城市水安全的概念、内涵与特征辨析

城市水安全是保障城市本身及其所处区域可持续发展的物质基础.城市水安全概念、内涵与特征的科学全面认识是其后续研究的理论基础.本文从水安全的概念与内涵研究现状入手,归纳出其内在本质,并在此基础上进行分析,结合城市特征,给出了基于"综合涉水资源"状态的城市水安全的概念,指出了城市水安全内涵包括自然、生态环境、社会经济和人文四个方面的属性,分析了城市水安全所具有的主观性、层次性、多样性、可持续性、时空性,动态性、可控性等特征.     

区域水安全评价指标体系构建与应用

水安全是耦合资源利用、环境保护、防灾等多维视角的复合概念。为提高水安全评价的系统完备性,避免各维度间概念重合,提升问题诊断的精确性,基于对水安全定义、内涵及评价维度的总结述评,构建了由数量充足性、水质符合性、可持续性、成本可承受性和防洪安全保证性5个评价维度构成的区域水安全评价指标体系,并结合专家群决策进行指标权重量化与数据标准化。该评价体系体现了资源安全中关于数量保障与可持续性保障的概念内涵,相比单纯利用资源禀赋指标评价水资源数量安全,更能科学辨析区域真实缺水原因;补充前人研究较少涉及的成本可承受性,保证了水安全内涵的系统完备性。以中国各省为例,结合聚类分析开展水安全评价的实例应用,评价结果较好地诊断了中国各区域主要水安全问题,符合中国现状,说明该评价体系具备较好的科学性与实用性。     

聊城市水安全问题的研究与对策

水安全问题直接关系区域社会经济发展、人民生活水平提高和小康和谐社会的实现。目前,聊城市面临水少、水多、水脏、水生态环境恶化等水安全问题,严重影响聊城市经济社会可持续发展和构建和谐社会的需要,水安全形势不容乐观。本文在分析聊城市水安全问题现状的基础上,提出了聊城市水安全的目标任务和实现水安全的对策措施。     

沧州市水安全问题的研究与对策

水安全问题直接关系区域社会经济发展、人民生活水平提高和小康和谐社会发展的实现。目前,沧州市面临水少、水多、水脏、水生态环境恶化等水安全问题,严重影响沧州市经济社会可持续发展和构建和谐社会的需要,水安全形势不容乐观。在分析沧州市水安全问题的基础上,提出了沧州市水安全目标和实现水安全的对策措施。     

基于SPA的喀斯特地区水安全评价——以贵州省为例

根据目前公认的水安全内涵,将水安全分为三个子系统。水资源子系统、水环境子系统和水灾害子系统。三者相互联系、相互作用,形成了复杂、时变的水安全系统。基于水安全的基本原理和喀斯特区域特有的水循环机理,依据 “驱动力（D）—压力（P）—状态（S）—影响（I）—响应（R）”模型建立了贵州省喀斯特区域水安全评价指标体系。基于集对分析理论,引入能够体现系统确定性和不确定性的同异反联系度计算公式,建立了城市水安全的评价模型。将集对分析法运用到水安全的评价中, 可以先通过计算评价样本与评价指标之间的联系度对样本作初步的排序, 再对样本作进一步的同一、差异、对立的集对分析,以判断出评价样本的等级。研究结果表明:（1）在水资源安全状态方面,贵州省9个州市中4个处于安全状态,2个处于基本安全状态,2个处于不安全状态,1个处于危机状态;（2）在水环境安全状态方面,2个处于安全状态,4个处于基本安全,3个处于不安全;（3）在水灾害安全状态方面,1个处于非常安全,4个处于安全,1个处于基本安全,2个处于不安全,1个处于危机;（4）在水安全综合状态下,有3个处于安全状态,有4个处于基本安全状态,有2个处于不安全状态,没有处于非常安全和危机状态。      

区域水平衡基本原理及理论体系

实现健康的区域水平衡是中国水利工作的重要内容和挑战, 对保障国家水安全、国民经济和社会持续稳定发展具有重要意义。在总结前期水平衡理解和认识的基础上, 定义了区域水平衡的概念, 从水收支平衡、经济社会供需水平衡、经济与生态用水平衡、人水关系和谐平衡4个方面和时间、空间、系统3个维度解读其内涵。提出了区域水平衡的基本原理, 包括水量平衡原理、供需平衡原理、协同平衡原理及和谐平衡原理, 分析了以基本原理支撑实现区域水平衡需要重视的科学问题。从理论基础和基本理论2个方面论述了区域水平衡的理论体系, 其中, 理论基础包括水文学、水资源学、生态学、经济学、社会学等理论, 基本理论包括水资源收支时空均衡理论、水资源供需优化配置理论、经济与生态用水协同论、人水和谐论等, 并展望了基本理论的应用前景。研究成果可进一步拓展区域水平衡研究思路, 为今后开展区域水平衡管控与实践提供研究框架和理论基础。     

关于国家水安全学的设立及学科体系构建的探讨

国家安全是国家生存与发展的基本前提, 是维护国家利益的最根本保障。水安全是国家安全的重要组成部分, 既要保障国家经济社会可持续发展, 又要支撑国家粮食安全、能源安全以及生态安全等。水安全历来是治国安邦的大事, 研究国家水安全问题具有重要意义。本文在分析国家安全需求及水安全研究成果的基础上, 提出在"国家安全学"一级学科框架下设立"国家水安全学"二级学科(或分支学科)的思路, 界定国家水安全学的概念和学科定位; 提出国家水安全学的学科体系框架, 包括研究对象、理论体系、方法论及应用实践; 最后, 考虑学科发展需求, 对国家水安全学的未来发展进行了展望, 可为进一步完善和发展国家水安全学提供借鉴。     

全球变化下跨境水资源理论与方法研究展望

全球变化影响下,水危机位列未来10年世界风险之首,以国际河流区的跨境水纠纷及其导致的地缘战略竞争最受关注。科学调控跨境水安全,保障国家水权益,面临诸多科学与技术难题。回顾了国际河流水安全与水权益保障的研究进展,判识了存在的问题及面临的挑战。围绕创建全球变化下跨境水资源利益共享理论与方法体系研究目标,提出了需要解决的关键科学问题、技术瓶颈和创新思路;设置了主要研究目标与内容、总体方案与技术路线。这些研究,将推进国际河流水科学研究发展,提升全球变化下中国管控跨境水安全风险、保障国家水权益的科技支撑能力。     

非传统安全视角下的城市水安全概念辨析

城市水安全研究正从水治理向水安全管理方向发展,研究视角也从自然科学领域转向社会人文领域。然而国内外对城市水安全的研究还处于实践探索和经验分享的阶段,尚未形成一个完整、清晰的概念和理论体系。为此试图将城市水安全研究纳入非传统安全范畴来构建其理论体系,首先从安全的原义出发探讨城市水安全的学科归属,从主体间性来理解城市水安全的主体关系,从安全的物质和社会建构角度来剖析城市水安全化的动态过程,从非传统安全理论构建的一般框架来解构城市水安全的指涉对象及其安全价值,进而总结城市水安全的概念,为城市水安全乃至其他资源安全研究提供一种兼顾自然和人文的新思维方向。     

区域发展规划的人地系统动力学基础

区域发展规划研究的出发点是人地关系地域系统和可持续发展战略 ,人地关系的协调共生是区域发展规划的灵魂。文章依据耗散结构理论的基本观点提出了人地系统协调共生的4种状态 ,重点分析了人地系统组成要素及其相互关系在时空层次上的动态关联方式及动力结构 ,旨在为编制区域发展规划奠定坚实的动力学基础。     

Water Security and the Countermeasures in South Asia Based on the “Belt and Road” Initiative

South Asia is the subregion of Asia with the most neighbors of China. Although the high mountains in the Great Himalayas spatially separate South Asia from East Asia along the border of China’s autonomous region of Tibet, the geographical items such as mountains and rivers link the countries in South Asia with China, resulting in a special and complex geopolitical environment and relationship. In this geopolitical relationship, the transboundary rivers are becoming a key issue of this region in an era of increasing water stress. Depleted and degraded transboundary water supplies have the potential to cause social unrest and spark conflict within and between countries in South Asia, and complicate the geopolitical relationship among them. In addition, the increasing impacts from climate change and human activities will definitely bring many transboundary eco-environmental issues in this region, projecting a big challenge to regional stability and development. The key issues related to the water resources supplement and exploration require the transboundary rivers to be a positive role in regional water resources utility and exploration, and the result will definitely affect regional relationship and water security. How to handle these issues and challenges will be a question for the countries in this region with a long time. Currently, the “Belt and Road” Initiative represents an opportunity to build a shared vision for common prosperity through regional cooperation and is a way to inject new positive energy into world peace and development. In the light of this, the countries with transboundary rivers in South Asia must come together to construct a cooperative mechanism of water security, and adopt a win-win cooperation for the use of transboundary rivers under the principles of “equal”, “equitable” and “reasonable”.     

从地球过程到人地和谐--关于地球系统研究科学战略的思考

较为详尽分析了地球系统科学的由来与发展、我国地球系统科学研究所面临的机遇与挑战,阐明了我国开展地球系统科学研究的基本思路,从而提出8个战略重点：区域气候环境系统变化与适应;水系统、水循环与水安全;生态系统与全球碳循环;人类活动与地球表层系统;地球内部动力学与地球系统演化;地球灾变事件与生命过程;地球观测系统与地球系统模拟以及耦合过程动力学、响应动力学、适应和预测理论。     

基于节水优先和工程布局调整的塔里木河流域节水潜力

为挖掘寒旱区内陆河流域的节水潜力,论证山区水库替代平原水库的可行性,以塔里木河三源流阿克苏河、叶尔羌河、和田河及其干流(简称“三源一干”)为研究对象,在“节水优先”治水方针的指导下,考虑源流区山区水库群、干流区平原水库群以及各行业用水需求,建立并求解了现状水平年和远景水平年的水库群联合调配的模拟与优化模型。结果表明：水库群调度节水的关键在于降低河道内及平原水库库区中无效的蒸发渗漏损失;2035年远景水平年,通过山区水库群联合优化调配的最大节水潜力为2.46亿m³;制定了源流山区水库替代干流平原水库的布局方案,即结然力克、大寨、其满、帕满、喀尔曲尕和塔里木等6座平原水库的兴利库容分别可削减17%、17%、17%、33%、100%、100%,该方案在保障塔里木河干流供水任务情况下可增加0.21亿m³的节水潜力。研究成果为实现流域水资源科学调控、保障区域水安全和生态安全提供了理论与技术支撑。     

矿区水文地质研究进展及中长期发展方向

矿区水资源保护和矿山防治水这两个互相矛盾又紧密联系的问题给传统的矿山水文地质学带来了更多的挑战和机遇,迫切需要新理论、新技术的发展。为了更好的实现矿区未来地下水资源的开采、利用与保护以及采煤安全和区域水资源可持续利用,本文选择长治盆地为重点研究区,从采动引起的覆岩移动入手,在资料分析的基础上,采用相似材料模拟、综合物探、野外监测、现场注(压)水试验的方法,运用水文地质学原理研究了采煤引起含水层结构变异厚度及其渗透性变化特征;在此基础上,以长治盆地集中开采区水文地质条件和野外监测数据为基础,建立了区域地下水流场三维动态模拟试验台,为研究含水层结构变异后的地下水循环机理和水资源重新分布提供技术支撑;本文同时指出了我国矿山水文地质研究目前存在的问题和面临的挑战,分析了矿山水文地质学科的发展趋势,展望了未来相关分支学科和关键核心技术的发展方向与前景。     

An Overview of Researches on Land-Atmosphere Interaction over Semi-Arid Region Under Global Changes

The semi-arid region, as a key part of global land, plays an important role in climate change. In the process of modern climate change, the semi-arid region is significantly affected by local human activities, showing remarkable expansion and obvious decadal variations. In this paper, we summarized the studies of the land-atmosphere interaction in the semi-arid regions in recent years, and major land surface observation plans. We put emphasis on energy balance, water cycle, carbon cycle in land-atmosphere interaction of climate change, and their performance in historical simulation and future prediction. The prediction results illustrate that new character of land-atmosphere interaction will appear as the drying of drylands in the future. Therefore, it is necessary to deepen the understanding of land-atmosphere interaction and move forward energetically on research in regional climate from different aspects.     

大别山区北缘的构造演化与古生物学

大别山区北缘的构造演化与区域古生物学的研究有密切关系。近年来不断在浅变质岩系中发现的古生代生物化石以及对晚古生代生物地层的系统研究表明：区内浅变质岩系所包含的古生代地层占相当重要的地位。系统的生物地层、生物古地理、古生态与沉积环境的研究表明：Ｄ－Ｃ期间是区域重要的构造变动期之一。早期海西运动是一不容忽视的重要地质事件，对这一事件的详细研究，具有重要的理论与实际意义。     

陕北地区河川基流的时空演变规律

The interaction between groundwater and surface water in northern Shaanxi is quite complicated and frequent under the influence of regional hydrogeological condition and human intervention. These performances bring serious challenges to regional water resources assessment and utilization. The river baseflow process at Gaojiabu Station in windy desert region, Gaoshiya and Caoping Station in loess region were taken as research objects, and their variation trends and change points in the river baseflow series were analyzed in this paper. In addition, to explore the cause of the baseflow change, this research compared their correlations with precipitations in the same area respectively from two aspects of flow variation and multi timescale characteristics. The results show that: ①groundwater recharges for river flow in windy desert region significantly exceed those in loess region; ②baseflows of all the rivers in the study area reducing significantly are mainly determined by human intervention such as the extensive pumping of groundwater; ③periodic changes of baseflow in each station response closely to precipitation change on meso-scale and small-scales; ④precipitation-runoff relationships in windy desert regions are much more complicated and unstable than loess region, which is mainly because of its more significant impact from groundwater storage and the lateral recharge change. Under the changing environment, the water cycle in windy desert regions would be in complexity and variability. Therefore, it is recommended that, groundwater changes need to be considered in regional water resources assessment.     

The landslides in the Three Gorges Reservoir Region,China and the effects of water storage and rain on their stability

According to the statistics, there were about 1,736 landslides with the total volume of 1.339 × 10¹¹ m³ in the 100 km² area of upper reaches of the Yangtze River, in which about 94% of landslides are triggered by rain and water storage. Thus, based investigation of the results of the landslides in this region, this paper completed a systematic study on the effects of rainfall and water storage on the landslides in the region and found that the distribution of landslides over time and space are well correlated with the precipitation distribution in this region; landslides are also strictly controlled by the stratum, geological structure, river valley form, shore type, etc. Meanwhile, the pattern of water table variation of the three gorges reservoir will do have very serious impacts on the stability of the slopes in this region. All research results show that water storage and rainfall are the two important inducing factors that can cause a lot of large-scale landslides. Therefore, some effective control measures for water storage and rainfall should be taken so as to minimize the impacts of water on the stability of the slopes in the Three Gorges Reservoir Region of Yangtze River, China.     

用仿真方法模拟研究黄土高原的变迁

本文介绍了采用系统动力学方法模拟研究黄土高原变迁的结果。文中概略地介绍了系统动力学方法、仿真模型的建模过程、模型应用研究等具体内容,为便于阅读和研究,文中还附有系统动力学模型流图、模型参数代号及说明。     

虚拟水贸易在我国粮食安全问题中的应用

借助虚拟水的概念,分析以粮食为载体的虚拟水国际、区际流量关系,以勾勒我国虚拟水贸易的基本格局。通过对未来我国在不同粮食发展战略下的粮食供需情况,确定我国粮食进口基本规模,对未来我国虚拟水贸易格局进行展望。分析结果表明,1999年我国北方通过粮食贸易向南方地区输出的虚拟水量达到184亿m3。我国北方地区以有限的水资源在支持其他区域发展、确保国家粮食安全方面发挥了不可替代的作用。未来30年中国将面临新增粮食需求1.4亿~2.0亿t的巨大压力,在保持较高自给水平的前提下,我国虚拟水贸易的格局不会发生重大变化。外流域调水工程是保障国家粮食安全,维护社会稳定,促进可持续发展和造福中国人民的重大举措。虚拟水战略可作为跨流域调水的补充,在保障缺水地区水安全方面发挥重要作用。