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4 讨论:不同河湖复苏情景的需水量预测


                  截至 2020年,京津冀中部平原区水域面积填充率仅为 18.5%,尤其是河渠的水域面积填充率仅为
              10%左右,大量的河渠仍长时间处于干涸状态,距离河湖全面复苏的要求有较大的差距。以 2020年作
              为基准年,河渠水域面积填充率设置 10%~75%四种情景,湖泊水域面积填充率设置 60%和 80%两种
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              情景,分别计算不同情景下的河渠、湖泊需水量。根据前文分析,每增加 1亿m 生态水量,可以增加
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              2.1km 的水面面积,不同情景下京津冀中部平原区河湖复苏需水量如表 2所示。2020年京津冀中部平
              原河渠和湖泊水域面积填充率分别为 10%和 60%,若河渠水域面积填充率维持现状,湖泊水域面积填
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              充率增加到 80%,需新增生态水量 15亿m ;进一步若河渠水域面积填充率增加到 25%~75%,需新增
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              生态水量 65亿m ~303亿m 。考虑到京津冀平原河湖生态水量缺口巨大,近期可设置较低恢复目标,
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              即河渠水域面积填充率提高到 25%,湖泊水域面积填充率保持 60%不变,需新增生态水量 65亿m ,
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              远期目标河渠和湖泊水域面积填充率可增至 75%和 80%,较 2020年需新增生态水量 303亿m 。
                  京津冀平原的河湖生态需水预测一直是关注的热点,但不同研究成果结论有较大的差异,在 《京
                                                                                                      3
              津冀协同发展六河五湖综合治理与生态修复总体方案》                          [32] 中评估六河五湖生态水量为 20.75亿m ;在
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              《海河流域水资源综合规划》             [33] 中,京津冀地区河道内生态需水量为 47亿m ;在 《海河流域水治理战
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              略研究》   [34] 中,提出维持海河流域生态系统质量与稳定性的水分平衡,生态需水量为 72亿m ~110亿m ,
              并且理想目标下水面面积占水域面积的比例应该在 32%~51%左右;部分学者也开展相关研究,万中
              宇等  [35] 通过提取京津冀区域内 8大河系的主要河流面积,根据蒸发渗漏及维持水体自净的需求,估算
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              出河湖最小生态需水量为 42.7亿m ,河湖理想生态需水量为 70.1亿m 。由于恢复目标、评估方法、
              评估河湖范围等差异,评估结果不尽相同,大部分研究从河湖的蒸发渗漏等角度评估生态需水量,本
              研究以河湖复苏为目标,从水域面积填充率的角度估算了生态需水量,提供了新的评价视角,可为制
              定合理的河湖复苏规划提供参考。
                  河湖复苏对于京津冀平原具有重大意义,根据海河流域                             表 2 不同河湖复苏情景下的生态需水量
                                                                                                        3
              第三次水资源调查评价成果             [36] ,1980—2016年京津冀地区                                  (单位:亿m )
              多年平均地表水资源量较 1956—1979年衰减了 44%。本地
                                                                        湖泊水域面         河渠水域面积填充率?%
              地表水资源衰减剧烈,短期内较难实现河湖全面的复苏,一                                积填充率?%      10    25     50    75
              方面需要加大南水北调中线生态补水力度,同时在南水北调                                   60       89    154   266    377
              工程二期规划中应充分考虑河湖复苏的巨大缺口,提高生态
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              补水配额;另一方面流域内也应统筹考虑经济社会发展用水
              和河湖生态用水的矛盾,加快地下水位恢复进程,在实现经济高质量发展的同时,为河湖留下更多的水。

              5 结论


                  京津冀平原是我国河湖生态环境恶化最严重的区域之一,2014年南水北调东、中线一期工程陆续
              通水,为河湖生态修复提供了难得的契机。本研究基于 GEE云平台,分析了 1985—2020年长序列水
              面面积变化特征及其原因,主要结论如下:( 1)1985—2020年京津冀平原区水面面积整体呈现增加趋
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              势,其中中部平原水面面积由 1985年的 59km 增加到 2020年的 305km ,其中河渠、湖泊和坑塘分
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              别增加了 67、87和 92km ;滨海平原区水面面积增加了 622km ,河渠和湖泊水面面积均呈现增加趋
              势,坑塘水面面积则先增后减。(2)1985年以来京津冀平原区水域面积填充率不断提高,但 2020年京
              津冀中部平原区水域面积填充率也只达到 18.5%,中部平原区多年平均水域面积填充率为 11.4%,平
              均年增加率为 0.3%,滨海平原区多年平均水域填充率为 46%,2005年以前年均年增长率为 1.1%,
              2005年以后年减少率为 0.66%。3种水域类型中,湖泊水域面积填充率最高,在中部平原区与滨海平
              原区多年平均分别为 43%和 76%。(3)京津冀中部平原水面面积变化主要受降水、生态补水以及蒸发
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              损失的影响,2020年较 2001年京津冀中部平原水面面积增加了 176km ,生态补水是水面面积增加的
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