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。     

洮河流域生态保护与高质量发展问题探析

洮河流域是黄河的重要的水源涵养区,是甘肃省中部干旱地区的重要水源区。但由于缺乏统一管理,造成流域水资源利用效率低下,生态环境日趋恶化,防洪形式严峻,水电站无序发展,流域综合管理薄弱,经济发展滞后等一系列问题。针对新时期黄河流域生态环境保护与高质量发展要求,提出了构建坚强的生态保护体系、水资源安全保障体系、防洪减灾体系、智慧水利管理体系和讲好洮河故事等任务,提出了将洮河流域纳入国家级生态补偿区、增加流域生态保护经费和建立甘肃省洮河流域水资源管理局等政策建议。     

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。     

海口市三生空间的土地利用转型及生态服务功能演变

采用土地利用转移矩阵、核密度估计、生态系统服务价值当量法和灰色关联度分析方法探索海口市“三生用地”转型的时空特征及其生态服务功能演变的空间趋势。研究发现2009—2018年间,海口市生活用地扩张迅速,对生产用地及生态用地产生明显的挤压效应,缓冲带转型十分剧烈;“三生用地”的聚集程度均有所上升,生活空间最为密集,以主城区为核心,向东、西方向显著扩张;生态空间密集程度在南部大幅提高;生产空间主要集中于龙华区中部;区域生态环境质量具有明显的空间分异特征,L-L（低—低型）型聚集在北部,并呈现东西带状发展趋势,H-H（高—高型）型集中在东南部;生态环境质量总体稳定,与年均温、森林面积、绿化覆盖率具有强关联性。研究结果可为生态环境保护与功能分区优化提供参考。     

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。     

基于生态保护的宁夏天然绿洲生态需水研究

以适宜的生态目标与生态建设规模为目标,以水资源合理利用为核心,利用遥感(RS)、地理信息系统(GIS)等技术,研究了宁夏绿洲的生态演变和生态需水问题。在分析宁夏绿洲的生态意义、生态现状及流域水资源状况后,探讨了生态演变和生态需水的相关理论,提出了宁夏绿洲生态演变研究的总思路、绿洲生态需水的概念、界定绿洲可持续发展规模,对宁夏生态需水计算提出现状思路和方法。     

水工程规划设计关键生态指标体系

从河流开发与保护的流域生态安全概念出发,基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)的模型方法,构建了水工程规划设计关键生态指标体系。在分析流域生态系统结构和功能的基础上,提出该指标体系包括5个生态属性层,即水文水资源、水环境、河流地貌、生物及栖息地和社会环境,分析各属性主要生态要素,并进一步细分为19个要素层。根据中国水工程规划设计类型和阶段划分,考虑不同的空间尺度效应,建立了该指标体系的结构框架,并采用专家咨询、频度分析方法,筛选确定了36个关键生态指标。该指标体系具有多维度、多层次的特点,可适用于不同空间尺度、不同规划设计阶段及水工程类型。     

生态需水的理论内涵探讨

从生态系统水分循环的角度,较系统地探讨了生态需水的理论内涵,对生态系统水资源配置中相关且容易混淆的概念加以辨析,并分析了它们之间的相互关系.研究认为:生态缺水是生态系统水资源配置最直接的依据,而生态需水、生态储水的计算评价则是确定生态缺水的基础.通常,生态系统的水资源配置,必须在区域生态调查的基础上,结合社会经济发展状况,提出生态目标,然后进行生态需水估算、生态储水评价、生态缺水评估,并通过生态用水的可行性分析,最终确定生态保护和建设的水资源配置方案.     

知识型水利—中国水利的发展方向

现代科技突飞猛进，世界经济正由物资经济向知识经济转变。水利为国民经济的基础，必须顺应时代发展的潮流，发展知识型水利。知识型水利是指以知识和技术高度密集为基础的水利，是一种以现代科学技术为核心建立在知识信息的生产、存储、使用和消化之上的水利。发展知识型水利，这既是新时代的要求，是由我国的现实国情决定的，也是促进我国水利可持续发展，走向市场提高经济效益的有效途径。走具有中国特色的知识型水利，要依靠科技进步，提高科技在水利经济增长中的贡献率，要发展水利产业化经营，提高人员文化素质，保护环境，实现水利可持续发展。     

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。     

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。     

水利水电工程中地质灾害预防与地质环境保护对策探讨

水利水电工程是一项系统工程,涉及面广,影响范围大,地质灾害与地质环境及工程建设活动密切相关,既相互依存,相互作用,又相互影响,地质灾害类型相对较多,对工程的影响也各不相同。加强地质灾害的预防对促进水利水电工程建设健康协调发展具有重要而深远的意义。本文在对水利水电工程地质灾害进行成因分析的基础上,对地质灾害综合预防与地质环境保护措施进行探讨。     

基于生态经济理论的生态需水计算方法研究

在简述生态需水研究现状的基础上,结合以可持续发展为基础的生态经济理论,提出了基于生态经济思想的生态需水概念,并进行了理论分析.根据生态经济领域中的生态价值理论,确定不同生态需水量条件下的生态价值,进而通过水资源的生态价值与经济价值之间的相互关系确定合适的生态需水量,并通过实例对该方法的具体步骤进行了说明,认为由该法所确定的生态需水量符合客观实际,可以作为生态建设过程中生态需水研究的方法之一.该法通过水资源将生态系统和经济系统联系在一起,对于研究可持续发展条件下的水资源利用有一定的现实意义.