国际河流水资源开发模式对新疆伊犁河流域的启示北大核心CSCD

伊犁河流域水资源不仅是中国与哈萨克斯坦社会经济发展的生命线,而且也是生态系统环境的命脉,如何协调伊犁河流域水资源,并对其进行合理的开发利用,获得互利共赢的结果,对流域内两国经济与生态安全具有重要的战略意义。对照当前典型国际河流特点及开发管理所面临的问题,探究伊犁河流域开发利用中存在的不足;通过分析国际河流开发的总量配置模式、项目合作开发模式和整体开发模式的优缺点,结合多个国际河流的开发案例,总结出适合伊犁河流域开发与管理的模式和机制：①加强流域规划研究,循序渐进地推进流域整体开发;②合理制定区域水资源开发利用强度,坚持适度开发;③严格控制灌溉面积,合理调控社会经济发展速度;④建立国际河流生态保护体系,积极寻求生态补偿。     

新疆天山北麓奎屯河流域径流变化特征研究

奎屯河流域水资源总量为17.83×108m3,其中地表径流量为16.21×108m3,占水资源总量的90%以上。因此,研究径流补给来源及变化特征有助于掌握水资源的变化趋势,为水资源的开发利用提供可靠的依据。本文采用奎屯河流域各水文站径流系列资料,选取变差系数、年际极值比、集中度、集中期等参数,分析了奎屯河流域径流补给特性、来源、年内分配规律及年际变化特征。分析结果表明:奎屯河流域径流补给具有地带性和多样性特点,补给来源主要以冰川融水和雨水补给为主;年内分配极不均匀,集中程度高;年际变化相对稳定,变幅小,多年呈微弱增加趋势。     

新疆奎屯河流域枯季径流频率分布选型与计算

枯水径流频率计算对于水资源评价、环境水利及工程水文分析有重要的现实意义。文中依据奎屯河流域三条主要河流1959-2006年48年径流序列资料,采用PPCC检验法对我国常用的5种水文频率分布线型进行检验,以选择适合奎屯河流域的最优线型。结果表明:奎屯河流域内三条最大的河流的代表性水文站最小月枯水序列和各时段枯水序列的枯水径流频率分布都是以P-Ⅲ型曲线最优,但流域内其它个别水文站也有以其它线型最优。最后对三条主要河流最小月和最小3个月枯水径流频率采用P-Ⅲ型曲线进行了计算,得出不同保证率的枯水径流。     

基于GRID的流域动态水平衡模型研究

水量平衡研究是水资源评价、规划与管理的基础。以往的水平衡模型大多是基于流域、子流域,为了以网格为单元动态模拟水平衡过程,在本文中利用GIS工具建立了基于GRID的泾河流域动态水量平衡模型,该模型空间尺度为1km×1km网格,时间尺度为月。模型的率定是利用泾河流域马莲河把口水文站的1995至1997年逐月实测径流数据,由此获取了模型的主要参数。模型率定结果表明模拟径流曲线与实测径流曲线的变化趋势基本吻合,模拟值和监测值的中值绝对误差为6.72m3/s,相关系数为0.932。最后,将所建模型用于泾河流域逐月逐网格的降水、蒸发、土壤蓄水与地下蓄水,以及形成的径流总量的动态模拟。模拟结果表明泾河流域的径流量主要集中在流域南部与中部,流域北部径流相对较低,这与流域降水分布关系密切。泾河流域的土壤蓄水与地下蓄水量的分布类似,且与径流有一定相关性。该模型模拟精度较高,基本可以满足水资源评价、规划与管理的要求。     

西北内陆盆地环境变化对水资源影响分析

本文按照西北地区内陆盆地水资源系统特征,系统分析了全球气候环境变化对山区地表径流的影响,人类活动引起的水文环境的变化对流域水资源分配、流域水资源功能等方面的影响。提出气候环境变化对出山地表径流量的影响程度取决于河流的补给类型,并分析了不同补给类型河流受气候环境变化的特征;人们过度采伐山地森林,使流域上游涵养调蓄地表径流的功能降低,人们修建水利设施改变了地下水与地表水的相互转化关系,使流域上、中、下游之间的水资源分配发生了很大变化,从而造成中游水土资源功能退化,下游生态功能减弱。     

半干旱地区霍林河流域径流演变及其影响机制研究

霍林河流经内蒙古东部和吉林西部 ,处于生态环境脆弱带上 ,是半干旱气候条件下具有典型意义的内流河 ,其径流特征及演变规律对区域环境演化和水资源开发利用具有重要影响。本文通过对霍林河近半个世纪以来径流资料的分析 ,采用 Kendall趋势分析及关联度分析定量研究了径流演变的规律 ,分析了径流变化的驱动机制及对生态环境的影响。结果表明在气候干旱化和人类活动的双重影响下 ,霍林河径流演化具有阶段性、突变性和非线性的特点 ,流域水土资源的不合理开发是导致水文情势变化、水域功能消退的主要驱动力。探讨内流河径流演变的规律对区域生态环境的影响以及水资源合理开发利用具有积极现实的意义 ,为区域资源的合理开发和社会经济可持续发展提供科学依据     

伊犁河流域水资源承载力的综合评价

水资源承载力是关系到一个地区经济可持续发展和群众生活的主要物质基础之一,其平衡与否关系到地区总体规划能否完成。能否合理的利用水资源承载力,使水资源持续利用,是达到地区社会、经济和生态环境不断优化的关键。本文运用模糊综合评价的水资源承载力评价方法,选取了人均水资源可利用量、人均实际供水量、水资源利用率、耕地灌溉率、供水模数、需水模数、生活用水定额、生态用水率等8个主要因素作为评价因素,综合评价了伊犁河流域现状和不同水平年的水资源承载力。结果表明:目前伊犁河流域水资源已达一定规模,但其开发的潜力还比较大。但是随着社会经济的发展,水资源供需矛盾突出,其水资源承载力不断下降,最后提出了提高水资源承载力的途径。     

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%。     

伊犁河上游流域三种日尺度降水产品性能评估

伊犁河上游喇叭口地形条件导致其降水空间分布极不均匀,有限的地面观测站点难以真实反映日降水时空变化,因此,有必要评估不同降水产品在伊犁河上游的适用性。选用7种统计指标与广义三角帽法分别对三种降水产品（GPM、ERA5、CHIRPS）在伊犁河上游地区的精度与不确定性进行评估。结果表明：（1）ERA5的相关性、探测率、错报率最高,其估计的中雨与大雨降水量最准确;GPM的均方根误差最小,探测率、错报率最低;CHIRPS的相对偏差与平均误差最小,其探测率、错报率均介于GPM与ERA5之间,其估计的小雨降水量最准确;三种降水产品估计的暴雨降水量精度均不高,但ERA5要好于GPM与CHIRPS。（2）ERA5的日降水量不确定性介于GPM与CHIRPS之间,信噪比最大;GPM的日降水量不确定性最小,信噪比介于ERA5与CHIRPS之间;CHIRPS的日降水量不确定性最大,信噪比最小。（3）ERA5的日降水质量好于GPM与CHIRPS,可用于伊犁河上游地区降水特征分析;GPM的日降水量不确定性最小,通过系统校正提升其质量的可能性最大。研究成果可为伊犁河上游流域水文模拟与水资源变化分析提供支撑。     

气候变化对干旱缺水区中尺度流域水文过程的影响

基于1997-2003年的气象水文资料,选择了黄土高原泾河流域上游,对半分布式生态水文模型SWIM进行了率定和验证,并以流域历史气象条件为基准,固定其它气候因素不变,针对单一气候因素变化(降水或温度)进行了情景模拟,分析、评价了降水和温度对流域径流量、蒸散量和土壤蓄水量各水文过程的影响。结果表明:流域降水量增加(减少),年径流、蒸散及蒸散分量、土壤蓄水量均增加(减少),且降水转化为各水量平衡分量的比例大小依次为径流量(蓝水)>蒸散量(绿水)>土壤蓄水量;流域温度升高,蒸散及其分量随之增加,但径流和土壤蓄水量则随之相应减少。研究结果对于变化环境下的干旱区流域水资源管理具有一定的意义。     

乌拉盖河及其主要支流的水资源评价与合理利用的探讨

乌拉盖河是内蒙古高原最大的一条内流河,发源于大兴安岭山地,向西流经乌珠穆沁草原中部。水资源充沛而稳定。流域内多年平均径流量为１．１３亿立方米,Ｐ＝５０％保证率年径流量为０．８８亿立方米。根据本流域的中长期发展预测,到２０００年及２０２０年,人口、养畜、农田与草地建设、工业等均有大幅度增长,工农牧业产值将由２．８亿元达到２０００年的５．４亿元及２０２０年的１９．５亿元。按照合理的用水定额和水资源供需平衡分析,预计到２０００年,总需水量将达到０．６８亿立方米;到２０２０年,总需水量１．２亿立方米。因此,本流域的发展中,必须多方开发各项水资源,合理用水,节约用水,科学管理水资源。使乌拉盖河成为草原区可持续发展的资源与环境保障。     

新疆塔城地区中小河流径流成因分析及预测

以塔城地区乌拉斯台河为例,根据其年径流量(1966-1995年)序列的长期变化特征,提出了时间序列分解预测模型,即将年径流系列分解为趋势项、周期项、随机项,通过对其各项进行识别、提取,再将各项线性叠加,从而建立年径流量预测模型.从模型的识别过程可得,乌拉斯台河年径流具有不显著的递增趋势和明显的周期变化,同时具有一定的随机性.从模型的检验来看,所建模型具有较好的适应性和预报精度,并且拟合效果较好,说明这种预测方法有一定的实用性.     

青海省湟水流域河川径流特征分析

采用湟水流域几个主要水文站的实测年径流序列，分析了河川径流在地区上的分布规律以及年内年际间的变化；并对洪水和枯水特征及河川径流的随机性进行了分析。这些分析有助于掌握干旱半干旱河川径流的特征，为合理开发利用水资源提供依据。     

黑河流域水资源开发的环境效应分析

水资源系统、农业生态系统和林草生态体系是构成干旱内陆河流域生态环境体系的特征因素。本文分析了黑河流域水资源开发利用引起的这三要素的变化，论述了流域综合环境效应的基本特征。     

Long-term variations in runoff of the Syr Darya River Basin under climate change and human activities

In this study,we analyzed the hydrological and meteorological data from the Syr Darya River Basin during the period of 1930–2015 to investigate variations in river runoff and the impacts of climate change and human activities on river runoff.The Syr Darya River,which is supplied by snow and glacier meltwater upstream,is an important freshwater source for Central Asia,as nearly half of the population is concentrated in this area.River runoff in this arid region is sensitive to climate change and human activities.Therefore,estimation of the climatic and hydrological changes and the quantification of the impacts of climate change and human activities on river runoff are of great concern and important for regional water resources management.The long-term trends of hydrological time series from the selected 11 hydrological stations in the Syr Darya River Basin were examined by non-parametric methods,including the Pettitt change point test and Mann-Kendall trend tests.It was found that 8 out of 11 hydrological stations showed significant downward trends in river runof f.Change of river runoff variations occurred in the year around 1960.Moreover,during the study period(1930–2015),annual mean temperature,annual precipitation,and annual potential evapotranspiration in the river basin increased substantially.We employed hydrological sensitivity method to evaluate the impacts of climate change and human activities on river runoff based on precipitation and potential evapotranspiration.It was estimated that human activities accounted for over 82.6%–98.7%of the reduction in river runoff,mainly owing to water withdrawal for irrigation purpose.The observed variations in river runoff can subsequently lead to adverse ecological consequences from an ecological and regional water resources management perspective.     

内陆河流域水资源分配的二层性及其优化分析

本文利用二层系统最优化理论，提出了内陆河水资源优化分配的二层动态规划方法及其数学模型，以黑河流域为例，验证了该方法的有效性。     

石羊河流域水资源开发利用存在的问题及调控对策

水资源短缺是石羊河流域经济发展的制约因素。通过分析石羊河流域的水资源特点,以及水资源开发利用现状,指出目前该流域水资源开发利用中存在的主要问题,分析探讨了水危机存在的根源,提出了缓解水问题的调控对策。     

基于网格水文单元的流域水资源自然再生能力评价

首先,从水资源自然再生能力的基本概念探讨入手,提出了一种网格水文单元水资源自然更新率概念,用以表证该网格水文单元的水资源自然再生能力;在此基础上,建立了一种全新的水资源自然再生能力评价方法。其次,在基于GRID的泾河流域水量动态平衡模拟基础上,通过逐网格计算泾河流域1996年各月水资源自然更新率,来对泾河流域1996年水资源自然再生能力进行评价。评价结果表明:泾河流域水资源自然再生能力在年内时间尺度上存在明显的准周期运动规律。泾河流域水资源自然更新率在-1.5到1.5之间,4月为最低值,6月为最高值,整个趋势受降水量的影响较大,丰水期与枯水期差别明显。与此同时,泾河流域水资源自然再生能力也存在明显的空间分布规律,具体表现为泾河流域中部的水资源自然再生能力最高,流域南部地区中等,流域北部水资源自然再生能力较弱。水资源的这种空间分布规律主要取决于该流域降水、蒸发,以及植被与土壤等下垫面空间分布规律。