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。     

基于综合权重法的西北典型区域水资源脆弱性评价研究

水资源脆弱性对水资源的开发利用具有重要的影响。甘肃省水资源脆弱性具有明显的区域特色与典型性。针对当前甘肃省水资源脆弱性评价中存在的空间尺度不全面以及指标偏少等问题,以流域为评价单元,从抗干扰性和自我恢复性两方面,综合考虑自然因素和人为因素,构建包含28个指标的指标体系,基于层次分析法(AHP)和熵权法,提出水资源脆弱性评价的综合权重法,对甘肃省2001-2015年的水资源脆弱性进行评价。结果表明:甘肃省水资源脆弱性具有明显的空间分异性,低脆弱性流域集中分布于东南部的湿润半湿润区,高脆弱性流域集中分布于西北部的干旱半干旱区,气候的干湿状况对水资源脆弱性有重要影响;脆弱性高及其增加速度较快的流域均位于经济开发规模最高或增加较快的区域,人类活动对水资源脆弱性的变化有重要影响;气候的暖湿化可减缓河西走廊水资源的脆弱性,但不能从根本上解决问题,可结合人类的有效治理措施来降低水资源的脆弱性;甘肃省长江流域出现的水资源低脆弱性与高缺水率并存的现象,与区域工程性缺水密切相关。研究成果可为区域水资源脆弱性评价与水资源开发利用提供决策参考。     

流域水空间规划与管理研究——以霍林河流域为例

水资源的更新再生和可持续性存在的能力,是靠水循环过程年复一年、周而复始补给的.维持水的可持续性,保障水循环过程的正常运转,是自然社会持续发展的一项重要任务.水循环过程中,水的类型和资源属性变化与地理地质要素空间组合及其相互作用密切相关,水资源的形成、存在、迁移和转化需要一定的空间介质和场所,以满足水量调蓄、赋存、补给、更新以及水质保护的空间需求.这些空间介质和场所在流域尺度上,是指河流和其支流及与之相连接的湖泊、湿地等各种水体、那些受洪水波及的洪泛平原和部分坡地,以及此范围内的地下含水层系统所共同占据的空间.流域发展过程中,人类往往关注自身社会经济发展需求,而忽略了水系统的空间要求,流域内土地利用程度和范围不断扩大,水流在流域下垫面土层中的垂向和侧向运行路径受阻,干扰了流域中各种径流成分的生成过程和流域下垫面对降水的再分配过程,流域空间上水调节能力降低,滞洪能力减弱,陆地承载水量越来越少,加剧了水资源的时空分布不均,流域水质恶化,生物多样性降低,严重威胁着水资源安全.基于此,在流域水空间概念的基础上,提出流域水空间规划原则和规划程序,并以霍林河流域为例,建议对干旱和半干旱区流域采用水空间规划和管理措施,试图通过规范流域水空间管理,实现流域水和土的联合管理.     

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。     

河西走廊干旱区的水资源分布及循环过程

运用河西走廊3大内陆河流(疏勒河、黑河和石羊河)1955～2006年河流流量、冰川、地质水文和气象实测资料,系统分析了区域内水资源的分布规律及其循环转化关系等.结果表明,河西走廊水资源主要以冰雪水资源、地表水资源与地下水资源的形式存在,分布于3大相对独立的流域水系中；南部祁连山区发育大小河流共计57条,多年平均出山径流...     

人类活动对泾河流域径流时空变化的影响

以泾河流域内14个水文站和189个雨量站的水文序列数据(1966-2005)为基础,分析了泾河流域径流的时空变化特征,并评估了人类活动对径流的影响.结果表明:径流呈明显的减少趋势,尤其是2000年后减少趋势极为显著;各子流域间径流变化存在明显的空间差异,以干流杨家坪以上及雨落坪、杨家坪至张家山区间各子流域的径流系列减少...     

河西走廊城镇化与水资源效益的时空格局演变

干旱区城镇化的发展与水资源密切相关,实现两者的协调对区域可持续发展至关重要。以河西走廊20个县(区)为研究单元,构建城镇化与水资源效益的综合评价指标体系,使用熵值法赋权计算河西走廊2000、2005、2010、2013年的城镇化水平和水资源效益,运用探索性空间数据分析(ESDA)和协调发展模型,分析4个时间节点城镇化水平与水资源效益的集聚扩散状态及其时空格局和两者的协调性。结果表明:河西走廊城镇化水平的空间分布状态不稳定,变化显著;水资源效益呈现出分散的时空格局并保持相对稳定,且河西走廊及其3个内陆河流域的城镇化水平与水资源效益差异明显。同时,城镇化水平与水资源效益的协调发展水平逐步提高,协调发展类型主要为低和较低,且3大内陆河流域之间存在差异。     

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。     

新疆艾比湖流域生态环境空间分异特征研究

本文着重从地质地貌、气候、植被、土壤及水环境等方面对艾比湖流域生态环境空间分异规律以及相互之间的联系,将有助于深刻了解该流域生态环境形成和演化的自然背景和各种资源组合的规律,这是解决艾比湖流域生态环境恶化问题关键出发点。综合分析艾比湖流域生态环境空间分异的气候、地质构造和地貌演化、地表水和地下水水文化学性质、土壤性状和水资源供应状况等自然地理要素,为该流域合理开发和配置各种资源提供理论依据,以保证该流域各种资源的可持续利用和生态环境的改善。     

泾惠渠灌区渠首地表水资源可利用量长期变化及其潜力研究

以泾惠渠灌区渠首——泾河张家山站长系列水文数据为研究对象,利用滑动平均、Tenant、回归分析及概率统计等方法分析了泾河来水形势、河道内生态环境需水量以及汛期不可利用水量,深入研究了泾惠渠灌区渠首水资源可利用量、灌区可引水量及引水潜力等问题。研究结果表明:泾河流域张家山站实测年径流量呈现出明显递减趋势,多年平均实测径流量从20世纪60年代的17.15亿m3下降到近十年来的9.95亿m3,实测径流距平最小达到-29.6%;河道内全年水资源可利用率基本维持在50%～60%左右;随着河道水资源利用的沙限的提高,灌区渠首可引水量及可引水量潜力均相应有所增加。按照目前泾河来水水源形势,灌区仍有1.66～2.10亿m3左右引水潜力可以挖掘。     

基于水资源可再生性的持续利用指标体系及其在黄河流域的应用

从水资源可再生性出发,在构造水资源可再生能力指标体系的基础上,建立了包括水资源可再生能力指标体系、生态环境用水优先的水资源开发阈值评价指标体系和水资源可再生性维持即可持续利用指标体系3个层次及单位面积水资源量等14个评价指标的水资源持续利用指标体系。并利用均方差决策方法,对黄河流域16个二级分区的水资源持续利用情况进行了定量评价。     

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。     

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。     

疏勒河流域水资源特征及开发利用存在的问题

疏勒河流域是目前甘肃省移民和农业开发的重点地区 ,也是“再造河西”战略实施水资源潜力最大的地区。随着移民范围和开发程度的迅速增大 ,进一步提高流域水源及其循环转化关系的研究程度 ,及时发现水资源开发利用过程中存在的问题迫在眉睫。本文在广泛收集有关水文、水利化现状资料和实际调查数据的基础上 ,计算和评价了疏勒河流域的降水资源、冰川资源、地表水资源、地下水资源 (包括地下水补给资源、允许开采资源、储存资源 )、水资源总量的数量和特征 ,评价和分析了水资源开发利用现状及存在的问题     

西北干旱区内陆河流域水资源系统与生态环境问题

西北干旱区内陆河流域以水为纽带构成一个完整的山地——绿洲——荒漠水循环系统，系统内水资源、生态环境及其两者之间相互关联。人类经济活动和水资源开发利用已影响到内陆水文状态并导致生态环境的严重退化。水资源的持续开发利用和生态环境的综合治理要考虑系统的相互联系，以流域为单元，加强水资源的统筹调配和高效利用；强化科学管理和保护，促进经济和生态环境协调发展。     

河西走廊地下水资源

本文利用已有的水文地质资料 ,广泛收集、系统整理了河西走廊地区内最新的水资源利用、水利化现状、勘探实验及水文气象资料 ,在此基础上采用基流分割法、径流模数法、大气降水入渗法、和水均衡法对河西走廊不同区段的地下水天然资源量进行了最新的计算评价。经计算 1 999年河西走廊地下水资源总量为 5 5 8395 .5 5万 m3 /a,其中祁连山 -阿尔金山2 3840 0万 m3 /a,走廊区 2 4 670 2 .74万 m3 /a(已扣除重复量 ) ,北山 -阿拉善中低山区 (包括腾格里、巴丹吉林沙漠 ) 732 92 .81万 m3 /a。