流域主体功能区划方法与指标体系构建——以长江流域为例

在对国内外空间区划与流域规划研究成果评析、主体功能区划与流域规划关系梳理的基础上,针对目前自然单元主体功能区划不足与流域协调发展实践需要,以长江流域为例,开展流域主体功能区划理论与方法研究。阐述了流域主体功能区划的内涵与特征,提出其本质是主体功能区划与流域规划的有机结合体,进而构建区划逻辑思路与方法路线。基于科学性、系...     

辽河流域生态需水估算

从辽河流域存在的环境问题出发,在确定主要生态需水类型的基础上,基于水资源分区,分别估算各水资源分区的不同类型的生态需水,包括枯季河道生态需水、汛期输沙需水、入海需水、地下水恢复需补充的水量、河口湿地生态需水等。针对辽河流域季节性河流的特点,提出了枯水季节最小流量法的枯季河道生态需水计算方法。计算结果表明,辽河流域生态需水总量为130.44×10⁸m³,占地表径流的48.3%,其中浑太河、东辽河2个水资源分区的生态需水量占地表径流的比例在60%以上,辽河干流生态需水量占地表径流的53.5%,其余水资源分区生态需水量占地表径流的比例均在50%以下。研究结果为流域水资源配置及水环境保护与恢复提供科学依据。     

淮河流域空间开发区划研究

主体功能区划已经成为国家战略,但以行政区为基本划分单元的划分方法仍然没有遵循生态系统的完整性规律。论文将流域生态系统完整性规律引入到主体功能区划思想体系,以淮河全流域30mDEM为数据基础,运用Hydrology模型进行四级子流域划分及科学编码,以此为研究单元从空间开发约束、空间开发强度和空间开发引导三个维度构建空间开发区划指标体系,运用格网方法归并多图层要素进行流域空间开发区划,以精确反映流域覆被特征与图层对应关系,体现流域生态系统的完整性特征,同时也突破了主体功能区县域单元传统划分方法的行政区限制,最终将淮河流域划分为重点开发区、优化开发区、农业发展区、限制开发区、生态保护区,并提出相应的发展对策。     

基于空天地一体化的黑河流域自然资源要素综合观测网络构建

立足自然资源管理的新要求,全国自然资源要素综合观测网络工程已于2020年全面启动和建设。黑河流域作为西北地区第二大内陆河流域,且处于丝绸之路经济带的核心地段,迫切需要在黑河流域开展试点研究。依托黑河流域现有观测研究基础,采用融合共建、改建升级和空白添建3种方式,分流域、分级别布设观测台站13个,基本覆盖了黑河流域草原、森林、河流、湖泊、荒漠、湿地、农田等主要地表资源类型。结合遥感观测和人工样地调查,初步构建起黑河流域自然资源要素综合观测网络。通过建立统一的运行维护和质量管理体系,确保观测数据的真实性和可靠性。从应用效果来看,黑河流域自然资源要素综合观测网络已基本形成了局部控制的立体化观测能力,可有效获取资源间耦合作用过程、变化趋势和速度等关键数据,对提高黑河流域自然资源认知能力、科学管理和战略决策具有十分重要的意义,对其他流域开展自然资源观测研究也具有重要的借鉴和示范意义。     

塔里木河流域近期综合治理工程生态成效评估

基于源流下泄水量及生态输水变化、台特玛湖面积变化、土地覆被状况指数、植被净初级生产力等评价指标,对塔里木河流域近期综合治理规划工程生态成效及成因进行了评估。结果显示：塔里木河阿拉尔水文站年均径流量达45.76×10⁸ m³,台特玛湖水域面积2014年增加至415.67 km²,源流输水量及水流基本到达台特玛湖基本达到综合治理规划要求;整个流域耕地的增加对自然植被的影响较大,毁林开荒现象需要关注;源流区阿克苏河流域和叶尔羌河流域生态系统状况稳定性较好,和田河流域次之,开-孔河流域稳定性较差,开-孔河山区急需拟定应对生态状况变差的措施;塔里木河干流耕地增加较快,上游和中游生态系统结构在维持民生发展的前提下急需调整,下游生态系统结构好转。     

黄河流域人地耦合与可持续人居环境

黄河流域是中国人地矛盾最为紧张的区域之一,承担着生态安全建设和经济社会发展的重任。自古以来人类和黄河始终处于共同进化的过程中,近年来伴随经济发展而来的生态保护压力也日益增加,流域水资源脆弱性和风险更甚,为化解人地矛盾,需探究城镇聚落和河流的动态耦合机制。在“黄河流域生态保护和高质量发展”上升为重大国家战略之际,从城乡规划、自然地理、环境考古、生态学、水文水资源、土地资源管理等多领域视角,聚焦黄河流域人地关系的空间分异和演化规律,以及资源和生态保护的困境与机遇。建成环境与自然环境的平衡是可持续发展的基础,应将黄河流域视为自然及人文环境相互影响与依存的“生命共同体”,并从系统性和交叉性、地方性和适应性等方面探讨可持续发展策略。     

淮河形成时代探析

淮河作为中国7大江河之一,有关其形成时代的研究相对匮乏且存在较大的争议。论文通过梳理淮河流域内已有的研究工作,综合层状地貌面和沉积地层记录探讨了淮河不同河段的形成时代。新生代期间,淮河流域内的水系曾经历2次较大的调整,分别发生在古近纪末和上新世末。古近纪和新近纪期间,淮河流域曾广泛发育湖泊沉积,以河湖相沉积环境为主。而第四纪期间,流域内古地理环境逐渐过渡为以河流相沉积环境为主。现代淮河河湖体系的形成发生在早至中更新世,其后经历不断的演变至今。构造活动和气候变化是驱动淮河流域水系演变的主因。上新世末至早更新世初的青藏运动导致了淮河流域内新近纪水文体系的解体,而晚新生代以来气候的转冷可能是湖泊萎缩、河流作用增强的诱因。     

滹沱河上游水系变迁问题的讨论

本文着重讨论了滹沱河上游水系变迁的三个争议较大的问题。研究表明：（１）阳武河袭夺问题是不存在的，其干、支流分别沿ＮＷ和ＮＥ两组性质不同的构造发育而成；（２）奇村宽谷在更新世期间曾长期作为滹沱河汊道与界河铺峡谷并存，后因西部山地河流的超补偿堆积而最终断流。（３）滹沱河是一条先成河，自上新世末形成以来，其总的流路并未改变。石岭关风口早于盆地而形成，可能是一条更古老的河流所造成。     

培龙沟泥石流及其堵江可能性探讨

培龙沟是由冰川和降水共同激发的一条大规模泥石流沟。流域内充足的冰水资源，丰富的冰碛，有利的地形条件是泥石流发生及今后发展的动因。1983-1986年培龙沟泥石流堵塞了帕隆藏布江，本文就今后不同泥石流发生频率探讨了泥石流再次堵江的可能性。这一探讨为该沟泥石流工程整治及过沟工程设计提供科学依据。     

300 BC-1900 AD无定河流域城镇时空格局演变

通过分析和整理从战国中晚期（约300 BC）至清末（约1900 AD）无定河流域历代县级及以上城址的位置、兴废年代数据,结合行政区划沿革、经济社会发展、政权更迭等资料,分析流域城镇格局的时空演变过程。研究表明：① 受气候周期性波动影响,无定河流域城镇的兴起与衰废具有明显的周期性特征,城镇几何中心的移动轨迹具有明显的“西北—东南”向潮汐性运动特征;② 城址存续年限普遍较短,具有明显的阶段性特征,流域内曾存在过4个阶段性中心城镇,中心城镇移动的方向和过程与城镇几何中心的潮汐性移动过程趋势一致;③ 流域城镇空间格局可分为3种类型,即秦汉与隋唐时期的沿河流谷地分布,宋、明两代的沿边境线与长城分布,以及元、清两代集中于流域下游分布。流域城镇未来的发展布局应重视气候变化对城镇分布的长期影响,关注区域环境的脆弱性,合理安排城镇体系发展规模与布局。     

通过水资源整体多目标利用和管理推进澜沧江—湄公河流域的持续发展

澜沧江──湄公河是中国和东南亚地区最为重要的国际河流，目前成为国际上众多国家、国际组织关注和投资的热点地区［１，３］。按亚洲开发银行（ＡＤＢ）组织的“大湄公河次区域合作计划”［４］直接影响地域２３２×１０４ｋｍ２，人口超过２．２亿，大范围内的自然环境、社会和经济状况都将发生巨大变化。１９９５年４月５日下湄公河四国签署的《湄公河流域持续发展合作协定》［５］，为该流域区的持续发展注入了新机。据初步分析，如果以水资源多目标综合利用为目的进行整体规划和管理，将能源开发集中在澜沧江干流和下湄公河支流，在洞里萨湖修建拦河闸堰，在湄公河三角洲修建泄洪道，在大城市与人口和耕地集中而易遭受洪水危害的干流两侧兴建防洪堤，并加强水文、气象预测和预报，则下湄公河流域的电力需求及灌溉、洪水、咸水入侵以及土壤酸性水危害等问题，在很大程度上均可得到解决，无需兴建庞大的下湄公河干流梯级电站（水库），这不仅可以避免大量的资金投入、大规模的移民和土地淹没，而且可以阻止大坝对湄公河水生生物的危害，促进流域持续发展。     

黄河流域节水高效农业建设的紧迫性及途径探讨

黄河流域由于水资源短缺,供需矛盾日益尖锐。本文在分析黄河流域水资源开发利用现状与建设高效节水农业紧迫性的基础上,对黄河流域建设节水高效农业的潜力进行了评价,并根据黄河流域上、中、下游水资源特点和农业生产现状对其节水高效农业的建设途径进行了探讨。建设高效节水的现代灌溉农业和现代旱地农业是黄河流域农业用水战略的必然选择。研究结果和结论对该区域维持21世纪农业可持续发展具有重要意义。     

三门峡盆地第四纪古地理演变与古人类活动

三门峡盆地位居黄河中游,环境的演进与古人类的活动有着密切关系。早更新世,三门峡盆地为湖盆区,在盆边林缘地带发展了西侯度文化;中更新世,盆地内山前洪积扇面积扩大,湖盆缩小,扇前近水地带发展了匼河一丁村文化;晚更新世,湖水消失,黄河出现,黄土堆积的山麓与河谷两岸阶地上,发展了许家窑文化;全新世,大陆性季风明显,黄土丘陵与河谷阶地区发展了仰韶文化、龙山文化与现代人类社会历史。可见,盆地区古人类活动历史已长达200万年左右。而且,人类的发展迁徙与古地理环境的演进也是有着密切关系的。     

黄河流域国土空间开发格局优化研究——基于国土开发强度视角

构建科学适度有序的国土空间格局是实现黄河流域生态保护和高质量发展的根本保证.基于成本-效益理论和空间均衡理论,构建国土开发限度和均衡度评估模型,研究2009-2017年黄河流域国土开发强度.结果 表明:①黄河流域国土空间开发已临近超载,可开发空间用地效益明显偏低.②黄河流域国土开发空间差异悬殊,与国土利用的经济梯度基本...     

淮河(安徽段)南岸诸河流水质标识指数评价

2010年夏季,对淮河(安徽段)南岸诸河流水质进行调查,共设置采样点160个,选取总氮、总磷、氨氮和化学需氧量4项水质指标,利用综合水质标识指数评价法(WQI)对淮河(安徽段)南岸诸河流水质进行评价。结果表明,淮河(安徽段)南岸诸河流水质达标率77%,超标的评价因子为氮营养盐和化学需氧量。污染物主要来自农业面源和生产、生活废水;水流流速、沉积物性质和周围环境对水质产生一定影响。     

疏勒河干流径流变化特征研究

选取疏勒河干流昌马堡、潘家庄和双塔堡水库站多年实测月、年天然径流作为数据资料,利用线性倾向、Mann-Kendall等方法,研究干流径流量年、年内、年际、季节变化和突变特征。结果表明：1956—2016年干流年径流呈现昌马堡站［1.075×10⁸ m3·（10 a）^-1］>双塔堡水库站［0.253×10⁸ m³·（10 a）^-1］>潘家庄站［0.126×10 m³·（10 a）^-1］的线性倾向率,且呈现增加变化趋势;径流年内分配极不均匀,径流主要集中于5~9月,占年径流量的50%以上;径流年际变化均低于和高于多年平均值分别在20世纪70~90年代和21世纪00~10年代;径流不同站点和不同年代平均径流距平呈现差异性季节变化特征,夏季径流量增加对各站点年径流量影响最大;径流突变时间和特征因不同站点呈现不同变化特征,3个水文站突变点分别为1998年、2012年和2006年。研究结果对促进区域水资源综合管理与科学调配,指导区域中长期水资源综合规划与社会经济发展提供科学依据和技术支撑。     

Integrated hydrologic modeling in the inland Heihe River Basin, Northwest China

As a typical inland river basin in arid Northwest China, having distinct hydrological characteristics and severe and representative water problems, the Heihe River Basin (HRB) has attracted considerable research interest worldwide and in 2007 became a pilot basin of the G-WADI network of UNESCO/IHP. Many research programs have been conducted in the HRB since the 1980s, producing rich knowledge and data about the basin, which will be very helpful to further studies. This paper reviews research efforts related to hydrologic modeling and ongoing model integration studies performed in the HRB in recent years. Recently, an observation network covering the whole area and a Web-based data-sharing system have been established which can greatly improve data acquisition. This paper tabulates modeling activities in past years, including model applications, model modifications and enhancements, and model coupling efforts. Also described is a preliminary modeling integration tool designed to quickly build new models, which has been developed for hydrologic modeling purposes. Challenges and issues confronted in current studies are discussed, pointing toward key research directions in the future.     

长江流域国土空间开发适宜性综合评价

国土空间开发适宜性评价是国土开发格局优化与区域协调发展的科学基础,开展长江 流域国土空间综合评价,可以加强和深化对流域国土空间合理开发的科学认知,指导流域治 理与可持续发展实践。根据“3步骤4原则”首次界定长江流域覆盖的县级行政区域范围,从 长江流域实际出发,采用Delphi与AHP方法,构建国土空间开发适宜性综合评价指标体系, 建立以724个县级行政区为基本单元的长江流域综合数据库。在此基础上,结合专业知识与 GIS 空间聚类方法进行单因子分级评价,运用动态加权求和法建立测度模型开展综合评价,构 建耦合差系数模型进行人口-经济空间耦合度分析。研究结果表明：全流域开发约束总体水 平较高,高值区 (V~VIII级) 主要分布在上中游地区。开发强度和开发潜力的空间集中度高, 区域发展差异呈继续扩大态势。综合评价分级高值区土地面积比重为22.95%,表明适宜开发 区域仅占少部分流域国土面积;人口-GDP耦合差系数 (D值) 为8.70,流域人口与经济空间 耦合度较低;上中下游开发适宜性存在显著差异,适宜性高值区主要包括长江三角洲、合肥 与皖江沿线地区、武汉城市圈、荆州-宜昌长江沿线地区、襄阳-南阳地区、长株潭城市 群、南昌-九江-新余地区、成渝城市群、贵阳-安顺地区、昆明市及大部分地级城市。     

基于DEM的流域水系分维估算方法探讨

分形理论是现代数学的一个新的分支，是一种新世界观和方法论。分形理论与地学的结合，极大地推动了地理学的发展。介绍了分形理论在水文学研究中的应用和发展，介绍了利用Arc/Info，以DEM为数据源提取流域信息的方法。提供了一种将分形理论、GIS技术和流域地貌模型巧妙耦合，分别用基于覆盖法的分维估算方法和基于Horton定理的分维估算方法计算了马连河流域水系分形维数。这种方法与传统方法相比，具有易于操作、高效等优点。     

新疆孔雀河流域生态基流与天然植被需水量研究

研究和确定流域生态基流及天然植被需水量是为了遏制因河道断流或流量减少而造成的生态环境退化,以确保流域生态系统健康发展.根据孔雀河流域植被类型分布及多年径流状况,将河道分为A、B两部分,A段为孔雀河上游塔什店至第三分水枢纽常年未断流河道;B段为第三分水枢纽以下天然植被主要分布区.基于塔什店水文站近50 a水文数据,结合T...