新疆玛纳斯河流域水文循环二元分化及其生态效应

人类对水资源的集约高效利用从循环路径和循环特性两个方面改变了玛纳斯河流域水循环过程及其生态统一性,平原区水循环发生了以人工水循环为主导的二元分化。根据已有的分布式水文循环模型及水文监测资料分析得出,人工绿洲、天然绿洲、过渡带和荒漠间生态统一性出现无序化趋势,人工绿洲水分垂向循环加强,蒸发下渗量加大,而天然绿洲及过渡带水平方向径流通量减少,可利用生态水量大量减少,造成绿洲-荒漠生态呈现出对抗趋势。     

西北内陆区水资源安全保障技术集成与应用

水资源短缺是制约西北内陆区经济和社会发展的瓶颈,在变化环境下,区域的水循环要素必然发生变化,使得水资源系统的变化过程更为复杂、水资源供需矛盾日益突出,合理开发利用水资源、高效节水和水量调配是西北内陆区可持续发展之急需解决的关键科学和技术问题。以保障西北内陆区水资源安全为目标,以水资源高效利用与调控为主线,按照"理论方法-技术研发-方案集成"的总体思路,以西北内陆区水资源安全风险评估及变化环境下水循环与水资源变化趋势为基础,集成保水节水技术、空中与地表水资源联合利用关键技术、荒漠绿洲生态保护的水资源调配技术,提出西北内陆区水资源配置方案、保障体系与对策建议。     

合理利用水资源 保护荒漠植被 建设绿色屏障──额济纳河流域绿洲生态环境系统评价及发展对策初探

水是绿洲存在的前提，水资源短缺是绿洲生态环境系统呈现逆向演替的根本原因。本文以水分因素对环境的影响，研究和评价流域绿洲生态环境现状、演变趋势及其成因，为合理利用水资源、防止生态环境进一步恶化，提出了改善和稳定绿洲生态环境的发展对策。     

干旱区灌溉绿洲农业节水潜力形成机制与评估方法

农业节水潜力及其尺度效应是干旱区灌溉绿洲关心的焦点问题之一，对绿洲农业生产、水资源高效利用及生态健康至关重要。针对当前农业节水潜力计算及尺度效应形成机制不清等问题，本文明确了取水节水与耗水节水的概念及内涵，提出节水潜力问题不能忽略灌溉水外溢支撑的生态耗水及效益;从水循环视角解析了干旱灌溉绿洲农业灌溉水分在农田及农田之外的转化与消耗机制，分析了不同节水措施对水循环过程的影响机制，揭示了农业节水的尺度效应及其伴生生态系统响应背后的水循环机理;以此为理论基础，提出了不同环节、不同尺度农业节水潜力的计算方法，剖析了植株-田间-灌溉单元-绿洲不同尺度农业节水量的转化关系及转化项;最后提出了以植被健康、河湖稳定、水盐平衡为生态健康约束，基于水循环模型定量评价灌溉绿洲不同节水潜力的计算方法，能够为绿洲全局视角下科学评估农业节水潜力及影响提供新的思路和技术方法。     

南水北调西线工程水源区水资源及其演变规律

该项目研究以南水北调西线工程水源区为研究区域，在“自然-人工”二元水循环演变理论指导下，提出“天地-体化”立体水资源监测方案，并构建物理机制统一的区域水循环气-陆耦合模型，实现水循环的大气过程、地表过程、土壤过程和地下过程的整体模拟和动态监测；以此为支撑，构建基于“气-陆”耦合模式的水资源评价技术．以大气水汽通量评价为基础，进行全口径、层次化、动态水资源评价。     

基于流域水循环模型的广义水资源评价(Ⅰ)——评价方法

本文针对传统水资源评价中仅以径流性水资源为评价对象、没有考虑生态系统对雨水资源的直接利用，不能反映水循环过程中的全部有效水量及其利用效率等问题，阐述了广义水资源(既包括径流性水资源，又包括植被、作物等生态系统利用的雨水资源)的概念，论述了广义水资源评价的必要性与可行性；提出了基于流域水循环模型的广义水资源评价方法和具体计算公式，并以分布式流域水循环模型WEP-L为例对广义水资源各构成部分如何计算进行了说明；提出了根据广义水资源各分量在循环利用过程中，是否发挥关键功效来初步界定“高效水量”和“低效水量”的评价方法。     

基于关键绩效指标的西安市水循环健康评价

城市水循环健康评价研究对于城市的规划定位、发展建设及城市资源管理具有实际指导意义。以西安市为例,基于城市水循环内涵,结合水资源关键属性,从水生态水平、水资源丰度、水资源质量及水资源利用四个维度出发,筛选出16个指标,构建了基于关键绩效指标(KPI)的城市水循环健康评价体系,对西安市2010-2015年水循环健康状况进行评价。结果表明:西安市2010-2015年水循环均处于亚健康状态,健康评价得分为3.05～3.46分,其中2010-2011年健康得分呈现下降趋势,在2011年健康得分最低,为3.05分,之后2011-2015年健康得分逐年上升,上升趋势显著;饮用水水源地水质达标率得分最高,2010-2015年均处于非常健康状态,而人均水资源量、亩均水资源量得分最差,2010-2015年均处于严重病态;提高水资源开发利用的合理性、缓解水资源供需矛盾是改善西安市水循环健康状态的关键。     

民勤绿洲水资源调度管理模型的建立

民勤绿洲水资源调度管理模型以各种水资源开发利用、经济社会发展、生态环境保护为目标,以水资源供需平衡模拟为核心,预测各计算单元各行业不同时间尺度的需水量和需水过程,考虑水资源系统中各种水源的供水过程,通过分析进行水资源调度方案的优化选择。民勤绿洲水资源调度管理模型的核心模块是水资源实时调度模块,另外还包括种植结构优化、需水预测、可供水量预测和结果评价4个子模块。将该模型与利用FEFLOW 5.4构建的地下水数值模拟模型进行耦合,通过地下水位模拟预测各方案对地下水位和生态环境的影响,评价调度方案的合理性。     

广义水资源合理配置研究(Ⅰ)——理论

本文探讨了广义水资源合理配置的理论内涵、配置系统、配置目标及协调与冲突、研究框架、调控机制、全口径供需平衡分析方法和后效性评价体系。广义水资源含义是指把狭义的径流性水资源拓展为包括土壤水和降水，合理配置是以此广义水资源为配置水源，以自然-人工复合系统为配置对象，以宏观经济分析为总控，以水循环模拟为基础，通过水量水质统一配置，实现水资源在经济社会和生态系统中高效配置，维持经济社会的健康发展，保障生态与环境的稳定，以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。     

水资源与水生态若干工程技术研究述评

通过分析研究,从水循环与水环境监测及分析模拟技术、水循环及水环境调控技术、节水型社会建设与水资源高效利用技术、水资源与水环境管理技术、"数字流域"技术、生态水利技术、水资源评价技术与水资源配置技术等8个方面,对国内外水资源与水生态相关工程技术的发展态势进行述评,为国内外相关工程技术研究提供参考。     

对西北内陆河地区可持续发展问题的思考

水资源是维持荒漠绿洲生态系统的决定因素,随着西北内陆河地区水土资源开发利用规模的扩展,多数河流水量锐减,水质恶化,植被退化,给该地区可持续发展带来了严重的影响。从内陆河地区水资源的条件入手,分析了水资源与人口、经济、生态环境、产业结构等方面的协调发展关系,指出应通过行政、经济、技术和法律等手段,处理好生态环境、经济发展与水资源条件的相互关系,提高水资源利用的整体效益。     

西北地区地下水资源分布及开发利用状况

在对西北地区地下水资源分布特征及其开发利用状况，开发利用程度，超采及开采潜力区进行分析基础上，提出了西北地区地下水资源在开发利用过程中存在的河流上中游用水过多，造成下游河道干涸，地下水位下降，荒漠化，沙漠化扩大；灌溉等盐渍化有所扩展，草场退化等环境问题；建议根据水资源潜力和环境容量制定合理开发规划，量入为出，以供定需。以系统观点整体规划流域上、下流的供水；规划管理必须确保绿洲的安全用水和生态用水，坚持经济与环境协调发展。     

浅谈干旱内陆河区的水资源利用与生态环境保护策略

我国干旱内陆河区人类社会经济活动主要集中在绿洲内，由于地理因素，绿洲农田系统要绿洲生态的防护系统保护。绿洲生态系统可根据其消耗的水资源来源划分为天然，半天然和人工三个阶段，干旱区水资源利用方式要适宜于绿洲生态的不同阶段，以维持整个绿洲系统的可持续发展。     

叶尔羌绿洲水资源利用与耗水分析

应用干旱区平原绿洲四水转化模型,对新疆叶尔羌河平原绿洲的水土资源不同利用情景的水资源转化和消耗进行模拟,研究地下水的适宜开采量和灌溉规模问题。结果表明:现状条件下,社会经济耗水量占总耗水量的53%~60%;如果维持灌溉地年耗水650 mm左右、非灌溉地300 mm左右,那么最大灌溉面积约为850万亩,适宜的地下水利用量约为10亿m3,对应的渠系水利用系数为0.49。     

城市水资源可持续利用的系统调控研究——以南京市为例

从当前城市水资源可持续利用的结构性问题入手,应用现代系统理论,探讨了对水资源可持续利用进行系统调控的方法与思路,初步构建了包括行为系统、支持系统、约束系统和决策系统四大子系统的水资源可持续利用调控框架体系,并以南京市为例,论述了该调控系统的运行机制与实现途径,以期为全面推进城市水资源的可持续利用提供有益的思路与行动框架。     

区域水资源可持续利用预警评价的理论框架探讨

为建立系统性和可操作性的区域水资源可持续利用预警评价的理论框架,从方法论的角度,阐述了区域水资源系统、区域水资源可持续利用和区域水资源可持续利用预警评价的基本概念,论述了区域水资源可持续利用系统的预警原理和调控原理,提出了区域水资源可持续利用预警评价方法论,上述理论框架在区域水安全管理中具有一定的参考应用价值。     

绿洲生态稳定性预测

本文以宁夏绿洲为例，综合考虑水资源、土地资源、生物资源和环境因子四项影响绿洲生态稳定性的主要因素，建立了系统的绿洲生态稳定性评价指标体系，在此基础上，应用广义水资源合理配置模型以及依托配置模型构建的植被群落盖度与地下水埋深之间的关系，建立了绿洲生态稳定性预测模型，对受水资源约束条件下的绿洲生态演化过程进行了定量分析，预测未来不同水资源条件下的绿洲生态稳定性。预测结果表明，2010、2020年水平年50％黄河来水频率下，绿洲生态稳定性整体处于良好状态；75％黄河来水频率下，整体处于一般状态。绿洲生态稳定性变化趋势符合当地社会经济发展趋势，结果合理。     

民勤绿洲植被变化与水资源结构响应关系

利用 1986—2020 年 Landsat 系列遥感数据和水资源数据,基于趋势分析、相关分析和灰色关联分析等方法, 研究民勤绿洲植被变化与水资源结构变化的响应关系。结果表明：民勤绿洲平均植被覆盖度和绿洲面积总体呈 增加趋势,总可用水资源量呈持续减少趋势;民勤绿洲的发展可划分为 1986—2000 年、2001—2009 年、 2010—2020 年 3 个阶段,分别对应于绿洲面积快速扩张、高位维持、趋于稳定和总可用水资源量缓慢减少、迅速 减少、趋于稳定的 3 个阶段;绿洲面积变化受水资源和人为因素共同影响,绿洲面积和水资源量在第一、第二阶 段响应关系很弱,对应于绿洲发展粗放扩张和剧烈调整的时期,二者在第三阶段表现出较好的响应关系,是绿洲 发展进入良性阶段的反映;根据民勤绿洲现状水平估计,每 1 亿 m 3供水量可支撑绿洲面积 277?km 2。系统分析其 植被变化与水资源的关系对未来西北地区绿洲的建设和发展具有重要参考价值。     

厦门市水资源可持续利用评价

为促进水资源可持续利用,在建立城市水资源可持续利用评价指标体系的基础上,采用层次分析法和综合指数法对厦门市2001—2007年水资源利用水平进行评价。结果表明:厦门市水资源可持续利用水平相对较高且总体呈上升趋势,主要得益于水资源与社会、经济、环境的协调水平较高;相对而言,厦门市水资源系统发展水平较低。针对水资源可持续利用中存在的问题,从开源、节流、保质和管理4个方面提出建议。     

Sustainable Development and Management of Water Resources in the Hei River Basin of North-west China

The quantitative and qualitative evaluation of water, land and biotic resources in the inland river basins is important in the arid zone. Analysis of the exploitation potential of water resources and the environmental changes through water development can help people in the sustainable development and management of water resources within the basin. Water resources development has affected the scale of oasis establishment in the middle reaches and the existence of lower-reach oases in the Hei River basin. Exploitation and utilization of water resources at the present stage should bring about a harmonic relation between economic development and the ecological environment in the whole basin. The whole area should be considered as an entirety to adopt feasible engineering and administrative measures such as strengthening the protection of water resources in upper streams, macro-control of water consumption and implementing water-saving measures in middle and lower reaches, quantitatively managing and allotting water resources in accordance with regional conditions and adherence to comprehensive rehabilitation. Thus, economic, environmental and social benefits of water resources can be enhanced.