塔里木河流域水权管理与对策

实施水权管理是塔里木河流域干旱区水资源管理的创新工作,通过阐述水权内涵及塔里木河流域初始水权,分析了流域水权管理现状。经整理相关资料,塔里木河流域超限额用水仍然严峻,影响了流域社会经济、生态的和谐发展。为了促进流域水资源的可持续利用,针对存在的问题,提出了流域水权管理的对策。     

塔里木河流域绿洲水土资源匹配特征及稳定性分析

水土资源是维持干旱区绿洲可持续发展的关键要素,其时空变化直接影响绿洲的社会经济发展和生态安全.文章旨在通过水足迹与空间分析相结合的方法揭示塔里木河流域绿洲水土资源的时空匹配特征及其相互影响.1990-2015年间塔里木河流域农业水足迹增加了225.2亿m3,人工绿洲增加了1.30万km2,天然绿洲减少了0.16万km2...     

三峡库区水资源生态足迹及承载力时空演变研究

三峡库区流域水资源可持续承载力的评价研究,对区域实现高质量发展具有重要意义。将淡水生态足迹和水污染生态足迹纳入核算,构建水资源生态足迹模型,综合评价建库以来三峡库区水资源生态足迹与水资源生态承载力时空演变。结果表明,2002～2016年三峡库区整体水资源生态足迹呈波动的先上升后下降趋势,水环境安全及水资源利用效率均有所提高;受年际间降雨量不均影响,水资源生态承载力波动较大,历年均大于水资源生态足迹,水资源呈可持续利用的生态盈余状态。三峡库区水资源利用分布极不均衡,位于重点生态功能区、对水资源需求量较小的库首,水资源生态承载力大,生态盈余较大;位于重点开发区,对水资源需求量较大的库尾,水资源生态承载力小,生态盈余较低,在渝中、渝北区等11个区县出现生态赤字,水资源利用呈不健康状态。水资源生态足迹变化与社会经济发展密切关联,应充分考虑三峡库区水资源时空分布情况,调整产业结构,提升用水效率,合理调度利用水资源,促进三峡库区流域社会经济环境的可持续发展。     

南疆水资源利用和水利工程建设规划实施效果及思考

流域综合治理是实现可持续发展的重要途径。以新疆塔里木河流域为例,针对流域气候干旱、资源丰富、生态环境脆弱的本底特征,介绍了南疆规划目标、内容及规划实施情况,从生态、经济与社会效益方面总结了规划实施效果,并指出当前流域治理仍然存在的水相关问题;最后,针对流域存在的问题提出了相关思考建议。研究成果对于深入持久推进塔里木河流域综合治理提供重要借鉴,同时对于指导西北干旱区类似流域治理具有一定参考价值。     

基于可变模糊集理论的生态脆弱地区水资源承载力时空变化研究

科学地评价水资源承载力对区域可持续发展具有重要意义。以玛纳斯河、塔里木河流域为例,根据生态脆弱的西北内陆干旱区水资源的开发利用特点,从社会、经济、环境等不同方面选取主要影响区域水资源承载力的因素作为评价因子,运用可变模糊集理论,对玛纳斯河流域2000、2010、2020年水资源承载力进行评价,并分析了随时间变化趋势,水资源承载力水平随年限的增长逐渐上升;对塔里木河流域内5个不同区域的水资源承载力进行评价,并分析了空间变化趋势,水资源承载力从大到小依次为克州、巴州、和田、喀什、阿克苏;将结果与其他方法所得结果进行对比分析,验证了可变模糊集理论的合理性和优越性,解决了水资源承载力评价中各评价指标的不确定性、模糊性问题。     

塔里木河流域生态廊道治理与修复对策

保护和修复塔里木河流域生态廊道,是推进生态文明建设和丝绸之路经济带建设的重要举措。以塔里木河流域“四源一干”生态廊道为例,分析了塔里木河流域生态系统变化过程,阐述了生态保护与修复存在的问题：流域资源性缺水严重且水资源时空分布不均,骨干控制性水利枢纽调控能力不足,生态水供需矛盾突出;并提出了治理建议,综合利用工程和非工程措施、优化配置水资源、实施跨流域调水工程等措施可加快流域生态廊道的保护与修复进程。     

基于水生态足迹的山西省水资源利用研究

利用水资源生态足迹和生态承载力模型分析了山西省2005—2013年用水生态足迹和生态承载力的动态变化,结合水资源可持续发展的各项指标评价了山西省水资源利用和发展的状况。结果表明:山西省用水生态足迹整体呈现上升趋势,从2005年的0.099亿hm~2上升到2013年的0.123亿hm~2;水资源生态承载力2005—2010年变化不大,2010—2013年上升较快;水资源生态赤字整体呈现增大趋势;山西省各个子账户用水生态足迹中,农田灌溉用水生态足迹占总水资源生态足迹的比例最大,为51.39%~56.88%,其次为工业用水账户占18.85%~26.06%;万元GDP水资源生态足迹整体呈下降趋势,水资源生态压力指数均大于5,水资源负载指数整体呈上升趋势,表明水资源消费量大于供给量,开发潜力越来越小,需要大量从外流域调水。     

现代水资源规划若干问题及解决途径与技术方法(四)

生态空间占用是一种定量测度人类对自然资源利用程度对生态系统产生的压力大小的模型,用来回答人类对自然生态服务的需求和自然所提供的生态服务之间的差距,判断区域可持续发展的状态。在对现代水资源规划内涵剖析和对该模型研究综述的基础上,全面分析了该方法应用于流域尺度研究的必要性与可行性,并指出了当前有助于推动流域可持续性研究的4个应用领域:流域可持续发展状态的总体评价,流域“生态经济系统”发展能力评估,流域水资源利用的生态空间占用分析和水污染的生态影响分析,以期推动水资源规划中宏观经济、水资源与生态环境耦合分析的进步。     

基于生态足迹的白水江保护区生态安全分析

生态足迹是评价可持续发展状况和能力的重要指标之一.以甘肃省统计年鉴和国民经济统计资料为主要数据来源,对2005年白水江自然保护区的生态足迹进行了计算和分析.结果表明该区域的生态承载力略高于生态足迹,生态盈余约为0.13,属于生态可持续发展地区,但其生态承载力与林业发达国家和地区相比仍有较大差距,并且人口增长和经济发展的压力使未来的发展中有产生生态赤字和威胁生态安全的可能性.应当采取积极有效的措施维持生态盈余和可持续发展,保护区域生态安全和生物多样性.     

北京市水资源的可持续利用评价及其预测

将北京市做为研究区域,基于水资源生态足迹理论,构建北京市水资源生态足迹模型与水资源生态承载力模型,并分析北京市水资源的变化趋势和可持续性,使用灰色预测GM(1,1)模型预测北京市未来3年人均水资源生态足迹,通过预测结果给出合理的建议。结果表明：北京市在2000—2019年19年间的水资源生态足迹呈现出缓慢上升的变化趋势,并且生态足迹远大于承载力,这说明北京市一直处于生态赤字的状态;水资源生态压力指数也远大于临界值10,用水安全系数低;万元GDP水资源生态足迹呈现出下降的趋势,表明北京市的水资源利用率在提高;水资源负载指数很大,说明北京市水资源可持续性利用潜力很小,需要大量从外流域调水来缓解用水压力;从预测结果来看,未来3年北京市的人均水资源生态足迹将会有减小的趋势,有利于北京市水资源的可持续发展,表明北京市正处于一个向好的发展态势。     

塔里木河流域的绿洲迁移研究

绿洲是干旱区社会经济发展的根基,是干旱区生态保护的核心。理解和定量表征环境变化下绿洲的演化规律是沙漠治理和绿洲保护的关键科学问题。选用2002—2018年MODIS土地分类数据集MCD12Q1,计算绿洲动态度、绿洲重心、不同土地类型的绿洲化贡献率、林草水域与社会经济用地的转化率四个指标,对塔里木河流域及其四大源流流域的绿洲迁移过程进行分析。结果表明:(1)塔里木河流域的绿洲面积总体呈现扩张趋势,在2002—2018年间,流域内绿洲面积扩张28.3%。(2)在2002—2018年,塔里木河流域的绿洲重心总体向南迁移。和田河、阿克苏河、叶尔羌河以及开都孔雀河四个源流流域的绿洲重心总体上向塔里木河流域的地理中心逼近。(3)流域内林地和耕地对绿洲演化贡献度较弱,而水域和草原对绿洲的增长和衰退的贡献率较强。(4)在2002—2018年,塔里木河全流域及其源流流域均呈现出林草水域向社会经济用地转化的趋势。空间上,社会经济用地的边缘地带表现出林草水域向社会经济用地的转变;在社会经济用地的内部,出现林草水域增加的现象。上述结果定量化的揭示了2002年以来塔里木河绿洲迁移演化的显性化图景,可为塔里木河以及其他干旱流域的治理和规划提供一定参考。     

基于能值水生态足迹模型的黄河流域水资源利用评价

为辨析黄河流域突出的水资源问题,科学分析流域水资源利用状况,将能值理论和水生态足迹法相结合,构建能值水生态足迹模型,计算和分析了黄河流域2011—2018年的能值水生态足迹、能值水生态承载力和水生态盈亏状况.结果表明:2011—2018年黄河流域能值水生态足迹呈平稳上升趋势,能值水生态承载力呈先下降后上升趋势,但历年能...     

塔里木河水资源高效利用方式研究

塔里木河是我国最大的内陆河,流域内降雨稀少,水资源贫乏,生态环境脆弱,由于水资源不合理利用,导致严重的生态环境灾害,用水矛盾尤其是经济建设与生态环境用水矛盾突出。本文围绕塔里木河流域水资源的开发利用过程中存在的问题及原因,从水资源利用及流域的生态环境问题着手,探讨塔里木河流域水资源的利用的对策与措施。     

沁蟒河流域水资源生态足迹时空变化特征及均衡性分析

沁蟒河流域作为黄河流域重要的能源、化工产业基地,水资源供需矛盾尤为突出。因此,利用生态足迹理论对沁蟒河流域水资源可持续利用状况进行评估,并对其进行均衡性分析,能够为黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的实施提供范例。采用水资源生态足迹模型计算沁蟒河流域各地级行政区水资源生态足迹,并利用泰尔指数对沁蟒河流域2010-2019年水资源生态足迹的均衡性进行分析。结果表明：沁蟒河流域5个地级行政区在水资源生态足迹方面存在一定差异,其中河南省的2个地级行政区相对较大,山西省的3个地级行政区相对较小;各地级行政区均处于“生态赤字”状态,农业生态足迹的不均衡性较大,组内差异逐渐超过组间差异成为影响沁蟒河流域水资源生态足迹均衡性的主要因素。总体而言,沁蟒河流域水资源生态状况较差。     

塔里木河流域生态输水效益分析

塔里木河流域位于我国西北内陆干旱区,由人类活动引起的土地荒漠化、土壤盐碱化、湖泊萎缩及干涸及生物多样性减少等一系列生态问题日趋严重。为适应西部大开发战略,改善生态环境和水利基础设施建设,政府部门开始对塔里木河流域实施综合治理工作,自2000年到2013年5月底,已先后向塔里木河下游"绿色长廊"实施了14次生态输水。基于大量相关文献及塔河官网数据,分析博斯腾湖的输水作用、开都-孔雀河下泄水量变化、水头历次到达大西海子水库以下距离变化等。研究表明:①博斯腾湖出水量与孔雀河下泄水量成正相关,博斯腾湖对于大西海子水库下泄水具有重要作用;开都-孔雀河输水量呈逐年下降趋势,而阿克苏河等3源流和干流输水量逐步提高,但在枯水年份的下泄能力有待提高;②大西海子水库向下游累计下泄水量41.64×108m3,10次将水输到台特玛湖,台特玛湖水量显著增加,结束了塔里木河下游河道连续断流近30年的历史,有效改善了塔里木河下游的生态环境。     

陕北佳芦河流域水资源承载力研究

佳芦河流域位于我国西北干旱半干旱地区,水资源承载力的研究对当地国民经济发展规划、生态环境保护和水资源可持续利用具有重要意义。根据当地水资源开发利用状况,结合水资源、社会经济和环境系统之间的关系,将佳芦河流域水资源承载力问题纳入到自然-经济-环境这一复杂的大系统进行建模分析,从可持续发展角度建立流域水资源承载力模糊综合评价模型。评价结果可为流域今后水资源可持续开发利用提供参考和指导。     

基于LP-PSO的塔里木河流域农业种植结构优化研究

依据"适水发展"的水土资源配置原则,以最严格水资源管理制度的总水量作为控制线,考虑粮食安全,以经济产出效益最优为目标,基于线性规划和粒子群算法(Linear Programming and Particle Swarm Optimization,简称LP-PSO)构建种植结构优化模型,引入水土资源互动耦合指数对模型优化结果进行评价,并以塔里木河流域为例进行模型应用。研究结果表明:(1)基于LP-PSO算法的种植结构优化模型,搜索结果较优,可为相关部门指导种植业结构调整提供技术支撑和理论依据;(2)为进一步实现塔里木河流域种植结构优化,宜压减棉花、枣、小麦等作物种植比例,增加甜菜、大豆、苹果、稻谷等作物种植比例;(3)在没有额外水源及基于现有的"三条红线"用水总量控制约束下,流域到2020年可承载的最优灌溉面积约为240万hm~2,届时"退地"规模将超过110万hm~2,各方面压力较大,因此宜放宽对塔里木河流域2020年的最严格水资源管理制度控制指标考核,而以2030年作为种植业规模调整的最终目标,通过15年左右的时间逐步实现。     

基于SWAT的沁河流域水资源生态足迹计算及承载程度分析

水资源生态足迹能够反映人类发展对自然界水资源的压力,明确流域水资源承载状况可为生态环境保护、经济社会发展和水资源科学管理提供决策依据,对推动流域生态文明建设和高质量发展具有重要意义。以沁河流域为例,借助水资源生态足迹模型,利用SWAT模型输出结果计算各子流域水资源生态足迹,并评估沁河流域水资源承载状况。结果表明：2010—2016年沁河流域水资源量多年平均值为6.17×10⁸ m³,主要受到降水量影响;各子流域水资源生态压力指数均大于1,说明沁河流域水资源处于不可承载状态,供需矛盾突出;2010—2016年水资源承载状况虽有所改善,但仍处于不可持续利用状态。研究结果可为沁河流域水资源科学管理提供参考依据,同时为其他流域尺度上的水资源生态足迹计算提供新思路。     

基于生态水文阈值调控的内陆干旱区水资源多维均衡配置研究

针对内陆干旱区城市发展和生态环境保护的强烈互斥性,在整体识别内陆干旱区水循环与生态演变耦合作用机理上,构建基于生态水文阈值调控的水资源多维均衡配置模型。模型分3个层次:以流域为单元的水资源系统耗水总量和地下水采补平衡;以行政分区为单元的经济社会系统水量平衡和水土平衡;以河道关键控制断面和灌区为单元的生态环境系统水生态平衡和水盐平衡,并给出相应的多重循环迭代算法。将该模型方法应用于我国内陆干旱区——塔里木河流域,结果显示:在平枯水平年通过累计新增节水灌溉面积85.1万hm~2,累计退减基本农田外灌溉面积41.5万hm~2,累计退减国民经济用水量为75亿m~3,可实现该地区水资源-经济社会-生态环境复合系统的有序良性演化和高效均衡发展,验证了该方法的可行性。