武威绿洲水资源利用分析

从地表水利用状况、地下水利用平衡两方面对武威绿洲水资源利用现状进行了分析。分析结果表明．(1)武威绿洲的水资源毛利用量中，地下水约占52％；净利用量中．地下水约占59%；地下水资源开发利用量超过地表水；(2)地下水超采严重，平均每年超采约1．4亿m^3，已经形成规模较大的地下水漏斗；(3)地下水的补给主要以渠道渗漏和田间渗漏为主；(4)农业生产中水资源浪费比较严重．利用效率不高。     

甘肃河西走廊节水农业生态补偿机制探索

甘肃河西走廊荒漠与绿洲共存,水资源总量缺乏,低降水高蒸发,属典型的灌溉农业区和资源型缺水区域。由于水的供需矛盾突出,导致地下水位以0.57 m.a-1速率下降、防风固沙林衰败枯死、绿洲萎缩、沙尘暴增多。依据＂限用地下水、适用地表水、用足天上水＂、＂开源节流、严防蒸发、提高水效益＂的发展节水农业思路,采用＂工程节水、农艺...     

干旱区绿洲演变与适宜发展规模研究--以塔里木河流域为例

绿洲是干旱区人类活动的载体, 水是绿洲存在和发展的核心, 干旱区绿洲规模及可持续性问题与水密切相关。本文以中国西北干旱区的塔里木河流域为研究对象, 依据水热平衡原理, 建立绿洲适宜规模数学模型, 结合现状气象水文资料, 测算绿洲适宜发展规模。结果表明: (1)在自然因素和人为因素的综合作用下, 绿洲一直处于时空演变的过程; (2)水资源的消长变化是影响绿洲时空演变的直接驱动力; (3)水资源是制约绿洲发展规模的根本原因, 在塔里木河流域水资源供给现状下, 可利用水资源量已达到所能维系的最大绿洲规模, 耕地面积不宜再扩大。最后, 结合对塔里木河流域水土资源开发和绿洲发展存在的问题, 提出在干旱区绿洲农业发展过程中, 要着力发展绿洲节水产业, 大力推广节水技术, 改进灌溉方式, 加快径流调节工程建设, 实现地表水和地下水联合调度和管理, 提高水资源利用率。为干旱区绿洲可持续管理提供科学参考依据。     

太谷县地下水灌溉的可持续性研究

太谷县是山西省现代农业示范县之一,地下水灌溉历史悠久,对农业发展具有举足轻重的地位。在分析水资源现状、井灌区现状和存在长期超采问题的基础上,就利用地下水灌溉的可持续发展,提出了大力发展节水灌溉、合理利用地表水、加强地下水与地表水联合调度、节流与开源并举等措施与建议。     

基于氢氧稳定同位素的艾比湖流域地表水与地下水转化关系

地表水和地下水是水资源主要组成部分,研究干旱区地表水和地下水相互转化过程,对水资源的合理开发利用与评价具有重要的理论意义。选取艾比湖流域地表水和地下水为研究对象,分析其稳定同位素组成特征和分布规律,探讨不同水体间补给关系。结果表明:(1)艾比湖流域大气降水δ~2H和δ~(18)O表现出显著的季节变化特征,全年表现为冬季贫化夏季富集的现象。(2)湖水δ~2H和δ~(18)O值明显高于河水,反映湖水强烈的蒸发浓缩作用。博尔塔拉河和精河水的δ~2H和δ~(18)O值从上游到下游总体趋于富集,在山区、绿洲和平原表现出不同的同位素组成。地下水同位素值上游山区最低,中间平原次之,艾比湖周边最高。(3)博尔塔拉河上游地下水与河水交换比例较大,为63.0%;中下游河水和地下水之间交换比例较低,分别为5.0%～33.0%和2.5%～26.0%。精河深层地下水由浅层地下水和河水共同补给,比例分别为73.3%和26.7%。艾比湖周边,潜水流受到阻隔出露成泉水,与河水共同补给湖水。该研究揭示了艾比湖流域地表水和地下水相互转化关系,可为流域的水资源管理和生态环境建设提供科学支撑。     

策勒绿洲生态与灌溉用水对地下水埋深的影响

[目的]估测地下水资源变化动态并对其安全性进行识别,为策勒绿洲水资源管理及维护绿洲生态安全提供一定决策依据。[方法]分析策勒绿洲总用水需求,基于策勒河径流与地下水动态监测数据,计算绿洲用水缺口;最后,通过绿洲长期地下水位监测资料分析地下水位随时间变化规律。[结果]综合考虑生态用水背景下,策勒绿洲年均用水缺口5.20×10~6~1.15×10~7 m^3,当利用策勒绿洲地下水补足绿洲用水差额时,地下水平均埋深年均下降0.27~0.60m,在非枯水年状态下策勒绿洲地下水补给相对充足使得地下水平均水位无明显变化,只在地下水水位时空分布上有所改变,如2008—2014年绿洲地下水平均埋深虽有较大幅度波动,但基本维持在21m上下。[结论]短期来看策勒绿洲地下水埋深变化处于安全范围内,但为了保证绿洲健康可持续发展,并维持地下水埋深的稳定,当前应投入财力到水资源使用的监督和管理中去,将建设农业节水设施作为长期发展策略。     

三江平原农业转型中的水资源安全分析

地下水位定点观测和地表、地下水水质分析显示，三江平原地下水位的升降主要受水田灌溉水量制约，生长期内水位显著下降。地下水资源理论上能满足目前水田耕作的需求，但从发展趋势来看，水资源将会成为农业用水的制约因子。“旱改水”过程中造成了显著的地表水污染。针对当地现状提出了农业规划和布局应注意的问题及水资源安全保护措施。     

中国农业水问题: 若干研究重点与讨论

农业用水是水资源的主要消耗方式,尤其在华北地区,因地表水资源不足,大量农田灌溉导致地下水超采现象严重;而社会经济的快速发展和气候变化加剧了水资源的不足。水循环过程是农业节水的科学基础。从水循环过程出发,开展水量转化研究,在农田水文过程界面加以调控,进行系统的节水研究,是节水研究的重点。重视水资源的科学管理,提高水分利用效率,建立节水农业的市场机制,促进节水设施建设;同时深入开展水循环的基础研究,充分利用非传统水资源,是解决我国农业水问题的有效途径。     

水资源农田可持续利用价值核算方法研究

探讨了水资源,包括地表水及地下水农田可持续利用的价值核算方法。通过对节水农业冬小麦实验及稻田不同生产方式的案例应用与分析,对不同生产方式及节水农业技术进行定量化比较研究,表明节水农业技术及生态农业型种植模式的水资源利用不但效率最高,经济上合算;也有益于它的可持续利用,证明该方法在农业可持续发展研究中的作用及可行性。     

塔里木河流域地表水和地下水的转化关系

[目的] 探究塔里木河流域地表水和地下水的转化关系,为该流域水资源形成机制研究和促进水资源合理开发利用提供科学依据。[方法] 以氧同位素（δ¹⁸O）作为示踪剂,采用稳定同位素技术和水化学原理分析了塔里木河流域地表水与地下水转化关系。2018年沿塔里木河上、中、下游采集了90组地表水样和地下水样,并测量相应的氘氧稳定同位素和水化学离子（Cl^-,SO₄^2-,HCO₃^-,Ca²⁺,Mg²⁺,Na⁺）,运用Gibbs图和Piper三线图探测了塔里木河流域地上和地下水化学特征及其转化关系。[结果] ①地下水和河水的δ¹⁸O值具有不同的变化情况：地下水δ¹⁸O值随着流向呈现明显的逐渐富集特点,而地表水则变化较小。通过总溶解固体（total dissolved solids,TDS）的沿程分析可知,对于上游地下水而言,由于河水下渗补给,加上侧向径流影响,δ¹⁸O呈现了大幅下降。随着河水补给的增加,其值不断富集。对于地表水而言,随着流向其δ¹⁸O值逐渐下降,此时地下水呈现富集,说明此时期地下水能够对地表水产生补给。②根据地下水和河水测试数据分别建立地下水线和河水线方程,且二者斜率均小于大气降水线斜率,说明地下水和河水同位素组成受到一定程度蒸发作用影响。③塔里木河上游地下水向地表水补给平均速率为1.76 m³/（d·m）,中游地下水向地表水补给平均速率为1.71 m³/（d·m）,下游地下水向地表水补给平均速率为1.65 m³/（d·m）。[结论] 地表水—地下水的频繁转化是塔里木河流域水资源循环的主要特征,地下水补给是河流水资源的主要补给来源。     

Human Driving Forces of Oasis Expansion in Northwestern China During the Last Decade—A Case Study of the Heihe River Basin

Water scarcity is one of the most prominent issues worldwide in relation to sustainable development, especially in arid areas. To gain a better understanding of the trade‐off between improving agricultural productivity and maintaining the stability of an oasis ecosystem in these areas, this study took the Heihe River Basin in northwestern China as a case to explore the changes in oasis dynamics and their human driving forces. The results showed that along with the 11·0% expansion of agricultural land, the total water demand for irrigation increased by 6·3% during 2000–2010. Although tremendous economic incentives for farmers spurred the oasis expansion and cropping system changes, the key driving force behind the oasis expansion in the study area was closely related to sufficient irrigation water guaranteed by new water sources (excessive consumption of groundwater and surface water) and water conservation efforts that were the results of the “water‐saving society” project (cropping system adjustments and technological improvements in irrigation). This loose regulation of water resource management can be considered to be partially attributable to the ignorance of the ecological value of water resources. Sustainable land use in the study area can only be achieved through the strict regulation of the management of surface water and groundwater resources throughout the basin and the invisible water provided by the water conservation measures. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

近50年民勤绿洲生态环境演变及综合治理对策

 50年来,由于人类活动对水、土、植被等资源的强烈干扰,民勤绿洲的生态环境发生了巨大的变化,主要表现为:地表水资源减少,水量从20世纪50年代的4.5亿m3减少到90年代的0.89亿m3;地下水量过度开采,水位下降,从20世纪50年代的1.5～2.0m下降到80年代的5.0 m,90年代的16.4m;水质污染,矿化度升高;天然和人工植被衰退,物种多样性减少,植被向旱生方向演替;土壤旱化加剧,土地荒漠化严重等。为探索解决这一系列问题,在定量分析长期野外观测资料的基础上,主要分析了近50年来民勤绿洲水资源变化过程及其态势以及水资源的不合理利用所引起的一系列生态环境变化,同时提出主要治理途径:1)以流域为单元,通过法律、行政和经济手段强化水资源管理;2)通过节水技术应用,发展节水型农业和建立节水型社会;3)增加外流域调水量,满足生态环境用水需求;4)实施适度移民,实现人与自然和谐发展;5)运用生物和工程措施,综合防治荒漠化,整治土壤盐渍化。     

台兰河绿洲灌区土地利用变化与水资源动态研究

基于2000年和2005年的遥感影像,利用RS,GIS及景观生态学方法,对台兰河绿洲灌区2000-2005年的土地利用进行监测,并分析了不同时期台兰河绿洲灌区水资源开发利用程度.对研究区土地利用与水资源动态变化关系进行了分析.结果表明,2000-2005年耕地面积和水域面积年均增加分别为3 603.8 hm2和151.4 hm2;绿洲林地和草地大面积减少,减少量分别为2 247.07 hm2和14 325.9 hm2,相应地绿地面积减少了165 72.97 hm2;草地和林地等生态用地的减少是灌区耕地增加的主要来源,转移比例分别为13.97%和5.93%.地表来水量不断减少的情况下,灌区地下水开采量从1989年的5.91×106m3增加到2003年的1.39×107m3,灌溉面积和机井数量不断增大,地下水开采强度日益增加,地下水水位呈日益下降的趋势.农业用水所占比例过大,生态用水逐渐缩减.     

基于多层次模糊综合评价模型的沙漠绿洲水资源承载力评价与预测

[目的]对腰坝绿洲未来水资源承载力进行评价和预测研究,为该地区水资源的可持续利用及合理管理政策的制定提供决策依据。[方法]取2016年为现状水平年,2020,2025,2030年为规划水平年,根据绿洲发展历史和现状及相关规划,对社会经济发展进行预测,进而对各水平年的需水进行预测。选取9个评价指标构建水资源承载力评价指标体系,建立水资源承载力模糊综合评价模型,对各水平年水资源承载力进行评价分析。[结果]水资源承载力综合评判值2016年仅为0.251 2,表明水资源承载力已达到饱和;至2030年,上升至0.434 4,水资源承载力处于较高的可承载水平,但区内地下水资源开发潜力仍然有限。[结论]现状年水资源承载力处于超载状态,水资源供需矛盾突出,社会经济子系统是水资源承载力提高的主要压力源,通过采取一系列的措施,未来水资源承载力状况将逐渐好转,需采取全面有效的措施使水资源承载力提升至较高水平,将研究区打造成为和谐高效的绿洲。     

引黄灌区水资源联合利用耦合模型

随着引黄水量日益减少,如何有效利用有限的地表水和地下水,成为内蒙河套灌区亟待解决的问题。该文以引黄水量最小和地下水开采量最大为目标,以控制各用水区地下水位在适宜范围作为约束条件,通过动态耦合地下水模拟模型与地表地下水联合利用优化模型,建立了灌区水资源联合利用耦合模型,最后应用此耦合模型对灌区2020和2030年的引黄水和地下水进行了优化分配。结果表明：通过合理调整产业结构和有效利用地表地下水,灌区2020和2030年的引黄水量分别为39.15、38.54亿m3/a,可以达到国家规定的40亿m3/a指标。研究成果可为黄河流域乃至全国其它干旱灌区的水资源高效利用、盐碱化防治等方面提供借鉴和参考。     

黑河干流中游地区适宜绿洲及耕地规模确定

为了确定黑河干流中游地区适宜绿洲及耕地规模,利用黑河干流中游地区1954-2012年水文气象资料及黑河流域2000年和2011年土地利用数据,采用水热平衡原理建立适宜绿洲规模计算模型,并在模型中考虑林地和草地的腾发量计算不同来水情景下适宜绿洲规模;根据分带理论建立适宜耕地规模模型,计算不同来水情景下绿洲适宜耕地规模。基于GIS建立黑河干流中游土地利用马尔科夫链模型,并利用此模型预测2015年和2020年黑河干流中游地区绿洲规模和耕地规模的变化,并对未来绿洲发展的适宜性进行评价。结果表明:黑河干流中游地区地表径流存在丰枯变化;在丰水年、平水年和枯水年的适宜绿洲规模分别为3 245~4 868、2 635~3 953和2 422~3 633 km2;相应的适宜耕地规模分别为2 337、2 004和1 878 km2;现状年2011年为丰水年,实际绿洲规模和耕地规模分别为4 035和2 366 km2,现状绿洲规模适宜性指数为0.6;预测2015年绿洲规模和耕地规模分别扩张到4 155和2 527 km2,绿洲规模适宜性指数下降到0.44~0.59;2020年绿洲和耕地规模扩张到4 304和2 719 km2,规模适宜性指数比2015年下降0.02~0.03,2011年、2015年、2020年的耕地规模都高于绿洲适宜耕地规模。干旱地区适宜绿洲规模及耕地规模研究为区域水资源可持续利用提供依据。     

泰安城市高速发展背景下地下水环境退化研究

20世纪80年代以后,中国城市进入快速发展时期,地下水资源处于长期大量开采的境况.泰安市城市供水量的60%源于地下水,随着泰安市的高速发展,地下水环境演化呈现逐年退化的态势,主要表现为地下水动力场退化,地下水质污染和地质灾害负环境效应三个方面.研究表明,泰安城市高速发展的各项指标与地下水环境退化的各项指标之间具有显著的线性相关性,二者的拟合曲线和拟合函数也表明城市高速发展对地下水环境退化起着明显的驱动作用.