Page 125 - 水利学报2021年第52卷第11期

4 松辽流域水资源综合调控四大难题解决途径的探讨

国内外学者已在大面积农田灌溉、湿地修复与保护、河流-河口污染治理和城市多水源供水等方
面积累了宝贵的成果，对推动松辽流域水资源综合调控机理研究和调控技术的发展起到了积极作
用。基于松辽流域水资源综合调控现状问题和相关研究进展及科学前沿的综合分析，紧密结合“保障
国家粮食安全，促进生态文明建设，振兴东北老工业基地”等国家重大需求，遵循“节水优先、空间
均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路，从加强松辽流域水资源综合调控的理论创新、技术
创新和保障措施等方面探讨四大难题的解决途径。
4.1 松辽流域水资源综合调控的理论创新 松辽流域水资源综合调控受水文-水资源-水环境-水生
态的交织影响。一方面，农业灌溉、城市供水改变了河流水量的时空分配，进而影响河流生态流量
和湿地补水过程；另一方面，农业退水以及城镇生活的污染排放，导致河流营养盐浓度增加，养分
物质入海通量也随之增加，进而影响河流、湿地和河口的生态环境功能；与此同时，受极端气候影
响，天然来水过程的不确定性又进一步影响流域水资源可供水量和营养盐浓度，加剧城市缺水和生
态环境破坏。目前松辽流域水资源综合调控面临的瓶颈难题是对水文-水资源-水环境-水生态系统的
耦合作用机理的认知不足，进而导致流域水资源配置与湿地、河流、河口生态系统健康脱节。为突
破这一瓶颈，亟需通过野外调查、定位观测、原位控制实验、及室内模拟实验等，量化水文、水资
源、水环境、水生态之间的交织影响，厘清生态指标与关键水文、水资源、水环境要素间的响应关
系，深入认知“水量要素-水质要素-生态要素”的系统耦合机理，从而提出“水量-水质-生态”兼顾的
水资源综合调控理论方法，为提升松辽流域水资源高效利用水平和生态环境治理效果提供重要的科
学基础。
4.2 松辽流域水资源综合调控的技术创新
4.2.1 水文-水资源-水环境-水生态全方位智能感知 为切实解决松辽流域水资源综合调控面临的难
点问题，需要以多维、多时空尺度的水文、水资源、水环境以及水生态监测数据为支撑。例如，大
规模农业灌溉涉及土壤墒情监测，湿地修复与保护涉及湿地面积、水位、水质以及生态特征指标等
多要素监测或观测，河流-河口污染治理涉及大面积农业退水、城市工业废水、养殖业排污等多类型
陆源污染的监测，城市供水则涉及多用户用水量、多水源多工程供水量以及管网漏损量的精细化监
测。然而，目前松辽流域监测数据获取手段单一，数据精度、维度和时效性不足，导致松辽流域水
文、水资源、水环境、水生态问题诊断与预警能力不足。亟需引入水文-水资源-水环境-水生态全方
位智能感知技术，充分利用多源卫星遥感数据的宏观性、无人机遥感数据的实时性、地面在线监测
数据的准确性和连续性，构建天-空-地三维立体监测体系，获取不同时空尺度的水文、水资源、水
环境和水生态参数。与此同时，研究多源数据的融合技术，提高遥感水循环参数反演算法的精度和
时效性，制作时序遥感水文、水资源、水环境、水生态数据；基于统计分析、时间序列分析和 GIS 空
间信息分析工具，开展多源数据精度的检验方法研究，提高监测数据精度。
4.2.2 坚持“节水优先”，创新节水技术 坚持“节水优先”新时期治水思路，强化需水以及输配水过
程管理，促进松辽流域水资源的高效利用。面向农业灌溉，结合近实时遥感数据、土壤墒情实时监
测数据、大田试验数据等，进行不同时期不同作物需水的精细化监测与预测，进而优化灌溉制度；
推广滴灌、喷灌以及物联网智慧节水灌溉设施的应用，根据作物种类、灌溉规模优化节水灌溉设备
的布设方案，降低灌溉环节的水量损失；在流域尺度上，结合不同灌区作物需水过程、节水灌溉系
统布局以及生态地下水位阈值，确定不同时空尺度地表水和地下水的合理开采比例，最终实现农业
精准灌溉。面向城市供水，强化“水源-输水-净水-配水-用水”供水全链条管理，将城工作重心从水
源-分区的“精细化水量分配”向水厂及以下配水系统的“精细化控制运行”转变，剖析城市“水龙头”用
户短时间尺度用水需求的时空变化规律，综合考虑安全供水能力、能耗等目标，开展水厂、配水泵
站、二次加压供水系统的联合运行研究，满足城市多元用水的时空需求；同时，优化输配水管网探

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