南水北调西线工程生态环境效应预测研究

南水北调西线工程调水区地貌类型复杂,气候多变,生物种类繁多,平均森林覆盖率55.8%,水源充足,土地资源丰富;受水区植被稀疏,森林覆盖率低,水资源贫乏,水土流失严重。工程实施后对调水区植被和野生动物的影响不大,有利于水生底栖生物和非回游性鱼类的繁衍,但不利于洄游性鱼类的繁衍。工程实施后,用于受水区农、林、牧方面的灌溉水量占总调水量的55%,可有效地增加植被、控制水土流失、遏制土壤沙漠化;能够缓解黄河水资源的供需矛盾,改善黄河水质;还可以增加黄河下游河道的冲刷,减少泥沙淤积,有利于黄河下游河道的稳定。     

南水北调西线工程与受水区生态环境问题

南水北调西线调水工程的供水对象主要是工业、生活和生态环境用水,尤其生态环境用水占有很大的比例,当调水1.70×1010m3时,用于生态环境部分达6.30×109m3,占调水量的37.0%。重点分析了调水工程对受水区生态环境的有利影响,指出调水工程将为西部大开发提供水资源保障,增加受水区河川径流量;改善水环境;遏制并治理水土流失和土地荒漠化,减少自然灾害,改善农业生态环境和当地居民的生存环境;缓解黄河下游的断流,解决下游由于断流而引发的生态环境问题;恢复并建立新的生态系统,大大提高受水区的环境容量及承载力。从整个生态环境意义上来讲,南水北调西线工程是一座规模宏大的生态建设工程。     

黄土高原淤地坝建设对黄河水资源的影响预测

淤地坝建设对减少入黄泥沙、改善生态环境和促进当地社会经济发展有重要意义。淤地坝建设将增加黄土高原地区人畜饮水、生态用水、蒸发损失和地下水补充以及坝地用水。2010年将减少入黄水量15.2亿m3,2020年将减少入黄水量43.55亿m3,2041年以后稳定在42.66亿m3,按减少入黄水量43亿～45亿m3计算,仅占黄河天然径流量的8%～10%,对黄河水资源实际影响很小。     

近年黄河下游输沙功能的时空变化及其影响因素分析

黄河下游河道输沙功能受自然和人为因素的扰动,对黄河的入海泥沙通量产生深远影响。为探明近年来黄河下游河道输沙功能的演变及其主导因素,基于黄河下游河段各站点2007—2020年实测径流与泥沙资料,计算历年黄河下游河道输沙功能,并结合流域降水、水土保持和引水引沙的变化情况讨论了各因素对输沙功能演变的影响。结果表明:黄河下游河道输沙功能指标在2007—2020年显著下降了约57%,其中花园口—高村段输沙功能指标和其降幅均高于高村—艾山段和艾山—利津段; 黄河下游河道输沙功能演变的主导因素是河床粗化、水土流失综合治理面积增加和引水量增大,三者的相对贡献率分别达37.6%,21.6%,17.5%。河床粗化与引水量增大使输沙功能减弱,与水土流失综合治理对输沙功能的增强作用相反,三者综合作用下黄河下游河道输沙功能近年来呈退化趋势。     

黄河水资源量及亏缺预测

水量 :黄河多年平均年径流量 580亿 m3 ,相当于全国河川径流量的 2 %。承担全国 1 5%的耕地、1 2 %人口、50座大中城市的供水任务。黄河流域缺水预测 :正常来水年份情况下 ,2 0 1 0年黄河流域缺水 40亿 m3 ;2 0 30年缺水 1 1 0亿 m3 ;2 0 50年缺水 1 60亿 m3 左右 ,枯水年份缺水更多。该估算考虑因素 :开展节水灌溉 ,农业用水可以不增加 ,甚至略有减少 ;西部开发会使黄河流域工业有较大发展 ,工业缺水将比较严重 ;下游河道汛期输沙 ,非污期生态基流、中游水土保持等生态环境用水不可增加。黄河水资源量及亏缺预测…     

黄河下游河道最小生态流量研究

河道最小生态流量是指为了防止河道水体断流,即维持河流水体生存所应具有的最小流量(水量)。最小生态需水量计算方法应立足河流形态,将水位～水面宽曲线变形点与维持一定生境(主要包括平均水深、流速等)综合考虑来确定临界流量。本文在建立基于河流形状的河道最小生态流量计算方法体系的基础上,选取花园口、高村、利津3个控制断面对黄河下游河道最小生态流量进行了率定。结果表明,黄河下游花园口、高村、利津3个控制断面的最小生态流量分别为170m3/s,140m3/s,154m3/s,是多年平均天然流量的8.9%,7.4%,7.9%;3个控制断面在最小流量下的水面宽率分别为35.8%,20.6%,40%;平均水深分别为0.47m,0.87m,1.02m;流速分别为0.76m/s,0.40m/s,0.81m/s。由于国际上研究的河流集水面积远比黄河流域小得多,就最小生态流量与天然流量的比率来看,黄河流域下游河道的最小生态流量要较国际上已有的研究成果低一些。     

从甘肃省雨水集流工程看水土流失区径流的利用

<正>在水土流失地区,为了防止坡面径流挟带的泥沙进入河道,往往采用拦蓄工程(如谷坊、淤地坝等),使引起侵蚀的主要动力——水,能够就近拦蓄,就地入渗,起到防治水土流失的作用.我们从甘肃省东中部黄土高原地区近年兴起的集雨节灌方法中得到启示,建议在水土保持规划设计中对径流的利用作一些调整,使有限水资源发挥更大的效益.1 甘肃的集雨节灌工程甘肃省东中部是典型的黄土高原残塬沟壑丘陵区,属全国水资源最缺乏的地区之一,地表水、地下水资源十分匮乏.甘肃省人均水资源量约为全国平均水平的32%,而十分缺水的定西地区,自产水资源量仅16亿m~3,只占全省总量的5%,人均拥有水资源580m~3,不及全省水平的1/2,耕地每公顷平均占有水资源量3000m~3,仅为全省平均水平的1/3.但甘肃省中、东部     

水土保持对水资源量与水质的影响研究

 界定了水土保持的水资源与水环境效应的概念;采用基于物理机制的分布式水文模型(WEP-L模型),以黄河流域的重点水土流失治理区———河口镇至龙门区间为例,对水土保持的水资源量进行定量研究。结果表明,水土保持使广义水资源量增加72.6亿m3,增幅27.1%,使狭义水资源量减少9.0亿m3,减幅14.4%,使狭义水资源的构成发生了变化,即地表水资源量减小、不重复量和地下水资源量增加。以北京市为例定量分析了水土流失区域综合治理对水质的影响。结果说明,水土保持措施是防治非点源污染,保护水源水质,保障饮水安全的重要手段。     

黄河下游河道主槽淤积物粒径变化分析

利用1999年黄河下游河道汛前深层(河南段为11 m,山东段为10 m)钻孔淤积物取样资料和2000年以来汛前钻孔取样资料,对黄河下游河道主槽淤积物粒径变化情况进行的分析表明:1960年以前在无三门峡水库影响的“天然”水沙状态下,黄河下游河道主槽淤积物中粒径大于等于0.10 mm的泥沙含量为50.7%;1960~1999年河道主槽淤积物中粒径大于等于0.10 mm的泥沙含量为20.4%,比1960年以前少30.3个百分点;小浪底水库运用初期,下泄的大多为低含沙水流和细泥沙,特别是经过3次调水调沙试验,加剧了河道冲刷,主槽床沙逐渐粗化,粒径大于等于0.10 mm的泥沙含量有向50%靠近的趋势。     

影响历史黄河水患因素的综合分析

根据历史记载和灾害系统分析方法,认为黄河自东汉以来确实存在相对稳定的时期。黄河水患较低是多种因素综合作用的结果,其主要原因包括3个方面:(1)由气候原因导致的黄河下游来水量的减少和由于黄土高原地区土地利用方式由农转牧导致的水土流失的减少,进而使黄河下游河水含沙量的减少,河道淤积速率低。(2)王景治理黄河和黄河下游大量湖泊沼泽的存在大大提高了黄河下游地区的防洪能力。(3)由战乱导致的华北平原人口稀疏,经济发展的脆弱性低。     

十大孔兑流域水土流失分布特征及防治对策

[目的] 通过分析十大孔兑水土流失面积、强度及水土流失动态变化,为流域综合治理提供参考依据。[方法] 基于全国土壤侵蚀遥感调查结果和全国水土流失动态监测成果,对比分析流域水土流失及其分布、动态变化。[结果] 十大孔兑流域植被面积占流域面积的63.97%,以中低覆盖和低覆盖为主,分别占植被覆盖面积的48.85%和36.54%。2021年水土流失面积为4374.98 km²,占流域面积的40.63%;与2020年、1999年和1985年相比,2021年水土流失分别减少46.32,3 664.50,4 958.03 km²,水土流失主要分布在草地、林地、耕地和其他土地4个地类上,占水土流失总面积的96.69%。[结论] 十大孔兑依然是黄河流域水土流失治理的难点地区,高强度侵蚀减少与年度监测成果未考虑沟道侵蚀有关;该区应坚持以“以沙棘种植为主的植被建设,以淤地坝建设为重点的工程布局,以锁边固沙为前提的治沙方针,大力推进拦沙换水试点工程”的流域综合治理策略。     

黄河流域水土流失遥感监测中土地利用现状分类体系构建

[目的]提出一种新的适于水土流失遥感监测的土地利用现状分类体系,并验证其合理性,为黄河流域水土流失遥感监测提供依据。[方法]以黄河流域不同地类水土流失的差异为出发点,按照科学性、可行性和完整性原则,参考国家土地利用现状分类标准,基于水利部颁布的土壤侵蚀分类分级标准,构建了黄河流域水土流失遥感监测土地利用现状分类体系。[结果]以坡耕地、梯田、林草地、在建开发用地、淤地坝、沙地和其他用地7个类型构建了黄河流域水土流失遥感监测土地利用现状分类体系,并用5个县(旗)的土地利用数据进行验证,结果表明该分类体系具有科学性。[结论]本研究提出的土地利用分类体系在获取同等精度水土流失评价结果的同时,又能提高水土流失遥感监测的效率。     

黄土高原水土保持在黄河流域水资源开发利用中的地位和作用

黄河流域水资源十分短缺,已成为制约流域经济发展的主要因素。近年来黄河下游日趋严重的断流现象,引起了中央领导、国家主管部门和有关学术界的高度重视。解决黄河流域水资源短缺问题,合理开发利用水资源,必须上、中、下游兼顾,近、中、远期结合,开源与节流并重,实行降水资源与河川径流开发利用并举。在黄河流域水资源开发利用中,黄土高原水土保持具有不可忽视的积极作用和十分重要的战略地位     

基于稳定同位素技术的黄河支流河岸植被水分来源解析

[目的] 分析比较不同水分梯度下植物水的氢氧同位素特征,为黄河流域生态保护与防蚀控沙中适宜物种的筛选提供一定的理论基础。[方法] 采用氢氧稳定同位素技术,基于HYSPLI4气团轨迹模型和贝叶斯混合模型MixSIAR,分析黄河主要支流—西柳沟河流河岸不同水分梯度下优势植物对潜在水源利用率,进而提出不同植物的水分利用策略。[结果] 研究区在采样期间降水的水汽主要来源于西北季风输送和局地蒸发。在水分充足的河漫滩样地,植物以浅层土壤水（0—30 cm）为主要水源。距离河道较远的河谷阶地上,草本类植物主要利用浅层和中层土壤水（0—70 cm）,灌木类和高大草本类植物转而吸收更深层的土壤水（70—100 cm）,出现水文生态位分离的现象。[结论] 当水分缺乏时,灌木类植物会因为吸水模式的优势具有更强的生存竞争力。灌木类植物是黄河流域生态保护与防蚀控沙的适宜物种。     

水土保持措施对黄河减水减沙作用的分析

黄河中游河龙区间、泾河、北洛河、渭河 ,是黄河流域水土流失最为严重的地区 ,黄土丘陵沟壑区年土壤侵蚀模数达 5 0 0 0～ 15 0 0 0t/km2 。采用“水保法”、“水文法”分析计算 ,1970～ 1996年 ,河龙区间及泾河、北洛河、渭河流域水土保持措施年均减水 5 45 6亿m3,年均减沙 2 2 3 8亿t ,每年可为黄河下游减少泥沙淤积 1 5 7亿t。水土保持措施是实现黄河下游“河床不抬高”的治本之举。     

黄河中游多沙粗沙区治理对黄河水资源的影响

黄河中游多沙粗沙区,特别是粗泥沙集中来源区的水土流失是黄河泥沙,特别是粗泥沙的主要来源,强化对该区的治理是减少入黄泥沙,特别是粗泥沙,效果最为明显,通过综合治理,在减少入黄泥沙的同时,也必然要减少入黄水量。但应看到,因减少了入黄泥沙,特别是粗泥沙,也会减轻下游河床淤积,因而减少了为维持下游"河床不抬高"而消耗的输沙用水量。研究表明,多沙粗沙区,特别是粗泥沙集中来源区治理程度越高,所节约的输沙水也越多。可以说,加强该区治理,可间接为黄河"增加"水资源。     

近期黄河流域水土保持工作的基本思路

黄河流域水土保持生态环境建设在西部大开发中具有重要地位和作用 ,根据西部开发的需要 ,黄河流域水土保持生态环境建设应坚持综合治理 ,进一步优化措施结构 ,大力推进退耕还林还草 ,加强坝系工程建设 ,稳定基本农田建设规模 ,配套建设小型水利水保工程 ,变分散治理为集中治理 ,按照基建程序 ,推行三项制度 ,建好管好水保工程。西部开发必然要加快资源开发、基础设施建设和城市化进程 ,为防止新的水土流失 ,要建立水土流失动态监测体系 ,采取积极的预防保护和监督执法措施。     

黄河中游典型支流无定河流域水土流失动态监测

[目的] 探索黄河中游典型的粗泥沙支流无定河的水土流失分布和动态变化特征,为新时期水土保持工作、生态环境建设和流域高质量发展提供科学依据。[方法] 以无定河流域为例,基于1985,1999,2011年3次普查和2019年全国水土流失动态监测成果,提取年度水土流失强度、面积,分析其时空分布及动态变化特征,并采用Mann-kendall检验,基于水文数据,分析1980—2018年流域水沙变化特征。[结果] 2019年无定河流域水土流失面积1.20×10⁴ km²,以水力侵蚀为主,风力侵蚀主要集中分布在流域北部的风沙区。下游干流（白家川—绥德+丁家沟段）、小黑河绥德以上的输沙模数超过流域平均水平的3倍,是主要的泥沙策源地;水土流失面积较1985年减少1.40×10⁴ km²,减幅为53.87%,输沙量和径流量均呈现出减小的趋势,拐点分别出现在2007年和1996年。空间上,风力侵蚀由1985年的集中连片分布转为零星分布,水力侵蚀空间位置分布与1985年相比基本无变化,但干流赵石窑至流域出口段左岸侵蚀强度有所降低。[结论] 无定河流域水土保持工作成效显著,有效遏制了土壤侵蚀,生态环境整体向好。但流域水土流失依旧严重,未来工作中,应结合历史水土保持工作经验,突出工作重点,进一步加强无定河流域水土流失综合治理。     

黄河流域生态保护和高质量发展规划区水土流失特征与防治对策

[目的] 研究黄河流域生态保护和高质量发展规划区水土流失特征及其防治对策,为该区水土流失综合治理、生态环境建设和流域高质量发展提供科学参考。[方法] 基于2020年全国水土流失动态监测成果,分析水土流失面积、分布、特点等,提出水土流失综合防治对策。[结果] 规划区水土流失面积占土地总面积的33.97%,水土流失分布主要集中在黄河中游多沙区、腾格里—阴山北麓沙漠草原风沙区、湟水洮河黄土丘陵区和黄河源高地草原区等区域,沙地、旱地（6°以上）、天然牧草地和其他草地为水土流失重点发生地类,水土流失呈现面广量大、分布集中、侵蚀类型多样、高侵蚀强度面积较大等特点。[结论] 水土流失依然是黄河流域生态保护和高质量发展规划区面临的主要生态问题之一,水土流失防治应结合区域水土流失特点,科学布局,精细配置各类措施,推进规划区水土流失治理绿色发展。     

黄河中游粗沙的来源主要是风沙

黄河泥沙主要来自河口镇至龙门区间。这一区间的窟野河、皇甫川、无定河、秃尾河等多沙支流,上游风沙区面积大,风积沙粒径大于0.05mm的粗沙含量在90％以上。风沙通过风力吹扬和水力冲刷搬运进入河道,形成枯水期和少水年河道淤积,汛期和丰水年河道冲刷,使黄河“水大沙大”的特点十分突出。作者根据调查和实测资料分析认为,这一地区的粗沙主要来源是风沙,风沙主要来自毛乌素沙漠和库布齐沙漠,而过去认为粗沙来自流域内的黄土和下游基岩是片面的,在黄河治理开发中,除全面加强黄河中游地区水土流失治理外,对治理风沙、防止土地沙化应增加紧迫感,并提出了一些相应的防治措施。