塔里木河上游水资源利用效率分析

塔里木河三条源流灌区引用地表水量已接近 70 % ,而有效利用率不足 0 .4,主要是渠系防渗率只有 10 %～ 2 0 % ,渠系利用系数 0 .39～ 0 .40。灌区从河道引水共计 140 .85× 10 8m3 ,到达农田的水量只有 5 5 .47× 10 8m3 。而且渠系、水库和农田渗漏还引起了灌区地下水位上升和土壤盐渍化。要提高源流灌区的水资源利用效率 ,必须实行地表水和地下水的联合利用 ,并修建山区水库逐步取代平原水库 ,减少引水的无效蒸发和渗漏损失 ,方可保证水资源的可持续利用和向塔里木河干流输送 45× 10 8m3 的地表水     

内蒙古河套灌区水资源高效利用与盐渍化调控

内蒙古河套灌区是我国具有悠久历史的一个大型灌区。由于气候、地形和水文地质条件的影响,在兴建大规模灌区之前,当地已有严重的盐渍化问题,随着引水量增加,灌溉面积扩大,由于重灌轻排,灌排工程不配套,大水漫灌等原因,使灌区的地下水位迅速上升并超过临界水位,加剧土壤盐渍化;此后虽经积极治理,情况有所好转,但仍未得到根本改变。灌区盐碱化的发生、分布、治理在西北干旱地区具有典型意义。河套灌区现状年引黄水量在50亿m3左右,占内蒙引黄水量的90%,超出引黄指标10亿m3,节水任务十分艰巨。因此,必须高效地利用灌溉水资源,采用渠井灌排技术和实施节水灌溉制度,来调控灌区水盐动态,总体上能使河套灌区灌溉土壤逐步由积盐向脱盐的良性循环发展。     

晋西黄土丘陵区植被生态需水研究

以水量平衡关系为理论基础,采用1961-2007年晋西黄土丘陵地区14个气象站的气象资料,在GIS技术支持下估算该地区的植被需水量,分析植被需水量的时空变化以及缺水量。研究结果表明:晋西黄土丘陵地区现有植被适宜需水量为40.759×108m3,最小生态需水量为24.784×108m3,从北到南呈递增趋势;适宜和最小亏缺水量分别为5.581×108m3和0.414×108m3,区域分布是中部最多,南部次之,北部最少;植被生态需水和缺水表现出不同的年变化和月变化趋势和空间分异规律。生态需水量与亏缺水量的计算结果为改善晋西黄土丘陵区生态环境,合理利用水资源和植被资源,提高生态、经济与社会效益提供参考依据。     

新疆渭干河——库车河三角洲绿洲天然植被生态需水研究

新疆渭干河—库车河三角洲绿洲深居内陆,属于典型的大陆性干旱气候区,水资源缺乏,生态与环境脆弱,平原非灌区天然植被主要依靠汲取浅层地下水来满足其对水分的需求。本文利用遥感技术、水文地质调查等手段查明了研究区内的浅层地下水埋深和天然植被分布面积,应用GIS技术划定计算单元,利用典型地下水均衡试验场潜水蒸发和蒸腾试验成果确定各计算单元的潜水蒸发系数和植被系数,进而计算出现状条件下研究区域天然植被生态需水量为5.37×108m3,其中林灌地生态需水量为0.95×108m3,占17.71%,草地生态需水量为4.42×108m3,占82.29%。     

新疆奎屯河流域平原区生态需水研究

新疆奎屯河流域地处我国西北干旱区,随着人口增加和经济发展,国民经济需水与生态需水已成为流域水资源开发利用和生态环境保护的主要矛盾。因此,为了实现奎屯河流域水资源的可持续利用及国民经济的可持续发展,急需对生态需水进行研究。本文以流域社会经济与生态环境协调发展为目标,分析了奎屯河流域存在的主要生态环境问题,在干旱区生态需水概念与分类的基础上,给出了奎屯河流域生态需水的界定范围。在此前提下,从流域生态环境现状及未来需求出发,采用不同的计算方法,对流域生态需水进行了计算,可为流域水资源优化配置及生态环境建设提供科学的依据。结果表明:奎屯河流域生态需水达5.65×108m3,占流域水资源总量16.98×108m3的33.3%,占径流总量15.41×108m3的36.7%。其中天然绿洲生态需水为2.41×108m3,占生态需水的43%;人工绿洲生态需水达3.24×108m3,占生态需水的57%。     

海河流域控制性河流生态环境需水量研究

文中基于水量、水热、水沙和水盐平衡理论和河流生态功能性划分理念,构建考虑了河流基本生态、自净、输沙和生态景观等功能的河流系统生态环境需水量理论体系。以境内河流监测站水文数据为基础,研究海河流域控制性河流的生态环境需水量,结果表明:该区域地表水资源量尚不能满足河流自净水量,河流生态修复年需水量86.65×108m3/a,城市景观河流生态环境年需水9.0×108m3/a,采取节水措施,减少污染物排放,加强雨水、洪水等非常规水资源开发和调配有望改善现状。     

水量订单制度下黄河下游灌区水资源实时分配模型及管理软件开发

针对黄河下游引黄灌区水量订单随意性大、水资源利用率低的问题,本文紧密结合当前调度管理制度,基于实时灌溉预报与模糊聚类理论,提出了黄河下游灌区水资源实时分配管理模型,模型包括考虑土壤墒情、雨水资源及天气情况影响的作物需水预测模型和灌区实时水量订单模型两部分内容.在典型灌区,进行了模型的应用,并开发了相应的水资源管理软件;应用结果的合理性表明了模型的正确性,该模型可广泛用于黄河下游灌区的用水管理和调度.     

不同情境下的虚拟水战略对塔里木河流域水资源和生态环境的影响

本文简要的介绍了虚拟水含量的计算方法,根据2003年塔里木河流域的资料,计算了主要农产品单位质量的农产品虚拟水含量、城乡居民消费的虚拟水含量、生产产品的虚拟水含量和在不同的情境下虚拟水战略对生态环境的影响。结果表明:与西北其它地区相比较,塔里木河流域生产单位质量的农产品虚拟水含量相对较低;从塔里木河流域虚拟水消费总量看,城镇居民与农村居民的消费相差不大,分别为37.14×108m3和32.95×108m3。而对于其中一些消费产品而言,如粮食、猪肉、家禽、鲜蛋、糕点和鱼虾等的消费在城镇居民与农村居民间仍然存在着一定的差异;全社会消费的虚拟水数量和实际生产产品中的虚拟水含量分别为70.09×108m3和219.63×108m3,可以看出在塔里木河流域实际生产产品的虚拟水含量远远大于各项消费的总虚拟水含量;在塔里木河流域实施虚拟水战略可以缓解社会经济和生态的压力,若通过虚拟水战略,将节约的水资源用于恢复天然植被,则可以局部的逆转塔里木河流域的生态环境。     

水资源再利用建设生态林可行性初探--以塔克拉玛干沙漠北缘新和县"百里风区"为例

新疆塔克拉玛干沙漠北缘新和县灌区一方面每年都受到汛期洪水的威胁,另一方面该县西南部的"百里风区"由于水源缺乏,生态与环境日趋恶化。通过水量及水资源配置的分析,确定生态林建设的可行性。研究表明,到2020年灌区可提供生态建设的总水量3.07×108m3,预期建设生态林6 52×104hm2,需水总量2 93×108m3该项目的实施,可使灌区下泄余水、排水和汛期洪水得到有效再利用,增加地表植被盖度,改善新和县"百里风区"的脆弱生态。     

华北平原地下水资源功能衰退与恢复途径研究

相对20世纪50年代末,至本世纪华北平原地下水总开采量由不足100×108m3/a增至211.98×108m3/a,超出地下水可利用资源量192.31×108m3/a。长期超量开采和不合理的开采布局,使地下水水位持续下降、含水层疏干体积不断增加,地下水位降落漏斗持续扩展,地下水的资源功能不断衰退的同时产生地面沉降、地面塌陷、咸水入侵等环境地质问题。采取农业节水、工业调整开采强度布局、建立应急用水机制、地表水与地下水联合调蓄、本地劣质水资源化等综合举措,修复和涵养华北平原地下水系统势在必行。     

近40 a黄河乌兰布和沙漠段河道演变特征

基于Landsat系列卫星遥感数据,利用目视解译法提取黄河乌兰布和沙漠段近40 a夏季河道演变特征值,对比分析两岸河道演变特征并分析其变化原因.结果表明:①以乌海水利枢纽为起点,1973-2015年黄河乌兰布和沙漠段左岸堆积面积最大的河段分布在11.5 ～36.7 km处,右岸堆积面积最大的河段分布在61.5～73.1 km处;②1973-2015年黄河乌兰布和沙漠段堆积与侵蚀总面积分别为82.73 km2和5.28 km2,其中1973-1989、1989-2000、2000-2005、2005-2008、2008-2010年和2010-2015年各时期的堆积速率分别为1.52 km2·a-1、2.36kim2·a-1、3.70km2 ·a-1、2.45 km2 ·a-1、1.22 km2·a-1和0.84 km2·a-1.黄河乌兰布和沙漠段整体呈现淤积状态,河道萎缩并向右迁移;③随着石嘴山水文站年均径流量的增大,河岸堆积速率呈逐渐降低趋势,而侵蚀速率变化趋势则正好相反.该研究有利于了解黄河上游沙漠宽谷河段的河道演变特征,为沙漠地区植被恢复及当地环境的治理提供理论依据.     

黄河柳林段全新世古洪水滞流沉积物研究

通过野外观察研究,在黄河晋陕峡谷段柳林县三川河支流沟口内,发现了疑似全新世黄河古洪水滞流沉积层剖面。根据磁化率、烧失量、CaCO3、粒度成分测定的实验结果可知,四层沉积物磁化率、烧失量较低,CaCO3含量较高;结合野外观测、粒度特征分析、C~M图和粒度分布频率曲线,表明四层河流沉积物具有典型的古洪水滞流沉积层（SWD）特征。通过地层分析和OSL测年,证明在距今3 200~2 900年前,黄河晋陕峡谷经历了一个洪水期,发生了多次大洪水事件,此时正值我国历史的商末-西周初期,造成了社会动荡和历史转折。该研究结果揭示了古洪水SWD的基本特征,为晋陕峡谷特大古洪水事件洪峰水位和流量的恢复,黄河水资源开发、防洪减灾和水土保持都奠定了科学基础,对揭示区域气候水文变化与全球变化的响应规律有着非常重要的科学意义。     

黄河流域地表水资源可再生性评价

水资源具有自然再生和社会再生、水量再生和水质恢复等四种类型。本文根据水资源可再生性基本涵义建立了黄河流域地表水资源可再生性评价一般指标体系 ,并运用TOPSIS法进行评价 ,结果表明 :黄河流域主要产水区域如龙羊峡以上、湟水流域、洮河流域和渭河流域等都是水资源可再生性相对最强或较强的区域 ,北洛河流域是最弱的区域 ,其余属于中等或者较弱区域。     

渭河入黄河段水污染成因分析与防治对策探讨

根据2005-2009年渭河潼关断面水质数据对渭河入黄河段水质进行分析,主要污染指标为COD和NH3-N.分析结果表明渭河入黄水质总体有所好转.关停造纸厂、浓缩果汁处理新技术等产业结构调整措施是渭河潼关断面水质好转的主要原因.根据渭河河段实际情况,提出了以保障生态基流、产业结构调整与水土保持综合治理柏结合的水污染控制措...     

Estimation of water balance in the source region of the Yellow River based on GRACE satellite data

Water storage has important significance for understanding water cycles of global and local domains and for monitoring climate and environmental changes.As a key variable in hydrology,water storage change represents the sum of precipitation,evaporation,surface runoff,soil water and groundwater exchanges.Water storage change data during the period of 2003-2008 for the source region of the Yellow River were collected from Gravity Recovery and Climate Experiment(GRACE)satellite data.The monthly actual evaporation was estimated according to the water balance equation.The simulated actual evaporation was significantly consistent and correlative with not only the observed pan(20 cm)data,but also the simulated results of the version 2 of Simple Biosphere model.The average annual evaporation of the Tangnaihai Basin was 506.4 mm,where evaporation in spring,summer,autumn and winter was 130.9 mm,275.2 mm,74.3 mm and 26.1 mm,and accounted for 25.8%,54.3%,14.7% and 5.2% of the average annual evaporation,respectively.The precipitation increased slightly and the actual evaporation showed an obvious decrease.The water storage change of the source region of the Yellow River displayed an increase of 0.51 mm per month from 2003 to 2008,which indicated that the storage capacity has significantly increased,probably caused by the degradation of permafrost and the increase of the thickness of active layers.The decline of actual evaporation and the increase of water storage capacity resulted in the increase of river runoff.     

基于GPPM的黄河流域水资源可再生性评价

水资源是一种再生资源,其可再生性分为自然再生和社会再生两类。将黄河流域划分为15个区域(不含内流区),并把整个黄河流域作为一个区域,共16个区域,利用统计数据资料,采用遗传投影寻踪模型(GPPM)对黄河流域分区水资源可再生性以及流域15个主要城市水资源社会可再生性进行评价。结果表明:黄河流域各区域可再生性能力基本上为中等或以下,整个黄河流域水资源可再生性能力较弱;15个主要城市中,省会城市水资源社会可再生性水平一般,其余城市属于较弱水平,总体上,黄河流域城市水资源社会可再生性能力普遍较弱。最后提出了一些增强黄河流域省会城市水资源社会可再生性的建议和对策。     

1766～1911年黄河中游汛期建立时间研究

利用清代奏报中保留的汛期涨水尺寸记录,近现代以来黄河中游水文站存在的水位信息器测数据,基于1766～1911年黄河中游万锦滩(位于今河南省三门峡市)水位志桩所载涨水时间,在"侯"尺度下建立了研究时段内三门峡断面的汛期开始时间。结果表明:1766～1911年,1840年代前中游汛期开始时间在平均水平;1840～1860年代汛期建立时间偏晚;1860～1890年代再次开始提前。在研究时段内黄河中游汛期开始时间平均为7月上旬,与同时期长江中下游梅雨结束时间有很好的对应关系,但年际差异较大,夏季风雨带推移成为导致中游汛期开始时间产生波动的主要驱动因素。     

黄河流域兰州段环境容量对城市工业规划布局影响研究

研究了黄河兰州段水资源和水污染情况,通过运用二维环境容量模型计算出了黄河兰州段每个断面水环境容量,再通过对造成污染的工业源进行分析,从而根据剩余环境容量对兰州市的工业布局进行了合理的调整,建立流域工业发展调控体系,为从源头主动控制污染提供具体措施,从而达到环境-经济-社会的协调可持续发展。     

黄河流域水资源可持续利用多目标规划模型研究

通过研究近年来黄河流域水资源变化规律,预测流域社会经济发展状况,分析黄河流域紧张的水资源供需形式。在流域水资源与经济协调发展基础理论的指导下,建立了黄河流域水资源利用的多目标规划模型,通过对多目标规划的水资源配置规则研究,探讨了流域水资源优化配置的新方法。在考察了21世纪各水平年黄河流域水资源承载程度的基础上,通过寻求提高流域水资源承载水平的调控手段,系统地研究黄河流域水资源可持续利用模式,为分阶段提出黄河水资源利用对策提供依据。     

黄河流域典型城市水资源社会可再生性评价研究

黄河流域主要位于我国干旱、半干旱区 ,流域内许多城市都面临着水资源短缺问题。水资源社会可再生性是水资源在利用过程中所表现出的特性 ,其值的增强对于实现水资源的高效利用具有重要意义。本文针对黄河流域提出了基于若干指标来综合表征缺水城市水资源社会可再生性的方法 ,并在此基础上对该流域 8个典型城市的水资源社会可再生性进行了评价 ,得出了这些城市水资源社会可再生性的差异 ,最后提出了增强这些城市水资源社会可再生性的途径。