地下水水量水位雙控指標(biāo)體系研究

1、地下水水量水位雙控評估指標(biāo)體系研究項(xiàng)目公示內(nèi)容【項(xiàng)目名稱】地下水水量水位評估指標(biāo)體系研究【提名單位】河北省水利廳【完成單位】河北省水文水資源勘測局、中國水利水電科學(xué)研究院【主研人員】程雙虎、李明良、謝新民、張俊芝、馬真臻、劉鵬、程亮、廖梓龍、賀華翔、許廣明【項(xiàng)目簡介】河北省水資源嚴(yán)重短缺，長期依靠透支、超采地下水支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，引發(fā)地下水位下降、河道斷流、地面沉降等一系列生態(tài)環(huán)境問題，已成為華北地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)和京津冀協(xié)同發(fā)展的突出短板。本項(xiàng)目根據(jù)黨中央、國務(wù)院實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度精神，以水利部實(shí)施地下水“水量-水位”雙控管理要求為指導(dǎo)，系統(tǒng)總結(jié)項(xiàng)目組自2006年6月至2016年10月開

2、展的多個(gè)項(xiàng)目成果，以國家財(cái)政部、水利部、農(nóng)業(yè)部、國土資源部實(shí)施的“河北省地下水超采區(qū)綜合治理試點(diǎn)項(xiàng)目”為依托，以資源可持續(xù)利用為目標(biāo)，針對地下水“雙控”管理重點(diǎn)難點(diǎn)問題，展開攻關(guān)研究，項(xiàng)目為河北省水利科研計(jì)劃項(xiàng)目（編號2015-17），于2015年3月開題，2016年10月完成并通過省水利廳組織的驗(yàn)收。屬于水文地質(zhì)及水文分析技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域，在理論技術(shù)、管理應(yīng)用方面取得了4項(xiàng)創(chuàng)新性成果：1、首次系統(tǒng)總結(jié)了地下水“雙控”管理基本概念和范式，原創(chuàng)性地提出了地下水控制性臨界水位、控制性管理水位概念，給出了“雙控”管理分區(qū)方法和工作流程；2、首次辨識了黑龍港地區(qū)地下水超采區(qū)咸淡水界面分布特征，揭示了地下水

3、咸淡水界面下移規(guī)律，提出了河北省典型復(fù)雜環(huán)境地下水補(bǔ)給機(jī)制；3、首次提出了一套融合多方法、多數(shù)據(jù)、多尺度的地下水“雙控”管理技術(shù)框架，構(gòu)建了“雙控”指標(biāo)量化技術(shù)體系，發(fā)展了地下水雙指標(biāo)預(yù)警方法，實(shí)現(xiàn)了地下水“雙控”的過程管理；4、首次提出由“水位-水量-水位變幅”構(gòu)成的地下水“三位一體”評估及考核體系，實(shí)現(xiàn)了地下水“雙控”的目標(biāo)管理。本項(xiàng)目系國內(nèi)首次針對地下水“雙控”管理的系統(tǒng)研究，是當(dāng)前地下水“雙控”理論技術(shù)創(chuàng)新和實(shí)踐應(yīng)用的綜合展示，填補(bǔ)了我國地下水“雙控”管理研究的空白，增強(qiáng)了地下水管理的計(jì)劃性、靈活性和可控性，促進(jìn)地下水管理和考核更科學(xué)，對落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度考核要求、遏制地下水位快

4、速下降、改善地下水環(huán)境具有積極意義。成果獲河北省水利學(xué)會科技進(jìn)步一等獎2項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利1項(xiàng)，軟件著作權(quán)1項(xiàng)，出版專著2部，發(fā)表論文26篇。經(jīng)專家鑒定，達(dá)到國際先進(jìn)水平，得到同行高度評價(jià)。【創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)】河北省水文水資源勘測局作為項(xiàng)目主持單位，主要負(fù)責(zé)：（1）設(shè)計(jì)整個(gè)項(xiàng)目研究框架，提出本項(xiàng)目的整體技術(shù)思路。針對我省區(qū)域水文地質(zhì)條件復(fù)雜、開發(fā)利用強(qiáng)度大、引發(fā)生態(tài)環(huán)境問題嚴(yán)重、區(qū)域面積大、區(qū)域差異大等特點(diǎn)，從理清原有概念內(nèi)涵、提出新的地下水管理概念、開展外業(yè)調(diào)查、室內(nèi)化驗(yàn)、數(shù)值模型的模擬、調(diào)研考核方式方法等方面，涉及了一整套不同研究方向的由多個(gè)專題組成的技術(shù)路線，通過研究深淺層地下水互相聯(lián)系關(guān)系、

5、補(bǔ)給機(jī)制，咸淡水界面下移機(jī)理，深層地下水開發(fā)組成分析，區(qū)域水文地質(zhì)條件模擬與地下水考核，形成了完整的地下水水量水位雙控評估指標(biāo)體系。（2）依據(jù)大量積累的降水量、地下水動態(tài)、地面沉降、地裂縫、海咸水入侵、超采區(qū)開發(fā)利用資料進(jìn)行地下水臨界水位的計(jì)算與分析，提出項(xiàng)目區(qū)分縣（市區(qū)）不同管理分區(qū)的地下水臨界上、下限水位值，以及分縣（市區(qū)）綜合地下水臨界上、下限水位值。（3）開展了典型區(qū)深層地下水補(bǔ)給機(jī)理研究外業(yè)調(diào)查與關(guān)系模型分析，驗(yàn)證了數(shù)值模型模擬的成果，獲得了一致的研究結(jié)論。首次針對最嚴(yán)格水資源管理制度近、中、遠(yuǎn)期考核要求，提出由“水位-水量-水位變幅”構(gòu)成的“三位一體”的評估方法，制定了考核指標(biāo)評價(jià)

6、標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了地下水“雙控”的目標(biāo)管理，為地下水“雙控”管理提供了可操作的考核方法。中國水利水電科學(xué)研究院主要負(fù)責(zé)：（1）在系統(tǒng)理清原有地下水位管理理念的前提下，首次系統(tǒng)總結(jié)了地下水水量水位“雙控”管理的基本概念和范式，原創(chuàng)性地提出了地下水控制性臨界水位、地下水控制性管理水位的概念，給出了地下水“雙控”管理分區(qū)劃分方法和工作流程，為開展地下水水量水位“雙控”管理奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。（2）首次提出了一套基于多方法、多數(shù)據(jù)、多尺度融合的地下水“雙控”管理技術(shù)框架，通過三維數(shù)值模型分析結(jié)合關(guān)系成果模型，構(gòu)建了地下水“雙控”指標(biāo)量化技術(shù)體系，發(fā)展了地下水雙指標(biāo)預(yù)警方法，實(shí)現(xiàn)了地下水“雙控”的過程管理，

7、為落實(shí)地下水“雙控”管理提供了科學(xué)的技術(shù)手段。（3）合作開展了數(shù)值模型的建模、參數(shù)調(diào)試與數(shù)據(jù)分析，為建立地下水水量水位雙控指標(biāo)體系奠定了基礎(chǔ)?！就茝V應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)社會效益情況】本項(xiàng)目成果經(jīng)水利部水文司、國家地下水監(jiān)測中心、河北省水利廳、衡水市水務(wù)局等單位應(yīng)用，在遼寧、青島、安陽、沈陽等類似地區(qū)得到推廣，影響廣泛。為全國地下水監(jiān)測、分析和預(yù)測預(yù)報(bào)中遇到的重大問題提供了重要支撐；為河北省超采區(qū)壓采地下水方案制定提供了可行思路；為河北省重點(diǎn)工作的地下水超采區(qū)128個(gè)縣（市區(qū)）地下水位考核奠定了基礎(chǔ)；為水利部、國家南水北調(diào)辦公室、河北省水利廳、河北省南水北調(diào)辦公室實(shí)施的河北省生態(tài)補(bǔ)水上升臨界分析提供了技術(shù)

8、思路。借鑒本項(xiàng)目成果，河北省超采區(qū)治理項(xiàng)目3年來共壓采地下水21.09億m3淺層地下水位下降減緩，深層地下水位回升明顯，地下水環(huán)境有效改善，直接減少企事業(yè)單位水費(fèi)21.09億元，按項(xiàng)目水利總投資203億元的3%計(jì)算，獲得效益6.09億元。全國應(yīng)用的間接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)27.18億元，社會、環(huán)境、生態(tài)效益顯著，推廣前景廣闊。代表性論文、專著目錄】研究與示范期間，公開發(fā)表論文26篇；出版專著2部。序號論文（專著）名稱發(fā)表刊物（出版社）年卷頁碼（XX年XX卷XX頁）發(fā)表（出版）時(shí)間（年月日）通訊作者（含共同）第一作者（含共同）全部國內(nèi)作者他弓總次數(shù)1深層地下水補(bǔ)給機(jī)制-以衡水市區(qū)為例化學(xué)工業(yè)出版社2018

9、年許廣明許廣明許廣明、程雙虎、李明良2河南省安陽市平原區(qū)地下水控制性管理水位研究水利學(xué)報(bào)2014年第45卷1205-1213頁2014年10月28日方樟方樟方樟，謝新民,馬喆，柴福鑫123AMultiple-IteratedDualControlModelforGroundwaterExploitationandWaterLevelBasedontheOptimalAllocationModelofWaterResourcesWater2018年第10卷432-460頁2018年4月5日謝新民劉俊秋劉俊秋、謝新民、馬真臻、方國華、賀華翔、杜明月04Numericalsimulationofgr

10、oundwaterandearlywarningsfromthesimulateddynamicassessmenttrendintheplainareaofShenyang,LiaoningProvince(P.R.China)JournalofGroundwaterScienceandEngineering2016年第4卷367-376頁2016年12月16日謝新民劉俊秋劉俊秋、謝新民15地下水控制性臨界水位及確定方法水利水電技術(shù)2018年第49卷26-32頁2018年3月20日馬真臻廖梓龍廖梓龍、馬真臻、程雙虎、謝新民、賀華翔26河北省衡水市地下水對地質(zhì)環(huán)境支撐能力評價(jià)安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)201

11、6年第28期65-67頁2016年11月20日程雙虎程雙虎程雙虎、李明良、李安娜、張俊芝0合計(jì)主要知識產(chǎn)權(quán)證明目錄】取得實(shí)用新型專利1項(xiàng)。序號已授權(quán)項(xiàng)目名稱國家（地區(qū)）專利號專利權(quán)人發(fā)明人授權(quán)公告日專;效狀1一種地下水庫調(diào)蓄庫容計(jì)算方法中國ZL201410510635.6中國水利水電科學(xué)研究院柴福鑫、謝新民、方樟、趙元、梁籍、姚旭初、石維新、劉俊秋、周翔南2018年4月17日有效1、已授權(quán)發(fā)明專利序號軟件或電路布圖名稱登記號著作權(quán)人權(quán)利取得方式首次發(fā)表日期1地下水監(jiān)控分析自動預(yù)警系統(tǒng)V1.02019SR0196862廖梓龍，龍胤慧，張燕飛，焦瑞，梁文濤原始取得2018年11月2345673、已

12、登記計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)和集成電路布圖設(shè)計(jì)權(quán)主要完成人情況】姓名排名技術(shù)職稱工作單位完成單位對本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)程雙虎1正高級工程師河北省水文水資源勘測局河北省水文水資源勘測局作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，主要完成了以下內(nèi)容：（1）負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)行及設(shè)計(jì)技術(shù)思路；（2）負(fù)責(zé)編制報(bào)告中涉及立項(xiàng)、內(nèi)容的部分，審核報(bào)告；（3）負(fù)責(zé)地下水考核的技術(shù)路線、計(jì)算及分析（4）研究過程中所投入的工作量占本人工作量的60%，對研究的4個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，均提出了創(chuàng)新性思路，特別對創(chuàng)新點(diǎn)4做出了突出貢獻(xiàn)。李明良2正高級工程師河北省水文水資源勘測局河北省水文水資源勘測局作為項(xiàng)目主要完成人和技術(shù)負(fù)責(zé)人，主要完成了以下內(nèi)容：（1）負(fù)責(zé)落實(shí)和細(xì)化

13、整個(gè)項(xiàng)目技術(shù)思路，提出具體技術(shù)路線（2）進(jìn)行臨界性水位分析以及關(guān)系模型計(jì)算和分析，編制相關(guān)部分技術(shù)報(bào)告（3）進(jìn)行野外調(diào)查相關(guān)工作（4）對報(bào)告進(jìn)行初審（5）負(fù)責(zé)研究成果的推廣應(yīng)用。研究過程中所投入的工作量占本人工作量的60%。對項(xiàng)目的4個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，提出了技術(shù)思路，特別對創(chuàng)新點(diǎn)2、3做出了突出貢獻(xiàn)。謝新民3教授級咼級程師中國水利水電科學(xué)研究院中國水利水電科學(xué)研究院作為項(xiàng)目主要完成人和技術(shù)負(fù)責(zé)人，主要完成了以下內(nèi)容：（1）負(fù)責(zé)提出臨界性和管理性水位概念，為整個(gè)項(xiàng)目提供理論支撐（2）負(fù)責(zé)分析數(shù)值模型計(jì)算成果，綜合數(shù)值模型、關(guān)系模型成果，建立管理型水位指標(biāo)體系。（3）負(fù)責(zé)編寫相關(guān)部分報(bào)告，并對報(bào)告進(jìn)行初審

14、（4）研究成果的推廣應(yīng)用。研究過程中所投入的工作量占本人工作量的60%。對項(xiàng)目的4個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，提出了技術(shù)思路，特別對創(chuàng)新點(diǎn)1和創(chuàng)新點(diǎn)3做出了突出貢獻(xiàn)。張俊芝4高級工程師河北省水文水資源勘測局河北省水文水資源勘測局作為項(xiàng)目主要完成人，主要完成了以下內(nèi)容：（1）負(fù)責(zé)報(bào)告基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及資料的搜集、整理；（2）進(jìn)行關(guān)系模型計(jì)算與分析（3）負(fù)責(zé)編寫了相關(guān)部分報(bào)告。研究過程中所投入的工作量占本人工作量的60%。對創(chuàng)新點(diǎn)3和創(chuàng)新點(diǎn)4做出了貢獻(xiàn)。馬真臻5高級工程師中國水利水電科學(xué)研究院中國水利水電科學(xué)研究院作為項(xiàng)目主要完成人，主要完成了以下內(nèi)容：（1）負(fù)責(zé)系統(tǒng)收集、整理涉及地下水位的相關(guān)理論和概念；（2）負(fù)責(zé)項(xiàng)目數(shù)

15、值模型的計(jì)算與分析（3）編寫相關(guān)部分技術(shù)報(bào)告；（4）負(fù)責(zé)推廣應(yīng)用。研究過程中所投入的工作量占本人工作量的50%。對創(chuàng)新點(diǎn)1和創(chuàng)新點(diǎn)3做出了貢獻(xiàn)。姓名排名技術(shù)職稱工作單位完成單位對本項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)劉鵬6工程師河北省水利水電勘測設(shè)計(jì)二院河北省水利水電勘測設(shè)計(jì)二院作為項(xiàng)目主要完成人，主要負(fù)責(zé)：（1）收集、整理國家、省、市、縣相關(guān)規(guī)劃方案；（2）分析計(jì)算淺層地下水水位評估指標(biāo)；（3）編制相關(guān)部分報(bào)告。研究過程中所投入的工作量占本人工作量的50%。對創(chuàng)新點(diǎn)3，做出了貢獻(xiàn)。程亮7工程師成安縣水利局成安縣水利局作為項(xiàng)目主要完成人，主要完成了以下內(nèi)容：（1）收集、整理國家、省、市、縣水行政主管部門相關(guān)政策

16、法律法規(guī)；（2）完成地下水考核方法確定（3）編制相關(guān)部分報(bào)告。研究過程中所投入的工作量占本人工作量的40%。對創(chuàng)新點(diǎn)4，做出了貢獻(xiàn)。廖梓龍8工程師中國水利水電科學(xué)研究院中國水利水電科學(xué)研究院作為項(xiàng)目主要完成人，主要完成了以下內(nèi)容：（1）利用大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立了三維數(shù)值模型，進(jìn)行了參數(shù)率定和成果初步分析；（2）參與地下水控制性臨界水位指標(biāo)和淺層地下水控制性管理水位指標(biāo)確定（3）負(fù)責(zé)推廣應(yīng)用。研究過程中所投入的工作量占本人工作量的60%，對創(chuàng)新點(diǎn)3做出了貢獻(xiàn)。賀華翔9工程師中國水利水電科學(xué)研究院中國水利水電科學(xué)研究院作為項(xiàng)目主要完成人，主要完成了以下內(nèi)容（1）收集整理地下水相關(guān)概念，進(jìn)行系統(tǒng)梳理；

17、（2）參與數(shù)值模型的數(shù)據(jù)收集與整理；（2）參與數(shù)值模型建立與分析。研究過程中所投入的工作量占本人工作量的40%，對創(chuàng)新點(diǎn)1做出了貢獻(xiàn)。許廣明10教授級咼級工程師河北地質(zhì)大學(xué)河北地質(zhì)大學(xué)作為項(xiàng)目主要完成人，主要完成了以下內(nèi)容（1）對選定的典型區(qū)衡水桃城區(qū)進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)研究，建立了數(shù)值模擬模型；（2）分析了典型區(qū)咸淡水下移機(jī)理（3）分析了典型區(qū)深層地下水開采組成。研究過程中所投入的工作量占本人工作量的40%，對創(chuàng)新點(diǎn)2，做出了貢獻(xiàn)。完成人合作關(guān)系說明本項(xiàng)目由河北省水文水資源勘測局、中國水利水電科學(xué)研究院合作完成，其中河北省水文水資源勘測局為第一完成單位。本項(xiàng)目由程雙虎、李明良、謝新民、張俊芝、馬真臻

18、、劉鵬、程亮、廖梓龍、賀華翔、許廣明完成。其中程雙虎、李明良、張俊芝為河北省水文水資源勘測局人員。項(xiàng)目組成員共同完成了本項(xiàng)目的技術(shù)路線制定、野外調(diào)查、室內(nèi)試驗(yàn)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集與分析、模型模擬、臨界水位與管理水位確定、考核方法等主要內(nèi)容,共獲得河北水利學(xué)會科技進(jìn)步一等獎2項(xiàng)，專利1項(xiàng)，軟件著作權(quán)1項(xiàng)，出版專著2部，發(fā)表論文26篇。承諾：本人作為項(xiàng)目第一完成人，對本項(xiàng)目完成人合作關(guān)系及上述內(nèi)容真實(shí)性負(fù)責(zé)，若由此產(chǎn)生異議、爭議，本人愿意承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任，同意該項(xiàng)目按相關(guān)規(guī)定接受處理。特此聲明。完成人合作關(guān)系情況匯總表-序號合作方式合作者合作時(shí)間合作成果證明材料備注1科研合作程雙虎/I2015年9月-201

19、8年12月知識產(chǎn)權(quán)專著論文5.1.1、5.2.4、5.2.52科研合作李明良/22015年9月-2018年12月知識產(chǎn)權(quán)專著論文5.1.1、5.2.53科研合作謝新民/32015年9月-2018年12月知識產(chǎn)權(quán)專著論文1.1.1、5.2.1、5.2.2、5.2.3、5.2.44科研合作張俊芝/42015年9月-2018年12月知識產(chǎn)權(quán)專著論文5.2.55科研合作馬真臻/52015年9月-2018年12月知識產(chǎn)權(quán)專著論文5.2.2、5.2.46科研合作劉鵬/62015年9月-2018年12月7科研合作程亮/72015年9月-2018年12月8科研合作廖梓龍/82015年9月-2018年12月知識

20、產(chǎn)權(quán)專著論文1.2.1、5.2.49科研合作賀華翔/92015年9月-2018年12月知識產(chǎn)權(quán)專著論文5.2.2、5.2.410科研合作許廣明/102015年9月-2018年12月知識產(chǎn)權(quán)專著論文5.1.1報(bào)獎知情同意證明（知識產(chǎn)權(quán)）（2019年度）項(xiàng)目名稱地下水水量水位雙控評估指標(biāo)體系研究知識產(chǎn)權(quán)名稱一種地下水庫調(diào)蓄庫容計(jì)算方法知識產(chǎn)權(quán)類別發(fā)明專利國家（地區(qū)）中國授權(quán)號ZL201410510635.6授權(quán)日期2018年4月17日證書編號第2884868號權(quán)利人中國水利水電科學(xué)研究院發(fā)明人柴福鑫；謝新民；方樟；趙元；梁籍；姚旭初；石維新；劉俊秋知情承諾:同意項(xiàng)目完成人使用該知識產(chǎn)權(quán)報(bào)獎，并已知曉“獲獎項(xiàng)目所用知識產(chǎn)權(quán)不得再次用于申報(bào)省科學(xué)技術(shù)獎，未獲獎項(xiàng)目所用知識產(chǎn)權(quán)不得連續(xù)兩年使用等有關(guān)規(guī)定a未列入項(xiàng)目主要完成人或主要完成單位的權(quán)利人簽字:無承諾:上述知識產(chǎn)權(quán)用于報(bào)獎的情況，已取得未列入項(xiàng)目主要完成人或主要完成單位的其他權(quán)利人（發(fā)明專利指發(fā)明人和專利權(quán)人）的同意。若由此產(chǎn)生異議、爭議，本人愿意承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任，同意該報(bào)獎項(xiàng)目按艸規(guī)定接受處理。報(bào)獎知情同意證明（知識產(chǎn)權(quán)）（2019年度）項(xiàng)目名稱地下水水量水位雙控評估指標(biāo)體系研究知識產(chǎn)權(quán)名稱地下水監(jiān)控分析自動預(yù)警系統(tǒng)V1.0知識產(chǎn)權(quán)類別計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)開發(fā)完成日期2018年10月25日登記號201