Page 124 - 水利学报2021年第52卷第11期

首先通过监测、实验与模型模拟，分析湿地内部不同时空尺度下典型生态保护目标对多种水文要素
变化的响应关系 ［41-43］ ，进而确定湿地内部多种目标保护物种的生境需求 ［44］ ，最终从水量水质两维
度、多要素、分时、分区精细化计算嫩江流域典型湿地的生态需水量 ［45-47］ ，为湿地生态补水与多水
源调控提供技术支持和科学依据。就补给水源而言，除常规地表水资源，切实考虑湿地生态水文
特征，充分利用雨洪资源、农田退水等非常规水资源，既可为湿地进行补水，又可最大限度地发
挥湿地的水文调蓄与水质净化功能 ［48-49］ 。湿地生态水文模型是开展湿地生态水文调控和水资源管理
的方法支撑 ［48］ ，有学者以查干湖为例，通过建立湿地水文-水动力-水质-水生态综合模型，分析农
田退水对查干湖盐度、水质的影响，并对此进行风险评估，揭示出控制农田退水是查干湖水质管理
的关键 ［50］ ，进而确定了湿地生态保护的年内量质控制阈值，并以此为约束提出了不同情景下查干湖
生态补水调控方案 ［47］ 。然而，湿地内生物种类众多，生态水文相互作用及响应机制复杂，目前针对
湿地生态需水量的研究大多基于典型物种或典型湿地进行，生态指标对水文和水环境多要素耦合作
用的响应关系研究尚不完善，因此开展不同尺度下湿地内多物种（底栖生物、鱼类、鸟类、植被、藻
类等）、多要素（流量、流速、水位、水质、水文周期等）生态水文相互作用机理及响应关系的研究，
发展基于湿地生态修复与保护的多水源精细化调控技术，是未来关注和研究的重点。
3.3 河流-河口污染溯源与治理目标统筹 河口径流潮汐交互作用研究是河流-河口污染溯源的关
［51］
键 ， 数 值 模 拟 是 研 究 河 口 径 流 潮 汐 交 互 作 用 的 重 要 手 段 。 近 年 来 ， 诸 多 学 者 利 用 EFDC 、
［52］ ［53］
Delft3D 、FVCOM 等模型，在辽河口水动力、水质、水生态模拟方面取得了一定进展，对径
流和潮汐交互作用下的辽河口水动力、盐度的数值模拟取得了不错的成果 ［54-55］ 。先前研究通过室内外
控制模拟实验，证实了在复杂河口动力梯度影响下，河口区营养物质的迁移转化行为受溶解氧、盐
度、温度、浊度等因素的共同影响，显著区别于陆域或海洋 ［56-59］ 。在陆域污染溯源方面，已有大量研
究采用输出系数法、水质模型等方法对污染物的产出及输移过程进行模拟 ［60-61］ ，归因量化了不同污染
源对河流污染负荷的贡献。在此基础上，基于污染物总量控制和多方案治理措施效果的情景模拟，
明确流域污染控制和治理的最佳措施方案 ［62］ 。然而，以往研究大多聚焦陆域或海岸带的污染溯源和
治理，忽略了两者在水、物质和能量上的关联关系，上游河流断面的水、泥沙、营养盐输入至河
口，会与河口潮汐、风力等复杂条件耦合作用，共同影响河口水域的水生态功能，为此，河流-河口
污染的溯源与治理需要从陆海统筹的角度出发，以满足河口、河流生态环境需求出发，逐级确定“河
口目标-入海控制目标-陆域控制目标”，促进水资源量质管控目标与生态环境治理目标的统筹。
3.4 城市供水多水源精细化配置与调控 跨流域调水工程是实现城市多水源供水的重要途径 ［63］ 。为
解决经济发展格局与水资源分布不匹配的问题，辽宁省提出了北中南三线跨流域调水工程的总体格
局，以大中型水利工程为依托，横穿全省大中型河流十余条，构成了“三横七纵”的水资源配置网
络，以实现全省水资源的高效开发利用 ［64］ 。有学者针对跨流域调水工程的实时调度决策问题，综合
考虑受水水库的供水效益和引水成本，建立了受水水库实时调度的理论分析框架，制定了最优引、
供水决策，并将其应用于辽宁省大伙房应急入连工程 ［65］ ；也有学者为降低城市缺水风险、减少受水
水库弃水，分析了跨流域调水工程中调水能力和天然来水对调水量和水库调度决策的影响，建立了
受水水库调度的理论框架，并将其应用于大连市碧流河水库的实际运行调度决策中 ［66］ 。此外，还有
学者聚焦城市供水系统中从水源到水厂的调控问题，建立了多水源联合调度模型，缓解松辽流域城
市的缺水问题 ［67-68］ 。然而，城市供水系统是一个涉及多水源、多管线、多水厂、多用户的复杂系统，
传统城市水资源调控往往聚焦在水厂以上，忽视了水厂以下配水管网的精细化调控。而城市配水管
网的调控属于市政工程学科研究范畴，这导致了城市供水系统的水量调度研究与实际工程运行脱
节。因此，聚焦水厂以下的配水系统，对城市供水进行“水源-输水-净水-配水-用水”的全链条精细
化管理，是未来城市供水研究的重点方向。

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