生命線的智慧保障：京津冀水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控理論方法與實(shí)踐

內(nèi)容提要

本書面向京津冀地區(qū)水循環(huán)顯著變異、人水關(guān)系嚴(yán)重失衡、生態(tài)環(huán)境惡化等問題，圍繞水系統(tǒng)調(diào)控理論、目標(biāo)閾值、模型構(gòu)建和水網(wǎng)布局優(yōu)化等內(nèi)容開展研究，提出了可廣泛推廣的技術(shù)模式與應(yīng)用范式。并從國家水網(wǎng)和重大工程全局的視角，提出區(qū)域水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控方案，突破強(qiáng)烈競爭條件下的水資源多目標(biāo)協(xié)同配置難題，提出可靠水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控理論與模式。本書可供水資源管理、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的科研、管理和教學(xué)人員參考，也可作為水行政主管部門制定相關(guān)規(guī)劃的工具書。

本書亮點(diǎn)

京津冀地區(qū)是我國三大世界級經(jīng)濟(jì)群之一，人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，但同時(shí)水資源短缺、水污染嚴(yán)重、水生態(tài)退化顯著、資源環(huán)境支撐力與發(fā)展矛盾尖銳，其水安全保障形勢十分嚴(yán)峻。在國家水網(wǎng)重大戰(zhàn)略部署實(shí)施的背景下，京津冀地區(qū)作為南水北調(diào)工程東、中線工程的主要受水區(qū)，研究區(qū)域水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控理論與模式對發(fā)揮重大工程長期效益、提升水安全保障能力具有重大意義。基于此，本書的亮點(diǎn)與價(jià)值可總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

01

構(gòu)建了京津冀水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控理論與目標(biāo)閾值

揭示了京津冀水系統(tǒng)要素深度耦合、強(qiáng)烈競爭和演變失衡的基本規(guī)律，構(gòu)建了水系統(tǒng)健康評價(jià)方法，解析了水系統(tǒng)多穩(wěn)態(tài)演進(jìn)特征和驅(qū)動(dòng)機(jī)制，建立了水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控模式，明確了健康地下水位和可恢復(fù)地下水庫儲(chǔ)量，評價(jià)了最小、適宜和理想層次化河湖生態(tài)需水，提出了京津冀水系統(tǒng)生態(tài)調(diào)控目標(biāo)和修復(fù)路徑，構(gòu)建了復(fù)雜水系統(tǒng)科學(xué)調(diào)控的理論基礎(chǔ)。

02

提出了京津冀水系統(tǒng)需求層次化調(diào)控技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)體系

提出了受制于資源約束的用水適應(yīng)性增長曲線及其峰值臨界條件，創(chuàng)建了剛性、彈性和奢侈層次化用水需求理論與評價(jià)方法，研發(fā)了分行業(yè)需水調(diào)控技術(shù)、設(shè)施與模式，編制了系列節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)、行動(dòng)計(jì)劃和實(shí)施方案，界定了京津冀合理用水需求和水網(wǎng)工程保障邊界條件。

03

提出了京津冀水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控模型與安全保障方案

構(gòu)建了耦合水網(wǎng)－水庫工程群的水系統(tǒng)模擬與綜合調(diào)控模型，研發(fā)了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控軟件平臺(tái)，打破了國外通用化產(chǎn)品壟斷，提出了集合深度節(jié)水、生態(tài)修復(fù)、水庫群科學(xué)調(diào)控和工程措施的京津冀水系統(tǒng)安全保障整體解決方案和水網(wǎng)工程規(guī)模需求。

04

提出了京津冀水網(wǎng)工程適配性優(yōu)化與分區(qū)布局

揭示了京津冀城－水空間耦合機(jī)制與歷史演變規(guī)律，解析了集合工程體系的京津冀水網(wǎng)“網(wǎng)-鏈-節(jié)”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征，創(chuàng)新了自然、人工和虛擬水網(wǎng)適配性優(yōu)化方法，構(gòu)建了京津冀一體化水網(wǎng)分區(qū)布局，提出了南水北調(diào)中東線工程效益提升與后續(xù)北延拓展、灤河流域“一河九庫”、雄安新區(qū)和冬奧會(huì)主要承辦地等重點(diǎn)區(qū)域水網(wǎng)布局方案與重大工程實(shí)施建議。

目錄一覽

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本文摘編自科學(xué)出版社2026年1月出版的

《京津冀水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控理論方法與實(shí)踐》

趙勇等著．北京: 科學(xué)出版社, 2026．1；

ISBN 978-7-03-084542-9）；

審圖號: GS 京(2025)2175號；

責(zé)任編輯：王倩

圖片來源于該書，標(biāo)題為編者所加

“京津冀水資源安全保障叢書”

為應(yīng)對京津冀地區(qū)水循環(huán)顯著變異、人水關(guān)系嚴(yán)重失衡等問題，提升水資源安全保障技術(shù)短板，2016 年以中國水利水電科學(xué)研究院趙勇為首席科學(xué)家的 “十三五” 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“京津冀水資源安全保障技術(shù)研發(fā)集成與示范應(yīng)用” (2016YFC0401400) (以下簡稱京津冀項(xiàng)目) 正式啟動(dòng)。項(xiàng)目緊扣京津冀協(xié)同發(fā)展新形勢和重大治水實(shí)踐，瞄準(zhǔn) “強(qiáng)人類活動(dòng)影響區(qū)水循環(huán)演變機(jī)理與健康水循環(huán)模式”，以及 “強(qiáng)烈競爭條件下水資源多目標(biāo)協(xié)同調(diào)控理論” 兩大科學(xué)問題，集中攻關(guān) 4 項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，即水資源顯著衰減與水循環(huán)全過程解析技術(shù)、需水管理與耗水控制技術(shù)、多水源安全高效利用技術(shù)、復(fù)雜水資源系統(tǒng)精細(xì)化協(xié)同調(diào)控技術(shù)。作為首批國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃獲批項(xiàng)目，京津冀項(xiàng)目探索出了一套能夠集成、示范、實(shí)施推廣的水資源安全保障技術(shù)體系及管理模式，并形成了一支致力于京津冀水循環(huán)、水資源、水生態(tài)、水管理方面的研究隊(duì)伍。

該叢書是在項(xiàng)目研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步集成、凝練、提升形成的，是一整套涵蓋機(jī)理規(guī)律、技術(shù)方法、示范應(yīng)用的學(xué)術(shù)著作，入選“十四五” 時(shí)期國家重點(diǎn)出版物出版專項(xiàng)規(guī)劃項(xiàng)目。現(xiàn)已出版十余冊，掃下方三本書的二維碼就可以跳轉(zhuǎn)到叢書選購鏈接，本次推薦的書目也即將上線加入！

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（本文編輯：方嘉雯）