新疆水资源利用与产业发展关联研究

使用脱钩理论和基于数列的匹配度计算方法,对新疆14个地州2005—2006年、2009—2010年、2013—2014年和2017—2018年水资源利用与产业经济增长关系进行研究,分析新疆产业用水量与GDP关联程度,并将两者计算结果进行对比。结果表明:使用一种方法分析指标间关系可能存在不合理的情况,应考虑地区实际情况,选择合适的方法;在研究年限内,人均用水量与人均GDP适配情况较好,其中2013—2014年情况最好;各地州产业用水量与产业GDP适配程度存在明显的时空差异,其中,农业单位面积平均用水量与GDP适配度大致呈现适配-负适配的变化趋势;昌吉回族自治州、阿勒泰地区和巴音郭楞蒙古自治州工业增加值与用水量适配情况较差;各地州第三产业用水量与GDP适配关系随时间波动明显。     

人水关系学的学科体系及发展布局

人水关系是人类与自然界关系中最重要的关系之一,也是人类一出现就始终存在且复杂程度不断加深的一类关系。在对人水关系分析总结的基础上,提出了人水关系学的概念和思考,论述了人水关系学的提出背景和重要意义;构建了人水关系学的学科体系框架,阐述了人水关系学的主要内容,包括人水关系学的理论基础、方法论、应用实践;在分析学科发展趋势的基础上,对人水关系学未来全面、系统的研究进行了展望,并从科学研究、学科建设、学术交流与国际合作3个方面对人水关系学的发展进行战略布局。为进一步研究人水关系、丰富人水关系学内容、发展人水关系学学科体系及制定学科发展战略提供参考。     

水资源适应性利用理论及其在治水实践中的应用前景

水系统受气候变化和人类活动的影响,一直在不断地变化,因此水资源的开发利用也应适应这种变化,而不能按照固定的控制阈值或约束条件来进行。当然,也不是被动的、随意的去适应。在对水系统及其与环境变化关系剖析的基础上,分析了水资源适应性利用的原理与模式;基于对环境变化下水资源适应性利用机理的认识,提出水资源适应性利用理论的框架体系,阐述了其基本理念和关键内容;基于对我国现代治水实践的分析,分析了其暗含的水资源适应性利用理论的内容,以及我国治水实践中存在的问题及应用水资源适应性利用理论解决这些问题的可能途径。研究认为,水资源适应性利用理论对水资源合理开发、综合利用、科学管理具有重要的指导作用,为环境变化下水资源利用研究与实践奠定理论基础。     

河南省水生态文明建设试点城市生态系统健康评价

在总结城市生态系统的属性并分析其健康内涵的基础上, 通过频度统计法, 建立评价指标体系。采用海明贴 近度, 建立模糊物元模型, 对河南省第一批水生态文明城市建设试点郑州、 洛阳、 许昌 2000 年- 2013 年间城市生态 系统的健康水平进行评价, 分析影响城市生态系统健康发展的各要素, 结果表明: 郑州、 洛阳和许昌整体的城市生态 系统健康水平呈上升趋势, 但健康改善程度并不显著, 且部分指标有恶化趋势; 相同时期内, 城市生态系统的健康水 平排序由高到低依次为郑州、 洛阳、 许昌, 但其增长速率则为许昌最快、 郑州最慢; 各城市不同要素之间的健康程度 差别较大, 且不同城市各要素之间的协调性较低。因此, 未来应针对健康程度较差的要素重点发展, 提高各要素之 间的协调性, 进一步提高城市生态系统整体的健康水平。     

河南省降水量年内分配的不均匀性及变化规律

选取河南省1953—2006年逐月降水资料,基于洛伦茨曲线计算了各年降水量基尼系数和洛伦茨不对称系数,分析了河南省降水量年内分配的不均匀性并对其成因进行了解释,运用Mann-Kendall非参数检验法、Morlet小波分析法对洛伦茨不对称系数和降水量基尼系数的趋势变化、突变情况和周期性变化规律进行了分析。结果表明:降水量基尼系数为0.34~0.62,多年平均值为0.47,降水量年内分配较不均匀;洛伦茨不对称系数为0.64~1.27,多年平均值为0.96,78%的年份小于1,表示在这些年份里降水量较小的月份所占的比例较大;降水量基尼系数呈下降趋势,但趋势不显著,其在1958年发生了突变,表现为降水量年内分配不均匀性明显降低;洛伦茨不对称系数呈显著下降趋势且通过了置信水平为0.01的显著性检验,其在1960年发生了突变,表明降水量较小的月份占总降水量的比例明显增大;降水量基尼系数变化的主周期为24 a,洛伦茨不对称系数变化的主周期为6 a。     

基于人水和谐调控的水环境综合治理体系研究

水环境问题是工业革命之后随着人口快速增长、经济快速发展、人类改造自然能力不断增加而逐步形成的一种共性灾难性问题,已严重影响人类生存和发展.国际社会和各国政府已认识到水环境恶化带来的水危机,高度重视水环境治理工作.由于水环境问题涉及因素多,治理难度大,不仅包括工程技术、还包括政策法律制度、管理体系和文化传承等软实力,需要进行综合治理.从面向人水和谐目标为出发点,基于人水和谐调控理论,阐述进行水环境综合治理的重要意义,提出基于人水和谐调控的水环境综合治理体系框架,简称“水环境综合治理‘八大体系’”.详细介绍了基于人水和谐调控的水环境综合治理“八大体系”的主要内容,为水环境治理提供参考.     

闸坝对河流水质水量影响评估及调控能力识别研究框架

针对重污染河流闸坝众多、水污染事故多发、防洪防污矛盾突出等问题,评估闸坝对河流水质水量影响,识别闸坝调控能力,是解决河流突发性水污染事故的科学基础和前提条件。探讨了当前闸坝对河流水质水量影响评估及调控能力识别技术研究面临的关键科学问题,包括闸坝对河流水质水量影响评估技术方法,闸坝调控、入河污染负荷和河流水质变化之间量化关系模拟技术方法,闸坝对河流水质水量调控能力识别技术;并以淮河流域为例,结合淮河重大水专项国家需求和科技需求,初步提出闸坝对河流水质水量影响评估及调控能力识别技术研究框架,旨在为闸坝水质水量联合调度提供理论支持。     

国内外河湖水系连通发展沿革与影响

针对当前国内部分地区水资源问题严重的形势,国家"十二五"战略规划中明确提出,河湖水系连通作为解决水资源问题的一个重要途径。结合当前我国新时期治水方略和水资源管理形势需要,通过大量收集国内外河湖水系连通案例,探讨国内外河湖水系连通在不同时期的建设特点,汇总河湖水系连通工程对经济、社会、生态的效益和可能带来的负面影响。并在理解我国当前的基本国情和水利发展趋势下,结合国内外河湖水系连通的成功案例,分析其对我国河湖水系连通的启示,以期为我国河湖水系连通战略提供支撑。     

生态调度研究现状与展望

目前,国内各个流域实行的水库调度主要以防洪调度和兴利调度为主,生态因子并没有充分考虑,一些流域出现诸多生态问题.生态调度作为解决因水库调度出现的生态问题的一个重要途径,是在保证人类基本需求的条件下,将生态因子纳入传统调度方式中,修复和维系生态系统.国内外在生态调度方面已进行了广泛的研究和实践,在大量查阅国内外生态调度研究文献的基础上,对生态调度研究情况进行系统总结,探讨生态调度研究面临的关键问题,并提出生态调度研究技术路线,以期为相关研究提供一定参考价值.     

闸控河段氨氮浓度与主要影响因子的量化关系识别

闸门调度对河道内水流、底泥等环境要素具有强烈的扰动作用,闸控河段的水质变化过程较常规河道更为复杂。为了探析闸门调度在闸控河段水质演变中所起的作用,以槐店闸为研究对象,结合水闸调度影响实验与偏相关分析方法,识别了闸控河段氨氮浓度变化的主要影响因子;研制了考虑水闸调控作用的水动力模型和考虑内源释放的水质迁移转化模型,在大量情景模拟基础上构建了氨氮浓度变化率与主要影响因子的经验关系式。结果表明,在所选的9个指标中,闸前流速、上游来水浓度和闸门开度是氨氮浓度变化率的主要影响因子;水闸调度对氨氮浓度变化过程具有一定的影响,闸门大流量泄水使得闸后出流断面的氨氮浓度增加;氨氮浓度变化率与闸门开度、闸门开启个数、上游来水浓度之间呈对数关系,闸门开度的增大或开启个数的增多会使浓度变化率变小,来水浓度的增加会使浓度变化率逐步增大。