Page 56 - 水利学报2025年第56卷第4期

因此，不能过分乐观看待地下水位的变化，如果未来一个时期持续发生偏枯的降水，地下水超采治理
仍然会面临严峻的挑战。要抓住当前降水偏丰红利期，完善地下水储备制度，建设平原地下水库，增
强地下水回补，增加地下水储备，提高地下水应急保障和能力。
4.3 基于未来水情预测的海河流域水网规划建议 建设国家水网是党中央、国务院作出的重大决策部
署，是解决我国水资源时空分布不均问题的根本举措。南水北调是国家水网的主骨架和大动脉，中线
和东线后续工程的主要受水区域是海河流域，两线一期工程全面通水 10 年来，综合效益显著。在此背
景下，是否继续实施南水北调中线和东线后续工程？需要充分考虑海河流域供需情势来论证分析，我
们基于海河流域水资源衰减 ［37］ 和水资源需求发展规律认为京津冀地区南水北调中线和东线后续工程需
3［38］
调水规模为 46.2 亿～60 亿 m 。
然而，当前丰水红利期往往会产生更乐观的决策，海河流域水网规划需要充分考虑“海河流域丰
水期 75% 的概率维持到 2026—2030 年，然后 86% 的概率持续 15 ~ 18 a 的枯水期”的基本判断，才能
作出有利于长远水资源安全的战略决策。研究也认为海河流域仍然没有达到用水需求峰值的经济社会
条件 ［39］ ，水资源胁迫依然十分严重。同时考虑到华北地下水超采治理虽然取得了显著成效，但大规模
农业种植结构调整、退耕还林和生态补水等措施仍是“救急性”举措，难以长期实施，巨大历史超采
亏空至少需要数十年才能恢复。因此建议抓住当前有利时机，加快推动实施南水北调中线和东线后续
工程，加强南水北调东线和中线工程联合调配，实现优水优用、高水高用、互补互济，并将南水北调
东中线工程战略效益拓展到滦河流域，保障海河流域水资源安全。

5 结论

本研究基于深度学习 LSTM 算法进行重建海河流域历史降水数据，探讨海河流域降水变化周期及
趋势。主要结论如下：（1）基于 LSTM 模型训练期和验证期的相关指标及重建的降水数据，证实通过
LSTM 算法建立旱涝-降水模型取得理想的结果，可为海河流域 546 年降水演变趋势分析提供数据支
撑。（2）通过小波分析发现，首先是海河流域 546 年降水序列存在 33、66 和 17 a 三个显著周期，其次是
海河流域 546 年降水数据周期性存在由短周期转向长周期的变化趋势，目前主周期仍以 33 a 为主，但
是近些年以 66 a 周期的振幅越来越强烈。另外在年代际尺度 PDO 作用我国南涝北旱降水格局，PDO 指
数呈现 64 a 周期性变化，为近些年以 66 a 周期的振幅越来越强烈现象提供依据。最后是海河流域降水
演变周期在空间分布上呈现由山区过渡到平原，周期性由长到短的变化特征。（3）目前海河流域降水处
于偏多时期，33 a 主周期稳定维持概率约 29%，在此基础上依据概率统计的方法推测， 2022 年之后海
河流域降水偏多时期约 75% 概率将持续 4～8 a。然后步入降水偏少时期，偏少时期约 86% 概率持续
15～18 a。（4）研究认为近年来海河流域水生态治理保护成效有丰水期红利的因素，为了保障海河流域
水资源安全，加快推进南水北调中线和东线后续工程规划建设仍然十分必要。本研究的分析结果可为
海河流域降水发展趋势提供参考，下一步将分析海河流域大气水汽来源、流域内降水再循环、外调水
等因素对降水的影响，更全面地回答流域近期降水增多的原因，更准确地预判降水演变趋势，为流域
水资源管理提供科学支撑。

参 考 文 献：

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［ 1 ］ 赵勇，翟家齐，王庆明，等 . 海河流域水资源衰减机理与演变预测［M］ 北京：科学出版社，2023.
［ 2 ］ 赵勇，王浩，马浩，等 . 中国“双 T”型水网经济格局建设构想［J］ 水利学报，2022，53（11）：1271-1279，
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1290.
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［ 3 ］ 水利部发展研究中心课题组 . 深刻认识南水北调工程重大意义 筑牢“四条生命线”［J］ 中国水利，2022
（11）：4-9.
［ 4 ］ 关炜 . 南水北调工程关键技术研究进展［J］ 人民长江，2022，53（1）：167-174，181.
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