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。     

考虑蓝、绿水区别的水权界定研究

在水资源产权配置过程中引入蓝水和绿水的概念,分别建立了不同准则下只考虑蓝水分配和同时考虑蓝绿水分配的流域水权配置模型。对区域间传输水量做了深入探讨,并且指明了该参数在调水行为中(区内调水和区外调水)的实际意义。将此模型应用于汉江流域的水资源配置中,针对汉江流域的实际情况提出了对分叉型河流流域的处理方法,得到了各种模型不同准则下各个分区的水权分配结果,为汉江流域初始水权界定方案的研究提供了科学理论依据。     

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。     

金沙江流域蓝水绿水时空变化特征分析

在水资源评价与管理中,综合考虑蓝水绿水资源量有助于解决水资源短缺问题。利用SWAT模型、Mann-Kendall检验和Hurst指数,从时空尺度上分析了金沙江流域1961~2012年蓝水绿水资源量的变化特征。研究结果表明:近52 a来,金沙江流域多年平均绿水资源量是蓝水的1.4倍,全流域绿水资源量显著增加,增加幅度为4.9 mm/10 a,蓝水资源量增加趋势并不显著,增加幅度为0.8 mm/10 a;在空间上,绿水资源量呈现出显著增加的区域占全流域面积的36.6%,蓝水资源量呈现出显著增加的区域面积占比不到10%,金沙江中游和雅砻江流域秋季蓝水资源量的变化趋势与历史变化趋势一致,其他地区则是与历史变化趋势相反。     

山西省“蓝水”“绿水”资源时序变化分析

1955年Falkenmark首次提出蓝水和绿水概念。为研究山西省水资源时序变化情况,总结山西省年度降水分布规律,将蓝水、绿水与农业相结合,分析计算山西省广义农业用水中耕地灌溉用水蓝水和耕地有效降水绿水数据。发现绿水资源与降水呈正相关,蓝水资源也随之增多。除此之外,耕地有效降水绿水与耕地径流量、耕地深层渗漏量、气候变化、土地利用有一定关系。在此基础上进行数据分析和预测,提出今后农业用水研究方向和水资源合理配置的建议。     

基于SWAT的北江流域蓝绿水评估及其干旱响应

为探究北江流域的水资源状况及其在不同程度干旱下的变化特征,利用SWAT模型模拟北江流域径流过程,并在此基础上评估北江流域的蓝绿水资源时空变化及其对干旱的响应特征.研究表明:北江流域水资源以蓝水为主,多年平均蓝水量为1149.08 mm,绿水量为981.08 mm,绿水系数为0.48;1966-2010年间,北江流域蓝绿...     

太行山区蓝水绿水沿垂直带演变规律及其归因分析

以太行山区(华北平原水源地,分属黄河流域和海河流域)为研究对象,建立了分布式水文模型WEP-L(Water and Energy transfer Processes in Large river basins),模拟了1980-2000年间山区的水循环过程,总结了蓝水(径流性水资源)和绿水的年际及随高程的变化规律。在此基础上,定量区分了研究区气候波动和土地利用/覆盖变化对蓝水与绿水变化的贡献。研究结果表明:(1)太行山两侧的蓝绿水变化具有明显的差异;海河片区蓝水呈增长趋势,绿水呈下降趋势;黄河片区蓝水呈减少趋势,绿水呈增长趋势。(2)太行山区蓝水资源量变化的主导因素是气候波动。(3)土地利用/覆盖的改变是太行山区绿水变化的决定性因素。植被增多可增加绿水资源的利用,但同时将明显减少对经济社会发展非常重要的蓝水资源量。因此,山区国土资源开发与空间优化须重点考虑蓝水和绿水的合理调控。     

计算蒸发量蒸散发能力的改进方法

在水文计算与水文预报中,蒸发量与蒸发能力的确定是十分重要的环节。本文按无雨、降雨小于蒸散发能力、降雨大于蒸散发能力3种情况分别计算蒸散发量,提出了确定流域蒸散发能力的新方法。     

喀斯特石漠化典型区蓝水绿水转化模拟

由渗漏导致的降水大量流失是造成喀斯特石漠化地区地表水短缺的主要原因,将渗漏的难利用蓝水转化为可供植被生长利用的生态绿水是目前技术条件下提高水资源利用量的有益探索。基于蓝水绿水理论和土壤-植物-大气连续体(SPAC)原理,通过采用EcoHAT系统水循环模型模拟贵阳市非城镇地区的蓝水绿水转化,发现:(1)研究区绿水占降水的份额不到50%,远低于全球65%的平均水平,具有很大的转化利用潜力;(2)增加植被覆盖度和增厚土层均能实现将渗漏蓝水转化为生态绿水,增厚土层的转化效果更为显著;(3)增加植被覆盖度对减少渗漏的转化作用存在一个明显的阈值,当植被覆盖度增长到56%左右时,其减少渗漏的作用急遽减弱。鉴于研究区石漠化的典型性,本研究对类似地区提高水资源利用量具有一定参考意义。     

拓宽思路,科学评价水资源量——以渭河流域蓝水绿水资源量评价为例

对蓝水和绿水的内涵进行了梳理,并对其评价方法进行了综合分析,认为水文模型法是同时评价蓝水和绿水资源量时空变化特征的有效方法。在此基础上以渭河流域为例,构建了渭河流域分布式水文模型SWAT,并采用SUFI-2算法进行参数敏感性分析、参数率定、模型验证以及不确定性分析。根据模型输出结果,分别在水文响应单元、控制流域以及城市/地区尺度上对渭河流域近50年来的蓝水资源量、绿水流和绿水储量进行了综合评价,以期为西北干旱缺水地区的水资源规划与管理以及水资源高效利用提供科学依据。     

生态需水及其计算方法探讨

在我国经济发展过程中,水资源的不合理配置引发了一系列生态环境问题,研究生态需水对保护各区域的生态环境系统有着重要意义。笔者从生态需水的概念出发,将生态需水量化过程划分为河道内和河道外两部分,并介绍了相应的计算方法。     

常用水质评价方法的选择

水环境质量的综合评价方法很多,特点各异.在重点分析最差因子判别法、有机污染综合指数评价法、主分量分析法和基于模糊理论的贴近度综合评价法这4种方法特点的基础上,以上海市若干水质监测点的监测成果为例,利用这4种方法分别进行了综合评价.评价结果表明,最差因子判别法评价的水质较差,而贴近度综合评价法评价的水质又过于乐观.有机污染综合指数评价法需要多次计算,多次比较,比较繁琐.主分量分析法充分考虑了各参评因子的权重,评价过程只需要通过一次计算,就能得出一个判别式和判别标准,以后评价时可以直接使用,而且评价结果符合实际情况,因此是一种比较好的评价方法.     

水资源安全研究进展

阐述水资源安全形势,回顾和评述国内外水资源安全研究的动态。结合当前水资源安全研究现状,指出水资源安全研究存在的问题,提出水资源安全研究的基本框架和研究内容,探讨了水资源安全研究的方向和前景,建议从水资源安全问题、定义和内涵出发,进行水资源安全基本理论、机理、评价、态势、监测、预警、运行模式、技术体系、突发性水资源安全问题、水资源安全保障体系等方面的研究。     

水资源管理手段创新研究进展

从水资源配置、水资源使用效率、雨水利用和管理、水资源污染治理、公共参与等多个角度,综述了国内外水资源管理手段创新的研究进展,简要分析了各种创新手段在我国的应用现状和前景,认为水资源管理手段的演化朝着更顺应自然,更注重生态系统的原生态保护,更注重市场、经济手段的应用,更兼顾效率与公平的方向发展。     

水资源承载力研究方法总结与再思考

回顾梳理了我国水资源承载力研究的发展历程,将其分成"概念提出、初步研究、逐步完善、艰难发展、开创新时代"5个阶段;在对研究方法对比分析的基础上,把水资源承载力计算方法分为经验公式法、综合评价法、系统分析法3大类,并重点介绍了基于模拟和优化的控制目标反推模型(COIM)方法及应用情况。认为未来几年水资源承载力研究的重点包括:在水资源承载力计算方法选择上,全国层面宜采用经验公式法,更详细的研究宜采用系统分析法;在研究方向上,应构建水资源承载力计算模型和预警系统平台;应着重开展变化环境下水资源动态承载力研究;应与现代治水成果、与寻找"和谐平衡"结合。     

水资源脆弱性评价研究进展

水资源是影响区域、国家甚至全球环境可持续发展的关键,水资源脆弱性是制约水资源安全的基础性问题。本文从水资源脆弱性的概念、评价指标体系和评价方法方面,综述了国内外水资源脆弱性评价的研究进展,并对其未来的发展方向进行了展望。     

基于SWAT模型分析嘉陵江流域蓝、绿水资源量的时空变化特征

嘉陵江流域是成渝双城经济圈发展的重要水源区,其水资源状况的变化对实现我国新发展格局有重要影响。基于SWAT模型对嘉陵江流域水文过程进行模拟,探究了1981-2020年及典型年嘉陵江流域的蓝、绿水时空分布特征,采用Mann-Kendall(M-K)分析年际间蓝、绿水资源量的变化趋势。结果表明：流域多年平均降水量为931 mm,为蓝、绿水资源量之和,蓝水资源量多年均值为386 mm,占降水量的41.5%;绿水资源量多年均值为545 mm,占降水量的58.5%,1981-2020年流域降水量和绿水资源量总体呈增加趋势,蓝水资源量呈减少趋势。特枯水年、平水年、特丰水年的蓝水资源量分别为165.61、456.71和643.70 mm,绿水系数在典型年变化差异较大。空间上,流域内蓝水资源量、绿水资源量与降水量的分布特征相似,呈现从上游到下游先减小后增大、西少东多的空间格局。     

湿地环境质量评价方法研究进展

近年来湿地评价已成为环境科学研究的热点。随着研究内容和评价方法的不断丰富,多种数学方法及模型被广泛应用于湿地环境质量评价。综述了目前国内外湿地中水环境、土壤及生态系统常用的评价方法,重点对水质评价的不确定性模型、土壤风险评价的生物效应方法和生态系统的指标评价法进行了归纳。针对目前湿地水环境和土壤质量评价研究中存在的不足,指出今后应结合遥感技术和地理信息系统自动化获取实时监测数据,优化水环境动态评价模型,加强湿地土壤质量标准的建立,进一步研究多种评价方法的耦合及评价模型的优化。