内陆河流水量演变与河流健康评价

内陆河流域生态环境和经济社会发展都与水量的时空变化密切相关。基于内陆河流水量遵循增长—顶峰—衰退—消失过程的演变规律和延时变化关系,分析了河流水量演变中各主要指标在不同空间尺度和时间尺度上的变化。结合内陆河流域水土资源开发利用程度和因水量变化引起的生态环境变化,提出了评价河流健康状态的水量演变指标判别标准,结果表明:石羊河、黑河、疏勒河分别处于病态、不健康和亚健康状态。     

西北内陆河流域水量调度基本特点及保障措施的探讨

为缓和内陆河流域水资源用水紧张的局面,西北的内陆河流一塔里木河和黑河均采取了水资源统一管理和水量调度工作,经过几年的治理,两条内陆河水资源管理和水量调度工作取得了很大的进展,本文总结了两条内陆河水量调度的特点及其保障措施,以供参考。     

我国建立黑河流域能量与水量平衡观测站

日前从中国科学院寒区旱区环境与工程研究所获悉，在刚刚结束的“西北干旱区内陆河流域水资源形成与变化的基础研究”项目中，为获取完整科学的观测资料，系统研究黑河流域能量和水量平衡，我国首次在黑河流域建立了能量与水量平衡观测站，并成功进行了观测试验．“西北干旱区内陆河流域水资源形成与变化的基础研究”项目是为揭示内陆河流域水资源循环和水平衡的分布、变化及其与水资源系统和生态系统的相互作用关系而设立的．该项目选择了最具西北干旱地区特点、也是我国第二大内陆河的黑河流域为代表，进行了长达４年的野外观测试验．其中…     

近16年来新疆内陆河区生态耗水及其变化分析

在分析新疆生态需(用)水研究相关进展、阐述新疆内陆河区水与生态环境特征的基础上,依据水量平衡原理,结合逐年出版的水资源公报信息与相关研究成果,逐年定量研究了新疆内陆河地区进入21世纪来的生态耗水量及被挤占量,分析了研究区生态耗水量变化的主要原因。研究结果表明,2001—2016年新疆内陆河区虽适逢丰水期,但生态耗水总量并未相应显著增加,年均仅307.1×10~8 m~3,生态用水被挤占趋势日趋严重;不断增长的农业灌溉规模是新疆内陆河地区生态用水难以保障、生态环境恶化甚至部分区域生态危机一触即发的首要原因。因此,适当控制农业规模、调整用水结构、强化政府监管、建立健全生态用水长效保障机制,是当前形势下新疆生态文明建设努力的方向。     

内陆河流域水资源平衡与生态环境改善

以石羊河、黑河、塔里木河为例，说明内陆河流域水资源利用时的不平衡，并由此产生了生态环境恶化问题。必须建立流域内水量平衡系统，协调内陆河流域的用水量，保护和改善生态环境。     

水循环生态效应与区域生态需水类型

本文从水循环基础理论出发,通过分析水文循环过程的能量转化规律,揭示水循环生态效应变化机理,提出判断生态系统演变与水循环关系的基本准则,以此区分生态需水类型。降雨分布决定了内陆河干旱区与外流域生态需水的基本格局,降雨径流关系的稳定性决定了半湿润半干旱区与湿润地区生态需水的差异,依附于地表水体的水生态系统随水量发生变化,其临界点取决于径流量的丰沛程度。我国区域生态需水类型可分为：西北内陆河干旱区植被生态系统需水;半湿润半干旱区河湖与地下水连通系统的整体生态需水;北方湿润地区河湖水生态系统需水;南方湿润地区维持河流生态服务功能最大化的流量。     

河西走廊生态演变驱动力变化及未来趋势分析

通过探讨河西走廊区域气候和水资源变化、经济社会发展与水资源开发过程,根据河西走廊自然地理与生态特征,将其分为祁连山水源涵养区、绿洲区、荒漠区和尾闾湿地区,考虑自然条件和人类活动的发展演变趋势,分析预测了区域生态格局演变趋势。结果表明:河西走廊地区气温与降水量及出山径流量总体呈上升趋势;用水量伴随着土地开发规模增大而增大;考虑冰川融化速度加快,冰川变薄退缩使冰川融水径流量在未来先增大后减小,各内陆河流出山径流量总体保持平稳且有增大趋势,但2035年以后都将出现减少趋势。出山径流是河西走廊各内陆河流域生态演变的最基本要素,人类活动和自然条件变化是河西走廊生态演变的主要驱动力,合理规划配置水资源以应对出山径流未来变化是保障区域生态安全的关键。     

西北内陆河典型地区生态演变的思考

针对西北内陆河下游生态演变问题，共性的认识是水资源与生态演变关系十分密切。但是，目前研究成果宏观的多，微观的少；概念性的多，具体性的少。有箍于此，从水资源的角度，探讨了生态演变的特点、成因，借助RS、GIS及相关理论，提出了水资源分区应与生态分区相结合，指出影响西北内陆河地区生态演变的因素主要是人为因素。从水资源利用和生态工程两方面阐述了生态修复的对策，认为生态演变研究应朝着时间化、空间化和具体化方向发展。     

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.     

基于分布式水文模型SWAT 的缺资料地区水资源评价方法

气候变化和人类活动对流域水资源演变的影响程度不断加剧,对传统水资源评价技术方法提出了挑战。针对变化环境下缺资料地区传统水资源评价方法水量"还原"失真、水质水量评价分离、地下水和地表水评价分离等问题,本文采用了基于分布式水文模型SWAT的水资源评价方法,探讨了其评价原理、关键步骤和在缺资料地区的适用性等,并以西北内陆河玛纳斯河流域山区为例,比较了传统水资源评价方法和本文所用方法评价结果的差异。结果表明,本文所用方法在流域水资源评价精度、评价对象和水文要素的完整性、评价时段的灵活性上具有显著的优越性,证明利用具有物理机制的分布式水文模型有望实现水资源的动态、高效和快速评价,其评价原理可为水资源评价方法的改进提供一种新思路和技术支撑。     

河流健康生命内涵的探讨

基于河流动力、河流生态、环境保护、社会经济发展和河床演变等角度对河流健康生命进行了探讨,指出河流健康生命是一个综合复合体,包括流量、水生生物、水质、水量、土五方面要素。提出健康河流既要在一定程度上满足人类社会经济发展的需求,又要满足河流自身生命得以维持和延续的需要。     

基于氧同位素(δ18O)的塔里木河下游河水向地下水的转化研究

中国西北属于干旱区,区域内发育有很多内陆河。在内陆河流域,地表水与地下水之间的转化十分明显。为探索干旱区地表水对地下水的转化特征,以便为有效开发利用水资源和预测地下水环境变化提供理论依据,本研究以塔里木河下游为研究区,对不同河段的河水与地下水进行了取样,并利用同位素技术研究了地表水对地下水的转化比率。结果表明:在塔里木河下游地区,河水向地下水的转化明显,阿拉干断面河水向地下水转化率最高;总体而言,沿河道向下游,河水向地下水的补给量呈减少趋势;本文运用质量守恒原理,并通过定量分析,得出塔里木河下游河水向地下水的平均转化率为43.36%,这对于合理利用区域内的水资源、正确评价生态输水效益具有重要意义。     

维持黄河下游排洪输沙基本功能的关键技术研究

以河床演变学理论为基础，结合黄河下游河道输沙特点，对河槽的排洪输沙作用进行了量化表述，界定了黄河下游河槽排洪输沙基本功能．提出了黄河下游排洪输沙基本功能的判别指标体系；利用实体模型试验研究和实测资料分析．建立了水沙过程与河槽冲淤及断面形态调整之间的响应关系，提出了近期基本满足黄河下游河槽排洪输沙基本功能的概化水沙过程及相应的水量。并形成了水沙调控指标体系；初步提出了维持黄河下游河槽排洪输沙基本功能的中游水库群水沙联合调度方案。研究成果可为黄河小浪底水库水沙调控提供科学依据．对黄河下游的防洪减灾及水资源可持续利用具有重要意义。     

黑河中游张掖城区段水生态治理方案研究

黑河为西北地区第二大内陆河,属"祁连山-河西走廊"水生态二级区。针对其河道基本生态需水不足、河湖面积萎缩、河流地貌及生境形态严重破坏、土地沙漠化加剧等问题,采用"Qp法"和"Tennant法"分析了河道最小生态基流和年内不同时期生态流量,确定了全年河道生态环境需水量,研究了黑河张掖市城区段水生态的治理实施方案,提出了适用于内陆河风沙危害严重区段的河(湖)水-生态河岸-滨岸带-防风固沙林带组成横向生态系统结构的治河模式和内陆河筑湖造境的生态治理模式。研究和实施效果表明:生态环境需水量的计算方法能够较好地适应黑河流域水文特征,提出的治河模式和筑湖造境治理方案对内陆河风沙危害区河道的水生态治理工程建设起到了示范效应,具有科学性和实用性,可为同类工程提供借鉴和参考。     

三门峡水库修建前潼关河床高程变化分析

在天然情况下，潼关河床高程的变化特点是：汛期下降，非汛期上升；冲积河床纵剖面总朝着动平衡方向发展，河床是缓慢上升的。来自渭河的高含沙量洪水对潼关河床的下降有利，而黄河的高含沙量洪水对潼关河床的下降有利，而黄河的高含沙量洪水则对其下降不利。今后随着流域水利水保工程的进一步开展，黄河上中游地区水沙来量减少的趋势已定，由此引起的潼关河床高程变化如何，应加紧研究，采取对策。     

长江中下游洪水位与河床冲淤关系初探

针对长江中下游近50年来部分水文断面如螺山、城陵矶洪水位抬升明显、高洪水位持续时间加长的问题,统计了大量水位、流量、水流含沙量以及河床地形等实测资料,并进行分析计算.结果表明,长江中下游洪水位变化与河段河床演变及河道形态变化密切相关,江湖淤积及河道形态变化是造成洪水位抬高及高洪水位持续时间加长的主要原因.     

广西南宁市邕江河段生态流量研究

以广西南宁市邕江河段为例,采用湿周法、生态流速-临界水深法和综合法计算生态流量,并对计算结果进行合理性分析;通过Tennant法核实得综合法计算结果最优,由此确定广西南宁市邕江河段生态状况.结果表明,广西南宁市邕江河段生态流量为20.54～77.56 m3/s,比扣除供水和内河补水后剩余的流量小,满足邕江的生态流量;研...     

河流健康及其综合评价研究 —以承德市武烈河为例

在国内外相关研究成果的基础上,系统剖析了河流健康的概念及内涵;并从河流廊道基 本环境、河流生态支撑功能及社会经济服务功能三方面出发,综合分析河道形态结构、水量、水 质、水沙、水生态、河岸带、社会经济等因素,构建了河流健康综合评价指标体系。考虑到河流 健康概念的模糊性,本文采用可变模糊评价法进行河流健康综合评价,并以武烈河高寺台一入滦 河口段为例进行实例分析。应用结果表明,该评价体系及方法能有效识别河流健康状况,可为河 流管理提供技术支撑。     

长江流域水系连通性对河流健康的影响

从健康长江3个方面的标准分析了水系连通性对长江水质、湿地生态环境、水生动物资源、防洪及水资源利用等方面的主要影响。结果表明,由于水系联通,通过水体的流动和扰动,增强了水体的复氧、自净能力,同时也使污染水体稀释的速度加快,对于改善水体水质、治理水体污染具有重要作用。维持水系连通可以明显地改善湿地生态环境,维持湿地生态环境及生物多样性,保障防洪安全和水资源可持续利用。