干旱区内陆河流域地貌单元特征及地下水储水构造

对于解决干旱区内陆河流水资源的调蓄问题，人们已习惯采用“高坝大库”的工程技术方案。本文通过分析国内外地下水库的建设经验，结合干旱区内陆河流地貌单元、储水构造特征以及水资源转化特点，提出了建设山间凹陷、山前凹陷和深覆盖河谷型等三种地下水库的具体设想，并以此为基础，提出了一种以地下水库调蓄为主，地下水与地表水统一调度的流域水资源开发利用的新模式，以期使水资源的开发利用更加合理、科学、经济。这种新模式是实现干旱区内陆河流域水资源高效利用、合理配置的有益尝试，充分体现了因地制宜、人与自然和谐的治水新理念。     

塔里木河下游应急输水植被恢复响应及生态修复研究

在干旱地区内陆河流域,由于水资源不合理的开发利用,流域生态系统退化已成为一种普遍现象.向断流的河道和生态退化区域实施输水工程,补偿地下水和改善水环境是河流生态系统恢复的基本行为和必然过程.为了抢救塔里木河下游生态环境,国家在2000～2003年向断流30余年的塔里木河下游500余km的天然河道实施了五次应急输水.以五次应急输水监测资料为基础,以河道水量沿程消耗-地下水位动态变化-植被恢复响应为主线,应用河道水力学、地下水动力学、植被生态学、大系统优化理论等多学科交叉研究方法,提出了下游生态修复的整体方案,为今后创建和完善干旱区受损生态系统输水、恢复与重建的评价体系奠定了理论和实践基础.     

应急输水对塔里木河下游生态环境影响探讨

塔里木河下游绿色走廊是塔里木盆地东部南北联系的必经之地,也是新疆与内地联系的第二条战略要道,更是与边界外商经济贸易往来的重要地区。这个素有古丝绸之路之称的通道,历史上曾是烟波浩淼、鸟兽群栖、林草繁茂、村舍相连的繁华古国。但从上世纪50年代后,塔里木河流域大规模农业开发,造成流域内水资源区域分配失调,干流来水急剧减少,地下水位下降,生态遭到严重破坏,流域内土地沙漠化和土壤盐渍化问题日益突出,成为干旱区内陆河流域生态系统退化的典型代表之一。塔里木河下游生态恶化问题已引起了全社会关注。近几年来,国家加大了对塔里木河流域生态治理力度,于2000年5月至2009年12月,先后十次实施向塔里木河下游生态应急输水,使下游生态环境和水文状况都得到了改善,生态得到了一定程度恢复。本文以十次生态输水实测资料,从输水过程中地表水与地下水的变化、地表植被的生理生态变化、天然植被群落的恢复响应程度等方面,对塔河下游生态环境影响做一探讨。     

那陵郭勒河冲洪积扇地表水—地下水转化关系

通过分析那陵郭勒河冲洪积扇地区地表水与地下水的氢氧稳定同位素特征,揭示冲洪积扇地区不同地带的地表水—地下水转化关系。研究结果表明:冲洪积扇地区地下水主要补给来源是南部山区的大气降水和冰雪融水。河水与地下水具有同一起源,且二者相互转化,在冲洪积扇地区不同地段表现出不同的转化方式:上游山区河水与地下水水力联系较弱;中游山前隆起带地下水补给河水;下游冲洪积扇中部河水补给地下水;在冲洪积扇前缘溢出带,河水主要由地下水溢流形成的泉水汇流而成。     

塔里木河下游地下水恢复需水量探析

塔里木河下游地下水对当地的植被生长和保护具有重要作用。为了保护塔里木河下游生态环境,文章分析了塔里木河下游概况和地下水下降原因,对径流和蒸发对地下水的影响进行了探讨,提出要实现3a内恢复下游地下水位需要1.6×108 m3水,为塔里木河下游水资源分配和地下水保护提供了理论依据。     

塔里木河流域干旱区地下水生态调节与监测预警分析

为了研究塔里木河流域干旱区地下水生态调节规律,在塔里木河干流上游、中游、下游选择31个监测井共5个监测断面对塔里木河干流的地下水情况进行监测,并对监测结果进行系统分析。结果表明,塔里木河干流中上游为良好生态环境区域,下游逐渐接近荒漠化,所以必须采取生态干预,逐渐改善塔里木河下游的生态环境。     

塔里木河流域适时水权管理践行综述

在阐述了塔里木河流域水资源概况和适时水权管理实施背景的基础上，提出了适时水权的概念。对塔里木河源流、干流实施适时水权管理情况进行了介绍，认为塔里木河流域适时水权管理的意义是：保证下游下泄的水量，实现水资源的优化配置，化解水事矛盾、减少水事纠纷，为干旱区内陆河流域水权管理积累经验。     

干旱区面向生态的水资源合理配置模型与应用

本文基于生态系统服务的动态生态价值评估的基础上,提出了内陆河流域生态用水效益的计算方法,建立了内陆河流域基于生态效益和经济效益统一度量的水资源合理配置模型。考虑内陆河流域水资源多次转化、多次重复利用的特点,将计算单元种植结构优化模型嵌套在水资源转化模拟模型中,实现模拟模型与优化模型的耦合。以甘肃省河西走廊石羊河流域为例,获得了流域水资源在不同区域间与生态用水和经济用水间的合理分配方案。为探索干旱区内陆河流域面向生态的水资源合理配置提供了新的途径。     

塔里木河下游生态输水量转化分析

塔里木河下游大西海子水库以下河段自1972年至2000年发生的持续断流是绿色走廊生态劣变的主要原因。从2000年5月至2011年11月,塔里木河下游共进行了10次生态输水。本文利用输水期间的地下水监测资料,运用水均衡法对大西海子以下河段历次输水过程中的水量转化进行了计算,量化了河道水量的转化项与塔里木河下游地下水的恢复程度,揭示了塔里木河下游河道径流一补给转化一蒸腾耗散的水文过程,文中结论可为今后进一步优化输水方案、合理配置区域水资源以及植被的有序恢复提供科学依据。     

地表水与地下水转化对提高河西内陆河水资源利用率研究（续）

研究表明 ,1999年河西水资源总量为 6 3 79× 10 8m3 ,其中 ,地表水资源量为 5 8 36× 10 8m3 ,地下水资源量为 5 6 39× 10 8m3 ,地表水与地下水重复计算量高达 5 0 96× 10 8m3 。这样巨大的重复水资源量 ,是由于河流穿越多级盆地河水与地下水多次转化产生的 ,使水资源能够被反复利用。三个流域水资源利用率达到 6 1 4 %～ 2 11 0 %。     

改进SEBS 模型评价黑河中游灌溉水资源利用效率

我国西北干旱半干旱地区内陆河流域农业耗水是水资源消耗的主要部分,准确估算干旱半干旱区绿洲蒸散发(ET)对合理配置和有效利用水资源非常重要。针对干旱半干旱区作物蒸散受土壤水分胁迫的特点,将土壤水分信息引入到SEBS模型中,利用MODIS影像,结合WRF模式输出的格网和地面观测的气象数据估算2012年黑河中游绿洲蒸散发。与涡动观测结果对比:改进的SEBS模型更适用于灌溉作物在水分胁迫下的蒸散发估算。进而分别在灌区和黑河中游整个绿洲尺度上评价2012年作物水资源利用效率,结果显示:在灌区尺度上水资源利用效率是57%;以整个黑河中游为对象,由于考虑了地表水地下水的转换和重复利用,绿洲作物水资源利用效率可达到66%,但抽取地下水重复利用消耗大量的能源,为此需要提升单方水的利用效率,减少对地下水的过度开采,做到既节约水资源,又节约能源。     

西北地区生态环境建设区域配置及生态环境需水量研究

一、西北地区主要的生态环境问题我国西北地区幅员辽阔,干旱缺水,生态环境极为脆弱。西北地区水资源分布极不均匀、人口压力大、水土资源过度开发利用,生态环境遭到破坏,目前我国西北地区生态环境恶化的趋势还未得到遏制,问题仍很严重。西北地区生态环境的主要危机综合表现为土地荒漠化,即干旱区、半干旱区、干旱亚湿润地区的土地退化。尤其突出地表现在以下几个方面。1.干旱区内陆河流域挤占生态环境用水,导致下游天然绿洲的衰亡塔里木河下游来水量减少,大西海子水库以下300km的河道已断流30余年,阿拉干以南地下水水位由20世纪50年代的3～5…     

马莲河流域下游水体222Rn特征及指示意义

为揭示黄土高原典型流域地表水和地下水相互作用规律,以马莲河流域下游为例,应用氡同位素²²²Rn示踪方法分析了不同水体²²²Rn分布特征、影响因素以及河水和地下水转化关系,并利用氡同位素梯度指示河水和地下水作用强度。结果表明:马莲河下游不同水体²²²Rn活度差异较大,表现为白垩系地下水>黄土地下水>第四系地下水>河水。岩性是控制地下水中²²²Rn活度分布的首要因素,构造和氧化还原条件对其也有影响,河水²²²Rn活度主要受地下水补给的影响。马莲河下游各段²²²Rn同位素梯度分布表明R02—R03,R03—R04,R13—R14段地下水大量补给河水,其他区段地下水无补给或补给强度较低。     

地表水与地下水转化对提高河西内陆河水资源利用率研究

研究表明 ,1999年河西水资源总量为 63 79× 10 8m3/a ,其中 ,地表水资源量为 5 8 36× 10 8m3/a ,地下水资源量为 5 6 39× 10 8m3/a ,地表水与地下水重复计算量高达 5 0 96× 10 8m3/a。这样巨大的重复水资源量 ,是由于河流穿越多级盆地河水与地下水多次转化产生的 ,使水资源能够被反复利用。三个流域水资源利用率达到 61 4 %～ 2 11 0 %。     

博尔塔拉河水化学空间分布特征对生态环境的影响

在分析博尔塔拉河地表水与地下水水化学特征的基础上,识别了博尔塔拉河不同地带地表水与地下水的补排关系。分析结果认为:1地下水的水化学类型是由HCO3-Ca-MgNa、HCO3-Ca-Mg型向SO4-HCO3-Mg-Ca-Na变化,地表水的水化学类型则是由HCO3-Ca-Mg向SO4-Cl-Na-Mg转变;2博尔塔拉河地下水与地表水的转化以地下水向河流排泄为主,地表径流随着海拔高程的不断降低,蒸发增大,河水的矿化度沿河长不断升高;地下水由于埋藏原因,蒸发作用大大减弱。地下水在淋滤了沉积物中的矿物质后补给地表水,加之地表水蒸发量远远大于地下水,从而使河水中的化学物质逐渐富集。因此,地表水的矿化度大于地下水;3由于博尔塔拉河流域地表水和地下水相互转化率高,水盐运动变化强烈,导致艾比湖湖滨荒漠生态系统逆向演替,呈退化衰败趋势,荒漠和绿洲的缓冲范围越来越小,土地荒漠化趋势越来越明显,草场加速退化,灾害天气易发生。流域植被衰退,生物多样性受到威胁。     

干旱区内陆河流域绿洲水循环监测及评价系统

以新疆为例,针对干旱区内陆河流域平原绿洲水资源的运移、转化和消耗等水循环特点,以水资源科学管理,高效利用,合理配置和可持续发展为出发点,提出了加强绿洲水文研究、建立绿洲水循环监测系统及绿洲水资源利用评价系统的初步构想。监测评价系统能适时科学地诊断绿洲水循环过程及水资源利用的合理性,并及时有效地解决绿洲水资源利用存在的问题。     

中国工程院院士康邵忠,中国农业大学水利与土木工程学院副教授佟玲:深刻认识区域水循环演变规律确立合理的绿洲灌溉农业规模

水资源短缺和生态环境恶化已成为制约我国西北内陆河流域经济社会可持续发展的核心.内陆河流域有限的水资源承载了过多的人口及经济活动,使水循环过程发生了深刻变化,进而影响受水控制的生态系统,带来生态环境的巨大改变.石羊河流域是西北内陆干旱区典型的水资源紧缺区域之一,是甘肃河西内陆河流域人口最多、水资源开发利用程度最高、用水矛盾最突出、生态环境问题最严重、水资源对经济社会发展制约性最强的流域.随着人口增长和经济社会发展,水资源过度开发利用,流域水资源严重超载,经济用水挤占生态用水,使得进入下游民勤绿洲的水量逐年锐减,致使下游地下水水位下降、植被衰退、绿洲萎缩,进而引起土地沙漠化、荒漠化、盐碱化等一系列生态环境问题,威胁着流域的可持续发展,危及当地人们的生存.研究石羊河流域水资源转化规律及其农业节水调控模式,对于深刻认识该区域水循环演变的过程和机制,确定合理的绿洲灌溉农业规模,促进水资源持续高效利用,改善脆弱生态环境更具有重要的现实意义,同时对西北干旱内陆区其他流域也具有借鉴与参考价值.     

西北地区水资源的特点

西北地区国产水资源总量为1563．1亿m^3，其中黄河流域部分水资源总量为511．9亿m^3内陆河水资源总量为1051．2亿m^3；地表水资源量1428．2亿m^3，地表水与地下水之间不重复的地下水资量为134．9亿m^3。西部水资源的分布不均匀，降雨受地形影响，形成了多个闭合圈。     

甘肃省实行最严格水资源管理制度的实践与探索

甘肃省分属内陆河、黄河和长江三大流域。全省多年平均年降水量277 mm,其中内陆河流域为130 mm,黄河流域为463 mm,长江流域为599 mm。全省年水资源总量为289.4亿m3,包括地表水282.1亿m3,地下水7.3亿m3。其中：内陆河流域水资源总量为61.3亿m3,     

石羊河流域实施水权制度的思考

石羊河是甘肃省河西走廊三大内陆河之一。近年来 ,由于水资源需求的日益增加 ,加之不合理的开发利用 ,导致水资源严重不足 ,生态环境日趋恶化。表现为上游和下游、地表水和地下水、经济用水和生态用水之间的矛盾突出 ,一个关键原因是水资源没有做到优化配置。水权制度已被实践证明是实现水资源优化配置和可持续利用的重要管理手段。通过对石羊河流域水资源利用现状和存在问题的描述 ,分析了在该流域实施水权制度的必要性 ,尝试性地提出了石羊河流域实施水权制度的几点思考 ,以期探索流域内实现水资源优化配置的可能途径。