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度水危机和重度水危机的阈值;《河湖生态环境需水计算规范》(SL/T 712—2021)建议,大江大河及较
              大河流基本生态水量上限约为目标生态水量上限的 38% ~ 56%;根据 Tennant 法,河道内生态状态
             “良好”与“很好”两个级别对应的生态流量的比值为 67% ~ 80%,“一般或较差”与“良好”两个级
              别对应的生态流量的比值为 50% ~ 75%。综上,建议将指标 I 中“平衡”与“紧平衡”状态的阈值取
                                                                      2
              值范围设定为[80%, 90%],将“紧平衡”与“失衡”状态的阈值取值范围设定为[50%,70%]。
                  对于指标 I ,其阈值设定主要参考了以下研究成果:水利部在 《第一批重点河湖生态流量保障目
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              标(试行)》(水资管函 〔2020〕 43 号)中提出,河流主要控制断面生态基流保证率原则上应不低于
                  [30]         [31]
              90%   ; 左 其 亭 等     建 议 生 态 基 流 保 证 率 取 值[98%, 100%]为 “ 优 ”,[90%, 98%)为 “ 较 优 ”,
             [80%,90%)为“及格”,[60%,80%)为“较差”;《黄河水量调度条例实施细则(试行)》 要求部分黄
              河支流控制断面最小流量指标保证率不低于 95%。综上,建议将指标 I 中“平衡”与“紧平衡”状态的
                                                                             3
              阈值取值范围设定为[90%,95%],将“紧平衡”与“失衡”状态的阈值取值范围设定为[75%,80%]。
              3.3 经济社会系统内部供需水平衡分析方法 水资源供需平衡在经济社会系统中可以被理解为一种资
              源供给与社会需求之间不断调整、相互适应的动态协调状态                             [32] 。本文将缺水率 I 作为衡量经济社会系
                                                                                       4
              统内部供需水平衡状态的表征指标:
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                                                     I 4 = (D Ei - S Ei )/D Ei
              式中 D 、S 分别为时段 i 评价单元的经济社会需水量和可供水量,亿 m³。
                    Ei
                        Ei
                  经济社会系统内部供需水平衡涉及生活、工业、农业、河道外生态环境等多种用户,不同用户对
              缺水的耐受能力、对供水保证率及破坏深度的要求等存在差异。因此,在原有平衡、紧平衡、失衡 3
              个等级的基础上,进一步将紧平衡状态细化为轻度、中度和重度 3 个级别。依据 《水利工程水利计算
              规范(SL 104—2015)》,各等级对应的缺水率 I 阈值范围分别为:供需平衡(I < 5%)、供需轻度紧平衡
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             (5% ≤ I  < 10%)、供需中度紧平衡(10% ≤ I  < 15%)、供需重度紧平衡(15% ≤ I  < 20%)和供需失衡
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             (I  ≥ 20%)。
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              4 黄河流域典型案例分析


              4.1 流域概况 黄河流域是我国重要的生态屏障和经济地带,同时也是多民族聚居区和贫困人口相对
              集中的区域,是关乎国家生态安全、经济发展与社会稳定的重要流域。目前,黄河流域水资源开发利
              用率已高达 80%,水资源安全面临严峻挑战。
                  国务院批准实施的黄河“八七”分水方案是当前黄河流域水资源管理和水量统一调度的基本依
              据。将黄河流域第一层和第二层平衡的分析时段设定为 1988—2022 年,时间尺度为年。由于第三层平
              衡缺少连续的需水数据,因此选取 2008 年和 2022 年作为典型年进行分析。
              4.2 水资源收支平衡 降水数据采用黄河流域 316 个气象站和雨量站实测资料,并通过空间插值方法
              进行处理。蒸散发数据选择 GLEAM(Global Land Evaporation Amsterdam Model)模型产品,其时间分辨
              率为月和日尺度,空间分辨率为 0.25°,已有研究表明该数据在黄河流域具有较高的精度                                        [33] 。水储量
              是河湖水储量、雪水当量、植被截流量、土壤水储量和地下水储量的总和。由美国国家航空航天局和
              德 国 宇 航 中 心 合 作 实 施 的 重 力 卫 星 GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)及 其 后 续 卫 星
              GRACE-FO,是目前监测大尺度流域陆地水储量长期变化的主要手段。需要说明的是,GRACE 不能
              直接反演一个地区水的绝对量,而是以 2004—2009 年监测均值为基准,计算各时段相对于基准值的陆
              地水储量异常(Terrestrial Water Storage Anomaly,TWSA)。因此,当前研究一般采用 TWSA 数据系列分
              析陆地水储量随时间的变化特征。目前基于 GRACE 卫星监测的 TWSA 数据主要由 JPL、GFZ、CSR 三
              家机构发布,数据的时间分辨率为 1 个月,空间分辨率为 0.5°或者 1°。本文首先计算了 GRACE-JPL、
              GRACE-GFZ 和 GRACE-CSR 三种 TWSA 数据集 2002—2022 年年值系列的均值,然后采用 Li 等                        [34] 重构
              的 1979—2019 年 TWSA 数 据 进 行 插 补 , 得 到 黄 河 流 域 1988—2022 年 TWSA 数 据 系 列 。 通 过 分 析 ,

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