漳河省际边界河流区水资源分配与公平性研究

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漳河作为海河流域南系的一条重要跨界河流,水资源开发利用程度极高,区域水事矛盾尖锐,上下游、左右岸发生过多起跨界用水冲突,且水事纠纷历史悠久。为科学、合理的解决漳河跨界河区晋、冀、豫三省用水竞争问题,公平的进行漳河跨界河区水资源分配,以浊漳河侯壁水文站、清漳河匡门口水文站至漳河岳城水库之间三省交界河流区为研究区域,以2015年为现状年,拟定2020年为近期规划年、2030年为远期规划年,设计平、枯、特枯水年三种水利年型,从水量分配方案、分配公平性评价两个部分进行研究,以期为漳河跨界河区水资源管理工作提供相应帮助。研究内容及结论如下:(1)通过整理漳河界河区历年水事冲突,剖析区域水事冲突特征及原因。从时间角度看,漳河水事呈现“争斗突显—冲突恶化—冲突缓解但纠纷频发”3个发展阶段;从空间视角看,水事由左、右岸争斗演变为上、下游纠纷;从矛盾焦点看,冲突事件由早期的抢滩争地冲突演变为现在的抢水博弈纠纷。(2)结合水事特征,将漳河界河区依照上、下游分为7个分区(3个沿河分区和4个灌区)。根据侯壁、匡门口水文站历年径流资料,设计平、枯、特枯三种水利年型的月入境径流以及沿河区间来水。根据分区用水结构,预测规划年不同水利年型的逐月需水量,并采用Tennant法计算河道生态需水。基于漳河界河区供需平衡分析,结果表明缺水主要发生在灌溉用水高峰的3-6月和11月,平、枯水年最大缺水月份为5月,特枯水年最大缺水月份为11月。(3)基于破产理论4种计算规则(PRO、APRO、CEA、CEL规则),构建优先保障生态河道用水的漳河界河区水量分配优化模型,对研究区三种年份不同水利年型的灌溉月份进行水量分配。四种分配规则计算的7个分区分配结果,具有分水比例均等、均等缺水、分水平等的鲜明规则特征。(4)从分水利益性、规则稳定性两角度,引入社会选择理论PV法、平均缺水率法以及基于话语权的CPBSI稳定指数,进行分配水量公平性评价。综合评价显示:CEA规则>PRO规则≥APRO规则>CEL规则,CEA分配规则能更公平的进行水量分配。分配水量结果显示,山西分配水量最少,河南分配水量较多。山西、河南、河北三省平均分水比例,现状年为1.9%:52.3%:45.8%;2020年为1.6%:50.7%:45.7%;2030年为1.6%:48.8%:49.6%。
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