面向生态基流的干旱区水资源配置研究

干旱区水资源合理配置直接影响当地社会经济和生态环境的可持续发展,为探讨干旱区流域内水资源合理配置,以干旱区阿克苏河流域为例,结合流域自身特点,利用改进的Tennant法计算各河流各月生态基流,将灌溉需求点与生态基流需求点同等地位考虑,通过WEAP模型构建流域水资源配置模型,并设置不同水文情景模拟分析现状基准年各月满足度情况。     

抚河流域生态环境需水量研究

以抚河流域为例,基于生态需水机理和概念界定,将其生态环境需水划分为河道内、外需水两部分,并结合流域实际,采用相应的计算模型和方法,确定了该流域生态环境需水量及年内逐月分配过程,为河流水资源可持续利用、维持河流生态系统平衡提供了参考。     

区域水资源可持续开发指标体系的建立及其评价

依据可持续发展理论，把区域水资源可持续开发系统分为人口、经济、生态环境三个子系统；根据三个子系统对区域水资源可持续开发的影响，建立了区域水资源可持续开发的指标体系，并用层次分析法计算了各指标的权重。这样根据指标体系中各指标的相对权重，通过提高区域农业、工业、第三产业水资源的重复利用率和以发展第三产业为主的产业结构调整，同时提高人们的节水意识，保证生态环境需水量。从而实现区域水资源可持续开发与社会、经济、生态环境的协调发展。     

元江流域梯级水电开发及气候变化对径流量和水生态环境的影响

元江作为我国西南地区水力发电重要开发流域,截至2030年将拟建11个梯级水坝,这可能会大幅改变元江的径流状况;该流域受全球变暖的影响较大,影响降雨量、温度和水流条件等,进而对水域中的生物群落造成影响,这将进一步扩大已存在的生态风险。采用基于CMIP5GCM预测方法的土壤-水评估模型(SWAT)模拟和预测了梯级水电开发、气候变化及二者同时出现等多种场景下河流径流的变化情况。采用PHABSIM模型对河流水文条件与鱼类栖息地生态质量之间的关系进行量化,并使用相对变化率评估了梯级水电开发、气候变化及二者耦合作用对水生态环境的影响。     

东江河流系统健康预警中的警源查证分析

警源查证作为河流系统健康预警的一个关键环节，是消除警患、维护河流系统健康的重要依据。为此，在分析影响东江河流系统健康状况警源因素的基础上，构建了东江河流系统健康警源指标体系，并利用偏最小二乘回归法建立了东江河流系统健康警源查证模型。通过该模型对影响东江河流系统健康状况(2015～2019年)的警源进行了查证，分析了不同警源指标对东江河流系统健康状况的影响趋势和影响程度。结果表明，年降雨量对东江河流系统健康状况的促进作用最为直接和显著；另外流域内的生态用水、社会发展程度及河流管理水平等因素也同样具有促进作用；而流域内的洪水灾害、污水排放、生产生活用水和非生态友好型水利工程设施及流域外调水对东江河流系统的健康有明显的负面影响。     

流域复合系统协调度的评价方法研究

以江苏里下河地区为例,研究了流域协调度的评价方法,针对流域的水资源、生态环境、社会经济三大子系统建立了流域协调度的评价指标体系,确定了流域协调度的评价模型,从流域发展协调度和流域对比协调度两方面对流域复合系统协调度进行了计算分析.结果表明,该区域协调发展,并通过对比寻求制约因素,针对现状提出了相应的改善对策.     

水资源系统影响因子的结构分析

利用改进解释结构模型理论，分析了影响水资源系统各因子的结构层次，从理性的角度说明社会、经济、生态环境三者共同影响水资源系统的生态稳定，旨在为水资源可持续发展的规划与优化工作奠定理论基础。     

基于集对分析模型的巢湖流域水资源系统脆弱性评价

鉴于水资源系统脆弱性是一个复杂的系统工程,从水资源脆弱性、生态环境脆弱性和承载能力脆弱性三方面构建了流域水资源系统脆弱性指标体系,利用同异反层次法联系数建立了流域水资源系统脆弱性评价的集对分析模型,并对巢湖流域水资源系统脆弱性进行了综合评价。结果表明,巢湖流域水资源系统脆弱性为中度脆弱,各区域承载能力脆弱性均较高,但水资源脆弱性和生态环境脆弱性也不容忽视,应加强流域水资源综合治理,提高综合治理成效。     

模型的流域水资源冲突分析

随着经济社会的发展，水资源短缺问题突显，水资源冲突越来越严重。图模型方法是一种有效的冲突分析方法。利用图模型动态描述流域水资源冲突主体，分析冲突过程中流域内各主体的策略互动过程，构建流域水资源配置的图模型；在不同稳定性定义的基础上，寻求流域各主体博弈的均衡解；对流域水资源配置进行均衡分析。结果表明，流域水资源管理机构的协调能有效促成冲突主体间达成水权交易，推动流域水资源冲突向均衡状态演化。研究成果可为区域水资源开发与管理提供参考。     

叶尔羌河流域生态环境需水量计算

在探讨流域生态环境需水量概念和研究内容的基础上,建立叶尔羌河流域生态环境需水量的估算模型,分为河道内生态环境需水量和河道外生态环境需水量两部分来研究.其中前者包括河流蒸发渗漏需水量和水库蒸发渗漏需水量、河流基本生态需水量和输沙需水量,后者研究各种植被生态需水量.     

水资源环境与农业经济的系统耦合及协调发展

随着农村城镇化进程加快及农业生产规模不断扩大,农业水资源环境问题日益突出,构建水资源环境与农业经济的系统耦合模型对促进农业可持续发展具有指导意义。在分析水资源环境与农业经济耦合关系的基础上,从系统维度研究了农业水资源、农业经济、水污染治理和水环境等四个子系统的耦合机理,从过程维度分析了系统投入、系统生产和系统产出等过程的耦合,并提出耦合过程受到水资源承载力、生态环境意识、水污染治理措施及水环境安全等约束条件限制;最后提出水资源环境与农业经济协调发展的构想。     

怒江水电梯级开发的生态环境累积效应

阐述了流域水电梯级开发对生态环境产生的累积效应及其时空表现特征,分析了怒江干流中下游13个梯级电站对怒江的水文径流、水质、水温、泥沙、鱼类和局地气候等方面产生的累积效应.结果表明,怒江流域梯级开发将改变原有河流的生态系统,对流域的生态环境产生重大影响,应以流域的生态环境可承受程度作为临界阈值以控制怒江的生态环境累积效应.     

面向生态的水资源协调优化配置模型

针对宜昌市黄柏河流域和东风渠灌区水资源状况,建立了大系统递阶水资源协调优化配置模型。该模型以系统综合经济效益为目标函数,在水资源优化配置机制中强调河道内生态环境需水量和灌区环境需水量对研究区域可持续发展的重要意义,并运用优先用水权理论对不同用水户的取水先后顺序做了限定。模拟计算结果表明,优化水资源配置不仅能保证城镇供水、灌溉用水以及生态环境用水量需求,而且能有效地增加水电站群的发电量,促进社会经济的协调发展。     

基于不同生态需水计算方法的水量水质联合调度研究

为研究不同生态需水计算方法对水质评价的影响,采用4种计算方法确定河道生态流量,分别通过优化得到水量水质调度方案,并分析各方案中水质指标改善效果优劣。以浊漳河流域为例,采用大系统分解协调技术,通过数据传递实现模拟模型与优化模型的耦合,构建生态流量保障的水库水量水质联合调度模型。模型模拟结果表明,模型在时间上处理了年际间水量分配不均的情况,在空间上各河段水质改善效果较好,且基本满足了下游干流共同承担的水质需水和生态需水要求;经过综合评价,以频率曲线法计算河道生态保障流量更有利于浊漳河水质的改善。研究成果对于保障水生态,改善水环境有实际意义。     

基于模糊识别的流域水资源配置评价

针对流域水资源配置涉及水资源、社会经济及生态环境等诸多影响因素,选用生活、工业、农业与生态四个配水量作为评价指标,提出了基于模糊识别的水资源配置评价方法,并以海河流域为例进行水资源配置方案评价.结果表明,配置方案能基本支持流域社会经济可持续发展,模糊识别评价方法行之有效.     

河流生态径流评价的流量区间组成法

基于最小生态径流、适宜生态径流(阈值)和最大生态径流,提出了河流生态径流评价的流量区间组成法,依据各生态径流过程将实测径流划分为不同区间,分析评价了蒙江流域八茂站不同时期河流各月生态需水满足程度。实例应用结果表明,河流适宜生态径流计算时,蒙江流域丰、平、枯水期保证率取45%、50%、70%更为合适;水利工程的大量修建使蒙江流域河流径流处于适宜生态径流阈值范围内比例明显减小,且河流的生态需水保证率大幅降低。未来可根据来水情况和流量区组成法确定的流量区间调控河流径流过程,从而维持河流生态系统的健康与稳定。     

水能资源开发利用与区域可持续发展研究

资源是区域可持续发展的重要因素，在可持续发展思想体系中，资源的循环、再生具有特殊意义、因此，对水能资源的开发利用在区域可持发展吕的作用进行讨论，就三峡工程对湖北经济持续发展作了分析，提出应优先发展水电以改善我国能源消费结构，带动地区经济发展，建立良好的生态环境。