水網布局下黃河流域應對極端枯水的關鍵科學問題

王煜 彭少明 鄭小康 尚文繡

摘要：變化環境下極端氣象水文事件頻發，長江、黃河面臨同枯風險。在國家水網建設背景下，為提高長江、黃河同枯的極端不利情景下黃河流域水資源安全保障能力，本文分析了長江、黃河兩大流域水資源安全面臨的現實問題，識別了變化環境下大型流域枯水遭遇—水危機形成—跨流域調水潛力—多線路成網互濟—極端枯水下水資源安全保障中亟需破解的關鍵科學問題，構建了水網布局下黃河流域應對極端枯水的總體研究框架，提出該領域重點研究方向包括：變化環境下長江、黃河極端枯水遭遇規律與空間變異機制，水危機風險多鏈路傳導與復合影響定量評估，極端枯水下跨流域調水挖潛增供，長江和黃河跨流域聯合調配與多線路互濟精細化調控、極端枯水下流域水資源韌性提升優化調控等。

關鍵詞：極端枯水;枯水遭遇;水危機;跨流域水資源調配;水資源系統韌性;南水北調;黃河;長江

中圖分類號：TV213??文獻標志碼：A??文章編號：1001-6791（2024）01-0011-13

變化環境下極端氣象水文事件趨于廣發、頻發、并發［1-3］，聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次評估報告重點關注氣候變化中的極端事件，并以高信度強調未來氣候變化將顯著改變干旱和枯水事件的頻率及強度［4］?？缭蕉鄠€空間尺度的復合型極端事件變得更為頻繁，跨流域調水工程調水區與受水區同枯風險上升，大型流域水資源安全保障難度增大［5-6］。在全球氣候變化和強人類活動干擾的背景下，多流域枯水遭遇規律識別、極端枯水下水資源安全保障和跨流域多線路多水源聯合調配等既是國內外關注的焦點和研究前沿，也是亟需解決的重大實踐難題［7-9］。

黃河流域屬資源性缺水地區，人均水資源量僅為全國平均水平的27%，地表水資源開發利用率高達80%［10］。2022年《國家水網建設規劃綱要》印發實施，提出加快構建以自然河湖為基礎、引調排水工程為通道、調蓄工程為結點、智慧調控為手段的國家水網，發揮超大規模水利工程體系的優勢和綜合效益，更好地保障水安全［11］。在國家水網布局下，南水北調、引漢濟渭、引紅濟石等跨流域調水工程建立了從水資源豐沛的長江流域向黃河流域補水的路徑［12］，為提升黃河流域水資源安全保障能力提供了新機遇。長江是國家水網主骨架的重要組成部分［10］，作為多個跨流域調水工程的調水區，與黃淮海流域水資源安全密切相關。然而，2022年長江發生1961年以來最嚴重干旱，引發流域性嚴重枯水，在供水、灌溉、發電等經濟民生領域造成嚴重損失，引起舉國關注［13］。長江干旱枯水警示黃河流域需提升應對長江、黃河同枯情景的能力，確保極端不利情景下黃河流域水資源安全。

水網布局下黃河流域應對極端枯水涉及不同流域枯水遭遇、跨流域調水、多水源多工程聯合配置等問題，國內外在相關領域開展了大量研究，從5個方面總結了相關研究進展和存在的主要不足：① 不同區域的極端枯水遭遇本質上是氣象水文變量的多區域組合問題，是包含頻域、時域和空間域等的多維復雜過程，在遭遇特征分析上已經形成了以Copula函數為代表的氣象水文變量多維聯合分布模擬方法［14-15］。變化環境導致水文序列發生變異［16］，但傳統的多維隨機變量構造函數不能反映多變量水文序列的變異性，缺少變化環境下跨流域極端枯水遭遇規律及空間變異機制的分析方法。② 流域水資源系統受到氣象、社會、經濟、生態等系統的復合影響［17-18］，不同系統之間存在信息屏障、時滯傳遞、振蕩分異等復雜關系，而且關聯因素數量眾多、來源廣泛、隨機性強，并通過串聯、并聯、混聯等多種鏈路渠道影響水資源安全，導致極端水文事件對流域水資源系統的影響機制極其復雜［19-20］。當前研究針對氣象、水文、社會等單一系統，在水危機形成原因、影響評價方法及應對策略等方面取得了較豐富的成果［21-22］，并在機制層面持續深挖，解析了單鏈路影響下極端氣象水文干旱形成機制、水資源供用水響應關系和經濟社會缺水發展過程［23-24］，但是缺乏從多鏈路耦合作用出發識別水資源安全風險與評估危害的系統性技術方法。③ 南水北調工程是連通長江和黃河兩大流域的重大戰略工程，然而當前南水北調東中線后續工程和西線工程的調水規模尚未確定，對于枯水遭遇情景下長江向黃河調水潛力的系統研究不夠［25-27］。④ 面對日趨頻發的極端枯水事件，一些國家持續建設跨流域調水工程，完善跨流域多水源聯合調配理論與技術［28-29］，但已有研究局限于單個調水工程，跨流域調水工程成網互濟的基礎理論與分析方法缺失。⑤ 圍繞干旱枯水下黃河流域水資源調配，已經形成了梯級水庫群聯合調度、設置水庫旱限水位、多水源聯合配置等應對方法［22，30-31］，但相關研究對極端枯水情景（例如重現期超過100 a的1990—2002連續枯水段［32］）的考慮不足，且主要關注供水水源及配置過程，缺少對用水戶缺水受損及恢復機理的研究成果。

本文在國家水網建設背景下，以黃河、長江兩大流域為研究區，識別兩大流域同枯情景下黃河流域水資源安全保障面臨的關鍵科學問題，系統提出變化環境下大型流域枯水遭遇—水危機形成—跨流域調水潛力—多線路成網互濟—極端枯水下水資源安全保障技術體系的構建思路。

1 現實問題與需求

1.1 環境變化及其對長江、黃河水資源的影響

由于所處地理位置、氣候類型不同，全球變化和人類活動對大型河流影響程度、作用方式不同，主要江河徑流量也變化不一。

（1） 黃河徑流顯著減少。近60 a來黃河天然徑流量顯著減少［33］，2001—2016年多年平均天然徑流量比1956—2000年減少了41.80億m3。1956—2016年黃河干流水文站的天然徑流量普遍呈減少趨勢，中下游尤為明顯，潼關、花園口、高村和利津4個水文站的天然徑流量減少趨勢均通過了5%的顯著性檢驗，且這種徑流衰減趨勢未來仍可能持續發展［34］。

（2） 長江徑流變化不明顯。1956—2016年長江徑流量以自然波動為主，不同區域的徑流增減趨勢存在差異，沒有表現出顯著的整體變化趨勢，相關研究預測未來長江不同區域徑流增減不一，但干流上中游段及漢江天然徑流量將減少［35-36］。

1.2 長江、黃河徑流歷史枯水遭遇

黃河歷史上連續枯水段長、極端枯水頻發。如圖1所示，1956年以來黃河下游花園口站出現了1969—1974年和1990—2002年連續枯水段，平均徑流量分別比多年平均值（1956—2016年系列）偏低13.8%和18.5%。在1990—2002年連續枯水段內，1997年、2000年、2001年和2002年天然徑流量均小于95%特枯水年，連續枯水段與極端枯水年疊加，缺水問題愈發凸顯，黃河干流連續斷流，供需嚴重失衡。

長江天然徑流量大，中下游地處濕潤地區，但極端枯水仍時有發生。例如，2006年長江汛期出現極端枯水，主要水文站徑流量較同期偏低30%～60%，宜昌、漢口、大通等站汛期徑流量達到有紀錄以來的最小值［37］。2022年7—8月長江干支流來水偏少20%～80%，干流及主要湖泊水位比常年同期偏低4.5～6.0 m，8月中下游干流出現超100年一遇枯水，多個水文站刷新歷史同期最低水位［13，38］。長江枯水在影響流域內經濟社會發展和生態環境健康的同時，也對南水北調東中線調水造成威脅。

歷史上長江、黃河曾發生過同枯事件。對長江下游大通站、黃河下游花園口站1956—2016年天然徑流數據進行統計［39］，兩站同時遭遇枯水年的概率為18.0%（表1）。在全球氣候變化的影響下，20世紀60年代以來長江流域和黃河流域干旱事件頻率均呈增加趨勢［5］，相關研究預測未來兩大流域干旱風險將進一步增大［2，40］，氣象干旱將加劇河流枯水風險［41］，導致水資源安全保障難度增長。

1.3 變化環境下黃河流域水資源安全面臨挑戰

黃河流域以占全國2%的河川徑流量承載了全國15%的耕地面積和12%的人口。為了解決河道內外及省區間爭水問題，1987年國務院批準實施“87”分水方案，將黃河多年平均天然徑流量580億m3（1919—1975年系列）中的370億m3分給沿黃各?。▍^）及流域外的河北、天津。每年水利部黃河水利委員會根據未來一年的來水預測成果對分水指標豐增枯減，編制年度分水計劃，確定該年度各?。▍^）計劃耗水量。隨著經濟社會發展，分水指標與區域人口、經濟不匹配的問題日益凸顯，尤其在枯水年份和連續枯水段，水資源供需矛盾更加尖銳，經濟社會用水呈現剛性特征，部分?。▍^）超過豐增枯減確定的年度耗水量。2001—2020年間，甘肅、寧夏、內蒙古和山東4?。▍^）超計劃耗水量與黃河天然徑流量呈負相關關系（圖2），通過了1%的顯著性

檢驗，在全河來水偏枯50.24%的2002年，4?。▍^）超計劃耗水量高達74.0億m3。隨著經濟社會發展，未來黃河流域水資源供需矛盾將進一步加劇，相關研究預測2030年正常來水情況下黃河流域經濟社會缺水量將超過100億m3，中等枯水情況下經濟社會缺水量將超過150億m3［42］。

2 科學問題識別

中國正在加快構建以南水北調工程為主骨架的國家水網，多條線路從長江流域調水到黃河流域（圖3）。然而變化環境下長江、黃河跨流域水資源調配還面臨諸多科學問題。

（1） 全球變化背景下極端氣象水文事件增多增強，高強度人類活動對流域和區域水文過程均會產生顯著影響，大型流域間極端枯水遭遇的頻度和強度更趨復雜，給國家水資源安全帶來重大影響，系統認識大型流域枯水遭遇規律是科學實施跨流域調水、增強枯水調劑能力的重要基礎。其科學問題包括變化環境下大型流域枯水遭遇的特征和規律、多要素時空變異的驅動機制等。

（2） 變化環境下黃河流域水文節律非穩態增強，特枯和連枯等極端水文干旱事件不斷加劇，導致水資源供需嚴重失衡、水危機日益凸顯，科學認識極端枯水下黃河流域水危機形成機理是保障流域水資源安全的重大難題。其科學問題包括極端水文干旱事件的時空演化規律，不同供用水破壞機制、復合影響和傳導方式，變化環境下大型流域水危機阻斷機制等。

（3） 以南水北調工程為主的跨流域調水工程為解決黃河流域缺水問題提供了可能，然而長江流域枯水給調水規模帶來了不確定性。其科學問題包括極端枯水下南水北調不同線路從長江調水的潛力、調水的生態環境影響和經濟社會影響等。

（4） 南水北調工程的調水區與受水區具有多水源供給、多線路互濟、多工程調控、多主體博弈等特征。其科學問題包括在極端枯水下利用天然河湖和人工庫渠水力聯系構建以黃河為紐帶的互濟調配水網，協調多種水源存量與增量、發揮多類工程時空調節能力，優化多條線路調水互補關系并建立多線路調水機制等。

（5） 極端枯水下黃河流域水資源供需失衡更為尖銳，水資源調配難度加劇。其科學問題包括極端枯水下黃河流域“三生”用水受損規律和可承受的破壞底線、考慮跨流域調水情況下的多水源科學配置、極端枯水下黃河流域水資源系統韌性提升等。

3 總體研究框架與重點研究方向解析

3.1 總體研究框架

面向水網布局下黃河流域應對極端枯水的需求，從枯水遭遇機理、枯水成災機制、枯水應對技術3個方面，識別5個關鍵科學問題，分析各問題存在的主要難點，提出5個重點研究方向及各方向之間的支撐關系，構建水網布局下黃河流域應對極端枯水的總體研究框架（圖4）。重點研究方向中：“變化環境下長江、黃河極端枯水遭遇規律與空間變異機制識別”將為后續研究提供基礎理論和數據支撐;“黃河流域水危機風險多鏈路傳導與復合影響定量評估”將為開展極端枯水下黃河流域水資源調配提供物理機制支撐;“極端枯水下長江向黃河不同線路調水挖潛增供”將明確極端枯水下的調水潛力，是開展長江、黃河跨流域聯合調配和黃河流域水資源調配的基礎;“長江、黃河跨流域聯合調配與多線路互濟精細化調控”將明確極端枯水下進入黃河的外調水量;“極端枯水下流域水資源韌性提升優化調配”是整個研究的最終環節，將提出極端枯水下黃河流域水資源安全保障方案。

3.2 變化環境下長江、黃河極端枯水遭遇規律與空間變異機制識別

調水區不同水源之間、受水區不同區域之間、調水區與受水區之間的枯水遭遇是跨流域調水中不可忽視的問題。第1個科學問題主要關注變化環境下大型流域間極端枯水遭遇規律與空間變異機制，破解該問題的關鍵在于探明極端枯水的主要成因，考慮變化環境和多維度特征，建立氣象水文多變量多維聯合分布和空間變異特征的定量分析方法。

針對第1個科學問題，重點突破以下方面：① 建立描述非一致性條件下多條河流、多個變量之間相關特性的多維聯合分布計算方法（采用藤Copula方法降維，如式（1）和式（2）），量化百年尺度長江、黃河干支流不同區域枯水遭遇的頻譜特征，解析長江、黃河枯水遭遇時空分布規律;② 考慮大氣環流、下墊面變化等物理過程，探明流域枯水變化的驅動因子和作用方式;③ 基于空間疊加技術和集合論搭建空間變異診斷模型（式（3）），建立變化環境下長江、黃河不同區域枯水遭遇空間變異定量識別技術，探明長江、黃河枯水遭遇的空間變異機制，提升對變化環境下水文學的理論認知。

式中：ri，t為數據序列，i=1，2，…，p，p為數據集數據個數，t為時段編號;f［t］（r1，t，…，rp，t）為數據序列的聯合密度函數;c［t］1，…，p為數據集采用的Copula函數的密度函數;F［t］i（ri，t）、f［t］i（ri，t）分別為數據序列ri，t的累積分布函數和密度函數。式（2）采用藤結構中的C藤，將多維Copula函數分解成一系列迭代條件二維Copula函數，進而用二維方法處理高維問題［43］。

式中：v為自變量X對因變量Y的空間分異性的診斷變量;設置分區原則，將自變量X劃分成L個分區，因變量Y也隨之被劃分為L個分區;h為分區編號，h=1，2，…，L;Nh為第h個分區包含的單元數;N為所有分區包含的單元數;σh為因變量Y在第h個分區的方差;σ為因變量Y在所有分區的方差。v取值范圍為［0，1］，v值越大，表示自變量X分區所造成的因變量Y的空間分異性越強，也說明自變量X對因變量Y的解釋能力越強。

3.3 黃河流域水危機風險多鏈路傳導與復合影響定量評估

極端枯水是導致黃河流域供用水失衡、誘發水危機的主要原因。降水偏少、氣溫偏高、農業擴灌、水庫運行決策等因素都是水危機的可能誘因，單一誘因或多個誘因耦合后，作用于氣象-水文-社會-經濟-生態復合系統中的其他要素，通過串聯、并聯、混聯等路徑將水危機風險進一步傳遞和放大，直至形成水危機（圖5）。例如，降水減少引發河流枯水，導致可供水量減少;降水減少和高溫疊加后造成河道外多個用水部門需水量增加;供需兩側變化耦合后形成影響河道內外多個用水部門的水危機。第2個科學問題主要關注極端枯水下黃河流域水危機形成機理，破解該問題的關鍵在于從多鏈路耦合作用出發，探明水危機風險在氣象-水文-社會-經濟-生態復合系統中的多鏈路傳導機制與阻斷技術方法。

針對第2個科學問題，重點突破以下方面：① 探明黃河流域極端水文干旱時空演變規律，識別極端枯水在黃河流域水資源系統中的多鏈路傳導機制;② 建立極端枯水下黃河流域供用水穩態模型，探明極端枯水下黃河流域供用水響應變化規律，揭示供用水失衡破壞機制;③ 識別黃河流域水資源風險因素及其串聯、并聯、混聯等傳遞鏈路，提出極端枯水下黃河流域多鏈路復合影響定量評估方法，研發多鏈路驅動的黃河流域水資源系統危害評估模型;④ 研發水資源供需失衡的風險評估—閾值研判—危害預警—分級響應方法，構建極端枯水下黃河流域水資源極限狀態斷鏈減災策略庫。

3.4 極端枯水下長江向黃河不同線路調水挖潛增供

南水北調是黃河流域規模最大的外調水工程。南水北調東線、中線工程供水范圍涉及黃河流域中下游部分區域及部分流域外供水區，未來南水北調西線工程規劃直接調水入黃河［27］。第3個科學問題主要關注極端枯水下長江向黃河的調水潛力，破解該問題的關鍵在于綜合考慮南水北調各線路的工程調節作用和生態保護要求，科學評估極端枯水下不同線路的最大可調水量。

針對第3個科學問題，重點突破以下方面：① 創建考慮河-湖-庫-渠聯合調控的東線增供技術，評估極端枯水下東線最大可調水量（式（4））;② 建立基于引江補漢、引江濟漢和丹江口水庫汛期水位動態控制的中線綜合挖潛技術，挖掘極端枯水下中線調水的潛力（式（5））;③ 提出南水北調西線工程水源水庫群優化調度模式，創新生態環境約束下的跨流域可調水量評估技術（式（6））?；诖笙到y理論，考慮極端枯水影響耦合多類別挖潛模式，提出考慮上、中、下游水力聯系的長江向黃河最大可調水量，形成一套涵蓋南水北調不同線路的可調水量挖潛增供技術體系。

南水北調東線調水挖潛增供目標J1為河-湖-庫-渠棄水量最?。?/p>

南水北調中線調水挖潛的重點在于實現丹江口水庫汛期水位動態控制：

ZFL，t≤Zt≤（ZFL，t+ΔZt）（5）

南水北調西線調水挖潛的重點在于明確河道內生態需水量，調度需遵守河道內生態需水量約束：

Qm，t-Wm，t≥Em，t（6）

式中：k為南水北調東線沿線河流、湖泊、水庫、渠道等具有調蓄及輸送水資源作用的自然水體或水利工程的編號，k=1，2，…，K;Sk，t和Dk，t分別為t時段k水體/工程的供水量和需水量;ZFL，t和Zt分別為t時段丹江口水庫的汛限水位和蓄水位;ΔZt為t時段丹江口水庫汛限水位動態控制上限值與汛限水位的差值，其大小取決于洪水預報精度及預見期、水庫泄流能力、下游保護對象的防護標準等因素;m為西線調水區調水河段編號，Qm，t、Wm，t和Em，t分別為t時段第m個調水河段的來水量、調出水量和河道內生態需水量。

3.5 長江、黃河跨流域聯合調配與多線路互濟精細化調控

長江、黃河之間已經形成了河-湖-庫-渠巨型水網系統雛形（圖6）：南水北調東線一期工程、中線一期工程、引紅濟石工程已建成生效，引漢濟渭工程即將生效，可有效補充黃河流域中、下游供水;南水北調東中線后續工程、西線工程、白龍江引水工程在規劃中，將進一步增加調水規模，其中西線工程影響范圍可覆蓋黃河上、中、下游主要供水區;調水工程通過人工渠系連通長江、黃河，工程途徑南四湖、洪澤湖等天然湖泊及丹江口水庫、龍羊峽水庫等水利樞紐，構成了河-湖-庫-渠之間的水力聯系通道。第4個科學問題主要關注長江、黃河跨流域聯合調配，破解該問題的關鍵在于建立河-湖-庫-渠間的成網互濟機制，構建水網條件下的跨流域水資源精細化調控技術。

針對第4個科學問題，重點突破以下方面：① 理清長江、黃河天然河湖與人工庫渠的水力聯系及互補關系，明晰多個調水線路間的相互影響機理，建立跨流域多線路成網互濟的調水機制，提出長江、黃河跨流域多線路成網互濟方案;② 創建南水北調多線路互濟、多水源互補、多時空尺度嵌套、多目標協同的跨流域水資源聯合調配技術，提出時空均衡、量質協調、豐枯互濟的調配模式;③ 研發河-湖-庫-渠巨型水網水資源調控模擬模型，定量評估極端枯水情景下多線路向黃河的調水增供能力，提高跨流域水資源調配精細化模擬水平。

3.6 極端枯水下流域水資源韌性提升優化調配

如果發生長江、黃河同時枯水的極端不利情景，黃河流域本地水大幅偏少、外調水可調水量受限，水資源安全面臨極大挑戰。極端枯水下流域水資源安全保障不僅要關注缺水量，還需要關注缺水破壞過程和破壞后的恢復過程，確保經歷缺水后流域水資源系統可以恢復至正常狀態，即具備應對極端枯水的“韌性”。韌性指系統受到擾動后能夠恢復到擾動前的狀態［44］。第5個科學問題主要關注在長江、黃河枯水遭遇的情況下黃河流域水資源安全保障，破解該問題的關鍵在于從機制層面解析黃河流域各行業用水破壞底線，明確本地水最大供水潛力，面向多水源建立水資源精準配置技術。

針對第5個科學問題，重點突破以下方面：① 研發結構化的流域水資源供需雙側協同分析方法，提出極端枯水下黃河流域“三生”分層用水閾值及底線用水閾值;② 建立極端枯水下地表水調蓄增供、地下水彈性開采、非常規水極限利用及外調水多線路互濟挖潛增供評估方法，提出多水源分級供水準則;③ 構建抑制需求—挖潛增供—成網互濟的黃河流域水危機風險分階段阻斷策略庫，建立流域水資源系統韌性提升優化調配方法和模型;④ 構建跨流域調配的黃河流域水資源聯合調配系統網絡圖，研發長江、黃河跨流域聯合調配與多線路互濟精細化智能調控模擬平臺。提出應對極端枯水的黃河流域水資源安全保障路線圖，提升極端枯水下黃河流域水資源安全保障能力。

極端枯水下流域水資源系統韌性調控過程如圖7所示。將需水劃分為底線需水、基本需水和適宜需水3個層次，其中，底線需水是必須保障的最小需水量，供水量低于該閾值會對經濟社會和生態環境造成難以恢復的嚴重破壞。對于缺水流域，常態情況下供水量低于需水量，部分適宜需水無法得到滿足。隨著枯水的發生，流域可供水量持續減少，雖然通過節水挖潛、水庫增供等方式增加抗旱水源，但是用水破壞不斷加深，水危機風險持續增加，流域水資源系統韌性水平持續降低。當可供水量等于底線需水時，需要采取最嚴格的措施對風險進行阻斷，保障底線需水不被突破，將這一時間節點稱為風險阻斷點。此后枯水仍可能繼續發展，但需要通過非常規水源挖潛、啟用應急水源、增加外調水量等多種措施增加可供水量，逐漸減小供需缺口，提升流域水資源系統韌性?？菟_到峰值后開始逐漸減弱，流域缺水問題進一步緩解，基本需水得到保障，逐漸恢復對適宜需水的供給，水危機風險減弱，流域水資源系統韌性持續提升直至恢復常態。

4 結? 論

在全球氣候變化和強人類活動的共同影響下，跨越多個空間尺度的復合型極端水文事件愈發頻繁，如果發生長江、黃河枯水遭遇情景，黃河流域水資源安全保障將面臨極大挑戰。本文分析了黃河流域在應對極端枯水中存在的現實問題與需求，識別了關鍵科學問題，提出了總體研究框架和重點研究方向，得到以下結論：

（1） 1956—2016年長江大通站、黃河花園口站有18.0%的概率同時經歷枯水年，且近60 a黃河多個水文站天然徑流量顯著衰減，未來長江、黃河面臨同枯的風險。

（2） 針對水網布局下黃河流域應對極端枯水的需求，需要解決5個科學問題，分別是變化環境下大型流域枯水遭遇規律、極端枯水下水危機形成機理、極端枯水下南水北調工程調水潛力、長江和黃河跨流域聯合調配、極端枯水下黃河流域水資源安全保障。

（3） 需要開展基礎理論、方法技術、模型平臺等系統研究，識別變化環境下長江、黃河極端枯水遭遇規律與空間變異機制，建立黃河流域水危機風險多鏈路傳導與復合影響定量評估、極端枯水下長江向黃河不同線路調水挖潛增供、長江和黃河跨流域聯合調配與多線路互濟精細化調控、極端枯水下流域水資源韌性提升優化調配等技術體系。

開展水網布局下黃河流域應對極端枯水的關鍵科學問題研究，將提升大型流域對極端枯水的應對能力，為深入推進黃河流域生態保護和高質量發展重大國家戰略、南水北調后續工程高質量發展提供科技支撐。

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Key scientific issues of dealing with extreme dry events in the

Yellow River basin under the layout of water network

Abstract：Extreme meteorological and hydrological events frequently occur in the changing environment.The Yangtze River and Yellow River are facing the risk of simultaneous dry events.This paper analyzes the practical problems encountered in the Yangtze River basin and Yellow River basin following the construction of the national water network in order to ensure water resources security in the Yellow River basin when these two rivers experience simultaneous dry events.Urgent key scientific problems that need to be addressed include simultaneous dry events of large-scale basins in the changing environment，water crisis formation，interbasin water transfer potential，water network formation and the water transfer mechanism of multi-line projects，water resources security assurance during extreme dry events.An overall research framework for addressing extreme dry events in the Yellow River basin under the layout of the water network is proposed.Key research directions are analyzed from five aspects，namely，occurrence patterns and spatial variation mechanisms of simultaneous dry events in the Yangtze River and the Yellow River;quantitative assessment of multi-link transmission and compound impact of water crisis risk;interbasin water transfer potential in extreme dry events，interbasin water allocation and refined regulation of multi-line water transfer projects;and improvement of the resilience of thebasin water resource system during extreme dry events.

Key words：extreme dry events;simultaneous dry events;water crisis;interbasin water regulation;resilience of water resource system;South-to-North Water Diversion Project;Yellow River;Yangtze River