水资源安全的内涵及其性态分析

运用自然资源学原理,从哲学角度明确提出水资源安全的主体是人,水资源安全是描述水资源系统中人的安全性,水资源安全的基础是健康的水循环,水循环包括天然水循环与人工水循环,并由此给出水资源安全的内涵。应用现代系统理论对水资源安全的性态进行了研究,提出水资源安全系统具有利己性、针对性和公共性;水资源安全系统具有累积效应,是区域影响水资源安全系统的因子共同作用的结果,具体表现为时间累积的特征与空间累积的特征;水资源安全是具有自组织的系统,并具有突变性。     

城市水循环对城市供水量的影响分析

水是生命之源,是人类赖以生存和发展的物质基础。城市是自然界与人类活动相互作用、相互影响的复杂系统。城市水循环对城市水源的开发和利用具有重要意义。描述了城市水循环的基本框架,并根据其框架确定城市可供水量,以新郑市为例,针对新郑市现状,以城市水循环框架为基础,有效利用当地水源、外调客水水源,合理开发当地可利用水源。结果证明,良好的城市水循环框架有利于城市水源的开发和利用,对城市发展具有重要意义。     

巴音河河床硬质化对地下水循环模式的影响研究

在西北干旱区,人类活动通过大型水利工程、农业引水灌溉等方式在不同程度上影响和改变着天然状态下的地下水循环模式,并引发一系列的次生灾害。以青海省德令哈市巴音河为例,选取山前冲洪积和冲湖积平原为研究区,利用MODFLOW软件沿河流方向建立地下水流的剖面二维数值模型,划分地下水流系统,分析相同径流量条件下河床硬质化对地下水循环模式的影响作用。结果表明河床硬质化改变了河流对地下水的补给机制,极大地影响了局部地下水流系统,使得地下水位整体下降,溢出带位置下移约800 m,且地下水出现了集中排泄现象。     

节水灌溉对区域水资源系统的影响

节水灌溉对区域水资源系统的影响水资源在区域内不同地段之间以及同一地段不同类型（指地表水、土壤水、地下水等）之间的相互联系和相互转化，形成了比较稳定的区域水资源循环系统。系统中任一要素在时间和数量上发生改变，都会引起整个水循环的改变。节水灌溉中输水、灌...     

张家口市崇礼区清水河流域行洪河道规划方案探讨

由于人类为满足社会经济效益对天然河道的形态影响加剧,河道形态发生巨大改观的同时其天然行洪难以得到保障。在此背景下,选择河北张家口市崇礼区清水河流域作为中国华北地区山区行洪流域的典型区域开展调查实验,利用水文模型探究人工衬砌河道中天然行洪能否得以保障并发挥一定的经济效应。研究结果表明:人工衬砌河道中在辅以适当工程措施如消能坎后,能在一定程度上以不影响河道的自然功能下发挥社会经济效益,是一种可取的河道改造措施。     

基于SWAT模型的洞庭湖区间径流模拟研究

在人类活动强烈的在平原湖区,由于DEM精度较低,很难反映围湖造田形成的大量堤垸,径流的汇流过程亦会受到人工排涝的影响。针对人类活动强烈的洞庭湖湖区,结合GoogleEarth遥感卫星数据,识别出堤垸区的边界,以此修改研究区域的DEM来实现子流域的划分。对于堤垸区的汇流计算,采用天然出流过程的过去n d平均,以此反映人工排涝过程,从而能更好地利用SWAT模型对洞庭湖未控区间进行模拟。利用修改的DEM和过去n d平均出流的模型对流量进行了模拟,结果表明,改进后模型率定期的效率系数从0.88提高到了0.9,验证期的效率系数从0.85提高到了0.88。提出的模型改进方法,可为于平原湖区的水文模拟提供参考。     

全球变暖背景下的高山林线变化

受人类活动的影响,气候变化成为全球关注的问题。林线因其海拔较高,不易受到人类活动干扰,成为国内外学者研究全球变暖的热点区域之一。文章主要从全球变暖背景下林线的变化角度出发,综述了近二十年来国内外学者的研究进展。     

内蒙古河套灌区GSPAC水分通量分析

阐述了内蒙古河套灌区的水文要素特征和农业节水改造形势。综合考虑区域性水循环过程中地下水系统、地表水系统和土壤植物大气连续体的密切联系,建立了内蒙古河套灌区人工自然复合型的GSPAC系统模型。以各子系统的水均衡为控制条件,计算了现状和节水改造后灌区GSPAC水循环界面通量,并预测了地下水埋深变化的幅度。     

岷江中上游及青衣江流域分布式水循环模拟研究

将分布式水循环模拟技术和现代地理信息技术技术,应用到流域水循环模拟中,开发了岷江中上游及青衣江流域的分布式水循环模拟模型,以期为流域水循环演变规律的系统揭示和区域水资源的综合调控提供技术支撑。模型原型为具有自主知识产权、且在国内得到广泛应用的分布式水循环模拟模型(WEP模型)。研究中采用的基本计算单元为5 km×5 km的正方形网格单元,并采用Masic法进一步表征基本计算单元内下垫面及水循环过程的分异。模拟结果表明,模型具有较高的模拟精度,关键控制站月径流过程模拟的相对误差在5%以内,Nash效率达到0.72以上。模型还可进一步输出各计算单元上水分、能量要素过程,可为区域水土资源开发和综合环境整治宏观战略的制定提供技术支撑。     

水环境容量价值及其影响因素研究

为了解决水环境与人类社会经济协调发展的问题,阐述了水环境容量价值的内涵、研究内容与影响因素,认为水环境容量价值主要由天然价值、人工价值和稀缺价值组成,受水环境质量标准、水域特性、流域(区域)水资源量、社会生产力水平、科学技术水平、人类生活水平及人口规模、政策、法规、规划等因素影响,并指出了水环境容量价值的重点研究方向。     

西江中游水沙序列的多时间尺度特征

小流域的水沙多时间尺度周期变化分析可为中长期水沙预测提供科学依据,为西江中游水沙序列的多尺度特征提供工程参考依据。选用红水河迁江站1957-2016年年径流和年输沙量数据资料,采用Mann-Kendall趋势检验、小波分析法和耦合关系模型,分析迁江站主要的水沙序列周期及其多时间尺度变化特征。结果表明:迁江站年水沙序列具有下降趋势,多尺度特征基本一致且存在主周期,人类活动、气候波动及水土保持措施等因素对水沙序列的变化有直接的影响。径流序列的第一主周期是25~30 a,第二主周期是13~24 a,第三主周期是3~12 a;输沙序列第一主周期是20~30 a,第二主周期是9~20 a,第三主周期是3~9 a。在5,16和28 a的时间尺度上,受生态环境及人类活动的影响,水沙序列产生较大紊乱,最终输沙序列相较于径流序列趋于稳定,其变化也滞后于径流序列。在耦合关系中,径流序列的R2为0.43,输沙序列的为0.71,输沙序列的显著性高于径流序列;且人类活动利用科学技术通过影响输沙系统,将原水沙系统的矛盾进行缓解乃至解决,使得西江中游水沙系统进入再生时期。     

分布式水文模型在流域水资源开发

简要阐述了我国水资源开发利用和管理研究的基本状况。指出,目前的水资源管理是基于一定水文规律的现状水资源的调控与开发利用。认为在自然和人类活动的双重作用下,水文循环规律发生了变化,具有物理基础的分布式水文模型将为研究宏观尺度上变化环境下水文循环规律和开发利用流域水资源提供科学有力的工具。回顾了国内外分布式水文模型的研发现状,认为目前我国分布式水文模型的研究开发还不能适应水资源开发利用和管理的现状,开发具有物理基础的分布式水文模型将为我国水资源开发利用和管理提供技术支撑和保障。文章最后给出了分布式水文模型建立过程中模型结构、尺度及模型参数的确定过程中存在的问题及处理方法。     

水环境容量的研究

如何将人类活动控制在水资源、水生态环境的承受范围之内,已成为实现人类可持续发展的核心问题之一。阐述水环境容量的定义、内涵、基本特征和类型,系统分析国内外对水环境容量研究的现状,并介绍水环境容量的计算方法,为今后水环境容量的研究提供一定的理论依据。     

丘陵-平原-湿地复合区降雨径流数值模型

针对丘陵-平原-湿地复合地区降雨径流数值模型较少、而已构建的模型对水文要素空间分布和湿地区水流运动又反映不足,采用格子玻尔兹曼法和有限元法构建丘陵-平原-湿地复合区降雨径流数值模型。在模型构建过程中将复合区分为地势起伏较大的上游丘陵区和下游地势变化较小的平原湿地区。上游丘陵区降雨采用距离平方倒数法计算降雨空间分布、采用格子玻尔兹曼法建立非饱和区土壤水运动模型、利用达西公式建立饱和区水流运动模型、利用格子玻尔兹曼法构建汇流数值模型,进而构建了上游区的降雨径流数值模型。平原湿地区采用基于有限元四边形单元构建了水流运动数值模型。平原湿地区入口边界采用上游区降雨径流数值输出的流量过程,平原湿地区出口边界采用基于格子玻尔兹曼法的汇流模型计算的水位过程。四边形单元有限元求解水流运动方程实现了上、下游区的无缝连接,模型使用比较方便。以挠力河流域为研究对象进行了降雨径流和平坦区水流运动模拟研究,模拟结果良好,说明模型较为可靠。     

陆地系统生态需水量计算方法初探

人类活动的影响等使得生态环境日益恶化严重，也引起了一系列的水问题。生态需水量是反映生态系统安全的一个阈值，因此确定不同生态类型的生态需水量，是生态环境建设的重要内容。为了对陆地生态需水量进行研究，根据Hargreaves算法计算植被蒸腾，进而计算总的陆地蒸散量，对陆地生态需水进行了计算；利用水循环的观点对陆地生态需水进行了研究。通过一个实例，利用Hargreaves算法以及所提出的方法对某一流域的陆地系统进行生态需水的研究，并对二者进行了分析比较。结果表明两种计算方法差别不大，在20％左右。     

水体污染对人体健康的危害

众所周知,水是维持人类生命所必需的物质.人必须每天饮水,通过水来完成人体内的新陈代谢、营养的吸收与分配、体温的调节、废物排泄等等生命活动.同时,水也是进行正常的生活活动,如个人卫生、沐浴、洗涤等等方面所必不可少的物质.     

人类活动对区域地下水水位影响分析

为量化表示抽象的人类活动对地下水水位影响程度,以黑龙江省农垦牡丹江管理局下辖各农场为研究区域,选取机井数量、农作物播种面积、地下水灌溉面积等9个因子作为人类活动影响地下水水位的评价指标,采用逼近于理想解的排序法(TOPSIS法)建立影响程度评价模型,量化分析了牡丹江管理局下辖各农场2000—2013年人类活动对地下水水位影响程度时空变化特征.研究结果表明:八五五、八五一〇、八五一一、兴凯湖、海林和宁安农场人类活动对地下水水位多年平均影响程度最弱;八五七和云山农场影响程度适中;庆丰和八五八农场影响程度较高;八五〇、八五四、八五六农场影响程度最为严重.空间上大体呈现由东北向西南方向逐步减弱趋势;时间上大体呈现2000—2003年影响程度逐渐增强,2004—2013年影响程度逐渐减弱趋势.     

我国农村人畜饮水现状、问题及其对策

目前,我国农村普遍存在着人畜饮水困难,这是历史遗留下的严重问题之一。文章对农村人畜饮水困难的地区分布特点进行了阐述,并从自然、社会和人类活动等方面出发,分析了农村人畜饮水困难的原因;总结了人畜饮水工作的基本经验;指出了存在的主要问题;提出了今后10年我国农村人畜饮水工作目标和解决问题的措施。     

土壤斥水性研究进展

简述了土壤斥水的基本概念,归纳了土壤斥水对农田水分循环、水土保持、地下水环境等的影响,分析了土壤斥水发生的原因,总结了国内外已采用的斥水度测定方法及其各自特点,并对土壤斥水度空间变异性、斥水土壤在入渗和蒸发过程中的水分运动规律及斥水土壤入渗性能改善方法的研究现状作了较全面的分析和评述。由于土壤斥水与农田水分循环、微生物活动、产流产沙和地下水环境污染之间存在密切联系,因此有必要进行相关问题的研究。     

温室滴灌条件下辣椒耗水特性的研究

针对现代化玻璃温室地表和地下滴灌方式,选择灌水周期和灌水定额为试验因素,开展了辣椒耗水特性试验研究。结果表明,温室条件下,地下滴灌较地表滴灌能节水5%~18%;为了减少辣椒耗水,地表滴灌方式宜缩短灌水周期,地下滴灌方式则宜适当延长灌水周期。温室滴灌条件下,辣椒耗水量组成中,棵间蒸发占主导,棵间蒸发量是日均蒸腾量的1.7~3.0倍,且辣椒日均耗水量可以用日均棵间蒸发量很好地线性表达,同时,辣椒棵间蒸发量也可以用温室内同期水面蒸发量进行线性预估。