广义生态水利的内涵及其过程与维度

总结中国工程水利、环境水利、资源水利、生态水利发展沿革，分析国内外生态水利研究进展、发展趋势及其特点，指出生态水利是人类社会发展到生态文明时代水资源利用的一种新途径和方式，以尊重和维护生态环境为主旨，开发水利、发展经济，为人类社会可持续发展服务。阐述了广义生态水利的内涵、定义和发展模式及其过程和维度，并提出以下结论和观点：①生态水利将水资源和水循环调控作为重要生态要素，从流域生态系统能量交换、生物链接、结构平衡、循环转化全视角开展研究，探索既能满足人类社会需求，又能兼顾水生态系统健康和良性发展的生态水利措施和方法。②建立了水利工程"规划设计—建设管理—运行调度"全过程、全生命周期的工程安全和生态安全保障体系，特别是将生态调度纳入水利工程全"服役期"，其中"后坝工时代"实施全流域大尺度生态调度，是生态保护和恢复最有效的措施。③从"生态环境-社会经济-水循环调控"三个维度，在生态文明视野下的国土空间规划治理体系中，科学把控生态水利的空间定位，促进"三生空间"优化布局，保障"三生用水"合理配置，优化"三生关系"耦合协调，实现生态保护和高质量发展，推动生态水利事业创新发展。     

基于流域水资源合理配置的塔里木河流域生态调度研究

塔里木河流域近期综合治理已近尾声,众多山区水库及水电开发建设将大规模展开,开展流域生态调度对巩固综合治理已取得的成效,强化水资源统一管理,构建和谐流域具有重要的现实意义. 基于流域已确定实施的水资源分配方案和近10 a来的生态输水实践,分析了生态调度与水资源合理配置的关系以及流域生态调度关键问题、主要技术路线和基本框架结构,计算了流域生态调度关键控制断面阿拉尔断面生态流量,探索了源流区、干流中上游、干流下游生态调度的目标和措施,提出了源流"集中同步组合"、干流"分段耗水控制"、干流下游"地下水位调控"的生态调度方案,以期为流域水资源统一管理、控制性水利工程运行管理和流域生态环境保护提供参考依据.     

石羊河流域水资源开发的生态环境效应与国土空间优化

石羊河流域严重的水危机和典型生态环境问题已经成为众多学者的研究热点和难点。笔者文系统回顾了石羊河流域的历史变迁、水资源形成与演化,深入分析水资源开发利用引起的生态环境效应,并探索基于资源环境承载能力和国土适宜性评价的水资源优化调控模式。研究结果表明:考虑上游的涵养水源、中游的资源环境承载能力约束和下游的生态危机约束,调整生产、生活、生态空间结构、用水结构、用水效率和用水时间,促使水资源系统向有序、协调、平衡的状态运行;并提出了流域国土空间优化建议,严守祁连山区和民勤绿洲生态空间红线,调整武威生产空间结构,建议将中下游超载的农业空间置换为低耗水的生态空间,促进了水资源调控与国土空间布局协同发展。     

内陆干旱区水资源管理调控模式

在干旱区,由水资源过度开发利用而引起的生态环境问题十分普遍,水危机和生态环境恶化引起的社会经济可持续发展问题,已成为全世界普遍关注的热点。对于一个内陆河流域,究竟经济社会系统能用多少水?给河流生态系统应该留多少水?既要保护生态环境,又能加速社会经济发展,走出贫困,摆脱水—生态—经济系统的恶性循环,是亟待解决的现实难题。以新疆为例,阐述了社会水循环影响下的内陆河流水循环演变的格局、趋势和面临的挑战,综合分析了国内外地表水资源允许开发利用率的合理阈值,并在中国工程院关于西北地区水资源配置、生态环境建设等大量研究成果的基础上,提出了新疆内陆河流实现"五五分账、三七调控"的水资源合理配置、调控管理模式,旨在为西北干旱区创新水资源管理并促进水—经济—生态协调发展提供参考。     

西北内陆河流域水循环和生态演变与功能保障机制研究

在气候变化、生态保护以及水资源调控影响下,西北内陆河流域水循环和生态环境状态发生了显著改变,迫切需要解答气候变化对植被恢复和产水量的影响,调水和压采等措施下地下水水位动态、管控指标及其对生态环境的维持机制。为此,文章阐述了内陆河流域气候-植被-土壤-水文相互作用机理以及上中下游演变状况。针对上游产水区,提出了山区气候变...     

中国西部流域水循环研究进展与展望

由于中国西部水文循环的地区特性、生态系统的脆弱性和社会经济发展对水资源需求的增加,使得中国西部开发面临十分现实和严峻的水资源问题。从中国西部流域水循环的特点及存在的问题出发,探讨了中国西部流域水循环研究基础科学问题。同时,对21世纪中国西部流域水循环科学问题的研究进行了展望。核心的方面是：自然变化和人类活动影响的西北干旱地区水资源演变规律是什么？在西部生态环境建设中如何估算生态需水量？西北干旱地区的水资源究竟能够承载多大规模的社会经济发展需求？如何合理分配与调控水资源,最大限度地发挥其潜力,促进该地区社会经济的可持续发展？     

干旱区流域生态水文耦合模拟与调控的若干思考

系统识别全球变化和高强度人类活动影响下干旱区流域生态水文耦合作用机制及演变规律,并通过综合生态水文调控,构建健康水循环和生态安全格局,是干旱区流域亟待解决的关键科学问题。传统的基于水文过程与生态过程的分离模拟与调控,尚不能满足上述实践需求;需结合原型观测与实验,对大气模式、水文模型、生态模式（包括天然生态模拟模型和作物生长模式）进行耦合开发,构建具有统一物理机制的流域生态水文模型。以此为支撑,对干旱区流域生态水文过程演变规律及阈值特征进行系统识别;并结合水生态服务功能评价,提出流域生态安全修复及水资源合理配置与调度方案;制定有效的风险管理措施,对流域生态水文过程进行动态调控。     

黄河流域水量分配方案优化及综合调度的关键科学问题

变化环境下缺水流域水资源演变与科学调控是国际上关注和研究的热点问题,也是中国水资源安全保障面临的重大难题。针对剧烈环境变化下黄河流域水资源显著减少、供需矛盾日益尖锐的问题,以提升流域水资源安全的调控能力为目标,识别了流域水资源供需演变认知—适应性评价—高效输沙—分水方案优化—协同调度的5大关键科学问题,从水资源供需演变机制分析、流域水量分配方案适应性综合评价、河库联动高效输沙水动力条件塑造技术、流域水资源动态均衡配置理论、复杂梯级水库群水-沙-电-生态多维协同调度等方面,提出了"黄河流域水量分配方案优化及综合调度"研究的总体架构和理论方法,构建了黄河流域水资源优化配置与协同调度技术体系,为提升缺水流域水资源管理能力与调度水平提供方法借鉴。     

基于生态流量过程线的水库生态调度方法研究

传统的水库调度以兴利调度和除害调度为主,而水库生态调度则是为了实现人类需要的生态环境目标而进行的水库调度,相关的生态目标涉及水质、泥沙、生态系统和防治血吸虫病等。以水电站年发电量最大为优化目标,以生态方案为约束,提出了基于生态流量过程线的水库优化调度模型。利用该模型对黄河流域某子流域进行了水库生态调度计算,提出了4项生态环境目标,组合出5个生态方案。优化计算结果表明,与不考虑生态目标的方案相比,满足4项生态目标的水库调度方案的年发电量仅减少7.6%,可以看出如果采取合理的调度方案实现生态环境目标不会对水库的经济效益产生大的影响。     

内陆河流域综合整治的生态恢复与重建技术

通过对我国西北内陆河流域的生态系统、水循环、水资源形成与消耗的特点,生态环境的变化以及水环境保护等问题分析,论述了开展内陆河流域综合治理的必要性和紧迫性。结合近期典型流域治理恢复成效,提出内陆河流域综合整治的第二步生态恢复目标。根据内陆河流域的治理实践,参照干旱区供水集水和保水技术,总结了改善下游绿洲水分生态平衡、控制中上游用水与保护河道水环境,防治河道水质盐化与农田排水再利用等生态恢复与重建的技术。最后,为了实现流域生态环境良性循环和水环境质量整体改善,提出了现阶段要加强水环境监测保护和生态补偿建设的任务。     

地下水资源与环境经济协调发展评价模型研究——以榆林为例

针对榆林地区水资源相对贫乏,煤炭资源不合理的开采对地下水资源造成巨大破坏,严重威胁着该地区的可持续发展的问题,应用系统工程方法,将水资源放在社会、经济、资源、生态、环境所组成的复合系统中进行整体研究,构建地下地下水资源-生态环境-社会经济系统模型,可以为水资源的优化配置、开发利用规划、管理决策、落实最严格的水资源管理制度提供技术支撑。分析结果表明榆林地区在水资源、环境和经济目前处于不协调阶段,经济发展较快,但水资源相对贫乏,经济的发展对环境造成很大有破环并且对于环境的治理和保护投入的资金较少,采矿区水资源污染较为严重。     

黑河流域生态—水文观测试验与水—生态集成管理研究

对黑河流域水—生态—经济系统研究的主要内容“流域生态—水文观测试验与流域水—生态集成管理”做了概要论述。认为流域水循环、生态水、集成水管理三大科学问题的解决必需加强该领域的研究;结合黑河流域的前期基础、研究现状和能力建设,提出了近期研究的4个领域：流域水循环、水平衡与可利用水资源;流域生态—水文过程与生态环境用水;人类活动驱动的流域水—生态系统演变;流域生态—水文野外平台与流域集成环境。对此进行了进一步的阐述,对该方面研究的方法论和技术难点亦做了简述。     

我国水文资料整编和数据库技术发展综述

水文是水利和国民经济建设与发展重要的基础工作。经过整编的水文资料是国家重要的基础信息资源之一, 它被广泛应用于防汛抗旱、水工程规划设计、水资源管理与开发利用、水环境保护、水科学研究及其他国民经济建设。长期以来,水文资料为我国水利和国民经济建设与发展提供了科学决策依据。随着经济社会发展和人民生活水平不断提高,对控制水旱灾害、水环境监测与保护、水土保持与生态、水资源管理等方面要求越来越高,对水文资料分析处理、存储、应用服务要求也相应提高。本文主要从技术角度,对我国水文资料整编主要技术方法和水文年鉴发展进行了总结与分析;对水文数据库有关技术标准制定、水文数据库建设成就进行回顾;同时结合水文信息共享和应用服务需求,对相关技术发展进行了展望。     

甘肃省地矿局“十三五”水文与环境地质成果及“十四五”发展设想综述

水文与环境地质专业服务对象涉及自然资源、生态环境、文化旅游、林业草原、水利水务、农业农村、应急管理、交通住建等政府职能管理部门,服务范围涵盖资源能源调查监测、水土污染评价防治、国土空间生态修复、旅游规划、生态环境保护与治理、防灾减灾、重大工程建设等社会经济领域,水工环队伍是资源、环境、生态、空间等国土要素调查评价、利用及保护和监测预警的重要专业技术力量。本文在总结甘肃省地矿局“十三五”期间的水文与环境地质工作在提供资源能源保障、地质技术服务方面的主要成就和支撑生态环境保护与修复方面成果的基础上,依托行业技术优势和发展基础,结合国家及省经济社会发展和生态文明建设等战略部署,面向政府需要和社会需求,分析提出了甘肃省地矿局“十四五”期间水文与环境地质业务转型升级与高质量发展的宏观设想和思路。对地勘单位适应新发展阶段的水文与环境地质工作新要求,规划部署和构建相应的新发展格局有一定的参考意义。     

河北省馆陶县地下水压采新模式

河北省水资源严重匮乏,由于连年超采地下水已引发了严重的环境地质问题.对馆陶县地下开采现状,指出地下水压采新模式.通过综合措施即种植结构调整、工程措施、管理制度措施、咸水微咸水合理利用等,开源与节流并举,使该区域水资源能够支撑其社会、经济和环境的可持续发展.     

馆陶县节水型社会建设的实践与探索

水资源紧缺及水环境污染已成为我国社会经济与城市建设可持续发展的重要制约因素。只有对有限的水资源进行合理配置,采取各种措施促进节水型社会的建设,才能为经济和社会发展提供有力的保障。从馆陶县面临的水资源紧缺形势和日趋严重的水环境问题出发,阐述了建设节水型社会的必要性,并针对馆陶县节水型社会建设现状和存在问题,从管理制度建设、深化和扩大节水试点建设、建立投融资长效机制、加强组织结构建设、水利信息化建设、加大宣传力度和提高公众参与程度等方面详细论述了馆陶县建设节水型社会的主要实践和探索,以期为本地和其他类似地方节水型社会建设提供一定的参考和借鉴。     

黑河流域节水生态农业与流域水资源集成管理研究领域

概述了中国内陆河流域面临的水问题和日益激化的用水矛盾,强调了内陆河地区支柱产业——绿洲农业应该坚持节水和生态的方向,流域集成管理是持续农业的基础。长期从事该方面研究的黑河流域是个较好借鉴,同时也提供了深入开展相关研究的基础,为此提出了以黑河流域为背景的四大研究流域：水文、生物、经济系统水循环与水资源形成演变,节水农业的生物学研究与抗旱品种繁育,农业节水新材料研发与工程节水技术集成,水资源合理配置与流域集成管理;并简述了各领域的主要方向。     

水文科技发展回顾及思考

水文科技是水文工作和水利科技一个重要组成部分,长期以来水文科学技术对我国水文与水利事业的发展和国民经济建设起到了巨大的推动作用,我国水文科学技术发展随着水文、水利与国民经济的发展和科学技术的进步取得了巨大成就,有些技术达到获接近国际先进水平。本文对我国水文科技取得的主要成就进行了总结,对目前水文科技存在主要问题进行了分析;结合水资源可持续利用支持社会经济可持续发展的需求,对水文科技发展的重点和策略进行了分析和探讨。