2000-2019年新疆水-能源-粮食系统耦合协调发展研究

水、能源和粮食是区域可持续发展的关键要素。以新疆维吾尔自治区为研究区,构建水-能源-粮食(W-E-F)系统综合评价指标体系,利用耦合协调度模型和灰色GM(1,1)模型,分析新疆2000-2019年W-E-F系统耦合协调发展水平,并对2020-2031年的耦合协调度进行预测。结果表明：2000-2019年新疆W-E-F系统的综合评价指数由0.39增大至0.61,整体上呈现上升趋势;耦合协调度从0.59增大至0.77,3个子系统之间存在着密切的联系,目前整体表现为中级协调发展水平,并预测在2025年将过渡为高级协调发展阶段。水资源子系统仍是制约W-E-F系统协调发展的关键,农业用水占比过大,导致新疆总体上结构型缺水严重。未来应积极调整用水结构,提高水资源利用效率,优化粮食消费结构,以提升系统内部的协调性。     

未来气候情景下和田河流域日径流过程模拟

选取具有物理基础的分布式水文模型MIKE SHE来模拟典型西北干旱区山区和田河流域的水文过程。并采用TRMM遥感数据实现分布式降水的输入。在此基础上利用多模式集合平均法对CMIP5中RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0以及RCP8.5四种排放情景下地表径流的变化情况进行了评估。结果表明:MIKE SHE分布式水文模型能在站点稀少、自然环境恶劣的和田河流域进行水文过程模拟,率定以及验证期的结果均在可接受范围之内。在不同气候情景下的模拟结果表明,和田流域降水、温度以及地表径流在未来不同排放情景下的变化均表现出较好的一致性。春、秋、冬三季降水均增加,夏季降水减少;四季温度均升高且夏季增温最大。和田流域地表总径流量增加,而7-8月径流量减少。融雪期进一步提前,且春季融雪量显著增加。     

叶尔羌河流域灌区地下水埋深变化及影响因素分析

选取叶尔羌河灌区中3个子灌区(莎车、巴楚和麦盖提灌区)的35眼地下水位观测井的月观测数据以及径流量、降水量、实际蒸散发、地表水灌溉用水量和地下水开采量等数据,基于敏感性分析和相对贡献率研究灌区2006-2017年地下水埋深变化及导致其变化的主导因子。结果表明:在3个子灌区中,地下水埋深变化最大的为巴楚灌区,莎车子和麦盖提灌区的地下水埋深波动较小;相比莎车子灌区,巴楚和麦盖提灌区地下水埋深受农业生产季节的影响更为显著;叶尔羌河灌区地下水埋深加深的主导因子是地下水的超采,且与灌区的地理位置有关。