宁夏平原县域农业水土资源平衡研究

本文以宁夏平原为案例,从天然状态下的农田水分平衡和人工控制条件下的水土资源平衡两个层次对区域水土资源平衡状况进行了深入地定量研究,其中天然状态下的农田水分平衡采用长系列(1961—2001年)、短时段(月)和多种作物类型(8种)相匹配的操作方法,建立农田水量平衡模型,计算得到了宁夏平原各个县域单元、8种作物、逐年、逐月的有效降水、盈水量、亏水量值。人工控制条件下的水土资源平衡以2000年平水年为代表年份,通过构建县域水土资源平衡方程,计算了宁夏平原12个县域单元的水量平衡与耕地平衡量,揭示了宁夏平原县域单元的水土资源平衡状态。结果表明:①自然降水不能满足作物生长发育的需求,水分亏缺是宁夏平原天然状态下农田水分平衡的主要特征;不同作物水分亏缺程度差异较大。②受作物种植结构、灌溉水量及灌溉水平差异等因素影响,宁夏平原县域水土资源平衡现状差异显著;③从整体上讲,宁夏平原2000年供水量大于需水量,灌溉水量对区域农业水土平衡起决定作用。④为实现灌区可持续发展,应推行“以水定产”战略,调整农业产业结构和产量,同时挖掘灌区节水潜力,提高农业用水效率。     

内蒙古河套灌区引用黄河水量分析

河套灌区水资源高效利用是灌区可持续发展和缓解黄河水资源供需矛盾的需要。应用河段差法、引排差法、最大蒸发量、作物总需水量方法计算河套灌区引用黄河水量,分别是49.3×108,49.2×108,54.4×108,49.7×108m3。方法相互佐证,引排差法计算结果,49.2×108m3是灌区实测引用黄河水量。引用黄河水量的分析为河套灌区节水改造、计划用水和节约用水管理以及黄河干流水资源分配提供依据。     

塔里木河上游阿克苏地区水资源与绿洲农业种植结构调整优化研究——以拜城县为例

水是干旱区绿洲农业发展的生命线,发展节水型农业成为目前干旱区农业发展的当务之急。位于塔里木河上游的阿克苏地区,是新疆重要的绿洲农业区和主要的粮食、棉花和瓜果基地。对目前的农业种植结构进行调整优化,达到节水和增效的目的,具有重要的现实意义。本文以拜城县为例,通过构建线性规划数学模型,在水资源约束下,进行了作物种植结构的调整和优化,调整后的种植结构能使有限的水资源发挥最大的经济效益,基本符合新疆绿洲区农业种植结构调整的需要,为制定科学合理的农作物种植结构发展方案提供依据。     

基于产业结构优化的鄂尔多斯市虚拟水贸易研究

在鄂尔多斯市产业结构优化的基础上,对该地区进行了虚拟水贸易研究和虚拟水评价指标分析。结果表明:2020年鄂尔多斯市是一个虚拟水净出口地区,该地区工业产品虚拟水净输出量最大,占虚拟水输出总量的63.87%,消耗虚拟水量较大的粮食和牲畜等农业产品的净出口比例明显降低,由现状年的42.42%下降到36.13%;2020年鄂尔多斯市的水资源进口依赖度为3.42%,水资源自给率为69.76%,说明规划年鄂尔多斯市的水资源可以自给,能够满足本区域居民所消费的所有产品和服务的水资源需求,但水匮乏度为147.80%,从虚拟水角度来看要实现社会经济的可持续发展,还须通过区域外调水来保障。     

产业结构调整对石羊河流域水资源可持续利用的影响——以民勤县为例

石羊河流域面临着水资源紧缺的严峻形势。在现有水量不可能增加的情况下,调整农业内部种植结构,发展节水农业是解决水资源问题的有力措施。本文以石羊河流域的民勤县为例,分析了产业结构与水资源之间的矛盾和产业结构调整的科学依据,提出种草养羊是干旱农业区产业结构调整的方向。通过产业结构调整,经济效益可以提高0.68万元/hm2,而水资源利用量可以减少145.71m3/hm2。     

敦煌1980-2012年农业水足迹及结构变化特征

运用水足迹模型,从生产水足迹角度计算评价了1980-2012年敦煌市农业水足迹及水资源的可持续性,并进行敦煌农业水足迹结构的合理性研究.研究表明:(1) 1980-2012年敦煌市农业水足迹从1980年的1.26×108m3增加到2012年5.43×108m3,对水资源的真实占用是农业用水统计量的1.72倍;敦煌以经济作物为主的农业结构不合理,耗水作物占经济作物种植的50％以上.(2)水足迹研究为解决干旱区水资源在本流域或更大范围内的合理配置提供了借鉴.敦煌市水资源利用呈不可持续状态,调整经济作物种植结构、实施虚拟水战略,实现农业水资源的高效利用是缓解敦煌水资源紧缺问题的主要措施.     

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.     

塔里木河下游水量转化特征及其生态输水策略

2000—2015年的生态输水对塔里木河下游生态恢复发挥了重要的作用。通过连续16 a的动态监测和野外数据采集,对生态输水的特点、方式、水量转化特征、生境变化和影响范围等进行了系统的分析,同时对生态输水策略与生态保护模式进行了初步探讨。结果表明:(1)主河道线状输水方式,难以扩大环境响应范围,开展汊河输水和面状输水是十分必要的;(2)水量转化和耗散比例为:补给地下水44.2%,土壤与植被消耗48.8%,入湖水量与河道内水面蒸发7%;(3)地下水响应的最大距离为1 000 m,在距河500 m范围地下水位上升、水质好转显著;(4)鉴于生态退化的趋势得到遏止,但其脆弱性依然没有根本转变,恢复并合理调控其文阔尔河和老塔里木河区间的地下水位,扩大受水区范围,建立更加稳固的生态恢复平台,是今后生态输水与生态环境保护的主攻策略。     

民勤人工绿洲的形成、演变及其可持续性探讨

民勤绿洲已经有2 000多年的历史,自20世纪50年代以来已经逐渐变为一个人工绿洲。目前民勤绿洲面临极大的危机,水资源减少是关键原因。水资源危机主要表现为地下水位下降和地表入境水量减少。同时,人口和经济发展的压力也持续加大。民勤绿洲退化的自然因素:①气候变暖;②蒸发强烈。人为因素:①农业开发是引起水资源相对减少的关键;②国营农场、林场加重了流域内水土资源的负担;③人工渠系的建成减少了水资源的无效消耗,但影响了地下水位的可持续供给能力,从而导致绿洲生态系统的退化。民勤绿洲的退化给人们以诸多的启示。解决民勤绿洲危机的措施:①确立"以保护水资源为中心"的指导思想;②撤销石羊河流域的国营农场、林场;③对农业用水实行累计进价管理;④调整产业结构,推广节水技术,种植低耗水的作物。     

新疆车尔臣河及其水资源利用研究

车尔臣河是塔里木盆地东南部最大的一条河流,主要依靠雪冰融水和地下水补给。上游山区由于有库木库里盆地和吐拉盆地对径流的调节,水量各季节变化比较平稳,特别是春季占全年径流量的29%,是新疆春季径流所占比例最大的河流之一,春灌基本不缺水。农业灌溉和生态用水各占水资源总量的一半。绿洲虽不断扩大,但中游地下水位仍较高,植被未发生明显退化,同时还向台特玛湖输送一定水量。因此,对车尔臣河水资源利用应保持原生态状况,不宜人工修建大型水利工程。由于车尔臣河出山口有巨大的洪积冲积扇,渗漏量占出山口径流量约30%,是一个比较理想的天然地下水库,所以今后经济发展用水应以开发地下水为主。     

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。     

农业发展对黄河水质和氮污染的影响--以宁夏灌区为例

通过对黄河流域宁夏灌区段河水水质和氮污染物含量的研究发现 :40年来黄河水中各主要离子和总离子浓度不断升高 ,同时无机氮污染物 ( NH4- N、NO2 - N和 NO3 - N)含量也呈不断上升趋势。本文以宁夏灌区为例 ,利用灌区上下游控制断面的水质数据及其它相关资料分析了引起上述变化的原因 ,认为灌区的农业发展 ,即大量的灌溉用水和氮肥的施用所产生的面源污染是导致黄河水质产生这些变化的主要因素 ,并由此认为科学的利用黄河水资源 ,提高化肥利用率是实现该地区可持续发展的必经之路     

宁夏黄河灌区农业非点源污染损失估算

以宁夏黄河灌区为研究区,在充分利用JOHNES输出系数法计算灌区非点源污染负荷的基础上,应用环境经济学中的恢复防护费用法对灌区农业非点源污染产生的负荷转化为经济损失进行估算.结果表明:宁夏黄河灌区禽畜养殖产生的污染负荷最高,占灌区污染负荷的41.27%,其中全氮排放占整个区域污染负荷的37.25%,全磷排放占整个区域污...     

黄河内蒙古段水体中POPs健康风险评价

为研究黄河内蒙古段水体中持久性有机污染物(POPs)对人体健康产生的潜在危害风险,应用健康风险评价方法,从饮水、皮肤接触和食鱼三条途径,对黄河内蒙古段水体中POPs健康风险进行了初步评价。结果表明:黄河内蒙古段水体中POPs的总致癌风险值为6.94×10-5～19.3×10-5,平均为14.9×10-5,中下游断面(5-17)的总致癌风险值高于USEPA推荐的可接受的致癌风险水平,α-HCH是致癌风险的主要因素;总非致癌风险指数值为13.6×10-4～37.1×10-4,平均为28.4×10-4,低于USEPA推荐的可接受的非致癌风险水平。不同的暴露途径对比表明,食鱼途径是水体中POPs危害人体健康的主要途径,其对人体健康总风险的贡献远大于饮水和皮肤接触。     

黄河源区湖泊水环境特征及其对气候变化的响应

为了掌握青藏高原东北部湖泊水环境状况和气候变化特征,特地开展了青海境内黄河源区湖泊现状调查,结果发现黄河源区湖泊呈现水位升高和水量增大现象。收集近50年来气候资料得到:区域气候整体处于气温升高,降水趋减的态势,近几年降水呈现增多;区域内部有效降水存在差异:东部有效降水逐步减少,西部玛多有效降水呈逐年增大。湖泊水位升高的水源主要来自气候降水。应与区域气候波动周期的丰水阶段有关。     

基于熵组合权重属性识别模型的草原生态安全评价——以甘南黄河水源补给区为例

基于P-S-R模型,分别采用层次分析法和信息熵法确定指标权重,利用最小信息熵原理综合为组合权重;采用属性识别模型进行指标评价,建立草原生态安全评价的熵组合权重属性识别模型(AR-CWE)。结果表明:甘南黄河水源补给区的整体草原生态安全状况处于较差状态;草原生态环境恶化的乡镇集中于纯牧区,较差乡镇集中于半牧区,而较好的乡镇则集中于农区;通过对各乡镇的草原生态安全状况分析,发现降水和气温变化、人口素质、农牧民收入方式、牲畜超载率和草原退化率是影响各乡镇草原生态安全的主要因素。     

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。     

定西地区主要生态环境问题与对策

本文在分析定西地区自然概况及生态环境建设现状的基础上 ,揭示了该区生态环境脆弱、水土流失严重、水资源短缺、生态负荷重、经济贫困等生态环境建设中的问题和症结。在此基础上提出了定西地区生态环境建设的对策及建议。     

塔里木河干流区的水量消耗和潜力分析计算

本文分析了塔里木河干流区的生态环境及耗水状况,提出了节水措施及塔里木河流域合理用水,改善生态环境的途径。