基于系统动力学的玛纳斯河灌区水资源供需平衡分析

利用系统动力学模型定量模拟玛纳斯河灌区水资源供需状况,在分析水资源供需平衡敏感性影响因子的基础上,提出传统型、一般治污型、强化治污型、一般节水型、强化节水型和综合型六种模拟方案,对玛纳斯河灌区未来水资源的供需平衡状况进行分析。结果表明:按照传统型方案,未来几年玛纳斯河灌区水资源的供需缺口逐渐增大,虽然强化节水可以满足水资源需求量,但强化治污和强化节水相结合的综合型方案能够产生更多的余水,到2030年,余水量为3.19×10~8m~3。从而提出将治污与节水相结合的管理措施,从根本上解决水资源的供需状况,维持玛纳斯河灌区水资源的可持续发展。     

水资源约束下的新疆城市化过程预测

根据新疆城市化的特点,利用系统动力学理论,构建了水资源对城市化约束的系统仿真模型,设定高、中、低三种速度的城市化方案。由计算机仿真和分析得出,新疆不宜采取低速度或高速度的城市化方案,适合采取中速度的城市化方案。最后讨论了模型存在的不足和需要进一步完善的地方,并提出新疆各地区的水资源量差异较大,今后要进一步研究各地区水资源对城市化进程的约束。     

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。     

过去300年来新疆奇台县水资源利用的变化及其环境响应

针对新疆奇台县水资源短缺及其生态影响的实际问题,运用人地关系的理论与历史地理学的研究方法,关注事件的过程研究,通过重建研究区人口数量和耕地面积的增长变化,探究一个较长时段内人类利用水资源的变化过程及其对环境影响的阶段性特点。研究表明：在过去300年的时间内,奇台县的水资源利用分为三个特征性阶段：开发利用山水河时期（17...     

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。     

干旱地区区域内部洪水资源调配研究——以天津市南北水系沟通工程为例

依据历史水文数据和区域水资源现状,阐述了20世纪以来天津市湿地萎缩的趋势和成因,论述了该地区进行汛期洪水资源存储的必要性和可能性。实施境内区域水资源的优化调配,建设南北水系沟通工程引北部富余雨洪水南调入北大港水库,是天津市洪水资源利用体系的重要组成部分。基于Newton-Raphson方法和松弛算法建立一维河网非恒定流水动力学模型,对西线调水工程拟建路线和30 m3/s和50 m3/s两种方案进行数值计算,结果表明:该工程线路可以实现自流调水,调水过程平稳且线路沿程控制水位较低。分析工程实施对环境影响,通过加强水质监测、合理选择调水时机、及时修复施工所占用土地等措施,可减弱工程对环境的不良影响。     

基于PSO-PPE模型的和田水资源承载力评价研究

为了定量评价和田地区水资源承载力,指导该地区水资源与社会、经济和生态系统协调发展,本文从“水资源—社会—经济—生态环境”复合系统角度出发,构建具有区域特色的水资源承载力评价指标体系,采用基于粒子群优化算法的投影寻踪评价模型（PSO-PPE模型）,对和田地区2005—2012年水资源承载力进行综合评价,并结合回归分析法对具有明显影响作用的指标进行分析。结果表明：和田八年来水资源承载力处于Ⅱ级,属于弱无压力状态,反映该区水资源承载力满足目前社会经济的发展需求,但不表明该地区不属于缺水地区;其中人均水资源量、水资源开发利用率、城镇化率的高低对水资源承载力综合评价值的大小具有较高影响;从长期发展规划来看,需结合干旱区绿洲发展特点,制定科学合理的水资源管理和利用措施,以保障水资源与社会经济的可持续发展。     

基于SD模型的干旱区城市水资源承载力模拟与预测——以包头市为例

运用系统动力学模型对包头市城市水资源承载力进行了模拟和预测,指出包头市在未来经济社会和人口、城市发展规划中,要充分考虑水资源承载力因素,采取统筹兼顾,合理利用当地地上、地下和黄河水资源,改变过去“以需定供”的水资源利用策略,本着“以供定需”的原则,力争做到经济社会发展的速度和规模在水资源承载能力范围之内,达到地区水资源开发利用与经济社会、环境协调发展的良性状态。     

基于LMDI-SD耦合模型的关中地区水资源承载力动态预测与调控

为实现区域水资源承载力的动态预测与定量调控,构建LMDI-SD耦合模型。模型采用对数平均迪式指数（LMDI）分解法,识别用水量变化关键驱动因子;构建系统动力学（SD）模型,预测水资源承载力;以用水量变化关键驱动因子为调控指标,对经济社会用水进行全面调控;结合正交试验法,筛选最优调控方案。应用于2022—2035年关中地区水资源承载力的动态预测与调控,结果表明：（1）强度效应是关中地区农业用水量减少、生活和生态用水量增加的关键驱动因子,规模效应是工业用水量增加的关键驱动因子;（2）现状发展模式下,由于用水总量增加幅度（37.13%）远大于可供水量增加幅度（12.25%）,关中地区水资源承载压力逐年变大,从2026年开始将处于超载状态;（3）引汉济渭工程能从“供给侧”有效缓解关中地区水资源供需矛盾,但相对于快速增长的需求,部分城市水资源仍供不应求,还需从“需求侧”加以调控;（4）最优调控方案下,关中地区水资源可调控至临界承载状态,且相较于生活、生态及农业用水水平,工业发展规模调控范围更大,应重点优先调控。模型对可持续发展框架下,区域水资源规划与管理具有较好的实际应用价值。     

且末绿洲水资源与经济社会耦合系统可持续发展的量化分析

通过且末绿洲水资源-生态环境-经济社会耦合系统互动关系的分析和对该耦合系统可持续发展模式的探讨,利用模糊优选模型将多个评价指标转化为单一指标,采用模糊隶属度描述复杂水资源系统可持续发展水平的评价方法,并结合且末绿洲水资源开发与利用的实际情况,研究且末区域水资源可持续利用与经济社会协调发展的关系。综合对且末绿洲2003年—2007年的水资源系统的量化分析,研究结果表明:且末绿洲水资源利用可持续发展水平在逐年提高,但整体水平相对较低,尚有较大的开发潜力和提升空间。研究成果可为且末绿洲水资源可持续利用及其管理提供定量的决策依据。     

天山北坡东部人工绿洲开发与环境的关系及持续发展探讨

本文以奇台为例分析了天山北坡人工绿洲开发与环境之间的关系,并对近十年来影响人工绿洲变化的主要因子进行了相关分析。研究认为奇台人工绿洲人地关系发展经历了三个阶段:第一阶段是20世纪50年代以前,"以水定地"的相对协调发展时期;第二阶段是20世纪50—80年代人地关系发展失衡时期,人工绿洲迅速扩张,水资源开发滞后,耕地因缺水灌溉而成为低产田,环境破坏严重,人地发展失衡的原因是政策因素;第三阶段是20世纪90年代以来人地关系脆弱平衡时期,决定其平衡的因素是不断增加的地下水开采量。通过对90年代以来社会经济因素与人工绿洲面积的灰色相关分析,认为人口和地下水开采量是对奇台人工绿洲可持续发展影响比较大的因素,而技术、经济增长是比较稳定的因素。     

天山云杉倒木的持水特性

倒木在森林生态系统尤其是山地森林生态系统的水文功能和水土保育功能等方面具有重要的作用。为了解天山云杉（Picea schrenkiana var. tianschanica）倒木的持水特性和其对天山林区水文功能的影响,沿天山山脉由西至东选取跨越9个经度的5个地区（昭苏、新源、呼图壁、天池和奇台）分别进行取样,运用浸泡模拟法测定天山云杉倒木的吸水过程和持水能力。结果表明：① 天山云杉倒木的吸水过程在5个地区随着浸泡时间的推移,其持水量、持水率和持水能力均随着腐解等级的升高而增加。在浸泡吸水过程中天山云杉倒木的持水量(Q)随着浸泡时间(t)的增加而增加,两者的关系可用Q=aln t+b来拟合。② 浸泡过程中天山云杉倒木吸水速率(V)随着浸泡时间(t)的增加而呈下降的趋势,两者的关系可用V=c t^-d来拟合。③ 天山云杉倒木持水能力(Q′)与腐解等级(x)的关系可用方程Q′=ex²+fx+g来拟合。天山林区5个地区的天山云杉倒木的持水特性存在明显的差异,该成果为进一步开展天山林区水文功能性研究奠定了基础。     

基于水资源承载力的内陆河流域农村劳动力转移研究——以黑河流域张掖市为例

水资源是内陆河流域生存和发展的命脉,但由于经济用水挤占生态用水,农业用水挤占工业和城乡生活用水,形成水资源分散、高耗、低效利用的格局,导致资源型缺水和结构性缺水的双重矛盾。在工业化的阶段,农村劳动力转移处于十分活跃的时期,本文以黑河流域张掖市为例,在分析水资源承载能力的基础上,提出通过农村劳动力多层次转移的"产业移人"模式实现其"水资源利用—劳动力占用—产业效益"的良性循环,得出农村劳动力只有在从农村地域向城市地域转移的情况下,才能够最终解决农村劳动力转移的问题。     

伊犁河流域水资源承载力的综合评价

水资源承载力是关系到一个地区经济可持续发展和群众生活的主要物质基础之一,其平衡与否关系到地区总体规划能否完成。能否合理的利用水资源承载力,使水资源持续利用,是达到地区社会、经济和生态环境不断优化的关键。本文运用模糊综合评价的水资源承载力评价方法,选取了人均水资源可利用量、人均实际供水量、水资源利用率、耕地灌溉率、供水模数、需水模数、生活用水定额、生态用水率等8个主要因素作为评价因素,综合评价了伊犁河流域现状和不同水平年的水资源承载力。结果表明:目前伊犁河流域水资源已达一定规模,但其开发的潜力还比较大。但是随着社会经济的发展,水资源供需矛盾突出,其水资源承载力不断下降,最后提出了提高水资源承载力的途径。     

阿克苏河流域水资源承载力模糊综合评价

阿克苏河是天山南坡水量最大的河流,是目前塔里木河最大的水量补给来源。由于阿克苏河流大规模的农业开发和不合理的水资源开发利用,不仅使得流域内生态环境脆弱,同时导致了补给干流的水资源减少,使得干流(尤其是在下游)产生了一系列的生态环境问题。本文针对阿克苏河流域水资源的实际情况,依据阿克苏河流域供需状况等,选取人均水资源可利用量,人均供水量、水资源利用率、耕地灌溉率、供水模数、需水模数、生活用水定额、生态用水率等指标,应用模糊综合评价方法综合的评价了流域内现状和不同水平年的水资源承载力,并提出了提高水资源承载力的途径。     

基于改进相对资源承载力模型的天山北坡可持续发展研究

某一区域人口可持续发展的重要保障在于这一区域的自然资源及经济资源禀赋条件,特定区域人口和经济的双重合理布局是可持续发展的基础。利用改进的相对资源承载力模型,计算2000-2010年天山北坡的相对资源人口承载力和相对资源经济承载力,探讨天山北坡各县市相对资源承载力的时空演变及差异特征。研究表明：① 以新疆为参照区,近10 a来天山北坡处于人口非常富余、经济超载或严重超载阶段。② 与全疆相比,水资源是天山北坡的优势资源,土地资源是制约天山北坡人口、经济发展的劣势资源。③ 以天山北坡为参照区,相对资源人口承载力非常富余度最大的是克拉玛依市,超载最严重的是博乐市;相对资源经济承载力超载最严重的是克拉玛依市,非常富余度最大的是奇台县。④ 依据相对资源人口、经济承载力的超载或富余状态,将天山北坡各县市归为4类资源承载力匹配区。     

基于水资源承载力的内陆河流域城镇发展及其生态效应研究框架——以黑河流域为例

本文从现实出发,在分析内陆河流域城镇发展与水资源承载力关系的基础上,构建了内陆河流域城镇体系发展的水资源承载力与生态效应的总体研究框架,提出了研究目标、思路和内容。指出要以可持续发展理论为指导,以水资源为主脉,以山地—绿洲—荒漠景观格局为底质,在分析水—绿洲—城镇体系空间耦合关系的基础上,探讨干旱区内陆河流域城镇体系发展的内在机制和特殊规律;不同时空条件下水资源的人口、城镇、经济承载力,建立不同边界条件下水资源有效转移和优化配置的模拟模型;通过对城乡人口迁移过程和机理分析,产业聚集、转型分析和绿洲-荒漠景观格局分析,构建与水资源承载力相适应的城镇体系发展规模、职能状态和空间自组织结构;揭示城镇发展与环境演变协同作用下流域不同时空的生态经济效应。     

陕西省2003年水资源足迹测评与分析

水足迹由于考虑了社会经济系统中的虚拟水消费量,较完整刻画了人类对水资源的真实占用和消费情况,为水资源的科学管理提供了一个崭新的视角。利用水足迹模型计算2003年陕西省全省资源水足迹和人均水足迹,结果表明:陕西省2003年的水足迹为248.862亿m3、人均水足迹为671.656 m3,水资源集约利用度为9.638元/m3,2003年陕西水资源压力指数为331.4%。提出了降低水足迹以缓解水资源压力的几条途径,探讨了今后水足迹研究的方向。     

新疆奇台硅化木恐龙国家地质公园开发研究

通过对奇台硅化木-恐龙国家地质公园的实地考察,调查了18个景区(点),收集了大量资料进行对比分析.结合该公园地质遗迹景观的实际情况,参照国土资源部地质环境司制定的<中国国家地质公园建设技术要求和工作指南>进行分类,对资源进行特色分析.运用"三三六"评价法和专家咨询法对旅游资源定性定量综合评价,得出奇台硅化木-恐龙国家地...     

奇台县绿洲农田土壤盐渍化影响因素及逆向演替特征研究

在奇台县绿洲中部平原区和绿洲沙漠交错带选择不同耕种时间的农田,分析其剖面土壤可溶性总盐、pH值含量随耕种时间的变化。探讨在地下水埋深不断下降的过程中,不同发展阶段农田土壤盐渍化的时空变化规律。研究表明:奇台县绿洲地下水埋深已低于影响地表盐渍化的地下水埋深临界值(5m),地下水矿化度低于3g/L,研究区整体处于有利于土壤盐渍化逆向演替的环境。土壤含盐量与地下水埋深关系最为密切,地下水埋深在3-5m时,土壤脱盐速度最快,大于5m时,含盐量减少的速率明显降低。土壤盐渍化逆向演替具有时空特征。时间特征表现在,无论农田在绿洲的什么位置,耕种时间越长,土壤含盐量越低,盐渍化逆向发展的越好。当农田耕种时间和地下水埋深低于临界值的时间超过20年时,盐渍土基本可以自然恢复为非盐渍土。空间特征表现在,由绿洲下部向上部,土壤盐渍化逆向演替阶段逐渐向高级过渡。