水利部“948”项目可行性研究报告.doc

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附件1

水利部“948”项目可行性研究报告

项目名称：

区域水资源综合管理关键技术研究与应用

申请单位：

河南省水利科学研究院

项目负责人：

路振广

联系人：

路振广

联系电话：

0371-65571526

E-mail：

skslzg@

单位地址：

郑州市纬五路39号

邮政编码：

450003

归口单位：

河南省水利厅

申请日期：

2009年5月22日

水利部“948”项目管理办公室制

2009年5月22日

填写说明

1.该报告按照所提供的格式用计算机填写，字体采用仿宋体，字号为小四号，用A4纸打印。

2.承担单位名称须填写全称，并与单位公章一致。

封面加盖公章。

3.归口单位为负责审定所属各单位申请项目，并统筹向科技计划主管部门申报的单位。

部直属科研院所、企事业单位可直接申报，流域机构所属科研单位通过委科技部门申报，地方科研单位通过地方水利厅（水务局）申报。

4.对于有引进内容的项目要详细填写引进的设备、仪器、技术、软件、专利、引进的国别、技术持有单位、规格、数量等内容；没有引进内容的项目则不必填写上述内容。

5.聘请外国专家和出国培训、考察经费应依据国家有关外事规定核算，写出测算依据。

6.国外设备（产品）购置费指从国外购买设备、仪器、技术、专利、软件等产品的费用。

7.经费预算须遵照《水利部中央级项目支出预算管理细则》要求填写。

8.项目执行期限原则上不超过3年。

9.该报告必须实事求是逐项填写，表达要明确、严谨。

凡不符合资助范围，项目内容不具体、目标不明确，填写内容不全，文字不通，手续不完备的可行性研究报告，不予受理。

10.该报告书面材料一式六份，报送水利部“948”项目管理办公室，电子版通过网上申报上传。

书面材料寄至北京市海淀区玉渊潭南路3号C座水利部科技推广中心水利部“948项目管理办公室（邮编100038）

项目基本信息表

项目名称

区域水资源综合管理关键技术

研究与应用

所属专业

水资源

项目类型

应用基础

社会公益

技术开发

技术引进

推广转化

√

申请单位

河南省水利科学研究院

邮政编码

450003

通讯地址

郑州市金水区纬五路39号

单位属性

√科研机构□设计单位□大专院校□企事业□其它

项目负责人

姓名

路振广

性别

男

出生年月

1962.12

职务

所长

职称

教高

专业

农水

身份证

410711196212161617

联系电话

0371-65571526

单位

河南省水利科学研究院

手机

13939032992

项目联系人

姓名

路振广

传真

0371-65571526

联系电话

0371-65571526

E-mail

skslzg@

手机

13939032992

归口单位

河南省水利厅

协作单位

郑州大学

北京新禹万融高科技公司

项目内容及

解决主要问题

（1）区域中长期水文预报技术集成研究；

（2）水库群优化调度和水资源合理配置模型研究；（3）水资源动态复杂巨系统多年自动模拟演算评估模型研究；（4）区域水资源综合管理决策支持系统研发等。

主要解决中长期水文预报技术的可靠性与区域水资源优化管理技术的匹配耦合以及智能化决策与应用问题。

预期成果

从区域中长期水文预报、多水源合理调度配置与动态方案自动模拟演算评估、智能化决策等方面提出本省水资源综合管理技术有机集成模式以及可操作性较强的成套技术成果，并进行推广转化与示范。

引进内容

（国别、技术持有单位、型号、数量等）

引进美国乔治亚水资源研究所“水文预报与水资源优化管理决策支持系统”一套。

引进

经费

130.00万元

出国培训

3人

国家

美国

天数

15天

经费

13.50万元

邀请外国专家

2人

国籍

美国

天数

10天

经费

8.00万元

执行周期

36个月

示范地点或依托工程

河南省白龟山水库及其灌区

总经费

335.23万元

其中

国拨经费

198.00万元

自筹经费

137.23万元

一、项目的必要性、先进性、解决的关键问题及目的意义

河南省水资源天然不足，水旱灾害频繁。

全省人均水资源占有量414.5m3，仅为全国人均水平的1/5，正常年份缺水40.0亿m3，属严重缺水地区，水资源短缺已成为全省经济社会可持续发展和生态环境建设的重要制约因素；河南省地跨四大流域、两大气候带，特有的地理气候特征导致降水时空分布不均，水旱灾害频繁，特别是去冬今春连续一百多天无有效降雨，受旱范围之广、时间之长、程度之重、危害之大，均属新中国成立以来同期所罕见，给我省农业生产造成了严重不利影响。

与此同时，目前我省在水资源开发利用与管理方面还突出存在着以下几个问题：

一是水资源管理粗放，用水效率低，浪费严重；二是随着经济社会的快速发展，工业和生活用水进一步挤占农业用水，农业水资源供需矛盾加剧，农业供水保证率降低，农田有效灌溉面积存在着萎缩趋势，效益衰减，已影响到灌区的可持续发展；三是部分地区水污染严重，进一步加剧了水供需矛盾；四是我省水资源总量中，扣除最低生态环境需水和难以控制利用的洪水，水资源可利用量仅195.2亿m3，不足水资源总量的一半，水资源开发潜力十分有限，开发难度越来越大。

目前，我省正在以占全国1.4%的水资源养活占全国7.6%的人口、生产占全国10.3%的粮食，水资源与水环境承载能力已超过极限，人口、资源与环境领域面临的问题日益突出。

党中央、国务院十分重视水资源问题，根据我国水资源面临的严峻形势，要求以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展，强调解决我国水问题的核心是提高用水效率，建设节水型社会。

农业是用水大户，又是用水效率较低和竞争力较弱的产业，研究和加强区域水资源特别是农业水资源的配置调控能力和综合管理问题，促进水资源集约开发、节约利用和有效保护，建设节水型农业，不仅是推动传统水利向现代水利转变、积极践行可持续发展治水思路的需要，而且对于提高区域水旱灾害综合防御能力、保障国家粮食安全、发展民生水利和建设社会主义新农村具有重大的现实意义。

本项目针对河南省大中型水库灌区水资源利用与管理中存在的共性问题，通过对典型大中型水库灌区水资源高效持续利用与管理关键技术的集成研究与应用，为提高我省大中型水库灌区可持续发展能力提供技术支撑。

关于区域水资源综合管理问题，国内不少单位从不同的侧面做了大量的研究，也取得不少成果，但是成果的系统性和可操作性较差，特别是有关水资源综合管理技术集成化程度低，技术不配套，实用性不强，应用于生产实际尚有一定的困难。

本项目在现有国内外研究成果的基础上，引进美国乔治亚水资源研究所最新研制的“水文预报与水资源优化管理决策支持系统”，结合实际，加以消化吸收和创新，重点解决中长期水文预报技术的可靠性和多水源联合调度与水资源优化配置技术的嵌套问题，并与智能化决策支持技术研究有机结合，强化成果的配套性、综合性、先进性和实用性，便于生产管理者运用，这正是本项目研究所要解决的关键问题和先进之处。

二、国内外同类技术概况、水平及发展趋势

本项目重点结合引进美国的“水文预报与水资源优化管理决策支持系统”中的关键技术——水文中长期预测预报技术、水资源动态优化配置技术和计算机辅助管理决策支持技术，项目研究人员重点查阅了此三项关键技术领域国内外七十余篇最新文献资料，就当前国内外同类技术概况、水平与发展趋势，简要综述如下：

1、在水资源系统调控管理与优化配置技术研究领域，近几十年来，随着世界性水资源危机的加剧，国内外关于区域水资源合理配置模型的研究异常活跃，取得的成果很多。

国外在这方面的研究始于20世纪50年代中期，六七十年代得到迅猛发展，线性规划、动态规划、多目标规划、群决策和大系统理论被广泛应用于水资源模型研究与综合管理中。

20世纪80年代以后，随着计算机的普及、地理信息系统（GIS）的发展以及公众参与水资源管理意识的不断提高，开发多用户参与的交互式多目标水资源配置模型得到了重视。

20世纪90年代中期以后，水资源管理模型研究出现了新的趋势。

一方面，神经网络方法、遗传算法和随机模拟等计算技术不断引入模型中，另一方面表现为水资源管理模型与地理信息系统、水文模型和经济模型的耦合。

如Minsker等应用遗传算法（GeneticAlgorithms）建立了不确定性条件下水资源配置多目标分析模型；Rosegrant等为评价改善水资源配置和利用的效益，将经济模型与水文模型进行耦合并把模型应用于智利的Maipo流域；Xu等将分布式水文模型与地理信息系统有机结合，解决了传统方法不能解决的大量水资源配置方案的检验问题，同时，初步开发出水资源管理空间决策支持系统（SDSS）。

近年来，英国、奥地利和美国等研究机构相继开发出功能较强的水资源规划与管理模型及决策支持系统软件。

国内在这方面的研究虽起步较迟，但发展却很快，研究成果也不少，如沈佩君等（1987）对江苏某灌区的南四湖水、南水北调工程供水、地下水及灌溉回归水四种水源建立非线性规划模型；李寿声等（1989）针对内蒙河套灌区的具体情况，运用大系统分解—协调技术建立灌区优化灌溉制度及二水联合运用谱系模型；方淑敏等（1990）对滦河的跨流域引水多水库联合优化调度的研究；谢新民（1992）对水资源大系统的运行管理问题进行了分析和研究,建立了水资源大系统分布参数谱系管理模型,并提出了一种二级分解-协调算法;陈志恺和王浩等（1993）承担的联合国开发计划署技术援助项目“华北水资源管理（UNDPCPR/88/068）”,首次在我国开发出华北宏观经济水资源优化配置模型,研制出京、津、唐地区宏观经济水资源规划决策支持系统,包括由宏观经济模型、多目标分析模型和水资源模拟模型等7个模型组成的模型库,由Oracle软件及ARC/INFO软件支持的数据库和多级菜单驱动的人-机界面等,实现了各模型之间的连接与信息交换；谢新民和陈守煜等（1994）利用大系统理论和模糊数学及响应矩阵法,研究地表--地下水资源系统多目标管理模型与模糊决策问题,建立了水电站水库群与地下水资源系统联合运行管理模型,并提出一种目标-协调计算方法；马宏志、翁文斌和王忠静（1998）在总结和延伸了水资源规划的多目标发展、相互作用、动态与风险性、公众接受和滚动规划原理的基础上，提出一种交互式宏观多目标优化与方案动态模拟相结合的决策支持规划思想和操作方法，用分段静态长系列法模拟水资源系统的动态特性，开发出相应的规划决策支持系统；甘泓、尹明万（1998）结合邯郸市水资源管理实际需要，率先在地市一级行政区域研究和应用了水资源配置动态模型并开发出界面友好的水资源配置决策支持系统；谢新民、裴源生和秦大庸等（2000）根据宁夏的实际情况和亟待研究解决的问题,基于社会经济可持续发展和水资源可持续利用的观点,利用水资源大系统分析理论和方法,根据宁夏水资源优化配置的目标及要求,研究建立的水资源优化配置模型系统由4个计算模型和两种模式组成:

浅层地下水模型、需水预测模型、基于灌溉动态需水量计算的水均衡模型、目标规划模型,以及南部山区水资源高效利用模式、引黄灌区地表水与地下水联合高效利用模式等,并研制出水资源配置智能型决策支持系统,可友好地为决策部门提供全面的决策参考和可供具体操作、实施的水资源优化配置推荐方案；王浩、秦大庸和王建华等（2001）在“黄淮海水资源合理配置研究”中,首次提出水资源“三次平衡”的配置思想,系统地阐述了基于流域水资源可持续利用的系统配置方法,其核心内容是在国民经济用水过程和流域水循环转化过程两个层面上