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。     

黄土高原水土保持对地表水资源的影响

有关黄土高原水土保持对地表水资源的影响在近10多年来受到普遍关注。分析了主要水土保持措施,如林草措施、基本农田和沟道工程措施的水文效应及其对水资源的影响。预测到2050年黄土高原完成了各项水土保持治理任务后,每年减少入黄泥沙7～8亿t,减少径流量60亿m^3以上。     

气候变化和人类活动的水文水资源效应研究进展

水文过程的变化及其影响机制具有复杂性。一方面,气候变化和人类活动影响水文水资源;另一方面,水文水资源又会对这种影响做出响应,这种双向性和不确定性使得这一领域的研究比较复杂且发展较为缓慢。当前国内该方面研究仍处于探索阶段。系统总结了当前国内外气候变化和人类活动的水文水资源效应研究在理论、观点、方法与实践等方面取得的最新进展,指出了该领域研究的薄弱环节,并展望了未来主要的研究方向。国内外关于气候变化或者人类活动单一影响因素对水文水资源影响的研究较多,将二者结合并定量化区分的研究并不多见。加强定量化研究,明确各因素的影响比重,对深化该领域的研究有深远意义。     

SWAT模型及其应用

SWAT模型是美国农业部开发的长时段的流域分布式水文模型。它能够利用GIS和RS提供的空间数据信息，模拟复杂大流域中多种不同的水文物理过程，包括水、沙、化学物质和杀虫剂的输移与转化过程。从SWAT模型的原理、结构、应用及评价等方面对该模型作一综合性评述，为我国水文模型的建立提供参考。     

基于生态水文理念的流域水资源规划研究 ——以子牙河为例

传统水资源规划一般仅关注水文循环中的"蓝水"资源,忽视了占水文循环60%以上的"绿水"资源。基于生态水文理念来研究流域水资源规划方法,可实现区域可持续发展。本文以子牙河流域为例,从流域降雨着手,剖析大气降水、蓝水和绿水转化过程,构建基于生态水文理念下的流域水资源规划模型。通过调整种植结构、节水灌溉制度、产业结构、居民生活用水、养殖业用水等方案,以及南水北调中线配套工程措施,利用构建的流域水资源规划模型,对各项规划措施进行模拟。结果表明:75%保证率和50%保证率下,自然植被耗水量分别为76.3亿m3和88.2亿m3,农业生产耗水量分别为126.8亿m3和142.1亿m3。城市生活、工业生产、第三产业和农村生活耗水量均分别为7.9亿m3、2.6亿m3、3.1亿m3和3.3亿m3。相对于调整之前,75%保证率下,子牙河流域耗水量减少11.9亿m3,50%保证率下减少13.2亿m3。其中,占总耗水量最大的农业生产部门对耗水削减的贡献量最大,达到了7.6亿m3(75%保证率)和8.8亿m3(50%保证率),占总削减量的60%以上,表明种植结构和节水灌溉制度的调整对减少子牙河流域耗水量起到了重要作用。本文研究成果可为流域水资源高效可持续利用提供必要的技术支撑。     

黄土高原水土保持对未来地表水资源影响研究

水土保持是生态环境建设的核心。据《全国水土保持建设规划》 ,2 0 0 1～ 2 0 5 0年 ,黄土高原将新增基本农田12 45万hm2 、骨干坝 2万座、林草地 2 965万hm2 。水土保持措施将对地表水资源量产生重大影响 ,林草措施年减少径流量2 2 2 3亿m3 ,水平梯田年拦蓄径流量 3 7 4亿m3 ,坝地年拦蓄 60 0 0万m3 。水土保持措施将给黄河下游年减少 7～ 8亿t泥沙 ,但也要年减少约 60亿m3 径流量。介绍了各种水土保持措施的水文效应。     

伊洛河上游流域退耕还林还草对蓝水绿水分配的影响

土地利用变化对区域水循环具有重要影响,土地利用决策就是水资源决策,这一命题已经被诸多研究证实并被研究者和决策者所认识。本文以黄河流域中游的伊洛河上游流域为研究区域,应用分布式流域农业生态水文模型SWAT （Soil and Water Assessment Tool）,在我国退耕还林还草的生态恢复和重建的重大背景下,分别设置了6种不同的土地利用变化情景,基于蓝水和绿水的视角,研究土地利用/覆被对流域水循环的影响。本文对SWAT模型输出的月径流结果进行了率定和验证,证明该模型对研究流域水文循环的模拟达到了可接受水平的准确性与合理性。采用单因素方差分析和多重比较,分析基于不同水文年型下土地利用变化对各水文要素变化的影响。结果表明：1）2010-2015年多年平均降水资源总量为34.94亿m³,多年平均蓝水绿水资源总量为34.09亿m³,蓝水资源量占多年蓝水绿水资源总量的33.73%,绿水资源量占多年蓝水绿水资源总量的66.27%。2）不同情景退耕还林或还草,蓝水资源量均减少,绿水流均增加,绿水库均减少。在丰水年和平水年,退耕还林还草对蓝水资源量中地表径流分量影响较明显。该结论对于加深认识伊洛河上游流域土地利用/覆被和水资源的相互关系具有一定意义,为该区域高效合理利用水土资源提供了科学依据。     

黄土高原小流域水土保持林空间配置对场降雨径流影响的模拟

合理的水土保持林空间配置是黄土高原植被恢复和水土保持功能持续提高的关键。在对HEC-HMS分布式水文模型参数进行率定的基础上,探讨该模型在黄土高原小流域中的适用性,模拟水土保持林覆被率以及水土保持林空间配置对场降雨径流的影响。结果表明：HEC-HMS分布式水文模型在黄土高原小流域中的应用效果良好,径流系数、洪峰流量均随森林植被覆盖率的增加而减少,随着水土保持林覆被率的提高,流域对高强度暴雨的调控能力将得到极大的提高;当水土保持林位于流域的上游、中游时,场降雨的径流量、洪峰流量均降低,水文调节效果较好。因此,在干旱的黄土高原应该适度造林,在小流域中配置水土保持林时,应该配置在上中游。     

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水沙分布及变化特征分析

黄河中游多沙粗沙区年均降水总量331.01亿m3,年均水资源量33.93亿m3,其中年均地表水资源量31.18亿m3,年均水资源模数为4.32万m3/km2,产水系数为0.10;多沙粗沙区年均降水量第三期治理区最大、第一期治理区最小,年均水资源模数和产水系数第一期治理区最大、第三期治理区最小;1956~2000年,多沙粗沙区各年代年均降水量和水资源总量总体呈递减趋势;多沙粗沙区全沙和粒径≥0.1mm的粗泥沙输沙模数、单位地表水资源全沙和粒径≥0.1mm的粗泥沙产沙量、单位降水粒径≥0.1mm的粗泥沙产沙量均是第一期治理区最大、第三期治理区最小。第一期治理区是当前向黄河输送粗泥沙的集中区域,应当首先作为黄河“治沙”工程的重点地区,尽快安排实施。     

水土保持补偿制度探析

水土保持补偿的概念有狭义和广义之分,狭义的水土保持补偿是指对水土保持功能的直接补偿,而广义的水土保持补偿还应包括对水土保持贡献者和利益受损者的经济补偿。运用外部性经济理论、公共产品理论、环境资源价值理论、法学理论、可持续发展理论、生态学理论对实行水土保持补偿的必要性进行了分析,并在总结我国水土保持补偿实践存在问题的基础上,提出了加快建立我国水土保持补偿制度的建议。     

黄土高原土壤水分与水土保持措施相互作用

土壤水是重要的生态水源和水文要素之一,黄土高原位于干旱半干旱地区,降水量的年际变化大和季节分配极不均匀,土壤水资源对植物生长发育的影响尤为重要。同时,土壤水的数量及其分布也受人类活动影响。水土保持措施是黄土高原人类改造下垫面过程之一,这种改造会影响土壤水分的静态分布和动态过程。水土保持坡面工程措施能有效地提高土壤含水率。深根系人工林草植被使土壤含水率降低,甚至造成利用性土壤干层,影响人工植被的永续发展。尽管天然植被也有较高的生产力水平,但并未引起土壤水分状况的恶化,这是黄土高原植被营造及规划中值得注意和进一步研究的问题     

海河流域水土保持生态用水研究

 为确定海河流域不同类型区水土保持综合治理的减水减沙作用,并为估算生态用水提供依据,采用定性与定量相结合的方法,划分海河流域生态环境建设区;在分区的基础上,根据多年来小流域治理减水减沙作用的观测成果,分析、计算黄土丘陵沟壑区、土石山区、石质山区的减水减沙定额;以各分区水土流失综合治理的保存面积及规划治理面积为依据,计算出海河流域现状、2010年及2030年的水土保持生态用水分别为26.06亿、42.92亿及71.53亿m3。     

抓住西部大开发历史机遇 建设长江上游生态屏障

水保法颁布 10年来 ,四川省水土保持监督执法、治理开发、科教宣传等工作得到较快的发展 ,全省 16 3个县(市、区 )成立了水土保持机构 ,审批水土保持方案 140 0 0多份 ,以小流域为单元的综合治理开发得到治理区人民的衷心拥护 ,实行政府目标责任制使水土保持各项工作得到加强。今后的工作思路是 ,强化对水土保持工作的认识 ,依法加强行业管理 ,加强预防监督 ,多渠道争取资金 ,加快水土流失治理步伐。     

浅谈新时期水土保持工作

水土流失是我国的头号环境问题,笔者从开展水土保持知识宣传,改革创新水土保持方案编制工作,落实水土保持监测,完善立法和执法监督,加大投资力度和鼓励政策,加强水土保持工作研究,与传统水土保持工作有机结合,促进科技进步,扩大国际交流等方面,论述新时期的水土保持工作,并提出建议.     

取消“两工”对水土保持工程建设的影响及对策

 农村义务工和劳动积累工统称“两工”,“两工”是水土保持工程建设的主要投入渠道。取消“两工”使水土保持工作面临严峻的挑战,每年投入缺口在150亿元左右。根据农村经济体制改革和公共财政体系建设的基本原理,建议:探索建立水土保持生态建设投入新机制,即政府把水土保持生态建设纳入公共财政体系,加大投入力度;探索建立农民投工投劳专项转移支付制度和水土保持生态补偿制度;鼓励公众参与编制水土保持规划,采取民办公助等形式,调动农民参与水土保持生态建设的积极性。     

模型黄土高原建设与研究的若干问题探讨

模型黄土高原是为研究黄土高原水土流失规律和水土保持治理模式、治理效益,借助实体模拟理论与技术、测控技术、信息技术等而构建的高科技试验研究模型体系。模型黄土高原的物理模型具有广义性、多目标性、多类型性、典型性、交互性特点。模型黄土高原需要研究的内容包括水土流失规律、水土保持治理模式和水土保持效益三方面。讨论了建设模型黄土高原的技术路线和工作基础,认为借鉴国内外已有的水土流失规律和土壤侵蚀预报模型研究成果,依托黄委科研机构,已初步具备了建设模型黄土高原的条件。