乌兹别克斯坦水资源变化及其对供给压力的影响

梳理文献资料,结合农业、遥感和气象水文产品数据,分析乌兹别克斯坦水资源变化及水资源供给压力。分析表明:自1980年以来,乌兹别克斯坦年平均取水量由59亿m~3增至102亿m~3,灌溉农业消耗了90%以上的水资源;尽管1992年以来耕地面积总体呈下降态势(200km~2/a),且高耗水作物种植比重下降(-3.24%),但受气候变暖的影响(0.31℃/(10a)),单位面积作物需水量持续增加(3.27mm/a),导致总的需水量仍呈增加态势(2.75亿m~3/a);与此同时,上游来水量减少以及上游国家用水的增加,将进一步加剧区域水资源短缺及供给压力。为应对水资源问题,乌兹别克斯坦需加强水管理,改进灌溉技术,提高用水效率,同时,需寻求完善跨境河流水资源分配与管理的途径。该研究有助于增进对乌兹别克斯坦水资源问题的认识,并为应对该问题提供科学依据,以及为"一带一路"合作发展提供支撑。     

淮河流域水生态服务功能类型研究

明确区域水生态特征与水生态服务功能类型是水生态保护工作的基础和前提。在分析淮河流域水生态问题的基础上,结合流域内生态服务功能空间分异规律,参考现有生态服务功能的概念、内涵、分类等研究,提出淮河流域二级水生态服务功能体系。针对3类一级水生态服务功能和7种二级功能,分别给出其具体释义与简要特征描述。对淮河流域水生态特征的辨识与水生态服务功能的划分,可为流域生态建设与水资源保护奠定理论基础。     

水循环多元综合模拟系统(HIMS)的研究进展

面向半湿润半干旱区水循环多要素、多过程、多尺度综合模拟的难题,通过多元水循环要素的理论分析,采用遥感定量反演、多过程集成,研发了水循环多元综合模拟技术系统HIMS(Hydro-Informatic Modeling System),包括水文函数子系统(HydroLib)和生态水文子系统(EcoHAT)等。本文分别介绍了HIMS系统的原理、结构、功能以及验证和应用,包括用于揭示气候变化、人类活动、土地利用变化与水文循环的相互作用,支撑与水相关的生态与环境问题研究;经与国外的水循环模拟技术相比,HIMS更适合我国现有的数据与环境条件,具有较高的模拟精度、计算速度,以及操作友好的图形化界面系统。HIMS可望为资料缺乏地区水文模拟提供技术支撑工具,并将为我国水文模拟领域的技术进步和半湿润半干旱区水资源管理的研究发展提供支持。     

喷灌与地面灌溉冬小麦根系生长和分布的比较研究

以中优9507为材料,采用大田试验的方法,在分析喷灌和地面灌溉条件下冬小麦农田土壤水分分布特征的基础上,研究了不同灌溉下方式下冬小麦根系生长与分布状况。在根系发育达峰值的开花期,在0～30cm土壤表层,喷灌条件下冬小麦根长密度和根重密度大于地面灌溉,在土壤中下层(30～100cm),喷灌条件下冬小麦根长密度和根重密度小于地面灌溉。在根系逐渐衰老的灌浆期,在土壤表层,喷灌条件下冬小麦根长密度和根重密度仍大于地面灌溉。结果表明:在根系生长发育过程中,喷灌有利于根系在土壤表层发育,地面灌溉则促使根系在土壤中下层发育较多。在根系衰老过程中,与地面灌溉相比,喷灌延缓了根系的衰老。     

Tennant法计算标准的修正及其应用

为了使Tennant法更适合计算南水北调西线河道内生态需水量,对其计算标准进行了修正.采用实地调查的方法,发现南水北调西线一期工程调水区气温较低,引水河流中鱼类洄游及水生生物的活动期主要集中在7~8月份,而且每年的12月到翌年3月河道均处于冰冻期,所以将Tennant法的用水期修正为7~8月,并将修正后的Tennant法应用于南水北调西线调水区引水枢纽下游的朱倭、朱巴、绰斯甲和足木足4站河道内生态需水量的计算.结果表明修正后的Tennant法计算的生态需水量约占多年平均的25%,可见Ten-nant法对栖息地描述的是否准确直接影响到计算结果.     

考虑禁锢空气影响的层状土壤Green-Ampt入渗模型及试验验证

为考虑土壤孔隙中禁锢空气对入渗水流的阻滞作用,引入饱和度系数Sa（Sa小于1）来量化湿润区的饱和程度,建立了改进的层状土壤Green-Ampt入渗模型（MGAM）,并提出了由土壤物理特性参数估算Sa的计算公式。为检验MGAM的适用性,分别在室内长土柱和田间进行层状土壤的积水入渗试验,并采用MGAM、传统的Green-A...     

基于水动力-水质模型的湖库纳污能力量化

"湖库纳污红线的核定"是我国最严格水资源管理制度中三大核心内容之一,也是保障城市供水安全、水资源可持续利用的关键问题之一。我国现行纳污能力的计算往往采用对稳态水质模型的解析求解,但无法获得不同来水、排污和内源污染等多种因素影响下水体纳污能力的时空动态变化。水动力-水质模型能够反映湖库水质和外部营养负荷之间的定量关系,可精细模拟水质指标在库区内的时空变化过程。基于EFDC模型,以深圳市重要饮用水源地——石岩水库为例,构建了水库三维水动力-水质模型,动态模拟了水位和水质的时空变化;并按照水功能区目标要求,探讨了该水库典型年的纳污能力的季节性变化。结果表明:EFDC模型能够准确模拟石岩水库水动力和水质要素的变化过程,水位、COD_(Mn)和NH_3-N模拟的相关系数达到了0.97、0.60和0.90;基于构建的三维水动力-水质模型,考虑到排放口位置和条件、水质的时空分布特点、底泥释放等实际因素,计算得到石岩水库2011年COD_(Mn)和NH_3-N纳污能力分别为2 158、511 t/a;纳污能力的季节性差异很明显,夏季和秋季较大,春季和冬季较小。研究成果可为我国饮用水源地水质管理和污染控制提供科学依据,也可为我国最严格水资源管理制度的实施提供一定的参考和借鉴。     

黑河中游典型灌区地下水位的动态变化

基于黑河沿岸地下水位观测井近20年实测观测资料,运用Mann-Kendall方法进行年地下水埋深序列的趋势分析,并选取代表观测井分析不同区域在不同时期内的年际与年内变化。结果表明:研究区地下水位埋深整体为增大趋势,区域地下水位下降趋势明显。年内的季节分配表明,从20世纪80年代至今,地下水位变化由水文-灌溉型逐步向开采型转变,其中平川区开采作用最为明显,集中表现在2000年之后,分水是导致这一时期地下水位下降的主要因素。     

典型LID措施对城市降雨径流过程影响

为探讨海绵城市建设中低影响开发(low impact development,LID)措施对城市降雨径流的影响,以深圳市光明区某居民小区为研究对象,通过建立区域SWMM模型,分析不同LID措施及其组合对城市雨洪过程的影响。利用研究区几场典型的降雨径流数据对模型校核验证,结果表明：构建的SWMM模型可以较好地模拟研究区降雨径流过程,纳什效率系数为0.868,峰值流量相对误差0.186,模型模拟效果较好;LID对径流峰值和总量都有削减作用,并在一定程度上延缓峰现时间,且LID布设面积越大,LID对径流的削减效果越明显;组合布设方案对径流的调控效果优于单独布设方案,单独布设方案中径流量削减效果最好的是透水铺装,峰值流量调控效果最好的是绿色屋顶,下沉式绿地的径流调控效果在三者中最差。因此,LID布设结构以及布设面积均对城市降雨径流产生影响,合理布设LID在一定程度上可以有效缓解城市内涝。     

不同评价方法对水库水质评价的适应性

目前水体水质评价方法众多,如何筛选合适方法对水质状况进行科学评价,是环境保护中一项基础性和重要性工作。以广东省某水库2008年-2013年水质监测数据为基础,利用单因子评价法、综合污染指数法、模糊综合评判法和灰色关联分析法对水库水质进行了评价,对比分析了这四种方法评估结果的合理性以及存在的缺陷。研究表明:(1)不同方法的评价结果存在较大差异。灰色关联分析法评价的水质状况最好,模糊综合评判法的评价结果与其他方法评估结果的一致性最高。(2)不同方法受权重的影响也存在较大差异。灰色关联分析法受权重影响最小,而模糊综合评判法受权重影响最大。(3)灰色关联分析法则适用于初级使用者;模糊综合评判法适用于相关知识和经验丰富的人群;单因子评估法适用于流域最严格水资源管理;综合污染指数法仅能确定水体是否污染,但不能确定具体水质级别,可以作为一种补充方法。(4)为准确评估水体水质级别,减少权重和方法对结果的影响,建议采用多种评估方法进行综合分析。