基于网络模拟模型的石羊河流域武威属区水资源合理配置研究

针对石羊河流域武威属区的水资源状况,对石羊河流域水资源系统进行合理的概化,并提出基于目标、约束条件及边界函数的网络模拟计算流程,建立该流域生态与正常用水相结合的石羊河流域武威属区水资源合理配置网络模拟模型。在模型中,采用典型年法以季度为计算时段进行了不同保证率不同水平年的水资源配置模拟计算,提出了多年平均的不同水平年的推荐方案,为缓解石羊河流域武威属区供需水矛盾、经济发展及环境规划提供依据。     

新疆艾比湖流域水资源供需关系预测分析

本文以2000年艾比湖流域的水资源利用现状为基础,建立了流域水资源供需系统的动力学模型,并结合流域的人口和经济发展状况,计算预测模拟了流域未来30年的可供水量、人口、工业产值、农业产值、生活用水、工业用水、农业用水、生态环境用水等主要8个指标的变化趋势及供需水平衡分析。根据预测结果,对目前和将来用水中可能出现的问题,提出了流域水资源供需水平衡协调的对策。     

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。     

石羊河流域水资源问题及其对策

从石羊河流域水资源短缺、植被退化、土壤盐渍化和水质恶化等方面,分析了由于流域水资源的不合理开发利用所产生的负面影响,提出了开源节流、水资源优化配置、建立流域水资源权威管理机构等水资源合理开发利用的途径和建议。     

基于FAHP原理的水资源承载力综合评价研究——以新疆博尔塔拉河流域和精河流域为例

本文应用模糊层次分析法(FAHP)研究了流域的水资源承载能力问题。通过对系统内在作用机制的分析,以新疆博尔塔拉河流域和精河流域为例,利用FAHP原理建立了流域水资源承载力综合评价指标体系并对其进行了量化分析。借助德尔菲专家调查法,将FAHP法运用到研究区水资源承载力综合评价指标权重的求解中,对评价指标、具体评价过程和应用方法进行了解释说明。并预测了研究区未来规划水平年水资源承载力的发展趋势。提出了该区域社会经济发展规划和水资源配置的决策方向,并探讨提高该区域水资源承载力的方法和措施。这也为其它区域的水资源可持续利用研究提供了一定的借鉴。     

石羊河流域生态经济系统的主要问题与协调发展对策

石羊河流域是社会经济活动对水资源依赖性极强的区域,水资源的供需状况成了决定本区发展的生命线。随着人口的增长和经济的发展,石羊河流域的水资源严重超载,社会经济用水挤占生态用水,原有的水资源利用方式和经济发展模式已经不能适应整个流域可持续发展的需要,生态环境日益恶化,植被退化、枯死,沙漠不断向绿洲逼近,沙尘暴频发。在反思惨痛教训的基础上,提出了石羊河流域上中下游的功能定位。为了保证生态经济系统的协调发展,提出了该流域的发展对策。     

缺水地区经济发展中的水资源管理研究——以石羊河流域为例

以石羊河流域为例,依据流域社会经济-水资源-生态复合系统的现状和存在的突出矛盾,分析了流域缺水的严重性,提出了缺水地区经济发展的水资源管理.首先要协调好流域经济社会-水资源-生态与环境的关系,遵循缺水地区经济发展规律、内陆河流域水循环规律和干旱区生态规律,拟定了作为缺水地区的内陆河流域经济发展的水资源管理6项原则,强化水资源统一管理,实施流域水资源定量分配方案、明晰水权、合理开发利用有限的水资源、保障生态用水,并采取保护水源、加强管理、优化节水和增辟水源等措施,才能使石羊河流域走出缺水地区的经济发展道路.     

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。     

流域拓扑结构分析与计算机实现

运用图论中节点连接表法描述各水源之间的逻辑联系关系,探索了分析流域拓扑结构的基本思想;以深度优先遍历的递归理论为基础,采用可视化编程技术,用计算机模拟了与研究对象(某水库或某流域)有水力联系的水源工程逻辑结构图,并以渭河流域西部水源工程为研究对象进行了实现。结果表明,建立流域概化图是研究问题的基础,邻接表逻辑结构定义影响计算机搜索的速度,采用合理的程序组件有利于计算机实现。该方法为流域水资源优化调度系统的智能化研究奠定了基础,为实现渭河流域水资源的优化调度解决了关键技术问题。     

干旱区内陆河流域水资源使用权多目标优化分配——以甘肃省石羊河流域为例

干旱区内陆河流域水资源短缺,供需矛盾突出,上中下游用水竞争强烈,水资源的使用权分配对解决流域内不同区域间用水冲突和水资源合理利用具有重要的理论与实践价值。提出干旱区内陆河流域水资源使用权的优化分配原则,考虑不同规划年可利用水资源量和净需水量,以流域人均自产粮食需求需水为水资源使用权分配的约束下限,建立多目标优化分配模型。以石羊河流域为例,得到在不同规划水平年下分别考虑外调水和自产水情况下的流域水资源使用权的分配方案。结果表明,各行政分区缺水率差异明显减小,并与《石羊河流域重点治理规划》分水方案比较,金川区生产用水使用权分配显著增加。     

应用模糊综合评判方法评价石羊河流域水资源承载力

应用模糊综合评价方法对石羊河流域水资源承载力进行了定量评价。结果表明:石羊河流域综合评分值对z1的隶属度为0.618,综合评分值仅为0.232。这表明石羊河流域水资源开发利用已有相当的规模,进一步开发利用的潜力已相当小,今后要在充分利用自产水资源的前提下,需实施跨流域调水工程。在石羊河流域的5个评价子区中,天祝县的综合评分值最高,为0.57,说明其水资源开发利用有较大的空间;而其他4个子区分值都低于0.34,特别是凉州区、民勤县和金昌市对z3的隶属度接近于0,说明这些区域水资源开发程度已接近于饱和值,承载力相当脆弱。     

Sensitivity and vulnerability of water resources in the arid Shiyang River Basin of Northwest China

The sensitivity and vulnerability of water resources to climate change is difficult to assess. In this study, we used a conceptual hydrologic model to investigate the sensitivity of streamflow to climate change. We also proposed a framework to evaluate the vulnerability of water resources in arid regions. We applied this framework to a case study of the Shiyang River Basin in Northwest China. Results showed that the precipitation and streamflow in Shiyang River Basin exhibited no significant trends of change from 1956 to 2010. In the past five decades, however, the temperature increased significantly by 0.37°C per decade. According to the sensitivity assessment, a 10% increase in precipitation and a 1°C increase in temperature altered mean annual streamflow by averages of 14.6% and –0.5%, respectively, from 1988 to 2005. In the 2000s, the calculated vulnerability of water resources in Shiyang River Basin was more than 0.95, indicating severe vulnerability. The increase in the amount of precipitation and the implementation of water-saving measures can reduce the vulnerability of water resources in the future; if precipitation increases by 10% per decade and the use of irrigation water decreases by 15% in the 2030s, the evaluated value of water resources vulnerability will be reduced to 0.79. However, the region remains highly vulnerable. The proposed framework for vulnerability assessment can be applied to the arid regions in Northwest China, and the results of our efforts can identify adaptation strategies and improve the management of water resources in such regions.     

石羊河流域生态系统的气候变化脆弱性评估

选取石羊河流域生态系统作为研究对象,简要分析影响其生态系统气候变化脆弱性的主要因子。在此基础上,选取4类共13项指标,构建了生态系统脆弱性评价指标体系。通过层次分析法确定了指标权重,最后采用综合指标分析方法,对石羊河流域生态系统气候脆弱性现状进行了定量评价;结合气候变化情景,定量分析了未来该流域的脆弱性变化趋势,并给出减缓不利影响的对策和建议。     

石羊河流域的水资源及其公众的水意识

在石羊河流域属资源性缺水地区,相比较而言其上下游的耕地数量与其产流量成反比。农民普遍采取有水就灌的灌水方式,存在水资源浪费现象。大多数公众对水资源的认识仅凭自己的用水情况来判断。若农民灌溉河水,水资源严格受到水利部门的控制,大多数人认为水资源不够用,若利用井水灌溉,灌水者基本自己决定用水的数量和灌水时间,灌水者感觉水资源并未受到限制,水是充足的。在石羊河流域中下游地区,因有井水的支持而导致51.97%-64.06%的人认为水资源够用,也就使人认为有井即有水。在这种思想引导下,人们便疯狂的打井,无节制的抽取地下水。石羊河流域水资源管理部门在指导和保护水资源行为的同时,应加强流域水资源现状、利用和管理的宣传,使流域内绝大多数人懂得区域水资源的现状、利用方式、开发潜力,自觉形成节约用水、科学用水、持续用水的意识。     

人类活动对内陆河石羊河流域水资源转化的影响

石羊河地表水与地下水多次转化关系为流域提高水资源利用率提供了可能性。但上游盲目扩大灌溉面积,引起水资源的过度开发利用。研究表明,至1989年净灌溉面积达2.01万hm2,使进入下游的河川径流衰竭甚至断流;石羊河中下游年超采量达5×108m3以上,仅民勤盆地年超采量达4×108m3以上;下游地下水矿化度以每年0.1g/L的速度增长,下游出现了严重的生态问题。     

石羊河流域初始水权分配模型研究

针对石羊河流域开发利用状况,按照水权的动态变化特性,将石羊河流域水权的演变分为历史水权、现状水权与未来水权。在分析流域历史水权形成的基础上,选择应用较为广泛的层次分析法(AHP)以及综合指标的筛选原则,建立了基于AHP的石羊河流域初始水权分配模型。该模型涉及社会、经济、资源、技术和管理等方面,以石羊河流域初始水权分配为对象,建立了一种半结构化、多层次、多目标的水资源合理配置指标体系。计算结果表明,该模型在石羊河流域现状水权分配中,与甘肃省水利厅制定的分水方案基本一致,具有一定的可行性。结合对2010年各项评价指标的科学预测,再次应用该模型,通过专家打分,对流域未来初始水权的分配进行了尝试。     

石羊河流域水资源大规模开发对生态环境的影响

干旱荒漠地区水资源匮乏,生态脆弱,开发利用不当,极易造成绿洲沙漠化。在甘肃、新疆内陆诸河的下游,缺水呼声日渐高涨,生态环境不断恶化,民勤绿洲尤以为甚。本文以石羊河流域水资源的大规模开发为实例,对这一问题进行探讨,得出了“大数量地牵制上游的河、泉水,就等于毁灭下游的绿洲和生态环境”的结论,提出按“流域生态经济区划”优化调度水资源等论点,作为挽救绿洲生态危机的对策。     

可持续发展能力建设与塔里木河流域水资源管理

可持续水资源管理是实现水资源可持续开发利用的重要保证。长期以来,不适当的水资源管理机制导致塔里木河流域水资源利用极不合理,“上游防洪、下游抗旱”,供需矛盾日益突出。为此,本文在分析可持续发展能力建设与可持续水资源管理的内涵与实现途径的基础上,着重从制度创新、技术进步、公众参与和生态保护等四个方面,深入探讨了提高塔里木河流域可持续水资源管理能力的主要对策。     

基于引力和场强模型的干旱内陆河流域城乡体系相互作用及空间表达

综合运用遥感数据和相关统计资料,在对石羊河流域城乡生态环境、人口分布、经济发展深入考察研究的基础上,结合环境生态学、物理学、数理统计学、城市规划学、区域分析及可持续发展理论,通过构建城乡规模评价指标反映城乡规模及辐射范围,结合流域内部相互辐射、引力及场强模型建立遥感与GIS模型。利用引力模型分析城乡间联系的疏密程度和城镇在流域体系中的集聚能力,利用场强模型分析城镇间的辐射作用强度。结果表明:对于干旱内陆河流域区域分析研究,能充分利用到遥感和GIS技术进行空间定位和空间表达,以此建立研究区城镇规模评价指标体系,对其相互作用及联系的紧密程度可以进行直观可视化表达,从而使评价指标体系更为完善。在上述研究成果的基础上深入探讨关于石羊河流域城乡体系协调发展的整合模式,从而为石羊河流域生态环境综合治理、城乡一体化发展及经济社会协调可持续发展提供参考依据。