第一章 绪 论
1.1 问题提出
雷州半岛（以下简称半岛）是广东省西部重要的政治、经济、文化中心，也是广东省水资源供需矛盾比较突出的主要地区之一。
半岛历史上水旱灾害发生频繁，尤以旱灾最为严重。据雷州府和遂溪县志记载，最大旱灾发生在明万历二十四年（公元1596年），雷州半岛出现“赤地千里，饿死者万计”的悲惨现象。以后三百多年也旱灾频繁。新中国成立后，曾有30年发生春旱，其中大旱4次，最为严重的是1955年。
建国以来，水资源的开发利用得以迅速发展，半岛境内先后兴建了一大批水利工程, 其中有鹤地、长青、大水桥3座大型水库；武陵、龙门、东吴、鲤鱼潭等24座中型和598座小水库，总蓄水量达26×108m3，灌溉农田面积328×104亩，在防洪、灌溉、发电、航运、城镇供水、养殖和旅游等水资源综合利用方面发挥了重要作用，改变了其干旱面貌，促进了工农业生产的发展，取得了良好的社会效益和经济效益。
近年来，随着能源、重化工基地建设，城市化率的提高，人口的增长，人民生活质量的提高，生态建设的开展，各行各业对水的需求进入高速增长时期，工农业争水、城乡争水的矛盾日趋突出，水环境日益恶化。据有关部门预测[1]，半岛2010年需水总量将达9.77～13.18×108m3，其中工业需水量达4.84～
7.83×108m3，农业需水量达3.08～3.18×108m3，城镇与农村生活需水量达1.85～
2.17×108m3；2020年需水总量将达10.49～21.70×108m3，其中工业需水量达
7.68～15.81×108m3，农业需水量达1.39～3.12×108m3，城镇与农村生活需水量达1.42～2.77×108m3。不认真解决好水资源和水环境问题，将制约半岛的社会和经济发展。对此，更需要及时地、科学地开发、利用、保护、管理好水资源。半岛社会经济发展中面临的主要问题是：
1、水资源供需矛盾突出
随着改革开放进程的加快，1992年广东省委、省政府提出用20年时间基本实现现代化的战略目标。湛江市计委于1992年5月提出2000年国内生产总值达到204×108元，年递增率15%；工农业总产值315×108元，年增长率15%；农业总产值54×108元，年增长率8.5%；工业总产值261×108元，年增长率16.9%的
目标。能源、重化工基地建设，城市化率的提高，人口的增长，生态建设的开展，各行各业对水的需求进入高速增长时期，工农业争水、城乡争水的矛盾日益突出。
2、水资源统一管理滞后
对水资源实施统一管理，是国家《水法》所规定。半岛水资源管理存在的主要问题：①对水资源的开发利用缺乏宏观控制，只强调水资源要满足工农业发展的需求，而不注意经济发展、产业布局要充分考虑水资源条件。②比较重视水资源的开发利用，而对水资源进行合理配置，量、质并重，城、乡兼管，重视节约与保护，促进水资源高效利用不够。③水利投资机制不健全，出现一些不合理现象，如：建成了各种供水的主体工程，但因无力配套而不能发挥效益甚至极大地浪费水资源；有钱建成工程，却无钱管理运行；新建工程可以得到大的投资，但更新改造现有工程却无法得到资金。④在水资源调度和管理中，未按工农业、城市生活不同要求供水，基本上是多水多用，少水少用，一年用完，不留或少留后备，使水库仅仅起到年调节和不完全年调节的作用，未能发挥应有的调节性能。⑤多龙管水，政出多门，职能交叉、权属不清、利益冲突，难于协调，导致各自为政，造成水资源管理的混乱，无法实现水资源合理配置和可持续利用。
3、缺少控制性调蓄工程
半岛境内缺少控制性调蓄工程，大型水库仅3座，总库容14.364×10m。由于水库规模小，对水量的调蓄能力低，抵御干旱能力低，加上水资源在时空上分布不均，造成春季严重缺水，工农业、养殖业和城乡水资源供需矛盾十分突出。目前仍是以控制能力很低的引、提水工程为主要供水手段，供水保证率低。半岛内大部分水利工程是60年代中期兴建的，有水库未达设计要求，长期低水位运行；引水、提水工程也由于施工质量差，渗漏大，浪费了大量的水资源。加上工程管理体制不全，经费严重不足，维修加固困难，效益未能充分发挥。
4、水资源利用率低
农业低产出、高资源消耗的深层次原因是农业的低投入。在农区，仍然沿袭传统的掠夺式利用资源和粗放型的经营方式。引水、提水工程等输配水系统老化失修，配套程度低，田间灌水技术落后，大部分地区仍沿用粗放管理模式，农业灌溉水利用系数较低，一般在0.4～0.7[2]。因此，提高半岛工业、农业和城市用水效率不仅是解决水资源供需矛盾的要求，也是社会经济与水资源经济持续发展83
的客观要求。
5、水环境污染加剧
由于人们对生态环境、水环境关注保护不够，使生态环境、水环境不断恶化。半岛水环境污染的主要来源和全国情况基本相同，也是来自工业废水、城市污水和农村面源污染。①工业排污量大。主要排污行业为化工、纺织、冶炼、火力发电、橡胶制品等。据统计资料显示，半岛工业废水排放量占全部废水量的40%左右，COD排放量占全部排放量的60%左右，重金属排放量占全部废水量的75%～80%，是半岛水环境污染的主要来源，产业结构造成的污染是半岛工业污染的主要特征。②城市污水处理率低。半岛污水处理设施严重滞后，废水处理达标率低。半岛内各市（县）至今没有一座正在运行的城市污水处理厂，废水都呈自由排放状态。废水大部分未经处理排放入河或渗坑向地下自由渗透，相当一部分污水还直接用于浇灌农田或城市绿地，造成二次污染。③农业面源污染比重高。据调查，污染源由点源污染物排放为主逐步转为以非点源污染物排放为主。九州江、鉴江、南渡河和湛江市区的北桥河、南桥河流域农业面源氨氮贡献率达65%～70%。大面积开采地下水引发环境地质问题。地下水从50年代开始开采，随着城市发展和人口的增长，工业用水、生活用水逐年增加，开采量也逐年增大。供水量从1975～1980年平均递增12.9%，1980～1985年平均递增11.7%，1990年供水1.03×108m3。由于多年连续超采，承压水区域水位不断下降和降落漏斗形成、扩大。由于长期超采地下水，霞山、赤坎地区已出现地面沉降，地裂缝与地面沉降已引起环境地质问题。同时地下水大幅度下降，除造成水井损坏，抽水设备报废外，还加剧了地面污水的下渗，污染了地下水质，使水资源更加紧缺。
6、部分地区水土流失严重
水和土地是支持一个地区社会经济和生态环境的基础资源，其富裕程度和组合条件决定了该地区社会经济发展和生态环境演变的基本格局。水土资源的组合对水资源开发利用影响巨大，水土组合失衡的地区生态基础脆弱，社会经济发展受到极大限制，生态环境恶化与贫困是阻碍这些地区发展的主要问题。
按我国年降雨、径流等要素综合分带表划分，半岛属多水带，局部为丰水带。但按人均水资源量分析，就不算丰富。人均本地水资源量为1519m3，如加上过境水资源量，则人均水资源量可达3090m3，约高于全国人均2478m3。但过境水量
主要集中在汛期，大部分以洪水方式出现，在加上境内河流短浅且独流入海，水利工程调蓄水源能力低，河川径流每年有70～80%流入南海，难于利用。
根据资料并结合调查分析[1] ，湛江市除局部地区有少许荒地,大部分地区已少有荒地资源可供开发。各县（市）、区面临严重的土地资源缺发问题，人均土地，特别是人均耕地少，且旱地、坡耕地多，现有耕地中超过半数是坡地；耕地土质贫瘠，有的地处山丘区，水土流失严重；土地资源利用率和农业灌溉保证率不高。这种水土组合条件，使水土资源开发利用不可避免地引发一系列的生产、生活、生态及环境问题，加上人口的增长，制约了社会经济的发展[2]。
1.2 国内外研究动态
随着系统理论和优化技术的发展，尤其是近年来大系统理论的深入研究，使一个区域、地区和流域水资源优化配置成为可能。
20世纪初，运筹学作为一门新兴科学伴随着第二次世界大战产生。随后，原苏联学者康托洛维奇发表了著名的《最佳资源利用的经济计算》一书。50年代中期，著名科学家钱学森教授将运筹学引入国内，并结合国内的具体和实际情况推广应用。60年代初，谭维炎等学者将运筹学有关理论与技术应用于水库水电站的优化调度。70年代以来，特别是改革开放以来，水资源系统分析技术在国内得到较快的发展，相继研究出一系列的数学模型和相应的计算方法。如大系统站库联合优化调度数学模型[3]、多水源联合调度模型[4]、地表水和地下水联合调度的非线性模型及求解方法[5]、流域多目标优化配水模型[6][7]等。
改革开放20多年来，中国政府连续在国家科技攻关计划中安排了水资源领域的应用研究项目。“六五”和“七五”先后确定水资源量的评价方法、重点弄清华北地区“四水”转化规律并提出地表水地下水联合调度方法；“八五”攻关进一步将水资源开发利用与区域宏观经济联系起来进行研究，提出了基于宏观经济的水资源优化配置的理论与方法；“九五”攻关针对西北干旱地区生态环境极端脆弱的特点，将水资源与经济、生态三者联系起来统一研究，考虑水资源同时作为国民经济发展的资源基础和生态系统中最活跃因子的相互依存和相互制约的转化规律，在区域生态需水量和水资源承载能力方面有所突破[8]。
随着高新技术的出现和信息技术发展的日新月异，使水文预报的技术与手段发生了根本性的改变。空间技术、测控技术与信息采集技术的发展，使我们能够及时、有效地获取更多的资料和信息；资料与信息的处理、传输和存储的网络化以及分布式数据库和交互式操作系统的发展，使水文预报的技术得以迅速发展，特别在微观水文现象的理论与实验研究；水文观测技术，开发利用卫星与遥感观测资料，雷达与卫星监视洪旱灾害研究；数字流域与数字水文模拟技术研究；防汛指挥系统和决策支持系统研究等方面取得突破性进展。
洪水预报作为一门相对古老的学科，其基本理论及实际应用方面，无论是国内还是国外，都有较为成熟的研究成果。如河道洪水预报的一维、二维不稳定流计算、马斯京根法、特征河长法、相应水位法等；流域水文预报中的流域水文模型更是不计其数，国内外典型的概念性降雨径流模型有斯坦福模型（Stanford Model）、萨克拉门托模型（Sacramento Model）、水箱模型（Tank Model）、新安江模型等；随着计算机技术的飞速发展，各种用于洪水预报的计算机软件系统也层出不穷。但是，洪水预报是一个非常复杂的系统工程，随着天气系统、地域特征和下垫面条件的变化，产汇流条件也随之变化，各预报对象都具有明显的特殊性。针对不同的预报对象，必须选择不同的预报模型和计算方法，甚至必须研制和改进模型结构和计算方法，以满足预报对象的需要。随着国家防汛指挥系统建设的全面展开，全国各地几乎都在开展预报方案的重新研制工作。 [9]
1.3 主要研究内容
随着全球经济一体化进展，水资源的开发利用和保护的作用将越来越重要。水资源的规划和实施需要具体落实到满足21世纪际中国社会经济可持续发展需求的水资源量与质的管理，即研究水多了、水少了和水脏了的对策与管理。在研究重大水与生态问题的过程中，对水循环过程进行综合研究；应用信息技术、计算机技术、人工智能技术建立水资源实时监控管理系统，实现水资源管理信息化，解决复杂的水资源优化配置问题研究是国内外水资源学科发展的必然趋势。结合半岛水资源开发利用实际，重点研究以下一些内容：
1、综合分析了半岛水资源的特点、开发利用现状；
2、研究半岛水资源合理配置的方法；
3、为配合半岛水资源合理配置,研究鹤地水库洪水预报的关键技术。
第二章 研究区概况
2.1自然地理
雷州半岛（以下简称半岛）位于祖国大陆的最南端，广东省的西南部。东临南海，南隔琼州海峡与海南岛相望，西濒北部湾，北接广东省茂名市和广西壮族自治区；是粤、桂、琼三省交汇点，海南与大陆联系的咽喉；背靠大西南，地理位置为E109º41′~110º58′，N20º17′~21º57′，东西宽97km南北长190km，海岸线总长为1537.1km，有大小岛屿9个，港湾18处，渔港17处，有适宜建深水港口的海岸线97Km；其中湛江港是我国十大港口之一，是世界上少有的深水良港和云、贵、川、黔物资主要进出口港。
2.1.1 地形地貌
半岛由雷北火山群、雷中冲洪积平原和雷南火山群三部分组成；地形属平台阶地及低丘陵带，以台地、丘陵、平原为主，地势北高南低。北部火山群分布着湖光岩、城岭、交椅岭等12座死火山口，可以分出三级玄武岩台地，丘陵起伏，以双峰顶为最高，海拔393m，其余一般为30～80m左右。中部城月至东兴，东海岛、平岭一带为冲洪积平原及侵蚀剥蚀台地，以遂溪县螺岗岭为最高，海拔233m，其余一般为20m~40m。南部以石峁岭~石板岭为中心的火山群，由30多座死火山口组成，周围分布着三～四级玄武岩台地；以南渡河以南的大岭和石板岭为最高，海拔分别为259m和254m。沿海为海成阶地和砂堤、砂地及三角洲平原，海拔一般为2~20m。土地总面积为12471km2，其中平原面积为4939 km2，占39.6%；台地面积为4851 Km2，占38.9%；丘陵面积为2681 km2，占21.5%。
北部地层自北向南分布着下生界片岩，石英岩，混合岩，以寒武系泥质石英砂岩、石灰岩，炭质绢云母岩为主。南部多为第四系沉积物和玄武岩喷出残积岩覆盖。自廉江以南经遂溪~海康全部为冲洪积层及玄武岩地区，南渡河以南~徐闻属海陆相沉积物，玄武岩覆盖其上；沿海多有海积阶地
2.1.2 河流水系
半岛内河流众多，东北部的鉴江，西北部的九洲江，分别发源于信宜和广西壮族自治区，均由北向南出境入海；发源于半岛中部的南渡河由西北向东南流入大海。遂溪河、龙门河、通明河、城月河等大小河流也分别由中部的螺岗岭和南[1] [10]。
部的大岭、石板岭附近发源，由东、西、南方向独流入海。集水面积在100 km2以上的干、支流有42条，其中独流入海的有20条；集水面积在500~1000 km2的河流有1条；独流入海的集水面积在1000 km2以上的有鉴江、九州江、南渡河和遂溪河4条。主要水系见图2-1。
图2-1 半岛内主要水系分布图
2.1.3 水文气象
半岛地处亚热带季风气候区，气候温和，终年无雪，间有霜冻。多年平均气温为22.5℃,最高气温为38.7℃。冬季受大陆性气候影响，时有不同程度的寒流侵袭，气温下降至0℃。由于地处台风路径，常受到热带风暴、台风的侵袭和影响，平均每年2~3次。空气湿度大，年平均为84%。
半岛内植被良好，大部分山岭有树木、灌木和竹草覆盖。大部分地区水土流失不严重，海康西部，南渡河上游和遂溪西部海滨诸小流域树木不多，灌木覆盖少，土壤被侵蚀并有崩山，水土流失较严重。原水土流失面积为581 km2，近年来经综合治理，水土流失面积逐步减少。土壤以红壤土、粘土为主，间有砂壤土。
2.2 社会与经济
2.2.1 工业
经过多年的发展，特别是最近几年来，半岛内已形成机械、化工、造船、汽车制造、电子、食品、制糖、制盐、纺织、建材、橡胶制品、炼油、卷烟和家用电器等门类齐全，结构轻型的工业体系。坡头区是南海西部石油公司所在地，霞山、赤坎区间的技术开发区，东海岛经济技术开发实验区是半岛内（湛江市）重要的工业开发基地。近年来通过引进外资和先进设备，经济效益有了显著提高。但与珠江三角洲地区相比，其工业基础还相对薄弱。
2.2.2 农业
半岛内农业自然资源丰富,农、林、渔生产条件好，现已成为广东省重要的蔗糖、热带作物、海洋渔业生产基地。农业以水稻、番薯为主，经济作物有花生、蒲草、橡胶、胡椒、黄麻等，尤其是蔗糖产量占全国总产量的14.2%。近年来，围绕农业增产、农民增收和农村稳定的目标，通过调整和优化农业产业结构，推进农业产业化经营，克服了干旱、台风等灾害性天气影响，实现了农业持续增产。
2.2.3 渔业与养殖业
半岛是海洋渔业生产基地，渔业生产在广东省占有重要的地位。较为有名的有鲍鱼、对虾、龙虾、螃蟹和海蟹等；海水养殖业比较发达，主要以蚝、贻贝和鲍鱼为主。近10多年来，经过不断地开发与结构优化，取得了良好的经济效益。
2.2.4 矿产资源
半岛内矿产资源丰富,西北部蕴藏有水晶、金、铜、硫磺、铁、石灰石及云
母等工业原料矿藏；南部有玻璃砂、高岭土、钛、锗等；大陆架蕴藏着丰富的石油。
2.2.5 交通运输
半岛内具有陆、海、空完备的交通运输网。公路运输网纵横交错，四通八达，黎湛铁路与湘桂、三茂铁路相连；湛江港是初具现代化规模的对外贸易港口，现有17个泊位，可停靠万吨级货轮，是云、贵、川、黔物资的主要进出口港，与80多个国家和地区有贸易运输往来，货物年吞吐量已达1531×104 T以上；民航湛江机场每天有班机与广州、海口、深圳相通，客运周转量达2135×104人km以上。
2.2.6 旅游资源
半岛区域内海岸线曲折多港湾、岛屿。它既有广阔的滩涂，浪静水深的良港，又有东海岛等多处天然海滨浴场；霞山区西南18km的湖光岩，是由火山喷发而形成的火山湖，面积为2.4 km2 ，其水深清澈，景色秀丽，是疗养与游览胜地。
2.2.7 邮电通讯
近年来移动电话、互联网络、数据通讯等邮电通讯业务快速发展。电话机总数、市话交换机容量、移动电话用户，通过市电信部门网络线路作为出口的因特网用户，城市、农村电话普及率逐年增加[2] [11]。
据2000年资料统计，半岛内总人口为694×104人，社会总产值为407×108元，农业总产值为179×108元，养殖业总产值为47×108元（含海洋渔业），旅游业创收4.5×108元。人均GDP为5865元，按当年汇率计算，人均为720美元，与广州市人均GDP为4175美元相比，相差悬殊。
参照国务院发展研究中心选择的地区协调发展评价指标（人均GPD、GPD中非农产业的比重、工业总产值中非国有的比重、出口依存度、自筹资金占总投资的比重、科技人员占总人口的比例、公路密度及年人均用水量等），将半岛近年来相应指标与全国平均值比较，半岛社会经济虽发展迅速，当就总体而言仍处于社会生产力欠发达状态，城乡二元经济结构没有改变，城乡差距扩大趋势尚未扭转。虽然“九五”期间经济实力有所提升，但出口依存度、科技势力和水资源条件明显低于全国平均值，与广州市、珠江三角洲地区及广东省全省平均值差距更大，其经济结构低级化的深层矛盾比较突出。
国际上从整体经济竞争力角度将一个区域的经济发展分为四个阶段：一是要素推动阶段，竞争优势主要取决于其劳动力和资源优势；二是投资推动阶段，优势主要取决于资本投入；三是创新推动阶段，主要取决于研究、开发和创新获取高额利润；四是财富推动阶段，由未来综合因素持续推动其发展。半岛社会经济发展仍处于第一和第二阶段，主要依靠资源和资本积累取得发展。其工业基础还相对薄弱，工农业产业结构构成较原始，工艺水平不高，水资源利用率低。
第三章 水资源及其特点
3.1 水资源量
3.1.1 降雨量
半岛降雨主要由低压槽和台风天气系统形成。多年平均降雨量为1488mm，在地区上分布不均匀。在徐闻、海康交界处的大岭、石板岭为降雨中心，年降雨量可达1600 mm；但西部、北部湾沿岸雨量较少，特别在徐闻县的迈陈、西连一带多年平均降雨量仅有1200 mm左右，易受干旱影响。降雨年际间变化大，年内分布不均，4~9月降雨量占全年降雨量的80%左右；据湛江站资料统计，1980年年降雨量为2230 mm，而1955年年降雨量为648 mm，两者相差达3.44倍。半岛各县（市）多年平均降雨量统计、多年平均降雨量见表3-1。
表3-1 半 岛 各 县 （市） 多 年 平 均 降 雨 量 统 计 表
3.1.2 蒸发量
半岛由于日照时间长，气温高，受亚热带干热风的影响，使得岛内蒸发量较大。根据广东省水文水资源局编制的“广东省水资源”的蒸发量等值线图，其水面蒸发量（E601蒸发皿）在1400mm左右。 3.1.3 地表水资源量
根据1956～1989年资料系列分析，半岛多年平均径流深为665.6mm，北部为650～900 mm，南部为400～537 mm；多年平均河川径流量为83.01×108m3,过境水量为85.85×108m3，两者合计为168.86×108m3。主要河流径流量计算成果见表3-2，各县（市）河川径流量见表3-3。 3.1.4 地下水资源量
半岛北部为基岩隔水边界，其余三面环海，构成了一个相对独立的水文地质单元，径流、地下水的补给及其排泄自成体系。以降雨入渗和地表水渗漏补给为主的地下水比较丰富。埋深小于30m的浅层地下水量约为29.34×108m3；埋深在30～200m和200～500m的中、深层地下水量约为9.96×108m3，两者合计为39.30×108m3。
表3-2 半 岛 内 主 要 河 流 径 流 量 统 计 表
表3-3 各 县 （市） 河 川 径 流 量 统 计 表
3.2 水资源特点
3.2.1 水资源量不算丰富
半岛降雨量虽较多，但水资源量并不算丰富。按照我国年降雨量，径流深等要素综合分带表的划分，半岛区内属多水带，局部地区为丰水带。但按人均水资源量分析，就不算丰富。半岛内人均本地水资源量为1519m3，加上过境水资源量，则人均水资源量为3039m，是广东省全省人均6613m的46.7%，约高于全国人均2478m3。但过境水资源量主要集中在汛期，其大部分以洪水方式出现；再加上境内河流短浅且独流入海，水利工程调蓄水资源的能力低，每年有70～80%的河川径流流入大海，难于得到有效利用。 3.2.2 水资源量时空上分布不均
据湛江市气象站资料，1980年降雨量为2230mm，年径流量为1090mm。1955
3
3
年降水量为648mm，年径流深为162mm。两年其降雨量相差3.44倍，而年径流深相差6.75倍。说明年降雨量和年径流量年际间变化较大。
枯水年连续发生，如1954～1960年连续7年为枯水年，7年平均径流量为正常年份的61.0%，其中1955年径流量仅为正常年份的28.0%。由于枯水年连续发生和各河流的河川径流丰、枯同步，一定程度上增加了水资源开发利用的难度。
年降雨量，年径流量在年内分布不均匀。一般年份汛期4~9月降雨量占全年降雨量的80%左右，地表径流占全年地表径流的70%左右。每年2~4月份，正是水稻需水季节，但降水量极少，河川径流也很少，经常发生春旱。
水资源量在地区上分布不均匀。如徐闻县境内的曲界、石板岭一带年降雨量均值达1600 mm，而西部沿海的迈陈、西连等一带年降雨量均值仅为1200mm，两者相差400mm。降雨量分布一般是北部较多，东部、西部和北部湾沿海较少；湛江市区内南三岛、东海岛和卤州岛降雨量也较少。
地表径流量的地区分布情况与降雨量分布大体相似。地下水资源量在地区上分布也不均匀，地下水补给模数徐闻县境内为44.9×104m3/km2，而湛江市区仅为27.5×104m3/km2，两者相差17.4×104m3/km2。 3.2.3 地下水资源量较丰富
半岛具有较好的地下水储存和补给条件，地下水资源量较丰富。这在一定程度上弥补了水资源量在时空上分布不均和河流短浅的缺陷，是半岛人民生活用水和工农业用水的重要水源。但集中和大量的开采地下水，使半岛内地下水位已呈普遍下降趋势，局部地区已出现超采状态，有的地区已出现地面沉降下陷等问题。 3.2.4 天然水质好且污染不严重
总体上说，半岛内天然水质好，污染不严重。半岛内目前水质大部分符合生活用水和食品生产用水的水质要求。局部地区，如鉴江的小东江因受茂名市排污影响水质为Ⅳ类；九州江的缸瓦窑河段因受上游雅糖糖厂排污影响，枯水期水质为Ⅳ类。
地下水天然水质也比较好。浅层地下水局部地区受污染；中、深层地下水未受污染，水质良好。但近年来，随着经济建设的快速发展，点、面源污染的急增，地表、地下水受污染程度有逐年上升的趋势
[12]
。
第四章 水资源合理配置
为了保证社会经济的可持续发展，必须确立人与自然和谐共存的发展方针，为此必须以水资源的可持续利用，支持社会经济的可持续发展。统筹全局，调整产业结构和转变经济增长方式；合理安排生态环境建设，建设高效节水防污的经济与社会；在水资源可持续利用和保护生态环境的条件下，相应地合理配置水资源是实现水资源与经济协调发展的重要措施。
4.1 需水预测
半岛水利工程体系是以综合开发为目标建设的。需水主要是城镇生活用水、工业用水、农业用水和农村生活用水四大部分。根据半岛实际用水水平及发展趋势，有关部门通过分析确定不同水平年的各项用水定额，然后根据人口，经济发展指标对各项需水进行了预测。 4.1.1 城镇生活需水量
城镇生活用水涉及的因素很多，与人口增长，生活水平，人均经济收入，住 宅与公共建筑面积以及乡镇发展规模等因素密切相关。城镇生活需水量预测方法较多，采用综合用水指标法，计算公式为：
W=L⋅P (4-1)
[1]
式中，
W～为不同水平年的预测需水量；
L～为综合平均用水定额；
P～为不同水平年的人口发展规模。
半岛城镇生活需水量预测成果见表4-1。
表4-1 半 岛 城 镇 生 活 需 水 量 预 测 成 果 表
4.1.2 工业需水量
工业用水涉及工业结构、工业布局、工艺及技术水平，并与国民经济发展密切相关。根据半岛内各县（市）计划部门的经济发展指标和不同水平年的节水情况，在1990年工业用水的基础上，采用改进工艺、提高用水的重复利用率等措施降低万元产值用水量的方法预测需水量。计算公式为：
W2=式中，
1-n2
W1 (4-2)1-n1
W2～为不同水平年的预测万元产值需水量；
W1～为1990年调查统计的万元产值用水量； n1～为1990年工业用水重复利用率；
n2～为不同水平年的工业用水重复利用率。 半岛工业需水量预测成果见表4-2。
表4-2 半 岛 工 业 需 水 量 预 测 成 果 表
4.2.3 农业灌溉需水
农业灌溉需水与农业灌溉面积、灌溉制度、作物组成和灌溉措施有关。半岛的主要农作物为水稻和甘蔗。1990年半岛耕地面积为508.9×104亩，比1989年的497.9×104亩增加11.0×104亩，水稻有效灌溉面积和保灌面积分别为294.46×104亩和233.52×104亩，主要是甘蔗基地建设开荒种植增加。规划到2020年保持1990年的耕地水平或稍有下降。有效灌溉面积和保灌面积随着渠道
防渗工程的增多和管理水平的提高有所改善和提高。据调查，目前水稻渠系水利用系数为0.60～0.64。预测2010年和2020年将分别达到0.68～0.80和0.72～0.85。随着甘蔗基地的建设，管道输水的比重逐年增加，目前为0.65～0.75。预测2010年和2020年将分别达到0.69～0.80和0.75～0.85。半岛农业需水量预测成果见表4-3。
4.2.4 农村生活需水量
1990年农村生活用水为91～169L/人.日，平均为121L/人.日。近年来，随
着农村乡镇企业的发展，人民生活水平和生活质量的提高，牲蓄饲养量的增加，用水量逐步有所提高。半岛农村生活需水量预测成果见表4-4。
表4-4 半 岛 农 村 生 活 需 水 量 预 测 成 果 表
4.2.5 需水量预测结果总汇
半岛分类需水量预测结果总汇成果见表4-5。
表4-5 半 岛 分 类 需 水 量 预 测 结 果 总 汇 表
4.2 水资源合理配置
半岛的可持续发展与社会经济持续发展互为依存，都是建立在自然资源、社会资本、科学技术、人文资源的基础之上。水资源战略的基本目标是规划水资源优化配置的途径，寻求优化的水资源配置效率，在市场经济的条件下，水资源的开发、利用、配置、节约、保护与再生机制的治理是水资源战略的核心内容；分析研究水资源优化配置的影响因素，系统分析、综合规划、优化设计、集约经营，协调和谐是实施水资源战略的基本方法；以效能、效率、效益评价体系支持决策是实施水资源战略的必要手段。随着农业经济向工业经济和知识经济的迈进，创新水资源的价值体系是半岛水资源战略的经济基础。
从上面的预测可知，需水量由1990年的30.12×108m3增长至2010年的45.86×108m3（高方案），其中工业缺水最多，为8.48×108m3。随着国民经济建设的快速发展，人民生活水平和生活质量的提高，各类需水量还将逐年增长。由于受早期规划用水指标的约束，城市及乡镇供水、水产用水、环境用水受到限制，发展缓慢。其主要原因是农业用水粗放管理，没有从水资源配置方面建立必要的约束。如水稻种植从育秧、泡田到大田全生长期的供水量灌溉定额超过400 m3/亩；受农业经济及生产力水平的限制，没有应用先进的灌溉技术、灌溉制度和现代农业的非工程综合措施，以占用农业水资源需要补偿为理由限制城市供水及其他经济部门或产业供水，在一定程度上抑制 城市、乡镇的发展，以致影响社会经济与居民生活质量；掩盖并浪费了水利工程应有的效益。
供水结构的单一化，使水资源配置效率未能在社会经济效益化目标中发挥作
用。在农业经济结构调整和农业科技进步的今天，不能在固守传统观念。水资源配置原则不是恒定的，需要随着社会进步、科技进步、经济结构的调整做动态的分析与改进。经济学重视可变资本的运用，社会学重视人文关系的演变，水资源经济学作为社会经济学的分支，在重视自然资源、社会资本、人文进步的同时，尤其要重视运行机制的创建。即重视用技术效率、生产效率、制度效率、配置效率和分配效率来阐述社会经济可持续发展的资源管理与安全保障。半岛的可持续发展战略从根本上说，还必须建立一系列的与水资源开发、利用、配置、节约、治理与保护相关的管理体制，制定完善的水资源价格体系，为建设、经营和管理提供法律保证，从而实现水资源经济运行中资本的保值与合理增长。
根据半岛产汇流特征、水资源开发利用特点以及维护生态环境稳定的需要，将半岛水资源开发利用划分为水源涵养保护区、水资源开发利用区和生态环境保护区，水资源的合理配置应结合各功能区的特点进行。 4.2.1 水源涵养保护区
水源涵养保护区是半岛各河流的主要产流区，其补给来源是降水，其稳定的产流和良好的水质是水资源利用区经济发展的基本保证，也是维持生态环境的基础。半岛内的鉴江、九州江、南渡河和遂溪河源头地区以及鹤地、长青、大水桥等大中型水库集水流域的源流区均属水源涵养保护区。从水资源合理配置的角度出发，水源涵养保护区应退耕还林，特别是库区内后靠安置的水库移民区因环境容量有限，耕地面积不足，防止过度开发，将人类活动影响降低到最低限度，积极采取各种生物措施涵养水源；从强化管理的角度出发，应加强水源涵养保护区用水量的限额管理，保证水源涵养保护区水量按质按量供给下游地区。 4.2.2 水资源开发利用区
水资源开发利用区是半岛水资源的主要消耗区，水资源的消耗是社会经济发展的基础。前已述，半岛水资源的时空分布极不均衡，水利工程建设及基础设施各异，主要存在工程性缺水。对于工程性缺水，通过增建或改建蓄、引、提水等工程对水资源进行合理的配置，以满足社会经济各部门的用水要求，如为解决湛江市工程性缺水，通过鹤地、湖光岩、赤坎、甘村水库和青年运河主干渠道等工程对水资源进行合理配置，增加供水量；同时对引、提水渠道进行节水改造，通过联合调度、配置，缓解湛江市用水紧张的局面。遂溪河口的五里山水库、南三
水库、城月水库、那郁水库、鉴江口挡潮蓄淡工程、湛江市堵海蓄淡工程的建设，增加调蓄量，提高了半岛水资源开发利用程度。
现有水利工程的联合运用、合理调配，是发挥现有工程最大效益的有效措施。它可以减少丰水年的弃水量，增加枯水年的供水量。特别是地表水与地下水的联合运用与调度，在半岛具有更重要的现实意义和深远的历史意义。通过地表水与地下水的联合运用与调度，可以在丰水年或汛期用地表水替代地下水供给城市生活和工业用水；以便让地下水有一个恢复期，避免地下水位逐年下降。待到干旱年份或枯水期地表水较少时，再抽取地下水。这种联合运用与调度并不复杂，只要水资源实行统一管理，就可以实行。资源型缺水地区，在节水的基础上通过区域性跨流域引、提水工程，以满足社会经济发展的需水要求。
半岛将面临缺水形势，新水源工程的兴建有一个实施的过程，水资源供需不平衡的矛盾将长期存在，全面节约用水是解决半岛水资源供需矛盾的一项长期的重要对策。其中，农业节水是当前的重点，从长远看，城市用水和工业用水将逐年增加并转化为用水大户，所以工业节水是关键。 4.2.3 生态环境保护区
生态环境保护区是半岛水资源的最终消耗区。在水资源量消耗的同时孕育了森林、灌木、植被和湖泊。这些天然生态减缓了水土流失和土地的荒芜进程，在维持半岛生态环境稳定方面发挥着重要的作用。因此，水资源开发利用区不仅要加强水资源保护，开展污水处理和回用，而且水资源消耗必须考虑环境保护区的低限需水要求。在提高半岛水资源承载能力的基础上，逐步实现水资源合理配置。
水资源合理配置的核心就是在分析岛内水资源特点、开发、利用、保护及影响因素的基础上，寻求有效的水资源配置效率。半岛内水资源在数量和质量上具有显著特点，西北部河流以及大、中型水库集水流域的本地径流水资源量相对较少但水质交好；过境客水和潮流量丰富但水质较差。东部半岛周边地区以工业和城镇生活用水为主，其余地区基本上以农业、养殖业用水为主。从水资源合理配置的角度出发，应根据城市工业、农业、生活和环境用水等用户对水量水质的不同要求，按照来水的特点，选择地表水或地下水、本地水或过境水、海水或污水回用；通过蓄水工程和主干渠道、鉴江口挡潮蓄淡工程、半岛堵海蓄淡工程等，实现水资源的合理配置。
4.2.4 应遵循的原则
党的十五届三中全会明确指出“水利建设要坚持全面规划，统筹兼顾，标本兼治，综合治理的原则，实行兴利除害结合，开源节流并重，防洪抗旱并举”的方针。中央有关领导多次指出“要把水资源合理开发与节约利用放在突出的位置，把改善生态环境作为重点的课题研究解决”
[14]
。笔者认为，适应半岛的水资源
合理配置应遵循：（1）资源开发、节约、保护相协调；区域资源、人口、环境相协调；社会效益、经济效益、环境效益相协调；实现在开发中保护，在保护中开发。（2）在经济结构调整和产业布局中要考虑水资源的条件，注重水资源的配置；实行以水定产、以水定供、以供定需；水资源的开发利用要充分考虑生态环境问题。（3）注重节约用水和水资源高效利用，开源与节流并重。（4）实行开发、利用、治理、配置、节约保护的统一规划、统一调度、统一配置、统一管理。（5）因地制宜、突出重点、统筹规划，分步实施；工程型缺水地区要修建或扩建或改建调蓄工程，资源型缺水地区要实施引、提水和节约用水，水质型缺水地区要加强水资源保护和监测监督。（6）依法治水和按经济规律管理水资源。
4.3 其它措施
4.3.1 调整产业结构和转变经济增长方式
水资源是半岛地区社会经济发展和生态环境保护的主要制约因素。半岛的社会经济发展必须考虑水资源的承载能力和生态环境的人口容量。1999年湛江市各县（市）产业结构见表4－6。
表4－6 1999 年 半 岛 内 各 县（市）产 业 经 济 指 标 表
从表4－6中可见，第一产业所占的比重大。所以，应根据提高总体用水效益的需要，规划好第一、第二、第三产业的比例，逐步调整产业结构，提高第一、第二产业的比重；将目前以农业为主的结构尽快调整为农林牧渔相结合的合理结构。
4.3.2 建设高效节水防污的工业体系
半岛应和全国一样，走一条科技含量高，经济效益好、资源消耗低、环境污染少，人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路。根据半岛的特点，应避免发展用水量大的产业。半岛工业的基础是能源、矿产和农林牧渔产品加工。石化企业要进一步做好水源建设，推行节水减污的清洁生产技术，将污染从源头削减，并加强污水处理关键技术的应用和工艺设备的技术改造，加强节水工作，促进石化生产与环境保护协调发展。对耗水量很大的有关技术，应进一步论证其合理使用范围。通过加大资金、技术和智力的投入，优化产业结构，改变生产增长方式，使资源高消耗型的工业向资源节约型的现代工业转变。 4.3.3 建设高效节水防污的农业体系
半岛地区的水土资源主要为农业特别是粮食和挂果种植业占用消耗。因此，推动半岛地区经济增长方式转型的核心是：要用高投入、高产出、资源低消耗型的现代农业逐步取代低投入、低产出、资源高消耗型的传统粗放型农业，大力加强农牧渔业的基础建设。除常规田间节水技术，渠道防渗技术外，应结合农业产业结构调整大力发展喷滴灌等高效节水工程建设，特别对水资源缺少地区，除常规地面灌溉外，应逐步实施以管道灌溉为重点的高效节水技术。在农业用水不增加并逐步减少、耕地和灌溉面积总体不增加、农林区面源污染减少，生态环境逐步恢复改善的条件下，稳定提高农业综合生产能力，大幅度提高林果业、海洋渔业、养殖业和加工业比重，优化产业结构，将目前以农为主的结构尽快调整为农林牧渔结合的合理结构，使资源高消耗型的农业向资源节约替代型的现代农业转变。
4.3.4 水资源统一规划管理
在科学论证的基础上尽快进行水资源开发利用和保护的全面规划。面对日益严峻的缺水危机，水资源全面规划应成为半岛发展计划和其它各种经济规划的基础。半岛内河流开发治理和水资源的合理利用对经济发展起着至关重要的作用。应尽快编制半岛内各主要河流，特别是跨省河流的水资源开发利用规划。以流域管理为前提，建立、健全和完善流域管理与区域管理相结合的水资源统一管理体制，通过提高流域管理机构的能力来提高流域管理水平。对跨省区、地区的河流要强化流域的水资源统一管理，在流域统一管理的前提下充分发挥区域水资源管
理的作用。对规划的水源工程进行前期工作已刻不容缓，特别是对规划的水源工程范围内的建设和水源保护应按水源工程规划进行布局，以免造成不必要的损失、浪费和环境问题。 4.3.5 建立水权制度
产权市场是资本市场的重要组成部分。通常意义上的产权，是指通过法律、法规得到国家保护的，排他的所有权、占有权、支配权、使用权、经营权的总和。水权主要涉及水资源的所有权和使用权。建立水权制度的主要目的是：确定区域水资源承载能力或可利用量；分析水资源的需求结构；水权分配与转让。目前半岛的水市场仍然是初级的，主要表现在：①多龙管水，政出多门，水资源所有权无形旁落；②水资源使用权无序取得；③水权的非市场转让；④跨省河流的水资源和水权不明导致不合理使用和严重的水利纠纷。应结合半岛的实际，建立、健全和完善水资源管理法规，研究制定有关的水资源管理政策，建立水权制度。通过建立水市场或准市场，实现水权交易或有偿转让，最终实现水资源的合理配置与高效利用[3]。
第五章 鹤地水库洪水预报
鹤地水库是半岛内3座大型水库之一，分析研究鹤地水库以上流域的产汇流规律和洪水预报，对半岛水资源的规划、管理、开发利用和合理配置有着重要的意义。
目前的预报方案没有研制成一个计算机软件系统，操作运行不方便，缺乏友好的人机交互界面；预报方案功能简单，只有人工数值预报，方法单一。
鉴于上述原因，有必要用“现代洪水预报”的理念对鹤地水库的洪水预报作深入研究。“现代洪水预报”与传统预报的差别主要有三方面：（1）计算工具与计算技术。手工计算与依托计算机，两者应用技术截然不同。（2）信息采集与处理技术。传统洪水预报时期，水情信息单一，依靠人工处理。而当今，不仅信息来源多样化，现代化，而且一律利用计算机处理。（3）预报方法与技术。传统洪水预报由于手工作业，方法简单。“现代洪水预报”突破了这一限制，新的方法与技术使洪水预报发生质的变化。
5.1 流域概况
鹤地水库位于广东省湛江市廉江县九州江中游，坝址以上集水面积为1495km2，在东经110001，～110026，，北纬21039，～22023，，东临鉴江的罗江，西及西北与南流江为界，北接西江的北流江，南为雷州半岛。水库以上流域呈狭长槽形，位于十万大山、六万大山山地与粤西山地间的低丘陵地带。
水库总库容为11.44x108m3，正常高水位为40.5m，相应库容为7.95x108m3；死水位为34.0m，相应库容为2.96×108m3。是一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电、航运、淡水养殖及城乡供水的大型综合利用枢纽工程。
流域内现有中小型水库56座，其中中型水库1座，小（一）型水库17座，小（二）型水库38座，总控制面积为113.7 km2，其中中型水库控制面积为12.5 km2，小（一）型水库控制面积为73.4 km2，小（二）型水库控制面积为27.8 km2，约占鹤地水库以上集水面积的7.6%。马兰径水库是流域内唯一的中型水库，总库容为1642×104m3，对鹤地水库的洪水影响不大。流域水系及站网分布见图5-1。
图5-1 鹤地水库以上流域水系及站网分布图
5.2 气候及水文特征
流域地处亚热带地区，气候湿润，雨量丰沛。年降雨量1600～1800mm。降雨年际间变化大，年内分配不均，汛期4～10月，其中前汛期4～6月以锋面雨为主，后汛期7～10月以台风雨为主。台风雨与冷锋共同作用时，往往造成本流域较大暴雨。坝址以上流域于1960、1969、1976和1981年都出现过较大洪水，见表5-1。
九州江流域内现有水文站3个，水库站1个，解放后最早设的是缸瓦窑站，于1955年4月观测水位，1958年在鹤地设立专用水文站。60年代陆续在干流的
文官和支流塘蓬河的瑞坡设立水文站，干支流主要水文站及观测时间见表5-2。
5.3 地貌特征
流域上游大部分为崇山峻岭，山区地势陡峻，河谷深切；原始森林几乎绝迹，现多为人工林。乔木有马尾松、按树等；灌木有风尾草、芒萁等，植被一般。沿河谷为低丘陵地带或小盆地；岩层以火成岩、石灰岩为主，间有页岩、花岗岩；土壤为黄壤土；因域内丘陵或盆地内枯枝落叶层相对较厚，这些地区透水性较好，壤中流比较丰富。
5.4 工程特性
鹤地水库工程特性见表5-3。
表5-3 鹤 地 水 库 主 要 工 程 特 性 表
5.5 洪水预报
5.5.1 模型概述
鹤地水库洪水预报由三部分组成。洪水预报模型：通过产流、汇流计算预报入库流量过程；实时校正模型：根据文官（二）站实测流量Q0(t)与预报流量QC(t)之间的实际误差过程，采用线性自回归模型预报值进行逐时段实时修正；水库调洪演算模型：采用以入流为参数的动库容演算方法，计算水库主坝坝前水位。 5.5.2 预报模型
洪水预报是一个非常复杂的系统工程，随着天气系统、地域特征和下垫面
条件的变化，产汇流条件也随之变化，各预报对象都具有明显的特殊性。就洪水预报模型而言，在南方湿润和半湿润地区降雨径流过程模拟的技术水平和精度较高，已成功建成普遍适用的流域水文模型，模型已投入作业运行并在防汛调度中发挥了重要作用。鹤地水库以上流域地处南方湿润地区，气候温和，雨量丰沛，洪水预报模型选用在湿润和半湿润地区广泛应用且行之有效的三水源新安江模型。模型的结构及计算方法大家都熟知，在此不再赘述[15][16][17]。 5.5.3 流域分单元
为了反映流域内水文气象特征上的差异，模型分单元面积计算。根据水文站网布设，首先将流域分为文官（二）以上流域和文官（二）～鹤地水库区间2块面积。文官（二）以上流域面积为792km2，占鹤地水库以上流域面积的53.0%。流域内有陆川、乌石、宁潭和文官（二）4个雨量站，用泰森多边形法将其分为4块单元面积，其权重见表5－4。单元面积出口与流域出口用河网连接，形成单元面积～河网汇流系统；对每块单元面积分别进行产流、汇流计算，模拟出各单元面积上进入文官（二）的流量过程；将各单元面积上进入文官（二）的流量过程线性叠加，即得到进入文官（二）总的流量过程；将文官（二）总的流量过程进行实时校正后用马斯京干分段连续演算法演算至鹤地水库（∆t=KE=3h,n=2），即为文官（二）以上流域进入鹤地水库的入库流量过程。
表5－4 文官（二）以上流域单元面积权重表
文官（二）～鹤地水库区间流域面积为703km2，占鹤地水库以上流域面积的47.0%。流域内有文官（二）、石角、大垌排、兰山圩和鹤地水库5个雨量站，用泰森多边形法将其分为5块单元面积，其权重见表5－5。单元面积出口与流域出口用河网连接，形成单元面积～河网汇流系统；对每块单元面积分别进行产流、汇流计算，模拟出各单元面积上进入鹤地水库的流量过程；将各单元面积上进入鹤地水库的流量过程线性叠加，即得到文官（二）～鹤地水库区间流域进入鹤地水库的入库流量过程；将文官（二）以上流域进入鹤地水库的入库流量过程与文官（二）～鹤地水库区间流域进入鹤地水库的入库流量过程线性
叠加，即得全流域进入鹤地水库的入库流量过程。
表5－5 文官（二）以上流域单元面积权重表
5.5.4 模型参数
模型参数的初值是以具有实测水文资料的文官（二）作为代表性流域，经模型验证，求得其参数后，在分析参数地区规律的基础上将其移用于无实测水文资料的其它单元面积；分别以日和次洪水资料对全流域模拟，比较实测值与模拟值，优选参数。优选后的模型参数见表5－6。
5.5.5 方案精度
模型经过连续7年13场大、中、小洪水验证，精度达到《水文情报预报规范》（中华人民共和国水利部，SL250-200）所规定的甲级方案标准。（文官（二）以上流域洪水用作率定，鹤地水库以上流域洪水用作检验，成果见表5－5～5-11（表中有×表示不合格），图5－2～5-7。
表5－7 文官（二）以上流域年径流量计算成果表（率定）
表5－9 文官（二）以上流域洪峰流量计算成果表（率定）
表5－10 鹤地水库以上流域次洪径流量计算成果表（检验）
注：表4-16中平均降雨一栏为文官（二）～鹤地水库区间流域的平均降雨。
表5－11 鹤地水库以上流域洪峰流量计算成果表（检验）
图 5－2 鹤地水库950807次洪水实测与计算流量过程
图 5－3 鹤地水库9501012次洪水实测与计算流量过程
图 5－4 鹤地水库980516次洪水实测与计算流量过程
图 5－5 鹤地水库980523次洪水实测与计算流量过程
图 5－6 鹤地水库980624次洪水实测与计算流量过程
图 5－7 鹤地水库200509次洪水实测与计算流量过程
5.6 实时校正模型
模型计算值与实测值（流量或水位）之间往往存在一定的误差，造成两者间误差的因素很多，若针对某一个单一的因素，它们是难于描述和预见的。鹤地水库有文官（二）入库站，故利用已获得的文官（二）实测流量或水位误差信息，用时间序列分析方法探讨误差时序的规律性，建立二阶线性自回归模型；用最小二乘法原理计算回归系数；用此模型对文官（二）以上流域计算的流量进行逐时段的实时修正。 5.6.1 线性自回归模型[18] [19]
设模型计算的文官（二）流量过程QC(t)与实测的流量过程Q0(t)之间的误差为：
E(t)=QC(t)-Q0(t) (5-1) 若误差具有连续性且时间系列存在线性关系，则可写成：
Et=φ0+φ1Et-1+φ2Et-2+⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅+φnEt-n (5-2) (5-2)式为n阶线性自回归模型，若采用二阶时，（5-2）式可改写为：
Et=φ0+φ1Et-1+φ2Et-2 (5-3)
式中，
φ0,φ1,φ2,⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅,φn～为回归系数；
Et,Et-1,Et-2,⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅,Et-n～为模型计算误差。 5.6.2 回归系数的确定
根据已知的误差信息由（5-3）式可计算未来的误差值，进而修整计算（预报）值。（4-5）式的关键是确定回归系数φ0,φ1,φ2。
系数的确定有在线与离线两种。在线可以考虑作预报时的状况；离线可以考虑平均情况。本次计算采用离线。
1、在线逐时段跟踪
在线逐时段跟踪指随着时间t的变化，每次确定回归系数φ0,φ1,φ2都是根据t之前最接近的m个误差信息[Et,Et-1,Et-2,⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅,Et-n]来建矛盾立方程组，用最小二乘法原理将其化为正规方程组，求解回归系数。由于m个定不变，点据随时间的推移不断变化，因而求解的回归系数每一时段均不同。
2、离线确定
根据13场大、中、小洪水的流量计算与实测误差过程分别建立矛盾方程组，用最小二乘法原理将其化为正规方程组，求解回归系数。用上述方法求出的各组回归系数分别进行相关和方差分析，并用F值对整个回归进行显著性检验，判断其线性关系是否显著。经检验后确定回归系数。
5.7 调洪演算模型
鹤地水库除主坝外，还有许多的副坝。作为探讨，水库调洪演算采用以入流为参数的动库容演算方法[20] [21]。动库容曲线和调洪演算工作曲线分别由（5-4）和（5-5）式拟合。
H=α0+α1V+α2V2+α3V3
（5-4） （5-5）
Q=β0+β1W+β2W2
W=
Vq
+ . （5-6） ∆t2
式中，
H～为水库坝前水位；
V～为水库库容；
q～为水库泄量（含溢洪道，泄洪洞泄量和发电流量）；
∆t～为计算时段；
αi,βi～为曲线拟合系数，与入库流量有关。
演算时，先根据洪水预报模型计算（预报）的入库流量过程和水库蓄量由（5-5）和（5-6）式计算出当时的泄量，用水库水量平衡方程计算出时段末水库蓄量，由（5-4）式计算出时段末水库主坝坝前水位。
5.8 界面设计
鹤地水库由于尚未建成水情自动测报系统，研究工作主要为该系统的建设提供一些科学依据。
操作系统服务器为Microsoft Windows NT Server。工作站为Microsoft Windows NT Workstation或Microsoft Windows98/200。其特点是实现了图形用户界面技术，开发的用户界面友好直观；可实现多任务运行；应用程序操作简单、方便等。
数据库SQL-SERVER、SYBASE、ORICALE或ACCESS任选。开发语言为Microsoft Visual Basic6.0，32位。考虑到系统升级，性能改善的需要，设计时尽可能考虑其兼容性、可扩充性、可移植性；硬、软件环境和数据库遵循国家和行业主管部门的规范规程。
界面和所有计算程序是在Visual Basic6.0 for Windows98 环境下开发。设计的部分界面见图5－8～5－12。
图5－8 鹤地水库洪水预报菜单（一）
图5－9 鹤地水库洪水预报菜单（二）
图5－10 鹤地水库洪水预报菜单（三）
图5－11 鹤地水库洪水预报菜单（四）
图5－12 鹤地水库洪水预报菜单（五）
第六章 结论与展望
6.1 结 论
21世纪人类面临着水安全的挑战，半岛经济发展要首先解决水资源合理开发与持续利用问题。正如专家们在2000年中国科协学术年会中指出的那样，水的持续循环和利用主要是宏观因素，它涉及全球发展变化、天然径流、地下水状况、湖泊和水库蓄积、植被和地面蒸发，还涉及地区经济发展、人民生活用水的增长，生态环境建设，要从全局进行规划研究[22][23]。
本文结合半岛地区水资源开发利用实际，分析了半岛地区水资源可持续利用方面存在的问题，本着理性与实用性相结合的原则，综合分析了半岛地区水资源的特点、开发利用现状和进展情况；对半岛地区水资源合理配置与管理的综合对策措施进行了研究；对鹤地水库以上流域洪水预报和水库月径流预报进行了研究。论文的主要特点：(1)对半岛地区水资源量和可利用量分析的基础上，结合目前半岛地区水资源开发利用情况，认为半岛地区水资源还有相当的开发潜力。
(2) 对半岛地区水土资源组合问题、经济发展与环境问题、水工程问题、水资源开发与管理问题、水资源战略要素、水资源利用率和需水分析预测进行了探讨，提出了半岛地区水资源合理配置的基本思路和加强水资源管理的对策措施。(3) 对鹤地水库以上流域洪水预报和水库月径流预报进行了研究，为鹤地水库水情自动测报系统、实时洪水预报系统和半岛三防指挥系统、半岛水利信息化系统的建设提供一些有益的参考与借鉴。（4）作者尽了自己最大的努力，花了大量的时间用于研究工作。但半岛地区水资源优化配置与管理，预警预报是一项极其复杂的系统工程，它涉及社会、经济诸方面和各学科领域，研究工作仅仅是个开始，尚有许多问题需要进一步的研究探索。
6.2 展 望
现代水资源的开发利用和水利工程建设的特点是从单目标走向多目标的综合利用，从单项工程建设逐步发展成流域综合开发[24]。可持续发展的定义为“既满足当代人的需求又不危及后代人满足其需求的发展”。可持续发展是以自然资源的可持续发展利用和良好的生态环境为基础；以经济可持续发展为前提；以谋
求社会的全面发展为目标。只要社会在每个时段内都能保持资源、经济、社会同环境的协调，那么这个社会的发展就符合可持续发展的要求。实现区域水资源统一规划和优化配置，加快节水改造，实施水污染防治，调蓄工程的改造改建和防洪减灾非工程措施的建设是半岛地区亟待解决的问题。这些不仅要依赖于岛内的国民经济水平，更重要的还是各级政府的投入到位，这里包括资金的投入和政策、机制的完善等多方面内容。在今后的工作中，重点围绕以下几方面寻求有较大突破：
1、实现区域水资源开发的统一规划和调配
随着半岛内化工工业、冶金建材、渔业与养殖业的逐年发展，城市化率提高，经济与人口的快速增长，水土流失、环境逐年恶化都对水资源提出了更高的要求。必须建立健全和完善流域管理与区域管理相结合的水资源统一管理体制，通过提高流域管理机构的能力建设提高流域管理水平，实现区域水资源开发的统一规划和调配。做好鉴江、九州江、南渡河和遂溪河等流域规划与水资源优化配置，做到统一调配，互补余缺。
2、调整农业产业结构
半岛光照充足，但土地资源的存量有限，人均土地，特别是人均耕地少；降雨集中，部分地区土壤侵蚀严重。农业产业化结构体系建设应以大农业为主，以土地为依托，以水土保持与雨养农业为重点，调整农业产业结构，建立林果基地，以农业经济推向农、林、牧、渔、企多元化产业协调发展，让有限土地资源发挥最大的效益。这样既可减少水土流失，保护生态环境，又可促进农业发展。
3、加快节水改造工程
半岛农业用水所占比重大，而灌溉水利用系数较低。除常规田间节水技术，渠道防渗技术外，应结合农业产业结构调整大力发展喷滴灌等高效节水设施农业；特别对水资源缺少地区，除常规地面灌外，应逐步实施以管道灌溉为重点的高效节水技术。管道输水灌溉同其它节水灌溉比较，更具有成本低，耗能和占地少，管理费低防渗漏，输水快，省时省力，技术易掌握的优点。
4、实施工业企业以节水、节能、治污为重点的技术改造
以高新技术改造传统的工业体系，使工业用水重复利用率提高；实现污水资源化，控制工业污水及废料排放量；城市生活用水全部经过一级处理，以提高水
的利用率；对难于治理的污染源采取停、转、并等措施；湛江市要加强地下水的定量开采，抑制地下水位下降趋势；对城市近郊农业，禁止使用未经处理的污水灌溉，严格遵守农药使用规定，以防污染地表、地下水体。
5、加快非工程措施建设
现代化建设和经济的快速发展对雷州半岛的水利建设，尤其是三防指挥系统、水利信息化系统建设提出了更高的要求。半岛的水利建设，尤其是非工程措施建设面临的新问题也迫切需要以新的理念来认识、研究、规划和实施。鹤地、长青、大水桥水库是半岛3座大型水库，它们对半岛水资源的规划、管理、开发利用和合理配置有着重要的意义。当务之急是尽快筹建或改建三座水库的水情自动测报系统、实时洪水预报系统、防汛决策支持系统的建设。
6、开展多水源联合调度模型研究
现有水利工程的联合运用、合理调配，是发挥现有工程最大效益的有效措施
[25]。它可以减少丰水年的弃水量，增加枯水年的供水量。特别是地表水与地下水的联合运用与调度，在半岛具有更重要的现实意义和深远的历史意义。研究多水源联合调度模型、地表水和地下水联合调度的非线性模型及求解方法、流域多目标优化配水模型等。通过地表水与地下水的联合运用与调度，可以在丰水年或汛期用地表水替代地下水供给城市生活和工业用水；以便让地下水有一个恢复期，避免地下水位逐年下降。待到干旱年份或枯水期地表水较少时，再抽取地下水。
7、开展海水利用研究
海水利用是解决半岛水资源供需矛盾的战略措施之一。半岛三面环海，海水利用有得天独厚的条件。目前有些化工厂已用海水作为工业冷却水。应积极开展海水利用研究。
参 考 文 献
[1] 湛江市水利局等.广东省雷州半岛水资源规划报告 .1993.12.
[2] 湛江市移民办公室.湛江市水库移民工作资料汇编 .2002.4.
[3] 李寿声.灌溉经济与最优化技术[M ] .上海：上海交通大学出版社, 1987.9.
[4] 叶永毅等.水资源大系统优化规划与优化调度经验汇编[M]. 北京：中国科学技术出版社，1995.10.
[5] 程吉林.地面、地下水联合调度的非线性求解方法[J]. 水利学报，1997.10 .
[6] 刘家学等.多阶段多指标决策的理想芳案法[J].系统工程理论与实践，2001.1.
[7] Louck,，D.P.et al.Water Resource System Planning and Analysis Prentice-Hall，Inc.1981.
[8] 周怀东等.我国水环境与生态保护存在的问题及对策[J].水利水电技术, 2001.1.
[9] 陆桂华等.高新技术在水利行业的应用研究展望[J] .水利水电技术, 2001（1）.
[10] 湛江市水利水电勘测设计室.鹤地水库除险加固工程初步设计报告.1991.10.
[11] 湛江市移民办公室.湛江市大中型水库移民基本情况 .2002.4.
[12] 湛江市水利水电勘测设计室.鹤地水库除险加固工程技术设计报告.1992.11.
[13] 吴媚玲等.水资源工程可靠性与风险[M]. 水利电力出版社，1991.
[14] 汪恕诚.加强科技创新促进水利现代化[J] .水利水电技术, 2001（1）.
[15] 翟浩辉.科学治水全面推动水利科技工作[J] .水利水电技术, 2001（1）.
[16] 赵人俊.流域水文模拟-新安江模型与陕北模型[M]. 北京：水利电力出版社，1984.
[17] [15] 赵人俊等.新安江模型（三水源）参数的客观优选方法[J].赵人俊水文预报文集，北京：水利电力出版社，1994.
[18] 钟登华.水文预报时间序列神经网络模型[J].水利学报，1995（2）.
[19] 李杰友等.新丰江和枫树坝水库实时洪水预报[J].水文，1996（4）.
[20] 水利部水文局.水资源评价译文集.2000.3.
[21] G.F.史密斯.美国国家天气局河流预报系统的交互式预报[J].第二次中美水文情报预报研讨会论文集，北京：水利电力出版社，1995.
[22] 葛守西.专家交互模式的研究[J].全国水文预报与减灾学术讨论会论文选集，北京：水利电力出版社，1997.
[23] 刘 豹.群决策与层次分析[J].系统工程学报，1991（6）.
[24] 卢振恒、马宗晋.灾害管理学[M]. 长沙：湖南人民出版社，1992.
[25] 陈敏建.我国水资源研究的发展趋势[J]. 水利水电技术, 2001（1）.
致 谢
论文完成之际，首先感谢导师李杰友教授、朱念祖高级工程师对我的培养。本文从选题、理论研究、分析计算到论文写作完成都得到两位导师不断的启发和耐心的指导。两位导师宽厚的学识和严谨的治学态度将使我受益终身。值此论文完稿之际，谨向两位导师及师母致以诚挚的敬意！
感谢湛江市水利局的各级领导、同事们在我学习及论文写作期间在各方面给予的大力支持和帮助！
感谢陈楚龙、刘金风、吴永强、欧剑、颜亦琦、许钦、鞠琴七位师兄弟妹及工程硕士广东班全体同学对我的帮助！
最后要感谢我的家人，特别是父母和妻子一如既往的关怀与支持！
第一章 绪 论
1.1 问题提出
雷州半岛（以下简称半岛）是广东省西部重要的政治、经济、文化中心，也是广东省水资源供需矛盾比较突出的主要地区之一。
半岛历史上水旱灾害发生频繁，尤以旱灾最为严重。据雷州府和遂溪县志记载，最大旱灾发生在明万历二十四年（公元1596年），雷州半岛出现“赤地千里，饿死者万计”的悲惨现象。以后三百多年也旱灾频繁。新中国成立后，曾有30年发生春旱，其中大旱4次，最为严重的是1955年。
建国以来，水资源的开发利用得以迅速发展，半岛境内先后兴建了一大批水利工程, 其中有鹤地、长青、大水桥3座大型水库；武陵、龙门、东吴、鲤鱼潭等24座中型和598座小水库，总蓄水量达26×108m3，灌溉农田面积328×104亩，在防洪、灌溉、发电、航运、城镇供水、养殖和旅游等水资源综合利用方面发挥了重要作用，改变了其干旱面貌，促进了工农业生产的发展，取得了良好的社会效益和经济效益。
近年来，随着能源、重化工基地建设，城市化率的提高，人口的增长，人民生活质量的提高，生态建设的开展，各行各业对水的需求进入高速增长时期，工农业争水、城乡争水的矛盾日趋突出，水环境日益恶化。据有关部门预测[1]，半岛2010年需水总量将达9.77～13.18×108m3，其中工业需水量达4.84～
7.83×108m3，农业需水量达3.08～3.18×108m3，城镇与农村生活需水量达1.85～
2.17×108m3；2020年需水总量将达10.49～21.70×108m3，其中工业需水量达
7.68～15.81×108m3，农业需水量达1.39～3.12×108m3，城镇与农村生活需水量达1.42～2.77×108m3。不认真解决好水资源和水环境问题，将制约半岛的社会和经济发展。对此，更需要及时地、科学地开发、利用、保护、管理好水资源。半岛社会经济发展中面临的主要问题是：
1、水资源供需矛盾突出
随着改革开放进程的加快，1992年广东省委、省政府提出用20年时间基本实现现代化的战略目标。湛江市计委于1992年5月提出2000年国内生产总值达到204×108元，年递增率15%；工农业总产值315×108元，年增长率15%；农业总产值54×108元，年增长率8.5%；工业总产值261×108元，年增长率16.9%的
目标。能源、重化工基地建设，城市化率的提高，人口的增长，生态建设的开展，各行各业对水的需求进入高速增长时期，工农业争水、城乡争水的矛盾日益突出。
2、水资源统一管理滞后
对水资源实施统一管理，是国家《水法》所规定。半岛水资源管理存在的主要问题：①对水资源的开发利用缺乏宏观控制，只强调水资源要满足工农业发展的需求，而不注意经济发展、产业布局要充分考虑水资源条件。②比较重视水资源的开发利用，而对水资源进行合理配置，量、质并重，城、乡兼管，重视节约与保护，促进水资源高效利用不够。③水利投资机制不健全，出现一些不合理现象，如：建成了各种供水的主体工程，但因无力配套而不能发挥效益甚至极大地浪费水资源；有钱建成工程，却无钱管理运行；新建工程可以得到大的投资，但更新改造现有工程却无法得到资金。④在水资源调度和管理中，未按工农业、城市生活不同要求供水，基本上是多水多用，少水少用，一年用完，不留或少留后备，使水库仅仅起到年调节和不完全年调节的作用，未能发挥应有的调节性能。⑤多龙管水，政出多门，职能交叉、权属不清、利益冲突，难于协调，导致各自为政，造成水资源管理的混乱，无法实现水资源合理配置和可持续利用。
3、缺少控制性调蓄工程
半岛境内缺少控制性调蓄工程，大型水库仅3座，总库容14.364×10m。由于水库规模小，对水量的调蓄能力低，抵御干旱能力低，加上水资源在时空上分布不均，造成春季严重缺水，工农业、养殖业和城乡水资源供需矛盾十分突出。目前仍是以控制能力很低的引、提水工程为主要供水手段，供水保证率低。半岛内大部分水利工程是60年代中期兴建的，有水库未达设计要求，长期低水位运行；引水、提水工程也由于施工质量差，渗漏大，浪费了大量的水资源。加上工程管理体制不全，经费严重不足，维修加固困难，效益未能充分发挥。
4、水资源利用率低
农业低产出、高资源消耗的深层次原因是农业的低投入。在农区，仍然沿袭传统的掠夺式利用资源和粗放型的经营方式。引水、提水工程等输配水系统老化失修，配套程度低，田间灌水技术落后，大部分地区仍沿用粗放管理模式，农业灌溉水利用系数较低，一般在0.4～0.7[2]。因此，提高半岛工业、农业和城市用水效率不仅是解决水资源供需矛盾的要求，也是社会经济与水资源经济持续发展83
的客观要求。
5、水环境污染加剧
由于人们对生态环境、水环境关注保护不够，使生态环境、水环境不断恶化。半岛水环境污染的主要来源和全国情况基本相同，也是来自工业废水、城市污水和农村面源污染。①工业排污量大。主要排污行业为化工、纺织、冶炼、火力发电、橡胶制品等。据统计资料显示，半岛工业废水排放量占全部废水量的40%左右，COD排放量占全部排放量的60%左右，重金属排放量占全部废水量的75%～80%，是半岛水环境污染的主要来源，产业结构造成的污染是半岛工业污染的主要特征。②城市污水处理率低。半岛污水处理设施严重滞后，废水处理达标率低。半岛内各市（县）至今没有一座正在运行的城市污水处理厂，废水都呈自由排放状态。废水大部分未经处理排放入河或渗坑向地下自由渗透，相当一部分污水还直接用于浇灌农田或城市绿地，造成二次污染。③农业面源污染比重高。据调查，污染源由点源污染物排放为主逐步转为以非点源污染物排放为主。九州江、鉴江、南渡河和湛江市区的北桥河、南桥河流域农业面源氨氮贡献率达65%～70%。大面积开采地下水引发环境地质问题。地下水从50年代开始开采，随着城市发展和人口的增长，工业用水、生活用水逐年增加，开采量也逐年增大。供水量从1975～1980年平均递增12.9%，1980～1985年平均递增11.7%，1990年供水1.03×108m3。由于多年连续超采，承压水区域水位不断下降和降落漏斗形成、扩大。由于长期超采地下水，霞山、赤坎地区已出现地面沉降，地裂缝与地面沉降已引起环境地质问题。同时地下水大幅度下降，除造成水井损坏，抽水设备报废外，还加剧了地面污水的下渗，污染了地下水质，使水资源更加紧缺。
6、部分地区水土流失严重
水和土地是支持一个地区社会经济和生态环境的基础资源，其富裕程度和组合条件决定了该地区社会经济发展和生态环境演变的基本格局。水土资源的组合对水资源开发利用影响巨大，水土组合失衡的地区生态基础脆弱，社会经济发展受到极大限制，生态环境恶化与贫困是阻碍这些地区发展的主要问题。
按我国年降雨、径流等要素综合分带表划分，半岛属多水带，局部为丰水带。但按人均水资源量分析，就不算丰富。人均本地水资源量为1519m3，如加上过境水资源量，则人均水资源量可达3090m3，约高于全国人均2478m3。但过境水量
主要集中在汛期，大部分以洪水方式出现，在加上境内河流短浅且独流入海，水利工程调蓄水源能力低，河川径流每年有70～80%流入南海，难于利用。
根据资料并结合调查分析[1] ，湛江市除局部地区有少许荒地,大部分地区已少有荒地资源可供开发。各县（市）、区面临严重的土地资源缺发问题，人均土地，特别是人均耕地少，且旱地、坡耕地多，现有耕地中超过半数是坡地；耕地土质贫瘠，有的地处山丘区，水土流失严重；土地资源利用率和农业灌溉保证率不高。这种水土组合条件，使水土资源开发利用不可避免地引发一系列的生产、生活、生态及环境问题，加上人口的增长，制约了社会经济的发展[2]。
1.2 国内外研究动态
随着系统理论和优化技术的发展，尤其是近年来大系统理论的深入研究，使一个区域、地区和流域水资源优化配置成为可能。
20世纪初，运筹学作为一门新兴科学伴随着第二次世界大战产生。随后，原苏联学者康托洛维奇发表了著名的《最佳资源利用的经济计算》一书。50年代中期，著名科学家钱学森教授将运筹学引入国内，并结合国内的具体和实际情况推广应用。60年代初，谭维炎等学者将运筹学有关理论与技术应用于水库水电站的优化调度。70年代以来，特别是改革开放以来，水资源系统分析技术在国内得到较快的发展，相继研究出一系列的数学模型和相应的计算方法。如大系统站库联合优化调度数学模型[3]、多水源联合调度模型[4]、地表水和地下水联合调度的非线性模型及求解方法[5]、流域多目标优化配水模型[6][7]等。
改革开放20多年来，中国政府连续在国家科技攻关计划中安排了水资源领域的应用研究项目。“六五”和“七五”先后确定水资源量的评价方法、重点弄清华北地区“四水”转化规律并提出地表水地下水联合调度方法；“八五”攻关进一步将水资源开发利用与区域宏观经济联系起来进行研究，提出了基于宏观经济的水资源优化配置的理论与方法；“九五”攻关针对西北干旱地区生态环境极端脆弱的特点，将水资源与经济、生态三者联系起来统一研究，考虑水资源同时作为国民经济发展的资源基础和生态系统中最活跃因子的相互依存和相互制约的转化规律，在区域生态需水量和水资源承载能力方面有所突破[8]。
随着高新技术的出现和信息技术发展的日新月异，使水文预报的技术与手段发生了根本性的改变。空间技术、测控技术与信息采集技术的发展，使我们能够及时、有效地获取更多的资料和信息；资料与信息的处理、传输和存储的网络化以及分布式数据库和交互式操作系统的发展，使水文预报的技术得以迅速发展，特别在微观水文现象的理论与实验研究；水文观测技术，开发利用卫星与遥感观测资料，雷达与卫星监视洪旱灾害研究；数字流域与数字水文模拟技术研究；防汛指挥系统和决策支持系统研究等方面取得突破性进展。
洪水预报作为一门相对古老的学科，其基本理论及实际应用方面，无论是国内还是国外，都有较为成熟的研究成果。如河道洪水预报的一维、二维不稳定流计算、马斯京根法、特征河长法、相应水位法等；流域水文预报中的流域水文模型更是不计其数，国内外典型的概念性降雨径流模型有斯坦福模型（Stanford Model）、萨克拉门托模型（Sacramento Model）、水箱模型（Tank Model）、新安江模型等；随着计算机技术的飞速发展，各种用于洪水预报的计算机软件系统也层出不穷。但是，洪水预报是一个非常复杂的系统工程，随着天气系统、地域特征和下垫面条件的变化，产汇流条件也随之变化，各预报对象都具有明显的特殊性。针对不同的预报对象，必须选择不同的预报模型和计算方法，甚至必须研制和改进模型结构和计算方法，以满足预报对象的需要。随着国家防汛指挥系统建设的全面展开，全国各地几乎都在开展预报方案的重新研制工作。 [9]
1.3 主要研究内容
随着全球经济一体化进展，水资源的开发利用和保护的作用将越来越重要。水资源的规划和实施需要具体落实到满足21世纪际中国社会经济可持续发展需求的水资源量与质的管理，即研究水多了、水少了和水脏了的对策与管理。在研究重大水与生态问题的过程中，对水循环过程进行综合研究；应用信息技术、计算机技术、人工智能技术建立水资源实时监控管理系统，实现水资源管理信息化，解决复杂的水资源优化配置问题研究是国内外水资源学科发展的必然趋势。结合半岛水资源开发利用实际，重点研究以下一些内容：
1、综合分析了半岛水资源的特点、开发利用现状；
2、研究半岛水资源合理配置的方法；
3、为配合半岛水资源合理配置,研究鹤地水库洪水预报的关键技术。
第二章 研究区概况
2.1自然地理
雷州半岛（以下简称半岛）位于祖国大陆的最南端，广东省的西南部。东临南海，南隔琼州海峡与海南岛相望，西濒北部湾，北接广东省茂名市和广西壮族自治区；是粤、桂、琼三省交汇点，海南与大陆联系的咽喉；背靠大西南，地理位置为E109º41′~110º58′，N20º17′~21º57′，东西宽97km南北长190km，海岸线总长为1537.1km，有大小岛屿9个，港湾18处，渔港17处，有适宜建深水港口的海岸线97Km；其中湛江港是我国十大港口之一，是世界上少有的深水良港和云、贵、川、黔物资主要进出口港。
2.1.1 地形地貌
半岛由雷北火山群、雷中冲洪积平原和雷南火山群三部分组成；地形属平台阶地及低丘陵带，以台地、丘陵、平原为主，地势北高南低。北部火山群分布着湖光岩、城岭、交椅岭等12座死火山口，可以分出三级玄武岩台地，丘陵起伏，以双峰顶为最高，海拔393m，其余一般为30～80m左右。中部城月至东兴，东海岛、平岭一带为冲洪积平原及侵蚀剥蚀台地，以遂溪县螺岗岭为最高，海拔233m，其余一般为20m~40m。南部以石峁岭~石板岭为中心的火山群，由30多座死火山口组成，周围分布着三～四级玄武岩台地；以南渡河以南的大岭和石板岭为最高，海拔分别为259m和254m。沿海为海成阶地和砂堤、砂地及三角洲平原，海拔一般为2~20m。土地总面积为12471km2，其中平原面积为4939 km2，占39.6%；台地面积为4851 Km2，占38.9%；丘陵面积为2681 km2，占21.5%。
北部地层自北向南分布着下生界片岩，石英岩，混合岩，以寒武系泥质石英砂岩、石灰岩，炭质绢云母岩为主。南部多为第四系沉积物和玄武岩喷出残积岩覆盖。自廉江以南经遂溪~海康全部为冲洪积层及玄武岩地区，南渡河以南~徐闻属海陆相沉积物，玄武岩覆盖其上；沿海多有海积阶地
2.1.2 河流水系
半岛内河流众多，东北部的鉴江，西北部的九洲江，分别发源于信宜和广西壮族自治区，均由北向南出境入海；发源于半岛中部的南渡河由西北向东南流入大海。遂溪河、龙门河、通明河、城月河等大小河流也分别由中部的螺岗岭和南[1] [10]。
部的大岭、石板岭附近发源，由东、西、南方向独流入海。集水面积在100 km2以上的干、支流有42条，其中独流入海的有20条；集水面积在500~1000 km2的河流有1条；独流入海的集水面积在1000 km2以上的有鉴江、九州江、南渡河和遂溪河4条。主要水系见图2-1。
图2-1 半岛内主要水系分布图
2.1.3 水文气象
半岛地处亚热带季风气候区，气候温和，终年无雪，间有霜冻。多年平均气温为22.5℃,最高气温为38.7℃。冬季受大陆性气候影响，时有不同程度的寒流侵袭，气温下降至0℃。由于地处台风路径，常受到热带风暴、台风的侵袭和影响，平均每年2~3次。空气湿度大，年平均为84%。
半岛内植被良好，大部分山岭有树木、灌木和竹草覆盖。大部分地区水土流失不严重，海康西部，南渡河上游和遂溪西部海滨诸小流域树木不多，灌木覆盖少，土壤被侵蚀并有崩山，水土流失较严重。原水土流失面积为581 km2，近年来经综合治理，水土流失面积逐步减少。土壤以红壤土、粘土为主，间有砂壤土。
2.2 社会与经济
2.2.1 工业
经过多年的发展，特别是最近几年来，半岛内已形成机械、化工、造船、汽车制造、电子、食品、制糖、制盐、纺织、建材、橡胶制品、炼油、卷烟和家用电器等门类齐全，结构轻型的工业体系。坡头区是南海西部石油公司所在地，霞山、赤坎区间的技术开发区，东海岛经济技术开发实验区是半岛内（湛江市）重要的工业开发基地。近年来通过引进外资和先进设备，经济效益有了显著提高。但与珠江三角洲地区相比，其工业基础还相对薄弱。
2.2.2 农业
半岛内农业自然资源丰富,农、林、渔生产条件好，现已成为广东省重要的蔗糖、热带作物、海洋渔业生产基地。农业以水稻、番薯为主，经济作物有花生、蒲草、橡胶、胡椒、黄麻等，尤其是蔗糖产量占全国总产量的14.2%。近年来，围绕农业增产、农民增收和农村稳定的目标，通过调整和优化农业产业结构，推进农业产业化经营，克服了干旱、台风等灾害性天气影响，实现了农业持续增产。
2.2.3 渔业与养殖业
半岛是海洋渔业生产基地，渔业生产在广东省占有重要的地位。较为有名的有鲍鱼、对虾、龙虾、螃蟹和海蟹等；海水养殖业比较发达，主要以蚝、贻贝和鲍鱼为主。近10多年来，经过不断地开发与结构优化，取得了良好的经济效益。
2.2.4 矿产资源
半岛内矿产资源丰富,西北部蕴藏有水晶、金、铜、硫磺、铁、石灰石及云
母等工业原料矿藏；南部有玻璃砂、高岭土、钛、锗等；大陆架蕴藏着丰富的石油。
2.2.5 交通运输
半岛内具有陆、海、空完备的交通运输网。公路运输网纵横交错，四通八达，黎湛铁路与湘桂、三茂铁路相连；湛江港是初具现代化规模的对外贸易港口，现有17个泊位，可停靠万吨级货轮，是云、贵、川、黔物资的主要进出口港，与80多个国家和地区有贸易运输往来，货物年吞吐量已达1531×104 T以上；民航湛江机场每天有班机与广州、海口、深圳相通，客运周转量达2135×104人km以上。
2.2.6 旅游资源
半岛区域内海岸线曲折多港湾、岛屿。它既有广阔的滩涂，浪静水深的良港，又有东海岛等多处天然海滨浴场；霞山区西南18km的湖光岩，是由火山喷发而形成的火山湖，面积为2.4 km2 ，其水深清澈，景色秀丽，是疗养与游览胜地。
2.2.7 邮电通讯
近年来移动电话、互联网络、数据通讯等邮电通讯业务快速发展。电话机总数、市话交换机容量、移动电话用户，通过市电信部门网络线路作为出口的因特网用户，城市、农村电话普及率逐年增加[2] [11]。
据2000年资料统计，半岛内总人口为694×104人，社会总产值为407×108元，农业总产值为179×108元，养殖业总产值为47×108元（含海洋渔业），旅游业创收4.5×108元。人均GDP为5865元，按当年汇率计算，人均为720美元，与广州市人均GDP为4175美元相比，相差悬殊。
参照国务院发展研究中心选择的地区协调发展评价指标（人均GPD、GPD中非农产业的比重、工业总产值中非国有的比重、出口依存度、自筹资金占总投资的比重、科技人员占总人口的比例、公路密度及年人均用水量等），将半岛近年来相应指标与全国平均值比较，半岛社会经济虽发展迅速，当就总体而言仍处于社会生产力欠发达状态，城乡二元经济结构没有改变，城乡差距扩大趋势尚未扭转。虽然“九五”期间经济实力有所提升，但出口依存度、科技势力和水资源条件明显低于全国平均值，与广州市、珠江三角洲地区及广东省全省平均值差距更大，其经济结构低级化的深层矛盾比较突出。
国际上从整体经济竞争力角度将一个区域的经济发展分为四个阶段：一是要素推动阶段，竞争优势主要取决于其劳动力和资源优势；二是投资推动阶段，优势主要取决于资本投入；三是创新推动阶段，主要取决于研究、开发和创新获取高额利润；四是财富推动阶段，由未来综合因素持续推动其发展。半岛社会经济发展仍处于第一和第二阶段，主要依靠资源和资本积累取得发展。其工业基础还相对薄弱，工农业产业结构构成较原始，工艺水平不高，水资源利用率低。
第三章 水资源及其特点
3.1 水资源量
3.1.1 降雨量
半岛降雨主要由低压槽和台风天气系统形成。多年平均降雨量为1488mm，在地区上分布不均匀。在徐闻、海康交界处的大岭、石板岭为降雨中心，年降雨量可达1600 mm；但西部、北部湾沿岸雨量较少，特别在徐闻县的迈陈、西连一带多年平均降雨量仅有1200 mm左右，易受干旱影响。降雨年际间变化大，年内分布不均，4~9月降雨量占全年降雨量的80%左右；据湛江站资料统计，1980年年降雨量为2230 mm，而1955年年降雨量为648 mm，两者相差达3.44倍。半岛各县（市）多年平均降雨量统计、多年平均降雨量见表3-1。
表3-1 半 岛 各 县 （市） 多 年 平 均 降 雨 量 统 计 表
3.1.2 蒸发量
半岛由于日照时间长，气温高，受亚热带干热风的影响，使得岛内蒸发量较大。根据广东省水文水资源局编制的“广东省水资源”的蒸发量等值线图，其水面蒸发量（E601蒸发皿）在1400mm左右。 3.1.3 地表水资源量
根据1956～1989年资料系列分析，半岛多年平均径流深为665.6mm，北部为650～900 mm，南部为400～537 mm；多年平均河川径流量为83.01×108m3,过境水量为85.85×108m3，两者合计为168.86×108m3。主要河流径流量计算成果见表3-2，各县（市）河川径流量见表3-3。 3.1.4 地下水资源量
半岛北部为基岩隔水边界，其余三面环海，构成了一个相对独立的水文地质单元，径流、地下水的补给及其排泄自成体系。以降雨入渗和地表水渗漏补给为主的地下水比较丰富。埋深小于30m的浅层地下水量约为29.34×108m3；埋深在30～200m和200～500m的中、深层地下水量约为9.96×108m3，两者合计为39.30×108m3。
表3-2 半 岛 内 主 要 河 流 径 流 量 统 计 表
表3-3 各 县 （市） 河 川 径 流 量 统 计 表
3.2 水资源特点
3.2.1 水资源量不算丰富
半岛降雨量虽较多，但水资源量并不算丰富。按照我国年降雨量，径流深等要素综合分带表的划分，半岛区内属多水带，局部地区为丰水带。但按人均水资源量分析，就不算丰富。半岛内人均本地水资源量为1519m3，加上过境水资源量，则人均水资源量为3039m，是广东省全省人均6613m的46.7%，约高于全国人均2478m3。但过境水资源量主要集中在汛期，其大部分以洪水方式出现；再加上境内河流短浅且独流入海，水利工程调蓄水资源的能力低，每年有70～80%的河川径流流入大海，难于得到有效利用。 3.2.2 水资源量时空上分布不均
据湛江市气象站资料，1980年降雨量为2230mm，年径流量为1090mm。1955
3
3
年降水量为648mm，年径流深为162mm。两年其降雨量相差3.44倍，而年径流深相差6.75倍。说明年降雨量和年径流量年际间变化较大。
枯水年连续发生，如1954～1960年连续7年为枯水年，7年平均径流量为正常年份的61.0%，其中1955年径流量仅为正常年份的28.0%。由于枯水年连续发生和各河流的河川径流丰、枯同步，一定程度上增加了水资源开发利用的难度。
年降雨量，年径流量在年内分布不均匀。一般年份汛期4~9月降雨量占全年降雨量的80%左右，地表径流占全年地表径流的70%左右。每年2~4月份，正是水稻需水季节，但降水量极少，河川径流也很少，经常发生春旱。
水资源量在地区上分布不均匀。如徐闻县境内的曲界、石板岭一带年降雨量均值达1600 mm，而西部沿海的迈陈、西连等一带年降雨量均值仅为1200mm，两者相差400mm。降雨量分布一般是北部较多，东部、西部和北部湾沿海较少；湛江市区内南三岛、东海岛和卤州岛降雨量也较少。
地表径流量的地区分布情况与降雨量分布大体相似。地下水资源量在地区上分布也不均匀，地下水补给模数徐闻县境内为44.9×104m3/km2，而湛江市区仅为27.5×104m3/km2，两者相差17.4×104m3/km2。 3.2.3 地下水资源量较丰富
半岛具有较好的地下水储存和补给条件，地下水资源量较丰富。这在一定程度上弥补了水资源量在时空上分布不均和河流短浅的缺陷，是半岛人民生活用水和工农业用水的重要水源。但集中和大量的开采地下水，使半岛内地下水位已呈普遍下降趋势，局部地区已出现超采状态，有的地区已出现地面沉降下陷等问题。 3.2.4 天然水质好且污染不严重
总体上说，半岛内天然水质好，污染不严重。半岛内目前水质大部分符合生活用水和食品生产用水的水质要求。局部地区，如鉴江的小东江因受茂名市排污影响水质为Ⅳ类；九州江的缸瓦窑河段因受上游雅糖糖厂排污影响，枯水期水质为Ⅳ类。
地下水天然水质也比较好。浅层地下水局部地区受污染；中、深层地下水未受污染，水质良好。但近年来，随着经济建设的快速发展，点、面源污染的急增，地表、地下水受污染程度有逐年上升的趋势
[12]
。
第四章 水资源合理配置
为了保证社会经济的可持续发展，必须确立人与自然和谐共存的发展方针，为此必须以水资源的可持续利用，支持社会经济的可持续发展。统筹全局，调整产业结构和转变经济增长方式；合理安排生态环境建设，建设高效节水防污的经济与社会；在水资源可持续利用和保护生态环境的条件下，相应地合理配置水资源是实现水资源与经济协调发展的重要措施。
4.1 需水预测
半岛水利工程体系是以综合开发为目标建设的。需水主要是城镇生活用水、工业用水、农业用水和农村生活用水四大部分。根据半岛实际用水水平及发展趋势，有关部门通过分析确定不同水平年的各项用水定额，然后根据人口，经济发展指标对各项需水进行了预测。 4.1.1 城镇生活需水量
城镇生活用水涉及的因素很多，与人口增长，生活水平，人均经济收入，住 宅与公共建筑面积以及乡镇发展规模等因素密切相关。城镇生活需水量预测方法较多，采用综合用水指标法，计算公式为：
W=L⋅P (4-1)
[1]
式中，
W～为不同水平年的预测需水量；
L～为综合平均用水定额；
P～为不同水平年的人口发展规模。
半岛城镇生活需水量预测成果见表4-1。
表4-1 半 岛 城 镇 生 活 需 水 量 预 测 成 果 表
4.1.2 工业需水量
工业用水涉及工业结构、工业布局、工艺及技术水平，并与国民经济发展密切相关。根据半岛内各县（市）计划部门的经济发展指标和不同水平年的节水情况，在1990年工业用水的基础上，采用改进工艺、提高用水的重复利用率等措施降低万元产值用水量的方法预测需水量。计算公式为：
W2=式中，
1-n2
W1 (4-2)1-n1
W2～为不同水平年的预测万元产值需水量；
W1～为1990年调查统计的万元产值用水量； n1～为1990年工业用水重复利用率；
n2～为不同水平年的工业用水重复利用率。 半岛工业需水量预测成果见表4-2。
表4-2 半 岛 工 业 需 水 量 预 测 成 果 表
4.2.3 农业灌溉需水
农业灌溉需水与农业灌溉面积、灌溉制度、作物组成和灌溉措施有关。半岛的主要农作物为水稻和甘蔗。1990年半岛耕地面积为508.9×104亩，比1989年的497.9×104亩增加11.0×104亩，水稻有效灌溉面积和保灌面积分别为294.46×104亩和233.52×104亩，主要是甘蔗基地建设开荒种植增加。规划到2020年保持1990年的耕地水平或稍有下降。有效灌溉面积和保灌面积随着渠道
防渗工程的增多和管理水平的提高有所改善和提高。据调查，目前水稻渠系水利用系数为0.60～0.64。预测2010年和2020年将分别达到0.68～0.80和0.72～0.85。随着甘蔗基地的建设，管道输水的比重逐年增加，目前为0.65～0.75。预测2010年和2020年将分别达到0.69～0.80和0.75～0.85。半岛农业需水量预测成果见表4-3。
4.2.4 农村生活需水量
1990年农村生活用水为91～169L/人.日，平均为121L/人.日。近年来，随
着农村乡镇企业的发展，人民生活水平和生活质量的提高，牲蓄饲养量的增加，用水量逐步有所提高。半岛农村生活需水量预测成果见表4-4。
表4-4 半 岛 农 村 生 活 需 水 量 预 测 成 果 表
4.2.5 需水量预测结果总汇
半岛分类需水量预测结果总汇成果见表4-5。
表4-5 半 岛 分 类 需 水 量 预 测 结 果 总 汇 表
4.2 水资源合理配置
半岛的可持续发展与社会经济持续发展互为依存，都是建立在自然资源、社会资本、科学技术、人文资源的基础之上。水资源战略的基本目标是规划水资源优化配置的途径，寻求优化的水资源配置效率，在市场经济的条件下，水资源的开发、利用、配置、节约、保护与再生机制的治理是水资源战略的核心内容；分析研究水资源优化配置的影响因素，系统分析、综合规划、优化设计、集约经营，协调和谐是实施水资源战略的基本方法；以效能、效率、效益评价体系支持决策是实施水资源战略的必要手段。随着农业经济向工业经济和知识经济的迈进，创新水资源的价值体系是半岛水资源战略的经济基础。
从上面的预测可知，需水量由1990年的30.12×108m3增长至2010年的45.86×108m3（高方案），其中工业缺水最多，为8.48×108m3。随着国民经济建设的快速发展，人民生活水平和生活质量的提高，各类需水量还将逐年增长。由于受早期规划用水指标的约束，城市及乡镇供水、水产用水、环境用水受到限制，发展缓慢。其主要原因是农业用水粗放管理，没有从水资源配置方面建立必要的约束。如水稻种植从育秧、泡田到大田全生长期的供水量灌溉定额超过400 m3/亩；受农业经济及生产力水平的限制，没有应用先进的灌溉技术、灌溉制度和现代农业的非工程综合措施，以占用农业水资源需要补偿为理由限制城市供水及其他经济部门或产业供水，在一定程度上抑制 城市、乡镇的发展，以致影响社会经济与居民生活质量；掩盖并浪费了水利工程应有的效益。
供水结构的单一化，使水资源配置效率未能在社会经济效益化目标中发挥作
用。在农业经济结构调整和农业科技进步的今天，不能在固守传统观念。水资源配置原则不是恒定的，需要随着社会进步、科技进步、经济结构的调整做动态的分析与改进。经济学重视可变资本的运用，社会学重视人文关系的演变，水资源经济学作为社会经济学的分支，在重视自然资源、社会资本、人文进步的同时，尤其要重视运行机制的创建。即重视用技术效率、生产效率、制度效率、配置效率和分配效率来阐述社会经济可持续发展的资源管理与安全保障。半岛的可持续发展战略从根本上说，还必须建立一系列的与水资源开发、利用、配置、节约、治理与保护相关的管理体制，制定完善的水资源价格体系，为建设、经营和管理提供法律保证，从而实现水资源经济运行中资本的保值与合理增长。
根据半岛产汇流特征、水资源开发利用特点以及维护生态环境稳定的需要，将半岛水资源开发利用划分为水源涵养保护区、水资源开发利用区和生态环境保护区，水资源的合理配置应结合各功能区的特点进行。 4.2.1 水源涵养保护区
水源涵养保护区是半岛各河流的主要产流区，其补给来源是降水，其稳定的产流和良好的水质是水资源利用区经济发展的基本保证，也是维持生态环境的基础。半岛内的鉴江、九州江、南渡河和遂溪河源头地区以及鹤地、长青、大水桥等大中型水库集水流域的源流区均属水源涵养保护区。从水资源合理配置的角度出发，水源涵养保护区应退耕还林，特别是库区内后靠安置的水库移民区因环境容量有限，耕地面积不足，防止过度开发，将人类活动影响降低到最低限度，积极采取各种生物措施涵养水源；从强化管理的角度出发，应加强水源涵养保护区用水量的限额管理，保证水源涵养保护区水量按质按量供给下游地区。 4.2.2 水资源开发利用区
水资源开发利用区是半岛水资源的主要消耗区，水资源的消耗是社会经济发展的基础。前已述，半岛水资源的时空分布极不均衡，水利工程建设及基础设施各异，主要存在工程性缺水。对于工程性缺水，通过增建或改建蓄、引、提水等工程对水资源进行合理的配置，以满足社会经济各部门的用水要求，如为解决湛江市工程性缺水，通过鹤地、湖光岩、赤坎、甘村水库和青年运河主干渠道等工程对水资源进行合理配置，增加供水量；同时对引、提水渠道进行节水改造，通过联合调度、配置，缓解湛江市用水紧张的局面。遂溪河口的五里山水库、南三
水库、城月水库、那郁水库、鉴江口挡潮蓄淡工程、湛江市堵海蓄淡工程的建设，增加调蓄量，提高了半岛水资源开发利用程度。
现有水利工程的联合运用、合理调配，是发挥现有工程最大效益的有效措施。它可以减少丰水年的弃水量，增加枯水年的供水量。特别是地表水与地下水的联合运用与调度，在半岛具有更重要的现实意义和深远的历史意义。通过地表水与地下水的联合运用与调度，可以在丰水年或汛期用地表水替代地下水供给城市生活和工业用水；以便让地下水有一个恢复期，避免地下水位逐年下降。待到干旱年份或枯水期地表水较少时，再抽取地下水。这种联合运用与调度并不复杂，只要水资源实行统一管理，就可以实行。资源型缺水地区，在节水的基础上通过区域性跨流域引、提水工程，以满足社会经济发展的需水要求。
半岛将面临缺水形势，新水源工程的兴建有一个实施的过程，水资源供需不平衡的矛盾将长期存在，全面节约用水是解决半岛水资源供需矛盾的一项长期的重要对策。其中，农业节水是当前的重点，从长远看，城市用水和工业用水将逐年增加并转化为用水大户，所以工业节水是关键。 4.2.3 生态环境保护区
生态环境保护区是半岛水资源的最终消耗区。在水资源量消耗的同时孕育了森林、灌木、植被和湖泊。这些天然生态减缓了水土流失和土地的荒芜进程，在维持半岛生态环境稳定方面发挥着重要的作用。因此，水资源开发利用区不仅要加强水资源保护，开展污水处理和回用，而且水资源消耗必须考虑环境保护区的低限需水要求。在提高半岛水资源承载能力的基础上，逐步实现水资源合理配置。
水资源合理配置的核心就是在分析岛内水资源特点、开发、利用、保护及影响因素的基础上，寻求有效的水资源配置效率。半岛内水资源在数量和质量上具有显著特点，西北部河流以及大、中型水库集水流域的本地径流水资源量相对较少但水质交好；过境客水和潮流量丰富但水质较差。东部半岛周边地区以工业和城镇生活用水为主，其余地区基本上以农业、养殖业用水为主。从水资源合理配置的角度出发，应根据城市工业、农业、生活和环境用水等用户对水量水质的不同要求，按照来水的特点，选择地表水或地下水、本地水或过境水、海水或污水回用；通过蓄水工程和主干渠道、鉴江口挡潮蓄淡工程、半岛堵海蓄淡工程等，实现水资源的合理配置。
4.2.4 应遵循的原则
党的十五届三中全会明确指出“水利建设要坚持全面规划，统筹兼顾，标本兼治，综合治理的原则，实行兴利除害结合，开源节流并重，防洪抗旱并举”的方针。中央有关领导多次指出“要把水资源合理开发与节约利用放在突出的位置，把改善生态环境作为重点的课题研究解决”
[14]
。笔者认为，适应半岛的水资源
合理配置应遵循：（1）资源开发、节约、保护相协调；区域资源、人口、环境相协调；社会效益、经济效益、环境效益相协调；实现在开发中保护，在保护中开发。（2）在经济结构调整和产业布局中要考虑水资源的条件，注重水资源的配置；实行以水定产、以水定供、以供定需；水资源的开发利用要充分考虑生态环境问题。（3）注重节约用水和水资源高效利用，开源与节流并重。（4）实行开发、利用、治理、配置、节约保护的统一规划、统一调度、统一配置、统一管理。（5）因地制宜、突出重点、统筹规划，分步实施；工程型缺水地区要修建或扩建或改建调蓄工程，资源型缺水地区要实施引、提水和节约用水，水质型缺水地区要加强水资源保护和监测监督。（6）依法治水和按经济规律管理水资源。
4.3 其它措施
4.3.1 调整产业结构和转变经济增长方式
水资源是半岛地区社会经济发展和生态环境保护的主要制约因素。半岛的社会经济发展必须考虑水资源的承载能力和生态环境的人口容量。1999年湛江市各县（市）产业结构见表4－6。
表4－6 1999 年 半 岛 内 各 县（市）产 业 经 济 指 标 表
从表4－6中可见，第一产业所占的比重大。所以，应根据提高总体用水效益的需要，规划好第一、第二、第三产业的比例，逐步调整产业结构，提高第一、第二产业的比重；将目前以农业为主的结构尽快调整为农林牧渔相结合的合理结构。
4.3.2 建设高效节水防污的工业体系
半岛应和全国一样，走一条科技含量高，经济效益好、资源消耗低、环境污染少，人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路。根据半岛的特点，应避免发展用水量大的产业。半岛工业的基础是能源、矿产和农林牧渔产品加工。石化企业要进一步做好水源建设，推行节水减污的清洁生产技术，将污染从源头削减，并加强污水处理关键技术的应用和工艺设备的技术改造，加强节水工作，促进石化生产与环境保护协调发展。对耗水量很大的有关技术，应进一步论证其合理使用范围。通过加大资金、技术和智力的投入，优化产业结构，改变生产增长方式，使资源高消耗型的工业向资源节约型的现代工业转变。 4.3.3 建设高效节水防污的农业体系
半岛地区的水土资源主要为农业特别是粮食和挂果种植业占用消耗。因此，推动半岛地区经济增长方式转型的核心是：要用高投入、高产出、资源低消耗型的现代农业逐步取代低投入、低产出、资源高消耗型的传统粗放型农业，大力加强农牧渔业的基础建设。除常规田间节水技术，渠道防渗技术外，应结合农业产业结构调整大力发展喷滴灌等高效节水工程建设，特别对水资源缺少地区，除常规地面灌溉外，应逐步实施以管道灌溉为重点的高效节水技术。在农业用水不增加并逐步减少、耕地和灌溉面积总体不增加、农林区面源污染减少，生态环境逐步恢复改善的条件下，稳定提高农业综合生产能力，大幅度提高林果业、海洋渔业、养殖业和加工业比重，优化产业结构，将目前以农为主的结构尽快调整为农林牧渔结合的合理结构，使资源高消耗型的农业向资源节约替代型的现代农业转变。
4.3.4 水资源统一规划管理
在科学论证的基础上尽快进行水资源开发利用和保护的全面规划。面对日益严峻的缺水危机，水资源全面规划应成为半岛发展计划和其它各种经济规划的基础。半岛内河流开发治理和水资源的合理利用对经济发展起着至关重要的作用。应尽快编制半岛内各主要河流，特别是跨省河流的水资源开发利用规划。以流域管理为前提，建立、健全和完善流域管理与区域管理相结合的水资源统一管理体制，通过提高流域管理机构的能力来提高流域管理水平。对跨省区、地区的河流要强化流域的水资源统一管理，在流域统一管理的前提下充分发挥区域水资源管
理的作用。对规划的水源工程进行前期工作已刻不容缓，特别是对规划的水源工程范围内的建设和水源保护应按水源工程规划进行布局，以免造成不必要的损失、浪费和环境问题。 4.3.5 建立水权制度
产权市场是资本市场的重要组成部分。通常意义上的产权，是指通过法律、法规得到国家保护的，排他的所有权、占有权、支配权、使用权、经营权的总和。水权主要涉及水资源的所有权和使用权。建立水权制度的主要目的是：确定区域水资源承载能力或可利用量；分析水资源的需求结构；水权分配与转让。目前半岛的水市场仍然是初级的，主要表现在：①多龙管水，政出多门，水资源所有权无形旁落；②水资源使用权无序取得；③水权的非市场转让；④跨省河流的水资源和水权不明导致不合理使用和严重的水利纠纷。应结合半岛的实际，建立、健全和完善水资源管理法规，研究制定有关的水资源管理政策，建立水权制度。通过建立水市场或准市场，实现水权交易或有偿转让，最终实现水资源的合理配置与高效利用[3]。
第五章 鹤地水库洪水预报
鹤地水库是半岛内3座大型水库之一，分析研究鹤地水库以上流域的产汇流规律和洪水预报，对半岛水资源的规划、管理、开发利用和合理配置有着重要的意义。
目前的预报方案没有研制成一个计算机软件系统，操作运行不方便，缺乏友好的人机交互界面；预报方案功能简单，只有人工数值预报，方法单一。
鉴于上述原因，有必要用“现代洪水预报”的理念对鹤地水库的洪水预报作深入研究。“现代洪水预报”与传统预报的差别主要有三方面：（1）计算工具与计算技术。手工计算与依托计算机，两者应用技术截然不同。（2）信息采集与处理技术。传统洪水预报时期，水情信息单一，依靠人工处理。而当今，不仅信息来源多样化，现代化，而且一律利用计算机处理。（3）预报方法与技术。传统洪水预报由于手工作业，方法简单。“现代洪水预报”突破了这一限制，新的方法与技术使洪水预报发生质的变化。
5.1 流域概况
鹤地水库位于广东省湛江市廉江县九州江中游，坝址以上集水面积为1495km2，在东经110001，～110026，，北纬21039，～22023，，东临鉴江的罗江，西及西北与南流江为界，北接西江的北流江，南为雷州半岛。水库以上流域呈狭长槽形，位于十万大山、六万大山山地与粤西山地间的低丘陵地带。
水库总库容为11.44x108m3，正常高水位为40.5m，相应库容为7.95x108m3；死水位为34.0m，相应库容为2.96×108m3。是一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电、航运、淡水养殖及城乡供水的大型综合利用枢纽工程。
流域内现有中小型水库56座，其中中型水库1座，小（一）型水库17座，小（二）型水库38座，总控制面积为113.7 km2，其中中型水库控制面积为12.5 km2，小（一）型水库控制面积为73.4 km2，小（二）型水库控制面积为27.8 km2，约占鹤地水库以上集水面积的7.6%。马兰径水库是流域内唯一的中型水库，总库容为1642×104m3，对鹤地水库的洪水影响不大。流域水系及站网分布见图5-1。
图5-1 鹤地水库以上流域水系及站网分布图
5.2 气候及水文特征
流域地处亚热带地区，气候湿润，雨量丰沛。年降雨量1600～1800mm。降雨年际间变化大，年内分配不均，汛期4～10月，其中前汛期4～6月以锋面雨为主，后汛期7～10月以台风雨为主。台风雨与冷锋共同作用时，往往造成本流域较大暴雨。坝址以上流域于1960、1969、1976和1981年都出现过较大洪水，见表5-1。
九州江流域内现有水文站3个，水库站1个，解放后最早设的是缸瓦窑站，于1955年4月观测水位，1958年在鹤地设立专用水文站。60年代陆续在干流的
文官和支流塘蓬河的瑞坡设立水文站，干支流主要水文站及观测时间见表5-2。
5.3 地貌特征
流域上游大部分为崇山峻岭，山区地势陡峻，河谷深切；原始森林几乎绝迹，现多为人工林。乔木有马尾松、按树等；灌木有风尾草、芒萁等，植被一般。沿河谷为低丘陵地带或小盆地；岩层以火成岩、石灰岩为主，间有页岩、花岗岩；土壤为黄壤土；因域内丘陵或盆地内枯枝落叶层相对较厚，这些地区透水性较好，壤中流比较丰富。
5.4 工程特性
鹤地水库工程特性见表5-3。
表5-3 鹤 地 水 库 主 要 工 程 特 性 表
5.5 洪水预报
5.5.1 模型概述
鹤地水库洪水预报由三部分组成。洪水预报模型：通过产流、汇流计算预报入库流量过程；实时校正模型：根据文官（二）站实测流量Q0(t)与预报流量QC(t)之间的实际误差过程，采用线性自回归模型预报值进行逐时段实时修正；水库调洪演算模型：采用以入流为参数的动库容演算方法，计算水库主坝坝前水位。 5.5.2 预报模型
洪水预报是一个非常复杂的系统工程，随着天气系统、地域特征和下垫面
条件的变化，产汇流条件也随之变化，各预报对象都具有明显的特殊性。就洪水预报模型而言，在南方湿润和半湿润地区降雨径流过程模拟的技术水平和精度较高，已成功建成普遍适用的流域水文模型，模型已投入作业运行并在防汛调度中发挥了重要作用。鹤地水库以上流域地处南方湿润地区，气候温和，雨量丰沛，洪水预报模型选用在湿润和半湿润地区广泛应用且行之有效的三水源新安江模型。模型的结构及计算方法大家都熟知，在此不再赘述[15][16][17]。 5.5.3 流域分单元
为了反映流域内水文气象特征上的差异，模型分单元面积计算。根据水文站网布设，首先将流域分为文官（二）以上流域和文官（二）～鹤地水库区间2块面积。文官（二）以上流域面积为792km2，占鹤地水库以上流域面积的53.0%。流域内有陆川、乌石、宁潭和文官（二）4个雨量站，用泰森多边形法将其分为4块单元面积，其权重见表5－4。单元面积出口与流域出口用河网连接，形成单元面积～河网汇流系统；对每块单元面积分别进行产流、汇流计算，模拟出各单元面积上进入文官（二）的流量过程；将各单元面积上进入文官（二）的流量过程线性叠加，即得到进入文官（二）总的流量过程；将文官（二）总的流量过程进行实时校正后用马斯京干分段连续演算法演算至鹤地水库（∆t=KE=3h,n=2），即为文官（二）以上流域进入鹤地水库的入库流量过程。
表5－4 文官（二）以上流域单元面积权重表
文官（二）～鹤地水库区间流域面积为703km2，占鹤地水库以上流域面积的47.0%。流域内有文官（二）、石角、大垌排、兰山圩和鹤地水库5个雨量站，用泰森多边形法将其分为5块单元面积，其权重见表5－5。单元面积出口与流域出口用河网连接，形成单元面积～河网汇流系统；对每块单元面积分别进行产流、汇流计算，模拟出各单元面积上进入鹤地水库的流量过程；将各单元面积上进入鹤地水库的流量过程线性叠加，即得到文官（二）～鹤地水库区间流域进入鹤地水库的入库流量过程；将文官（二）以上流域进入鹤地水库的入库流量过程与文官（二）～鹤地水库区间流域进入鹤地水库的入库流量过程线性
叠加，即得全流域进入鹤地水库的入库流量过程。
表5－5 文官（二）以上流域单元面积权重表
5.5.4 模型参数
模型参数的初值是以具有实测水文资料的文官（二）作为代表性流域，经模型验证，求得其参数后，在分析参数地区规律的基础上将其移用于无实测水文资料的其它单元面积；分别以日和次洪水资料对全流域模拟，比较实测值与模拟值，优选参数。优选后的模型参数见表5－6。
5.5.5 方案精度
模型经过连续7年13场大、中、小洪水验证，精度达到《水文情报预报规范》（中华人民共和国水利部，SL250-200）所规定的甲级方案标准。（文官（二）以上流域洪水用作率定，鹤地水库以上流域洪水用作检验，成果见表5－5～5-11（表中有×表示不合格），图5－2～5-7。
表5－7 文官（二）以上流域年径流量计算成果表（率定）
表5－9 文官（二）以上流域洪峰流量计算成果表（率定）
表5－10 鹤地水库以上流域次洪径流量计算成果表（检验）
注：表4-16中平均降雨一栏为文官（二）～鹤地水库区间流域的平均降雨。
表5－11 鹤地水库以上流域洪峰流量计算成果表（检验）
图 5－2 鹤地水库950807次洪水实测与计算流量过程
图 5－3 鹤地水库9501012次洪水实测与计算流量过程
图 5－4 鹤地水库980516次洪水实测与计算流量过程
图 5－5 鹤地水库980523次洪水实测与计算流量过程
图 5－6 鹤地水库980624次洪水实测与计算流量过程
图 5－7 鹤地水库200509次洪水实测与计算流量过程
5.6 实时校正模型
模型计算值与实测值（流量或水位）之间往往存在一定的误差，造成两者间误差的因素很多，若针对某一个单一的因素，它们是难于描述和预见的。鹤地水库有文官（二）入库站，故利用已获得的文官（二）实测流量或水位误差信息，用时间序列分析方法探讨误差时序的规律性，建立二阶线性自回归模型；用最小二乘法原理计算回归系数；用此模型对文官（二）以上流域计算的流量进行逐时段的实时修正。 5.6.1 线性自回归模型[18] [19]
设模型计算的文官（二）流量过程QC(t)与实测的流量过程Q0(t)之间的误差为：
E(t)=QC(t)-Q0(t) (5-1) 若误差具有连续性且时间系列存在线性关系，则可写成：
Et=φ0+φ1Et-1+φ2Et-2+⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅+φnEt-n (5-2) (5-2)式为n阶线性自回归模型，若采用二阶时，（5-2）式可改写为：
Et=φ0+φ1Et-1+φ2Et-2 (5-3)
式中，
φ0,φ1,φ2,⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅,φn～为回归系数；
Et,Et-1,Et-2,⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅,Et-n～为模型计算误差。 5.6.2 回归系数的确定
根据已知的误差信息由（5-3）式可计算未来的误差值，进而修整计算（预报）值。（4-5）式的关键是确定回归系数φ0,φ1,φ2。
系数的确定有在线与离线两种。在线可以考虑作预报时的状况；离线可以考虑平均情况。本次计算采用离线。
1、在线逐时段跟踪
在线逐时段跟踪指随着时间t的变化，每次确定回归系数φ0,φ1,φ2都是根据t之前最接近的m个误差信息[Et,Et-1,Et-2,⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅,Et-n]来建矛盾立方程组，用最小二乘法原理将其化为正规方程组，求解回归系数。由于m个定不变，点据随时间的推移不断变化，因而求解的回归系数每一时段均不同。
2、离线确定
根据13场大、中、小洪水的流量计算与实测误差过程分别建立矛盾方程组，用最小二乘法原理将其化为正规方程组，求解回归系数。用上述方法求出的各组回归系数分别进行相关和方差分析，并用F值对整个回归进行显著性检验，判断其线性关系是否显著。经检验后确定回归系数。
5.7 调洪演算模型
鹤地水库除主坝外，还有许多的副坝。作为探讨，水库调洪演算采用以入流为参数的动库容演算方法[20] [21]。动库容曲线和调洪演算工作曲线分别由（5-4）和（5-5）式拟合。
H=α0+α1V+α2V2+α3V3
（5-4） （5-5）
Q=β0+β1W+β2W2
W=
Vq
+ . （5-6） ∆t2
式中，
H～为水库坝前水位；
V～为水库库容；
q～为水库泄量（含溢洪道，泄洪洞泄量和发电流量）；
∆t～为计算时段；
αi,βi～为曲线拟合系数，与入库流量有关。
演算时，先根据洪水预报模型计算（预报）的入库流量过程和水库蓄量由（5-5）和（5-6）式计算出当时的泄量，用水库水量平衡方程计算出时段末水库蓄量，由（5-4）式计算出时段末水库主坝坝前水位。
5.8 界面设计
鹤地水库由于尚未建成水情自动测报系统，研究工作主要为该系统的建设提供一些科学依据。
操作系统服务器为Microsoft Windows NT Server。工作站为Microsoft Windows NT Workstation或Microsoft Windows98/200。其特点是实现了图形用户界面技术，开发的用户界面友好直观；可实现多任务运行；应用程序操作简单、方便等。
数据库SQL-SERVER、SYBASE、ORICALE或ACCESS任选。开发语言为Microsoft Visual Basic6.0，32位。考虑到系统升级，性能改善的需要，设计时尽可能考虑其兼容性、可扩充性、可移植性；硬、软件环境和数据库遵循国家和行业主管部门的规范规程。
界面和所有计算程序是在Visual Basic6.0 for Windows98 环境下开发。设计的部分界面见图5－8～5－12。
图5－8 鹤地水库洪水预报菜单（一）
图5－9 鹤地水库洪水预报菜单（二）
图5－10 鹤地水库洪水预报菜单（三）
图5－11 鹤地水库洪水预报菜单（四）
图5－12 鹤地水库洪水预报菜单（五）
第六章 结论与展望
6.1 结 论
21世纪人类面临着水安全的挑战，半岛经济发展要首先解决水资源合理开发与持续利用问题。正如专家们在2000年中国科协学术年会中指出的那样，水的持续循环和利用主要是宏观因素，它涉及全球发展变化、天然径流、地下水状况、湖泊和水库蓄积、植被和地面蒸发，还涉及地区经济发展、人民生活用水的增长，生态环境建设，要从全局进行规划研究[22][23]。
本文结合半岛地区水资源开发利用实际，分析了半岛地区水资源可持续利用方面存在的问题，本着理性与实用性相结合的原则，综合分析了半岛地区水资源的特点、开发利用现状和进展情况；对半岛地区水资源合理配置与管理的综合对策措施进行了研究；对鹤地水库以上流域洪水预报和水库月径流预报进行了研究。论文的主要特点：(1)对半岛地区水资源量和可利用量分析的基础上，结合目前半岛地区水资源开发利用情况，认为半岛地区水资源还有相当的开发潜力。
(2) 对半岛地区水土资源组合问题、经济发展与环境问题、水工程问题、水资源开发与管理问题、水资源战略要素、水资源利用率和需水分析预测进行了探讨，提出了半岛地区水资源合理配置的基本思路和加强水资源管理的对策措施。(3) 对鹤地水库以上流域洪水预报和水库月径流预报进行了研究，为鹤地水库水情自动测报系统、实时洪水预报系统和半岛三防指挥系统、半岛水利信息化系统的建设提供一些有益的参考与借鉴。（4）作者尽了自己最大的努力，花了大量的时间用于研究工作。但半岛地区水资源优化配置与管理，预警预报是一项极其复杂的系统工程，它涉及社会、经济诸方面和各学科领域，研究工作仅仅是个开始，尚有许多问题需要进一步的研究探索。
6.2 展 望
现代水资源的开发利用和水利工程建设的特点是从单目标走向多目标的综合利用，从单项工程建设逐步发展成流域综合开发[24]。可持续发展的定义为“既满足当代人的需求又不危及后代人满足其需求的发展”。可持续发展是以自然资源的可持续发展利用和良好的生态环境为基础；以经济可持续发展为前提；以谋
求社会的全面发展为目标。只要社会在每个时段内都能保持资源、经济、社会同环境的协调，那么这个社会的发展就符合可持续发展的要求。实现区域水资源统一规划和优化配置，加快节水改造，实施水污染防治，调蓄工程的改造改建和防洪减灾非工程措施的建设是半岛地区亟待解决的问题。这些不仅要依赖于岛内的国民经济水平，更重要的还是各级政府的投入到位，这里包括资金的投入和政策、机制的完善等多方面内容。在今后的工作中，重点围绕以下几方面寻求有较大突破：
1、实现区域水资源开发的统一规划和调配
随着半岛内化工工业、冶金建材、渔业与养殖业的逐年发展，城市化率提高，经济与人口的快速增长，水土流失、环境逐年恶化都对水资源提出了更高的要求。必须建立健全和完善流域管理与区域管理相结合的水资源统一管理体制，通过提高流域管理机构的能力建设提高流域管理水平，实现区域水资源开发的统一规划和调配。做好鉴江、九州江、南渡河和遂溪河等流域规划与水资源优化配置，做到统一调配，互补余缺。
2、调整农业产业结构
半岛光照充足，但土地资源的存量有限，人均土地，特别是人均耕地少；降雨集中，部分地区土壤侵蚀严重。农业产业化结构体系建设应以大农业为主，以土地为依托，以水土保持与雨养农业为重点，调整农业产业结构，建立林果基地，以农业经济推向农、林、牧、渔、企多元化产业协调发展，让有限土地资源发挥最大的效益。这样既可减少水土流失，保护生态环境，又可促进农业发展。
3、加快节水改造工程
半岛农业用水所占比重大，而灌溉水利用系数较低。除常规田间节水技术，渠道防渗技术外，应结合农业产业结构调整大力发展喷滴灌等高效节水设施农业；特别对水资源缺少地区，除常规地面灌外，应逐步实施以管道灌溉为重点的高效节水技术。管道输水灌溉同其它节水灌溉比较，更具有成本低，耗能和占地少，管理费低防渗漏，输水快，省时省力，技术易掌握的优点。
4、实施工业企业以节水、节能、治污为重点的技术改造
以高新技术改造传统的工业体系，使工业用水重复利用率提高；实现污水资源化，控制工业污水及废料排放量；城市生活用水全部经过一级处理，以提高水
的利用率；对难于治理的污染源采取停、转、并等措施；湛江市要加强地下水的定量开采，抑制地下水位下降趋势；对城市近郊农业，禁止使用未经处理的污水灌溉，严格遵守农药使用规定，以防污染地表、地下水体。
5、加快非工程措施建设
现代化建设和经济的快速发展对雷州半岛的水利建设，尤其是三防指挥系统、水利信息化系统建设提出了更高的要求。半岛的水利建设，尤其是非工程措施建设面临的新问题也迫切需要以新的理念来认识、研究、规划和实施。鹤地、长青、大水桥水库是半岛3座大型水库，它们对半岛水资源的规划、管理、开发利用和合理配置有着重要的意义。当务之急是尽快筹建或改建三座水库的水情自动测报系统、实时洪水预报系统、防汛决策支持系统的建设。
6、开展多水源联合调度模型研究
现有水利工程的联合运用、合理调配，是发挥现有工程最大效益的有效措施
[25]。它可以减少丰水年的弃水量，增加枯水年的供水量。特别是地表水与地下水的联合运用与调度，在半岛具有更重要的现实意义和深远的历史意义。研究多水源联合调度模型、地表水和地下水联合调度的非线性模型及求解方法、流域多目标优化配水模型等。通过地表水与地下水的联合运用与调度，可以在丰水年或汛期用地表水替代地下水供给城市生活和工业用水；以便让地下水有一个恢复期，避免地下水位逐年下降。待到干旱年份或枯水期地表水较少时，再抽取地下水。
7、开展海水利用研究
海水利用是解决半岛水资源供需矛盾的战略措施之一。半岛三面环海，海水利用有得天独厚的条件。目前有些化工厂已用海水作为工业冷却水。应积极开展海水利用研究。
参 考 文 献
[1] 湛江市水利局等.广东省雷州半岛水资源规划报告 .1993.12.
[2] 湛江市移民办公室.湛江市水库移民工作资料汇编 .2002.4.
[3] 李寿声.灌溉经济与最优化技术[M ] .上海：上海交通大学出版社, 1987.9.
[4] 叶永毅等.水资源大系统优化规划与优化调度经验汇编[M]. 北京：中国科学技术出版社，1995.10.
[5] 程吉林.地面、地下水联合调度的非线性求解方法[J]. 水利学报，1997.10 .
[6] 刘家学等.多阶段多指标决策的理想芳案法[J].系统工程理论与实践，2001.1.
[7] Louck,，D.P.et al.Water Resource System Planning and Analysis Prentice-Hall，Inc.1981.
[8] 周怀东等.我国水环境与生态保护存在的问题及对策[J].水利水电技术, 2001.1.
[9] 陆桂华等.高新技术在水利行业的应用研究展望[J] .水利水电技术, 2001（1）.
[10] 湛江市水利水电勘测设计室.鹤地水库除险加固工程初步设计报告.1991.10.
[11] 湛江市移民办公室.湛江市大中型水库移民基本情况 .2002.4.
[12] 湛江市水利水电勘测设计室.鹤地水库除险加固工程技术设计报告.1992.11.
[13] 吴媚玲等.水资源工程可靠性与风险[M]. 水利电力出版社，1991.
[14] 汪恕诚.加强科技创新促进水利现代化[J] .水利水电技术, 2001（1）.
[15] 翟浩辉.科学治水全面推动水利科技工作[J] .水利水电技术, 2001（1）.
[16] 赵人俊.流域水文模拟-新安江模型与陕北模型[M]. 北京：水利电力出版社，1984.
[17] [15] 赵人俊等.新安江模型（三水源）参数的客观优选方法[J].赵人俊水文预报文集，北京：水利电力出版社，1994.
[18] 钟登华.水文预报时间序列神经网络模型[J].水利学报，1995（2）.
[19] 李杰友等.新丰江和枫树坝水库实时洪水预报[J].水文，1996（4）.
[20] 水利部水文局.水资源评价译文集.2000.3.
[21] G.F.史密斯.美国国家天气局河流预报系统的交互式预报[J].第二次中美水文情报预报研讨会论文集，北京：水利电力出版社，1995.
[22] 葛守西.专家交互模式的研究[J].全国水文预报与减灾学术讨论会论文选集，北京：水利电力出版社，1997.
[23] 刘 豹.群决策与层次分析[J].系统工程学报，1991（6）.
[24] 卢振恒、马宗晋.灾害管理学[M]. 长沙：湖南人民出版社，1992.
[25] 陈敏建.我国水资源研究的发展趋势[J]. 水利水电技术, 2001（1）.
致 谢
论文完成之际，首先感谢导师李杰友教授、朱念祖高级工程师对我的培养。本文从选题、理论研究、分析计算到论文写作完成都得到两位导师不断的启发和耐心的指导。两位导师宽厚的学识和严谨的治学态度将使我受益终身。值此论文完稿之际，谨向两位导师及师母致以诚挚的敬意！
感谢湛江市水利局的各级领导、同事们在我学习及论文写作期间在各方面给予的大力支持和帮助！
感谢陈楚龙、刘金风、吴永强、欧剑、颜亦琦、许钦、鞠琴七位师兄弟妹及工程硕士广东班全体同学对我的帮助！
最后要感谢我的家人，特别是父母和妻子一如既往的关怀与支持！