岔巴沟、大理河与无定河水土保持减水减沙作用的尺度效应

运用经验公式法、双累积曲线法和不同系列对比法计算出岔巴沟、大理河与无定河流域在20世纪70年代水土保持综合措施的平均减水效益分别为14.47%、20.22%和20.78%,平均减沙效益为64.97%、43.62%和47.26%.对计算结果进行分析发现,用3种方法对岔巴沟、大理河与无定河流域水土保持综合措施减水减沙效益的...     

我国水土保持措施对水资源影响研究综述

随着我国政府各有关部门和专业人员对水土流失问题及水资源问题的日益关注, 流域水 土保持综合治理对下游水资源的影响已成为当前解决流域水资源供需矛盾问题的重中之重。本 文在径流小区域尺度和流域尺度上, 分别对我国近几十年来在水土保持单项措施对水资源的影 响以及流域综合治理的减水效益方面的主要研究成果进行了综合分析, 对各重点治理大流域的 减水效益进行了对比分析。最后, 阐述了目前该研究中存在的问题, 并提出今后的主要研究方向。     

水利水保措施对潮河流域年径流量的影响——基于经验统计模型的评估

利用时间序列对比法分析了1961-2005 年潮河流域降水、径流、用水量、水利工程、 水土保持措施变化。结果表明: (1) 自20 世纪60 年代以来, 潮河流域年平均面雨量略有减 少, 但流域年径流量却呈明显减少趋势, 1991-2000 年的流域年径流量平均值为1961-1970 年 的90.9%, 减少幅度较大; (2) 潮河流域径流量的变化主要与水利水保等人类活动有关。利用 降水-径流经验统计模型评估了流域水利水保措施对年径流量的影响程度: 1981-1990 年、 1991-2000 年、2001-2005 年、1981-2005 年, 受水利水保措施影响所产生的年均减水量分别 为1.15、0.28、1.10、0.79 亿m³, 水利水保措施减水效应分别为31.99%、7.13%、40.71%、 23.79%。水利水保措施对枯水时段的减水效应更为突出。     

黄土坡面不同植被恢复阶段的减流减沙效益研究

在延安燕沟流域退耕黄土坡面,根据植被状况建立不同植被恢复阶段(耕地、草地、灌木地、林地)径流小区,分析在退耕还林(草)工程实施以后,不同植被恢复阶段的减流减沙效益。结果表明,与坡耕地相比,各小区的减流减沙效益为:林地>灌木地>草地,草地和灌木地的减沙效益大于减流效益。对比草地和灌木地刈割前后的产流产沙量,可以看出,草地和灌木的减流效益有80%以上是由于地表枯落物及根系拦蓄径流造成,刈割后产沙量有明显增加,表明处于植被演替初级阶段的近地表层生态功能仍然比较脆弱,仍需进行封育保护。     

黄土高原生物措施减水减沙效益动态分析

为进一步认识黄土高原水土保持措施效益的动态变化特征,使用11个不同水土保持生物措施下的径流小区资料,从产流降雨的角度,分析了农(作物)、草、林灌三种不同生物措施减水减沙作用的年际和年内变化。结果表明,随着年汛期产流降雨的增加,年减沙量与年减水量呈S型增长趋势,农、草类的年减水减沙率有变稳定的趋势,而林灌类的减水减沙率随年汛期产流降雨的增加变化不大;由于农事和农作物的生长特点,相对于林灌类,农、草类年内减水减沙主要集中于7、8月份。研究结果可为进一步认识水土保持措施减水减沙效应、水土保持措施的合理配置和布局提供依据。     

天桥泉域与黄河河段的补径排关系变化及其对河川径流的影响

1973年以来,黄河中游河口镇至吴堡之间未控区的实测径流量大幅减少,甚至1/4年份出现负值;基于1956-1972年的降雨--径流关系,1973-2014年降雨条件的径流量偏少84%.分析认为,1973年以后,黄河该河段干流水库蓄水运行导致天桥泉域与黄河之间的补径排关系发生了变化,此变化不仅大幅减少了左岸泉水对黄河的补给量,而且增加了黄河向右岸岩溶含水层的渗漏量,是河口镇至吴堡之间未控区的实测径流大幅偏少的主要原因.本文通过不同时期的降雨径流关系对比,以及林草植被,梯田,用水和坝库水面蒸发等其他下垫面因素减水作用分析,推算出因泉水--河水补给关系变化而产生的黄河径流减少量,平均每年约6~8亿m³.     

遥感数据产品率定水文模型的潜力研究

地表径流的预测和模拟是水文地理研究的核心,对水资源管理和规划都具有重要意义。传统研究借助于实测地表径流进行水文模型率定和参数移植,对“无测站流域”进行径流预测,但在实测径流稀缺或受到强人类活动（如大坝调控）干扰时,参数移植能力受到限制、预测能力不足。而遥感数据具有时空连续的优势,且不受制于地表径流观测时间序列,为径流预测提供了新思路。本文采用了遥感数据率定水文模型的方法,在中国84个流域探究该方法采用遥感蒸散发、水储量和土壤水数据不同组合率定水文模型,评估各方案预测流域径流的潜力。结果显示基于偏差校正后的网格蒸散发数据约束水文模型的新方法,在中国干旱区和湿润区均具有较大的应用潜力;在格网上约束水文模型相比集总式约束具有较为明显的优越性;应采用多个水文模型提升该方法在不同流域的应用潜力。该方法的径流预测能力具有明显的空间分异性,因地制宜方可有效发挥遥感数据的优势。     

流域降雨径流路径的数字模拟技术

流域内降雨径流流动过程的水文分析具有重要意义。此文基于地理信息系统的栅格系统,利用数字高程模型(DEM)提供地形特征的能力,通过一系列相连的数据集,用计算机对流域降雨径流路径进行了数字模拟,其可以实现以正确的水文顺序跟踪地表径流在流域空间范围内的流动路径,并确定地表径流在流域空间内流动路径的水文计算等级,为基于流域降雨径流关系的建模研究提供了空间分析基础。最后把该项研究成果应用于黄家二岔小流域,证实该模拟技术具有一定的可靠性和实用性。     

嘉陵江流域年径流量的变化及其原因

以嘉陵江的资料为基础,探讨了年径流量的变化及其原因,分析了水土保持措施减少径流的效应。以1956-1980年作为人类活动较弱的“基准期”,而以1981-2000年为人类活动较强的“措施期”,分别给出了回归方程。计算表明,降水减少导致的年减水量占年平均总减水量的84.3%,水利水土保持措施导致的年减水量占年平均总减水量的15.7%。人类活动对年径流的影响是依赖于年降水量的,降水偏少年减水量较大,降水偏多年减水量较小,超过某一临界值之后,年径流量不但不会减少,反而会增加。计算表明,这一临界年降水量为1 000 mm。年径流系数的变化和年径流量的变化相似,1980年以前无趋势性变化,1980年后有减小的趋势。人类活动对年径流系数的影响同样是依赖于年降水量的,降水偏少年径流系数的减小较显著,降水偏多年径流系数的减小不明显,甚至还可能增大。     

岔巴沟流域次暴雨产沙统计模型

流域综合治理规划、防治土壤侵蚀、合理利用水沙资源 ,无不需要掌握流域产沙情况。流域产沙统计模型结构简单 ,计算方便 ,是现有产沙预报的强有力工具。本文以陕西省岔巴沟流域及其支流实测降雨水文资料为基础 ,系统地分析了流域产沙的降雨、径流、地貌因子在流域产沙中的作用 ,进而将影响产沙的因素概括为径流深、洪峰流量、流域面积、流域沟道密度 ,并作为产沙预报的指标 ,建立了岔巴沟流域次暴雨产沙的统计模型。经检验 ,该预报公式具有一定的精度。     

珠江口东岸地区海水入侵三维溶质数值模拟研究

在建立水文地质概念模型的基础上,运用FEFLOW软件建立珠江口东岸地区海水入侵三维溶质模型,并利用研究区水位和水质的动态观测资料对模型进行识别和校正。运用模型进行情景模拟,预测现状开采条件下地下水的水质演化趋势。预测2010年,第四系含水层海水入侵面积为115.98km2,基岩裂隙含水层海水入侵面积为89.36km2,2020年,第四系含水层海水入侵面积为106.83km2,基岩裂隙含水层海水入侵面积为82.76km2。预测结果表明:在现状开采条件下,第四系和基岩裂隙含水层海水入侵程度有所缓解,海水入侵面积逐渐减少,Cl-高浓度区域逐渐变小。     

水资产负债表编制中水资源资产核算账户的建立与分析——以黑河中游张掖市为例

探索编制自然资源资产负债表,对领导干部实行自然资源资产离任审计,是十八届三中全会提出的重要决定,国内外尚未见编制先例。基于模糊数学综合评价模型,以黑河中游张掖市为研究区,从水量、水质、人口、社会经济和生态环境5个方面选取18个指标,通过层次分析法确定指标权重,对核算期初2010年的水资源价格进行综合评价,建立了2010-2014年的水资源资产的实物型账户、价值型账户。结果表明:(1)核算期初2010年张掖市的水资源资产实物存量为1.288亿m³,核算期末2014年为5.157亿m³,2010-2014年水资源资产实物流量变化为3.869亿m³。(2)张掖市水资源资产价格为2.68元·m^-3,为实物型账户价值化转化提供数据支撑。(3)核算期初2010年水资源资产价值为2.731亿元,核算期末2014年水资源资产价值为10.933亿元,张掖市2010-2014年水资源资产价值变化量累计为8.2亿元,但考虑到水资源年度间的变化,可以认为5年间张掖市水资源资产价值基本持平。     

基于水供给服务空间流动模型的渭河流域水资源安全格局

基于VIC模型量化了渭河流域水资源供需平衡关系;构建了水供给服务流动模型,模拟了渭河流域2005年、2010年和2015年的水资源安全格局,利用地理探测器探寻了区域水资源安全的主要驱动力.结果 表明:①流域内水资源供需矛盾突出,平均每年有10.89％的地区经上游水资源补给后达到用水安全,补给不充分和未受补给的区域增加,...     

塔里木河流域城市化与水资源利用关系分析

比较分析塔里木河流域1990—2005年城市化水平、用水总量、产业结构、用水效益的变化过程,建立城市化水平与用水效益、用水总量之间的数学关系。结果表明,城市化水平与用水效益呈线性增长关系,随着城市化进程的推进和产业结构的升级,塔里木河流域及各市用水效益都在不断提高;水资源对城市化进程存在明显的约束作用,塔里木河流域的城市化水平与用水总量之间对数增长关系不明显;总结归纳了塔里木河流域城市发展与水资源利用之间初级矛盾、扩张矛盾、适应矛盾、适应协调4个发展阶段特征。今后需调整产业结构,建立集约的水资源利用体系,调整水资源利用与城市发展关系由矛盾状态为适应协调状态,缓解水资源对城市化进程的约束。     

一个预测冬小麦根系层储水量的概念性模型

基于对SPAC系统的认识,以1995～1996年北京市水利科学研究所永乐店试验站和1993～1994年中国科学院禹城综合试验站冬小麦生长季土壤-作物-大气田间观测数据,对冬小麦根系层水量平衡的概念性模型进行参数确定和实验验证。研究结果表明:本文采用的根系层储水量的预测模型的模拟值与实测值吻合较好,且模型参数较少,形式简单,便于生产实践应用,但是具体的参数须通过田间试验获得。     

Water use efficiency in an arid watershed: a case study

Integrated Water Resource Management (IWRM) becomes increasingly important in arid watersheds, where water resources are scarce and demands are rising under increased population pressure. In this case study, we present the results from the Elqui Valley in Chile, where water resources are shared between agriculture, mining operations, hydropower generation and drinking water for nearby cities. An IWRM model was applied to visualize water resources distribution in the catchment and determine irrigation and water use efficiencies. After calibration with observed surface and groundwater measurements, the model showed large differences in efficiencies between different irrigation sectors. Most notably, irrigation sectors with the highest irrigation security, i.e., higher water rights per hectare, were characterized with lower water use efficiencies. Frequent water deficits were present in sectors downstream of the main reservoir, which was related to limited water rights per hectare, lower irrigation efficiencies and higher water demands due to larger agricultural areas. In subsequent scenario analyses, the model was used to evaluate the impact of improved irrigation and water use efficiencies in these downstream sectors, to confirm an important reduction in water deficits, except for drought years when surface water resources are insufficient. In a third scenario, groundwater resources were allowed to compensate for water deficits, effectively reducing these in most irrigation sectors, especially during droughts. Expansion of the current agricultural area by 37% was evaluated, as a future scenario, and was found to be unsustainable, as aquifer levels are lowered to such levels that make annual recharge insufficient.     

基于生态用水的地下水系统模拟与优化管理模型

通过对地下水系统与生态用水相互作用过程的研究，把生态用水作为重要的用水项目纳入到地下水系统模型考虑范畴，兼顾地下水的经济、环境和生态功能三者统一，在吉林省大安试验区建立了基于生态用水的地下水系统三维模拟与优化管理模型，采用该模型，分别模拟出试验区1998年和1999年地下水系统水资源各项均衡量，并确定了2000年地下水最佳开采利用方案，实现了地下水资源持续讥效利用，取得了良好的经济、生态和社会效益     

黄淮海平原典型区域的水问题和水管理

本文简要介绍了黄淮海平原典型区域的水问题及其变化规律。沧州—衡水地区的水问题主要有 :水资源严重匮乏、深层地下水严重超采以及风暴潮影响严重。文中估算了该区的缺水损失 ,并建立了漏斗中心水位埋深与地下水超采的经验关系。黄河三角洲地区的水问题主要有 :水资源尚嫌不足、黄河断流影响大以及地下水超采有所发展。文中提出了黄河断流的开源对策。安阳地区的水问题主要有 :水资源不足与地下水位下降速率加剧。文中亦建立了该区地下水水位与地下水超采量的经验关系。此外 ,本文还预测了各典型区引黄、引江灌溉的发展前景 ,2 0 1 0水平年外流域调水可望占可供水量的 32 %以上。     

工业用水定额的制订与管理研究

在城市用水中,工业用水占60%以上。科学合理地制订工业用水定额,实行工业产品的用水定额管理,不但可以促进工业企业改进生产工艺,制定节水措施,有利于企业挖潜降耗,降低产品成本,提高经济效益,也有利于各级政府节水管理机构合理制定用水计划和节水管理工作的科学性和规范性。文章对工业用水定额的原则和制订方法进行了分析探讨,提出了用水定额管理中应注意的几个问题。