基于SWAT模型的东江流域蓝水、绿水时空分布特征研究

基于SWAT(soil and water assessment tool)模型,对东江流域天然状态下的降雨径流过程进行模拟,进而评估流域蓝水、绿水的时空分布特征。结果表明:东江流域蓝水、绿水资源量都非常丰富,多年平均蓝水资源量274.67×108m3,绿水资源量178.72×108m3(主要以绿水流为主),蓝水资源是绿水资源的1.54倍。东江流域以蓝水为主的水资源构成体系主要是由流域湿热多雨的气候条件决定的。从时间变化来看,近年来东江流域蓝水资源、绿水资源、绿水流、绿水储皆无显著增加或降低趋势。从空间分布上来看,蓝水资源格局主要受降雨格局控制,而绿水资源不但受气候条件影响,还受流域下垫面的自然属性以及人类活动干扰,如土地利用方式、土壤类型等,分布格局较为复杂。     

“北水南调工程”的警示与应对策略

在分析我国南方和北方地区之间粮食调运与虚拟水流动量变化的基础上,指出粮食虚拟水"北水南调工程"引起了一系列潜在的危机:加剧了北方地区的水资源压力,威胁国家粮食安全并拉大了南方和北方地区的经济差距。结合我国粮食生产用水技术水平与节水农业发展现状,提出应对上述潜在危机的建议:1强化政府宏观调控职能,挖掘农业节水潜力。尽快启动研究实施国家粮食生产用水补偿奖惩制度,挖掘农业节水潜力,缓解北方地区粮食生产水资源压力。2引入市场机制,大力发展现代节水农业。尽快研究出台相关政策,鼓励并支持节水企业投资建设和经营管理节水农业工程,充分调动多方资源,促进节水农业发展,保障国家粮食安全。     

水资源评价体系与绿水问题探讨

在综述绿水概念及水资源评价现状的基础上,分析了将绿水纳入到水资源评价体系的必要性;提出了开展绿水评价需要进一步的研究,估算绿水量的尺度问题,区域绿水量评估方法欠缺和水文气象基础数据匮乏问题。绿水概念的提出和评价方法的出现不仅为水资源评价管理提供了新的思路,还为现实意义上的可持续发展、"人与自然和谐相处"、"人水合一"打下了基础。     

绿水洞煤矿+350m北石门过暗河问题治理方案

针对绿水洞煤矿+350m北石门掘进中遇暗河构造,从其所处田湾向斜的构造出发进行了详细的水文地质分析,提出了水害治理措施,杜绝了透水事故的发生,为相邻或同等条件矿井的水害防治提供参考,并具有一定指导意义。     

绿水评估方法研究进展

在回顾绿水量计算方法的基础上,阐述了水分平衡法、植物生理学法、微气象学法、模型法、遥感法及仪器法的适用条件和特点,认为遥感信息支持下的微气象学法和模型法实际可操作性更大;提出了绿水计算面临的两个关键问题是时间和空间尺度、生产性绿水与非生产性绿水的分离,分析了气候变化和下垫面景观变化对绿水评估的影响,同时展望了绿水评估对水资源一体化管理的应用前景。     

基于减少水足迹的水资源管理措施

水足迹是衡量人类真实水资源需求的概念,因此通过水足迹研究,能够寻找调整水资源消费模式的切入点,并据此采取相应的措施减少水足迹,提高水资源利用效率。基于上述理论,提出了减少水足迹的水资源管理措施:提高工业用水效率,调整产业结构和消费模式,发展虚拟水贸易,可以直接降低区域水足迹;提高灌溉水有效利用率,提高绿水利用率可以降低农业水足迹;通过加强非传统水资源特别是再生水、海水、雨水的利用,可以提高水资源重复利用,间接降低水足迹。因此建议在流域上利用水足迹理论,将水资源和生态系统整合起来,进行水资源管理。     

宏村之恋

宏村位于安徽省黟县,系世界文化遗产。村中有形如半弦月的月塘,村口有仿杭州西湖而建的南湖,家家户户门前绿水萦绕……湖边的村庄、雾花烟树倒映在如镜的湖面上,真如清人王元瑞所云：“南湖一水浸玻璃,十里钟声柳外堤”。     

京津冀地区主要农作物生产水足迹研究

利用京津冀地区(2个直辖市、11个地级市)气象及农业基础数据,采用彭曼公式与CROPWAT软件相结合的计算方法,分析了2014年京津冀地区主要农作物的生产水足迹。结果表明:小麦在整个生长期需水量主要以蓝水足迹为主,玉米在整个生长期主要以绿水足迹为主;2014年京津冀地区主要农作物总的生产水足迹为437.03×108m3,其中绿水足迹为137.71×108m3,蓝水足迹为176.03×108m3,灰水足迹为123.30×108m3;从京津冀地区主要农作物总的生产水足迹空间格局上来看,沧州、保定、邯郸和石家庄地区的主要农作物生产水足迹较大,是水资源调控的主要地区。     

基于SWAT模型的绿水管理生态补偿标准研究

绿水是降水渗透到非饱和土壤中用于植物生长的不可见的水,绿水与蓝水相对应,是陆地淡水系统的重要组成部分。长久以来,人类在水资源利用和管理方面都集中在可见的蓝水,而忽略了生产性绿水的管理与利用。本文以南水北调中线水源区堵河上游流域为研究区域,围绕水源区水源保护目标,将绿水管理与生态补偿相结合,构建了基于绿水管理的水源区生态补偿框架,通过SWAT模型对管理措施进行效果模拟,以此确定绿水管理的生态补偿标准。研究结果表明,梯田、石线、等高耕作和地表覆盖4种绿水管理措施在水源涵养、水土保持和水质保护方面均产生了良好效益,并且效益成本比均大于1,适合在水源区进行应用和推广,绿水管理生态补偿标准为1784万元/a,平均为每年343.5元/hm2。绿水管理生态补偿机制具有长效性、稳定性和能够提高农民保护水源积极性等优势,可为水源区生态补偿提供借鉴。     

赣江流域气候和土地利用变化对蓝绿水的影响

采用标准化降水指数(SPI)确定赣江流域的典型年,基于SWAT模型,对典型年份赣江流域蓝绿水的时空分布进行了分析;设置多种气候与土地利用情景,定量分析了气候和土地利用变化对流域内蓝绿水的影响。结果表明:1972年、1998年和2014年分别为赣江流域的干旱年、湿润年和正常年;湿润年的蓝水量最为丰富,是干旱年的2.01倍,绿水量的变化相对稳定,干旱年绿水系数最高,是湿润年的1.44倍;土地利用变化对蓝绿水的时空分布影响较小;气候变化情景下蓝水量、绿水量分别增加了75.52mm和30.65mm,绿水系数减小了2.33%,共同变化情景下蓝绿水变化趋势与气候变化情景大致相同,表明气候变化对流域蓝绿水的影响较大。