Page 123 - 水利学报2021年第52卷第11期
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2.3 河流-河口污染治理 近年来,大面积农业退水、城市工业废水、养殖业排污等陆域污染物输
入导致辽东湾地区水污染日趋严重,虽然采取了很多污染治理措施,但生态环境问题日趋严重的态
势并没有根本上的转变 [25-26] ,其主要原因在于对流域-近海河口水沙及营养盐的输移机制以及生态环
境演变机理的认知不足 [27-28] 。在流域侧,营养盐输移过程受到多元驱动营力和景观格局的共同影响,
辽河流域的生产和生活强度大,形成了以“取-用-耗-排”为特征的人工侧支水循环与养分物质循环的
通量与路径,流域下垫面景观类型多样,对产汇流、土壤侵蚀及养分物质迁移转化等系列过程的作
用机制各不相同,从而加剧了流域水沙及营养盐的产出及迁移转化过程的复杂性。在近海河口侧,
辽河口地处陆海交互地带,生态环境受到流域水沙和营养盐入海通量,以及内外海潮汐、海洋风
力、冻融营力等多因素的共同影响和制约。该区域的生物地球化学循环过程涉及海洋水循环的所有
过程和咸淡水间的物质能量交换,并在一定范围内形成“最大浑浊带”,使得营养物质的输移转化过
程更加复杂化。以往针对微观界面营养盐迁移转化的研究多集中在河流或海洋水体,然而,对于陆
海交互界面上营养盐的形态、分布及转化行为,以及多种动力过程(径流、潮流、季节风力、冻融
等) 对河口生态结构和功能的影响机理尚缺乏系统的科学认知,难以实现河口与流域生态环境目标
的有效衔接。因此,如何深化对流域-河口水沙及养分物质演变过程和通量规律的认知,并以此为基
础开展陆源污染溯源,是陆、海水环境问题诊断及系统规划治理的前提和基础。
2.4 城市多水源供水 随着国家振兴东北老工业基地战略的实施,东北地区城镇化和工业化得以快
速发展,城市用水需求大幅增长,水资源供需矛盾不断加剧。跨流域引水工程的建设和非常规水源
的利用给城市开辟了新的水源 [29] ,但多水源可利用水量及来水过程不确定性也加剧了城市水资源配
置的复杂性。与此同时,城市经济发展格局的改变带来了用水增长点空间分布的变化,导致水厂、
管网等供水工程布局与经济发展空间格局的不匹配性日益凸显;输配水管网的老化及其运行方式的
不合理,造成供水漏损严重,用水效率低下 [30-31] 。因此,如何遵循“节水优先,空间均衡”的新时期治
水思路,在复杂多水源供水格局下,研究城市“原水-输水-净水-配水-用水”全链条供水精细化调
度,从而实现城市多类水源的优化分配,检验城市供水工程与社会经济发展的配套性,寻求输配水
管网的最优运行模式,是城市供水面临的难点与重点。
3 松辽流域水资源综合调控研究进展
3.1 大面积农业灌溉地表水与地下水联合调控 松辽流域大面积农业灌溉条件下地表水与地下水联
合调控研究主要从作物需水确定、灌溉制度和渠系布局优化、生态地下水位以及地表水-地下水联合
调控模型等方面开展。作物需水方面,当前研究主要通过历史遥感信息反演作物蒸散发与土壤墒
情,基于作物需水过程模拟模型,计算三江平原不同作物(水稻、玉米、大豆)的需水量 [32-33] 。灌溉制
度方面,部分学者综合考虑气候变化、产量和效益等多因素对作物需水的影响,通过设置不同的灌
溉情景,并基于 SWAT 及 AquaCrop 模型模拟和比较分析,实现了不同气候模式、典型年水田和旱田
作物灌溉制度的优化 [34-35] 。渠系布局方面,部分学者通过建立渠系优化布局模型,寻求最优输配水渠
系路径,有效提高了灌溉用水的利用效率 [36] 。生态地下水位方面,通过野外调查和室内实验,综合
考虑防渍害、防盐害和防湿地退化、防河流影响带地下水与河水脱节、防地面沉降以及防含水层疏
干等指标,确定了三江平原生态地下水位的上、下限阈值 [37] ,并以此为地表水与地下水联合调控的
重要约束。基于以上研究,根据大系统分解协调理论,构建了“引水区域-灌区-农田”三层互馈地表
水-地下水联合调配模型,提出了适合三江平原典型灌区的社会经济和生态环境协调发展的地表水与
地下水联合开采方案 [38-39] 。然而,基于历史遥感信息反演的作物蒸散发与土壤墒情不能很好指导当前
作物需水量的计算,亟需发展作物蒸散发实时监测技术与土壤墒情快速诊断技术;同时,连通工程
实施后,大规模区域性的地表水与地下水联合调控须进一步探索;此外,有必要发挥水价制度对农
业节水的促进作用,研究不同区域的农业水价形成机制,在调控中引入水价约束。
3.2 湿地补水与多水源调控 湿地生态需水的确定是湿地修复以及多水源调控的前提 [40] ,当前研究
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