基于SWAT的沁河流域水源涵养能力分析及预测

水源涵养能力是生态系统服务功能的重要体现,为探究变化环境下的流域水源涵养状况,支撑流域生态保护和经济发展,构建沁河流域SWAT(soil and water assessment tool)模型,基于元胞自动机马尔科夫（celluar automata-Markov,CA-Markov）模型预测未来2030年土地利用状况,结合第六次国际耦合模式比较计划(coupled model intercomparison project phase 6,CMIP6)气象数据,模拟流域未来降水、蒸发和径流,依据水量平衡原理,分析历史和未来年份流域水源涵养能力的时空变化特征。时间维度上：2010—2016年沁河流域水源涵养能力呈波动上升趋势,多年平均水源涵养量为49 mm,多年平均水源涵养率为8%;2024—2030年水源涵养能力呈波动下降趋势,多年平均水源涵养量为51 mm,多年平均水源涵养率为10%。空间维度上：2010、2015和2025年流域水源涵养能力呈现从上游到下游递增的趋势,2030年则呈现从上游到下游递减的趋势。整体来看,流域多年平均水源涵养量不足100 mm,且各年份均有子流域的水...     

人与自然和谐共生的灌区水利现代化建设框架及实践探索

灌区水利现代化建设是新时期水利现代化建设的重要组成部分,也是实现乡村振兴战略、推进农业现代化的具体实践。人与自然和谐共生作为处理人与自然关系的一种先进理念,是实现灌区水利现代化的重要战略指引。在深入探析人与自然和谐共生理念和灌区水利现代化建设的基础上,构建了人与自然和谐共生的灌区水利现代化建设框架,包括六条基本原则、四大建设目标、五大体系布局和八项主要内容;并在河南省广利灌区开展了灌区水利现代化建设的初步探索,进一步明确了灌区水利现代化的建设目标与主要工作内容,为灌区水利现代化建设提供理论依据。     

基于SWAT模型的蓝绿水短缺指数计算与风险评价

为了降低沁河流域水资源短缺风险,以沁河流域为研究对象,基于所构建SWAT模型的输出结果,估算2010—2016年沁河流域蓝绿水资源量,利用蓝绿水足迹和可利用蓝绿水资源量计算蓝绿水短缺指数,并划分4个蓝绿水短缺风险等级,定量评估沁河流域蓝绿水短缺状况。结果显示：1)沁河流域多年平均蓝水资源量为9.1亿m³,占水资源总量的12.0%;多年平均绿水资源量为66.9亿m³,占水资源总量的88.0%,说明沁河流域水资源大部分为绿水资源;2)年尺度下沁河大部分子流域的蓝水短缺指数大于1.0,蓝水短缺风险等级为较大风险,其中下游地区的焦作市蓝水短缺问题尤为严重;3)年尺度下沁河各子流域的绿水短缺指数呈现一定差异性,大部分子流域多年平均绿水短缺指数在0.5～1.0范围内,绿水短缺面临中度风险,总体而言,绿水短缺风险低于蓝水短缺风险。基于蓝绿水短缺指数分析,提出应对沁河流域水安全风险的措施建议。     

沙颍河周口断面生态流量过程计算和分析

维持河流一定的流量是保障河流生态系统结构稳定和功能完整的重要手段。以沙颍河周口水文站河流断面为研究对象,基于周口水文站1956—2018年日流量数据,运用改进年内展布法、RVA法、Lyon法、湿周法和流速法计算生态流量过程,分析各方法的优劣。结果表明：改进年内展布法与湿周法计算得到的生态流量年内变化趋势及数值大小基本一致,生态流量较小且上下波动不明显;RVA法及Lyon法计算得到的生态流量年内变化趋势基本一致,体现了河流汛期较非汛期流量大的年内变化特征,基本满足鱼类产卵期最低生态流量需求;流速法计算得到的最小生态流量只在鱼类产卵期(4—7月)发生了变化,汛期(8—10月)生态流量相对较小,可能无法满足生物正常生存需求;基于改进年内展布法、RVA法、Lyon法和湿周法综合得到最小生态流量过程线,可基本满足水生生态系统的需求。     

引江济淮工程河南受水区水资源利用效率 及其空间自相关性分析

选取引江济淮工程河南受水区 9 个县（区），构建包括水资源、经济社会和生态环境 3 个维度的水资源利用效率测 算指标体系，采用“单指标量化-多指标综合-多准则集成”评价方法对水资源利用效率进行测算，构建障碍度模型 辨析受水区水资源利用效率制约因素，通过空间自相关模型分析各县（区）水资源利用效率的集聚性特征。结果表明： 受水区水资源利用效率指数（water?resource?utilization?efficiency?index，WREI）呈现波动上升趋势，年均增幅为 3.55%； 主要障碍因子是生态用水占比和人均水资源占有量；WREI 具有较为明显的空间正相关作用，空间集聚性呈降低趋势。     

水资源行为的二氧化碳排放当量分析方法及应用

在梳理水资源行为与“双碳”目标关联的基础上，阐述水资源行为对“双碳”目标的作用机理及度量存在的 问题；从水资源开发、配置、利用、保护 4 个维度，提出水资源行为（water?resource?behavior，WRB）的二氧化碳排放 当量分析（carbon?dioxide?emission?equivalent?analysis，CEEA）方法，构建二氧化碳排放当量分析函数表（function table?of?carbon?dioxide?emission?equivalent?analysis，FT-CEEA），包括 16 种水资源行为的二氧化碳排放当量（carbon dioxide?emission?equivalent，CEE）计算公式，为水资源领域的二氧化碳排放和吸收效应核算提供一个参考“标尺”， 以河南省为例，开展 CEEA 方法的应用研究。结果表明：2020 年河南省水资源行为的二氧化碳排放当量为 2?888.61 万 t，水资源利用行为（water?resource?utilization?behavior，WRUB）是主要贡献者；水资源开发行为（water resource?development?behavior，WRDB）、水资源配置行为（water?resource?allocation?behavior，WRAB）及水资源利用 行为（WRUB）产生二氧化碳排放效应，水资源保护行为（water?resource?protection?behavior，WRPB）产生二氧化碳吸 收效应，4 种 WRB 的 CEE 分别为 1?187.54 万、564.99 万、1?448.38 万、?312.30 万 t。研究成果可为后续水资源领 域的二氧化碳排放当量核算提供参考。     

“双碳”目标下水资源行为调控研究框架及展望

针对“双碳”目标下水资源行为调控研究，构建了研究框架，主要包括“双碳”目标下水资源行为作用机理研究、量化研究、调控研究3方面内容；阐明了水资源行为与“双碳”目标的相互关系及作用机理、水资源行为对“双碳”目标作用函数确定及定量评估、面向“双碳”目标的水资源行为调控机制与定量描述3个关键问题，并介绍了这3个问题相应的研究方法；围绕上述内容，从水资源行为作用机理、定量评估、调控模型、应用实践4个方面展望了下一步的研究方向。