简要信息
【获奖类型】应用二等奖
【任务来源】意大利环境领土部，中意环保合作项目
【课题编号】ZSKZY050024
【课题起止时间】2004年8月～2006年12月
【完成单位】水资源所
【主要完成人】甘 泓、贾仰文、蒋云钟、游进军、牛存稳、赵红莉、甘治国
立项背景
在中意环保合作项目的框架下，意大利环境与领土部（IMET）和中国社会科学院（CASS）合作开展“中国南水北调工程（东线）可持续水资源综合管理研究（SWIMER）”项目。该项目由意大利环境与领土部和中国社会科学院、中国水利部、中国气象局等单位共同实施，研究的总体目标是如何综合管理这项造福三亿人口的历史上最宏伟的水利工程，交流知识和经验。
南水北调工程已开始实施，作为一个很好的契机，SWIMER项目可以向中国相关部门介绍基于流域综合管理的欧洲水框架指南（WFD）实施的经验。SWIMER项目的核心工作是为整个东线地区建立“整体分析工具－HAT”，利用水量平衡模型、社会经济模型和环境影响评价模型比较和分析不同配水方案的管理措施和策略，并考虑气候变化的中长期影响。SWIMER项目将经济模型、水利模型、气候模型串联互动，并引入利益相关方研究，这是中国第一次将水资源和水利工程的管理研究与社会经济发展、环境和自然生态保护、气候变化等综合起来进行考虑，将水利、气候、环境、经济和社会问题专家汇集到一起进行集体研究。本课题是SWIMER项目的重要课题。
研究内容
本课题主要采用ROWAS模型参与“HAT”模型的耦合与综合集成。ROWAS模型是由中国水利水电科学研究院(IWHR)水资源所自主开发的水资源配置模拟模型软件，在本项目中承担受水区及相关区域的水供需平衡和水量平衡的情景分析，在考虑气候模型的模拟结果基础上为社会经济专家组的评价工作和RES-SIM模型的水力学模拟提供数据支撑。
ROWAS主要针对水资源规划管理的需求，完成流域或区域的水资源配置计算。模型将流域或区域的天然水资源循环转化与人工侧支循环的供、用、耗、排水过程相结合，遵循高效、公平和可持续的原则和水量平衡等各类约束，考虑各种工程与非工程措施的作用和影响，对区域和用水部门之间进行不同水源的合理调配。在给定方案和参数设置条件下，通过模型模拟计算，给出相应的水资源供需态势、系统的水量平衡以及工程利用状况等各类信息。通过模型的应用可以为水资源规划管理工作提供有效的分析手段和工具。ROWAS模型以描述水资源系统的基本要素和它们之间的相互关系为模拟计算的基本框架。在此框架下建立基于设计规范、决策程序的规则集，引导系统进行确定的水量分配。模型跟踪系统的所有水量运行转换过程，满足点、线、面三个层次的水量平衡关系。通过计算完成时间、空间和用户间三个层面对水源的调控分配，并且在各层面的分配中考虑受不同因素的影响。模型通过友好的界面借助各类图表提供原始计算结果和分析统计成果，包括系统水量平衡、供需平衡、工程运用、水源结构、水源开发利用状况等，从而识别给定模拟方案下系统的水资源状况。
本课题中，ROWAS模型收集整理研究区的各类水资源量和工程参数等信息，结合研究区域预定的社会经济发展目标预测未来水需求，通过ROWAS模型计算出满足各类工程调度和水量分配策略的结果，包括各部门的供需平衡结果、重点水库和控制断面的水量过程、调水分配过程以及各项水量损失过程等。通过ROWAS的应用，水利专家组还得出了未来考虑气候变化条件后的水量分配结果和缺水情景分析。
SWIMER数据库建设是开展南水北调工程东线可持续水资源综合管理研究的一项基础性工作。主要目的是分类整理与水资源综合管理相关的所有信息，构建水资源综合管理研究工作的基础信息平台，为水资源综合调配和管理提供信息交换的场所。主要内容包括：数据的整理及分析、数据库设计与实现、数据库管理系统建设、元数据库建设。
创新点
主要创新点包括：
（1）在理论上，首次提出了结合水资源配置、工程调度和社会经济影响一体化分析的流域整体分析模型HAT，并对东线工程受水区进行了应用性分析。
（2）提出了水资源配置模型和水力学模拟与工程调度模型的联合应用，给出了合理的技术设计思路和数据耦合方法。
（3）建立了气候变化分析模型和水资源配置模型之间的联动耦合关系，通过分析气候变化对未来水量配置的影响，并首次在东线受水区进行了实证分析应用，取得了合理的结果。
（4）对调水工程对区域的社会经济影响，包括对经济收入、城市化进程等方面的影响作了探索性研究，并通过模型分析给出了定量化的成果。
（5）设计并建立了针对调水工程受水区水量配置、工程运行调度以及社会经济状况的综合一体化数据库，并以各类数据的相关影响关系为基础构建了数据表结构和索引，完成了GIS空间数据和水文等时间序列元数据的关联结合。
应用前景及社会经济效益
本课题提出的成果在编制拟报国务院审批的《南水北调供水管理办法（送审稿）》中得到应用，并在确定南水北调东线二期工程规模的研究中得到应用。
本课题取得的研究成果，促使意大利环境与领土部和中国合作方扩展SWIMER项目的范围，使项目覆盖南水北调东、中线及京石应急段。2006年1月，意大利环境与领土部和中华人民共和国水利部签署了“中国南水北调可持续水资源综合管理研究（SWIM）”项目协议。新的SWIM项目旨在制定一套流域综合管理战略，实现南水北调东线和中线的水资源管理最优化。项目研究的核心是创建一套信息工具“决策支持系统”，为南水北调东、中线工程完工后的水资源管理提供有效的宏观决策支持。
本课题取得的研究成果有利于加强中国与国际社会的沟通，消除海外由于缺乏了解而对“南水北调”工程的负面影响。本项目的顺利实施和取得的研究成果，将有助于减少这种影响。
