流还原及特性分析,计算出花园口断面以上56年系列(1919年7月至1975年6月)河川径流均值为559.2亿m3;调研了黄河流域1980年水源工程现状、城乡生活与工业用水现状以及灌溉用水现状;在考虑输沙等河道内用水的前提下,分析黄河多年平均可供水量约为360亿m3,其研究成果“2000年水平年黄河水资源利用预测方案”被国务院批准作为“在南水北调工程生效前黄河可供水量分配方案”,这是全国唯一规定的大江大河水资源控制利用方案。
进入20世纪90年代,人口增加、城市建设、经济发展、一批水源工程的建设,社会和环境对水资源的需求不断增长等,都直接影响到黄河水资源的开发利用。20世纪90年代总的研究方向是加强系统工程的应用,加强实用性和可操作性研究,加强水环境保护的研究。核心成果有“黄河流域水资源经济模型研究”、“八五”、“九五”国家重点科技攻关项目研究。
“黄河流域水资源经济模型研究”第一次成功地应用系统工程的方法,建立了实用高效的黄河流域水资源模型系统。该项研究合理地调整了黄河水资源利用分区;深化补充了水量平衡调节计算方法;第一次开展了全流域水资源利用综合经济分析;采用方案协调与反馈的方式,将河道内输沙用水、环境用水与河道外工农业用水有机地联系起来,并开展了各项专题调查研究。
“八五”国家重点科技攻关项目——《黄河治理与水资源开发利用》,在水资源合理分配和优化调度、泥沙对黄河水质影响及重点河段水污染控制等方面进行了研究。研究中采用系统工程的理论和方法,建立了实用、可操作的黄河水资源规划决策支持系统,初步开发了干流水库调度模型系统,部分成果已被广泛应用于黄河上、中、下游工程决策与建设的生产实践中,产生了巨大效益。
“九五”国家重点科技攻关项目——21世纪黄河水资源开发利用关键技术问题研究,主要针对水资源开发利用中的关键问题进行了研究。其中包括黄河水资源实时水量分配研究,该项研究首次利用组合模型解决黄河水量调度问题,开发了可视化的水量调度决策支持系统,为决策者提供先进、智能和全面的技术支持。在该项研究成果的指导下,黄河水利委员会完成了《黄河可供水量年度分配及干流水量调度方案》和《黄河水量调度管理办法》,凝练出适用于当前黄河水量调度的常规调度方法,并且取得了大旱之年1999年仅8天断流,2000年、2001年不断流的伟大成就。