7.4.2.1 调控目标—无高风险区
图7.15为“无高风险区”目标下,干旱高风险区保灌田面积应达到的水平。其中图7.15(a)和图7.15(b)分别为方案11和方案12下调控区目标保灌田占比。从图中可以看出,经过二次调控后,干旱高风险区的范围较小,即三次调控的范围较小,主要集中在伊逊河流域,其中,在伊马吐河地区保灌田占比需达0.4以上。图7.16为保证无高风险目标下调控区保灌田增加面积,对比方案11和方案12可知,二次调控仅采用控制种植规模的方式,在三次调控中,若要达到“无高风险区”目标,调控区保灌田面积需增加91.2km2;二次调控采用先退耕还林还草,再控制种植规模的方式,则三次调控中,调控区保灌田需增加74.4km2即可保证全流域无高风险区。
图7.15 保证无高风险目标下调控区保灌田占比
图7.16 保证无高风险目标下调控区保灌田增加面积(单位:km2)
7.4.2.2 调控目标——无中高等级以上风险区
图7.17为“无中高等级以上风险区”目标下,中高等级以上风险区保灌面积应达到的水平。其中图7.17(a)和图7.17(b)分别为方案13和方案14下调控区目标保灌田占比。其中,在闪电河下游地区(沽源、多伦等)、伊逊河流域(隆化等)、老流河流域(宽城以北地区)保灌田占比普遍需达到0.5以上。图7.18为保证无中高等级以上风险目标下调控区保灌田增加面积,对比方案13和方案14可知,二次调控仅采用控制种植规模的方式,在三次调控中,若要达到“无中高等级以上风险区”目标,调控区保灌田需增加779.1km2;二次调控采用先退耕还林还草,再控制种植规模的方式,则三次调控中,调控区保灌田需增加661.0km2即可保证全流域无中高等级以上风险区。
7.4.2.3 三次调控可行性分析
上述方案11~14中保灌田规模的增加需有蓄水工程予以支撑,区域径流潜力是判断是否可修建蓄水工程的重要依据,因此,本书的研究中,依据区域径流潜力来评判保灌田规模增加的可行性(王红雷等,2012a;王红雷等,2012b)。
图7.17 保证无中高等级以上风险目标下调控区保灌田占比
图7.18 保证无中高等级以上风险目标下调控区保灌田增加面积(单位:km2)
式中:Q为径流深,mm;P为降水量,mm,根据RCP8.5情景下2020—2050年多年平均降水量来确定其数值;Ia为降雨初损值,mm;S为可能最大滞留量,mm;λ为区域参数,受下垫面条件和气候因素影响,取值范围为[0.1,0.3],本书中λ取0.2;CN为无量纲参数,由前期土壤湿度、土地利用及土壤类型决定,可根据第4章中SWAT模型率定参数结果获取。图7.19(a)~(d)分别为多年平均降水量、CN值、可能最大滞留量和径流潜力。(www.xing528.com)
利用自然断点法将图7.19(d)中的径流潜力划分为3个等级,认为径流潜力较低的地方,受资源条件限制,不适宜扩大保灌田的规模,如图7.20所示。从图中可看出,多伦地区、围场以南和隆化以北地区不适宜扩大保灌田的规模,根据上述分析对方案11~14进行调整,其结果如图7.21所示。
图7.19(一) 径流潜力计算过程
图7.19(二) 径流潜力计算过程
图7.20 保灌田规模增加的可行性评价
图7.21 调整后的三次调控方案
图7.22(一) 三次调控后干旱灾害风险
图7.22(二) 三次调控后干旱灾害风险
从图7.21可看出,方案11和方案12中,需要调控的区域范围较小,因此,仅分析方案13和方案14下的干旱灾害风险,其结果如图7.22所示。由图7.22(a)可知,若二次调控仅采用控制种植规模的方式,在三次调控中,调控区保灌田需增加11.3%,干旱背景下调控区作物产量价值量增加5.9%,流域中高等级以上风险区面积减少58.5%;若二次调控采用先退耕还林还草,再控制种植规模的方式,在三次调控中,调控区保灌田需增加9.1%,干旱背景下调控区作物产量价值量增加6.3%,流域中高等级以上风险区面积减少52.6%。综合分析可知,二次调控采用先退耕还林还草,再控制种植规模的方式时,可降低三次调控的难度。
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