新疆干旱区水生态文明建设探讨

水资源过度开发是干旱区生态环境恶化的主要原因之一,干旱区水生态文明建设首先要解决经济社会与生态环境竞争用水的矛盾。文章以新疆内陆干旱区为例,阐述干旱区水生态文明建设的要素构成,总结新疆水生态文明建设现状和存在的突出问题,探讨提出符合新疆干旱区实际的水生态文明建设建议措施,以达到协调经济社会系统和生态环境发展的目的,为干旱区水生态文明建设和促进区域经济-生态协调高质量发展提供参考。     

吐鲁番市实施退地减水对策研究

吐鲁番市降雨稀少、蒸发强烈,属资源型缺水地区。2018年全市用水总量12. 26亿m3,按照最严格水资源管理要求,2030年吐鲁番市用水总量需降低至10. 44亿m3。文章通过退地减水合理性分析,提出在保护基本农田和30年责任田基础上,重点压减非30年责任田灌溉面积,用以降低农业用水量和用水总量,以满足最严格水资源管理要求;同时提出加强组织领导合力推进退减,坚持规划先行确保有序开展退减,积极探索完善退减政策,多措并举强化退减管理,健全机制严格退减考核,加大宣传教育不断提高认识等措施确保圆满完成退地减水任务。相关对策建议可为内陆干旱区落实最严格水资源管理制度,实施退地减水工作提供参考。     

滕州市节水灌溉发展现状及对策

滕州市土地总面积1485km~2,耕地7.53万hm~2,总人口156万人。全市多年平均水资源总量5.85亿m~3,亩均占有量621m~3,属水资源缺乏区。为有效缓解水资源供需矛盾,该市在抓好工业、生活节水的同时,始终把发展农田节水灌溉作为一项革命性措施来抓,累计发展各类节水灌溉面积4.02万hm~2,年节水达8000万m~3,使有限的水资源发挥了较好的经济、社会     

内陆干旱区最严格水资源管理关键技术体系研究

在内陆干旱区,水资源是制约经济社会发展和生态安全的关键因素,而气候变化和人类活动加剧了水资源的不确定性。因此,发展和构建适合于内陆干旱区的水资源管理制度和模式是一个亟待解决的问题。在分析影响内陆干旱区水资源管理基础上,提出了实施最严格水资源管理的关键技术框架,包括"自然—社会"水循环模式和水资源综合模拟技术、水资源优化配置方法和分配体系、地面监测优化结合3S的"天地一体化"监测技术及水资源综合评价模型和利用考核评价体系等关键技术。     

东营市双河灌区节水灌溉发展方向

1 灌区概况 双河灌区地处黄河入海口的垦利县,设计灌溉面积3.60万hm~2,实际灌溉面积1.0万hm~2,设计引水能力30m~3/s,全年供水1.40亿m~3,以直接引黄灌溉为主。近几年,黄河断流频繁,水资源供需矛盾日益突出,为保证该灌区用水必须采取节水措施。     

基于联系数的大型灌区水资源空间均衡评价与优化调控

区域水资源空间均衡评价与调控是水资源开发利用与经济社会协调发展的重要技术基础和科学管理手段。可供水量与需水量是区域自然资源条件和经济社会活动对水资源系统的综合体现指标,二者之间的平衡关系可以直观地揭示水资源系统的单元供需均衡和空间均衡程度。针对水资源空间均衡研究现状,首先以供需差占供需总量比定义并计算水资源系统的单元供需均衡度;再以各单元面积、人口和经济占比确定单元的系统权重,并运用七元联系数将各单元均衡度综合为系统空间均衡等级并识别均衡状态;以淠河灌区现状及远景规划年为例,对有无水量调配下水资源空间均衡状态开展评价计算与对比分析,最后针对性地提出提高灌区水资源空间均衡状态的优化调控方案。研究结果表明:现状水平年灌区水资源空间均衡状态经系统内水资源调配后有明显提升;远景规划年不同来水情景下,水资源供需矛盾较为尖锐,只有在充分节水基础上借助系统内、外多水源调配方能使灌区水资源系统达到基本均衡;单元供需均衡度能同时表达缺水型失衡和余水型失衡而更有普适性;改进的七元联系数评价模型可更加细致地刻画复杂水资源系统的不确定性,为准确判别区域水资源系统所处空间均衡状态提供了新思路新途径;大型灌区内部由于县市之间自然禀赋和经济社会不同导致水资源均衡度差异明显,而通过系统内单元间水资源优化调配以及系统外多水源调配能有效改善区域单元供需均衡度和空间均衡状态,对促进水资源与经济社会环境协调发展、保障区域远景规划的顺利实施具有重要的支撑作用。     

蓬莱市节水增产重点县建设浅析

蓬莱市总灌溉面积3.2万hm~2,有效灌溉面积2.56万hm~2,多年平均降水量656.2mm,水资源总量2.22亿m~3,已开发利用1.18亿m~3。水资源具有地区分布不均,年内分配不均,年际变化大等特点。本市无客水资源,境内水资源基本依赖于大气降水的补给,水资源短缺十分严重。农业灌溉用水占全市总用水量的80％,节水潜力很大。 “九五”期间,全市共发展节水灌溉面积1.01万hm~2,其中微灌133.33hm~2,喷灌986.67hm~2。全市节水工程总面积已达到2.53万     

永安灌区水供需水平衡分析

永安灌区位于黑龙江省绥化市北林区境内,耕地面积为17.39万hm~2,设计水平年发展水田灌溉面积5000hm~2,灌溉水源以地表水为主,不足部分地下水补充。文章对灌区的水量平衡进行了详细的计算,为灌区设计提供依据。永安灌区现状水资源平衡状况是缺水166万m~3,规划水平年通过加强灌区配套实施高效节水,水田灌溉水利用系数提高到0.65,灌溉毛定额由1.18万m~3/hm~2降到8629.95m~3/hm~2,虽然灌区面积增加了1340hm~2,但是灌区总用水量没有增加,因此,实施灌区节水增效是必要的。     

经济社会与生态环境竞争用水的水价研究

针对我国水资源开发利用不合理造成的生态环境问题,探讨如何通过水价的市场调节作用,保障经济社会与生态环境协调发展的总用水效益最优的理论和方法。以用水总效用最大为原则,以经济社会消费预算、可利用水资源量为约束,建立水资源需求函数模型;以供水总效益最大化为目标,建立考虑经济社会用水全成本代价的水资源供给函数模型;迭代求解水资源最优配置的供需均衡水价。在考虑基本生活用水价格刚性及经济社会发展水平条件下,北京市2000年总用水40.4亿m3,最优分配方案为经济社会合理用水量24.76亿m3和生态环境可用水量15.64亿m3,总效益最优为440亿元,用水综合水价为8.01元/m3。研究发现,如果生态环境基本用水得不到满足,以现状经济社会承受能力为约束确定的水价,不能补偿经济社会占用生态用水的外部损失,无法促进水资源在生态环境与经济社会之间的最优配置。     

破解内陆干旱区水资源紧缺问题的关键举措——新疆干旱区水问题发展趋势与调控策略

以新疆内陆干旱区为例,基于西北内陆干旱区水循环特征的分析阐述,总结研判了西北内陆干旱区主要水问题及面临的挑战,探索了新的复杂形势下西北内陆区水调控的策略。提出了气候变化、生态文明建设与"一带一路"倡议的新形势下,西北内陆干旱区虽然用水结构将有所调整,生态文明建设将得到高度重视,但供需水矛盾将依然突出,生态环境恶化的局面难以根本扭转,为此需继续深化全社会节水行动,完善水资源配置格局及其工程建设,深化以水价改革和强化流域综合管理等的制度改革创新,加强水资源安全、保障技术研发与应用,为水问题调控提供坚强科技支撑与解决能力。     

西北灌区水资源优化配置模型研究

针对西北干旱半干旱地区日益严重的水资源短缺和生态环境问题,以系统分析的思想为基础,建立了面向生态和节水的灌区水资源优化配置序列模型系统,提出了综合考虑节水、水权、生态环境等因素的多目标多情景模拟计算方法,并以南阳渠灌区为例,得出了比较合理的水资源优化配置方案.南阳渠灌区的应用表明,在现有水资源情况下,随着社会经济发展,当地水资源紧缺现象将会日益严重,现状、2010和2030年分别为工农业及城乡生活提供水资源量5641 5万m3,5796 7万m3和5657 2万m3,缺水量则达到1544 6万m3,2100 3万m3和3627 9万m3.     

新疆肯斯瓦特水利枢纽工程的作用及其影响研究

新疆肯斯瓦特水利枢纽工程是玛河灌区经济发展规划中的重要内容。本文针对工程修建后将发挥的作用和可能产生的影响,采用实地调研和实测数据分析两种研究方法,从玛河灌区水资源的演变趋势及开发利用两个方面,详细说明工程运行对灌区水资源时空分布、防洪调度、生态环境以及水生生物的影响。结果表明:该工程建设不会对灌区水资源及生态环境产生过多负面影响,反而会提高灌区水资源的利用效率。本次研究成果将为全面评估干旱地区水利工程的作用及影响提供科学依据。     

水循环生态效应与区域生态需水类型

本文从水循环基础理论出发，通过分析水文循环过程的能量转化规律，揭示水循环生态效应变化机理，提出判断生态系统演变与水循环关系的基本准则，以此区分生态需水类型。降雨分布决定了内陆河干旱区与外流域生态需水的基本格局，降雨径流关系的稳定性决定了半湿润半干旱区与湿润地区生态需水的差异，依附于地表水体的水生态系统随水量发生变化，其临界点取决于径流量的丰沛程度。我国区域生态需水类型可分为：西北内陆河干旱区植被生态系统需水；半湿润半干旱区河湖与地下水连通系统的整体生态需水；北方湿润地区河湖水生态系统需水；南方湿润地区维持河流生态服务功能最大化的流量。     

近16年来新疆内陆河区生态耗水及其变化分析

在分析新疆生态需(用)水研究相关进展、阐述新疆内陆河区水与生态环境特征的基础上,依据水量平衡原理,结合逐年出版的水资源公报信息与相关研究成果,逐年定量研究了新疆内陆河地区进入21世纪来的生态耗水量及被挤占量,分析了研究区生态耗水量变化的主要原因。研究结果表明,2001—2016年新疆内陆河区虽适逢丰水期,但生态耗水总量并未相应显著增加,年均仅307.1×10~8 m~3,生态用水被挤占趋势日趋严重;不断增长的农业灌溉规模是新疆内陆河地区生态用水难以保障、生态环境恶化甚至部分区域生态危机一触即发的首要原因。因此,适当控制农业规模、调整用水结构、强化政府监管、建立健全生态用水长效保障机制,是当前形势下新疆生态文明建设努力的方向。     

干旱区人工绿洲水土环境生态安全演变分析

针对水土环境生态安全受多因素耦合影响而难以定量揭示的难题,为定量评估干旱区人工绿洲水土环境生态安全状态及其分异特征,以甘肃省景电一期灌区为研究对象,以压力-状态-响应模型(press-state-response,PSR)为理论依据,提出了以3个要素18个指标所组成的水土环境生态安全评价指标体系。在将源数据进行差分变换与岭回归分析的基础上,基于熵权法对各指标的权重进行了客观分析,同时引入物元分析理论,有效解决了评价指标之间的模糊性与不相容问题,通过构造水土环境生态安全评价的经典物元与节域物元,分析各指标对应评价等级的关联度,构建了基于PSR模型及物元分析的干旱区人工绿洲水土环境生态安全评判模型,并对1994年、2006年、2018年水土环境生态安全进行了定量化评价。结果表明:研究区1994年、2006年、2018年水土环境生态安全综合评判等级分别为Ⅳ级、Ⅲ级与Ⅱ级,水土环境整体表现出健康化发展,但是随着人类生产活动的发展,一些潜在的风险正在逐步显现,土壤盐渍化进程的加剧对水土资源的威胁是研究区水土环境向良性发展的关键制约因素。研究成果可为干旱区人工绿洲生态系统寻求生产需求与生态保护之间的平衡机制提供理论依据。     

注重干旱区河谷林草生态保护与修复的漓漫灌溉研究

为提高干旱地区灌溉效率,保障河谷林草的正常生长,本文以额尔齐斯河流域为研究对象,深入阐述了漓漫灌溉理论,提出了漓漫灌溉主要技术。据此分析计算了流域内河谷林草的生态需水量,制定了河谷林草的漓漫灌溉制度,相比传统的农业灌溉,更注重于考虑生态的修复和保护。计算结果表明:(1)河谷林草的生态需水集中在4—9月,且缺水量最大在6月下旬—7月上旬,为漓漫灌溉生态调度起始时间的界定奠定了技术支撑;(2)生态工程布置和漓漫灌溉分区确定的生态工程与灌区一一对应的靶区漓漫灌溉模式有助于改善河道外植被的供水条件,保证河谷林草最大程度地吸纳水分;(3)制定的漓漫灌溉制度可为灌溉工程规划设计以及灌区用水管理提供依据。在实施漓漫灌溉后,通过生态工程和非工程措施实现了河谷林草的生态保护目标,流域内河谷林草的生态得到有效恢复和改善。研究成果对促进流域河谷林草、湿地等生态目标的改善和实施具有重要的理论意义和实用价值,为确保流域社会经济用水与生态用水之间的相对均衡、保护与修复流域内河谷林草的生境提供了技术支撑。     

经济用水与生态用水的优化模拟耦合模型研究

水是自然-社会-经济复合体最为敏感的限制性因子之一。在干旱半干旱地区，水资源已成为区域社会经济发展和生态建设的“瓶颈”。现代水资源规划内涵是水资源的开发利用在支撑经济社会发展的过程中，应保持生态系统的良性循环。用多目标优化与模拟耦合技术，系统地研究了经济、社会、牛态环境与水的关系，并以宁夏为例，探讨了区域经济与生态用水的合理配置。     

变化条件下干旱内陆河流域水循环特征研究

为探索干旱内陆河流域降水稀少、生态环境脆弱、人类长期活动和剧烈气候变化等对流域内水循环产生的影响,以玛纳斯河流域为例,根据天然-人工二元水循环系统理论,建立了二元水循环模型,并对该流域水循环每一环节的蒸发、渗漏进行了计算.结果表明:玛纳斯河流域平原区天然水循环通量为9.38亿m3/a,占流域降水通量的11.70％;人工水循环通量为18.35亿m3/a,占流域降水通量的22.88％;平原区的人工水循环通量已经远远超过了天然水循环通量.玛纳斯河流域总水循环通量为80.26亿m3/a,现状条件下全流域天然水循环通量为61.91亿m3/a,流域天然水循环通量与人工水循环通量的比例为77.14∶22.86.     

内陆干旱区河谷林生态需水研究

研究了干旱区河谷林生态需水的概况,并以新疆阿尔泰山前平原布尔津河出山口以下河段的河谷林为例,采用参考作物法,计算了研究区内河谷林生态需水量。计算结果表明：该区域的生态需水总量为0．8亿m2,其中6-7月份河谷林需水量较大,月需水量约为全年的25％。这些成果可为流域生态保护与水资源合理配置提供重要的基础数据。     

内陆干旱区河谷林生态需水研究

本文研究内陆干旱区河谷林的需水情况。首先简要评述了干旱区河谷林生态需水的概况,并以新疆阿尔泰山前平原布尔津河出山口以下河段的河谷林为例,采用参考作物法,计算了研究区内河谷林生态需水量。计算结果表明：该区域的生态需水总量为0.8亿m3,其中6~7月份河谷林需水量较大,月需水量约为全年的25%。这些成果为流域生态保护与水资源合理配置提供了重要的基础数据。