A framework for determining recommended environmental flows for balancing agricultural and ecosystem water demands

Abstract

We developed a water-use conflict analysis framework to determine environmental flows that optimally balance water requirements for ecosystems and human activities. This framework considers trade-offs between water use for ecosystem health and agricultural processes and considers temporal variations in hydrological processes. It comprises three separate models that (a) analyse water balance between agriculture and initial environmental flows, (b) identify outcomes of varying balances in water use, and (c) determine recommended environmental flows for sustainable water use. We applied the framework to a region downstream of the Yellow River in China. Based on our results, we recommend a water management plan that allocates more water to ecosystem services than is currently allocated and that does not increase predicted economic losses. In addition, we found that recommended flows change depending on the ecological objectives considered and whether technologies or methodologies that improve water-use efficiency are employed.

Editor Z.W. Kundzewicz; Guest editor M. Acreman

Citation Pang, A., Sun, T., and Yang, Z., 2014. A framework for determining recommended environmental flows for balancing agricultural and ecosystem water demands. Hydrological Sciences Journal, 59 (3–4), 890–903.     

广西北山岩溶水系统地球化学的研究

研究岩溶水系统的含水介质特征是进行岩溶水文地质勘探工作的一项任务,本文从地球化学角度出发,利用北山矿区出露的泉水及大量的水文地质钻孔,通过地下水化学场在时间空间上的变化,研究了岩溶含水层的含水介质特征。 文中主要讨论了不同类型的地下水化学组成的季节变化,以及地下水矿化度在垂向上的变化,还讨论了利用碳酸盐平衡原理,通过矿物饱和指数（SIC,SID）与CO2分压（Pco2） 关系区分管道流及扩散流等。最后还提出了利用氚（3H）来区分含水介质类型的可能性。      

东北地区中生代岩石圈减薄时间上限的厘定:来自松辽盆地营城组火山岩年代学约束

松辽盆地是我国东北地区一个大型的晚中生代含油气沉积盆地。在盆地发育早期阶段受强烈伸展作用影响形成了大规模的断陷和大量的火山活动。本文以松辽盆地北部徐家围子断陷区火山岩的年代学研究为切入点,通过对徐家围子断陷升深更2井和徐深9-2井营城组(K_1y)火山岩的岩芯样品进行SHRIMP U-Pb定年,获得了营城组火山岩年龄为114～112 Ma,并认为该年龄结果代表了松辽盆地区域晚中生代岩浆作用的上限时间。通过对松辽盆地及邻区的火山年代学的对比发现:中国东北地区晚中生代曾发生过多期的岩浆事件,时间分别为:166～150 Ma;140～130 Ma;130～120 Ma;114～109 Ma。松辽盆地内早白垩世营城组火山岩年龄与我国东北地区中生代最后一期岩浆作用时间一致,指示了东北地区中生代最后一期岩浆事件年龄。松辽盆地营城组火山岩年龄的厘定将为本区中生代岩石圈减薄的上限时间提供进一步可靠的年代学约束。     

辽宁二道沟金矿床稳定同位素地球化学研究

对石曲中流体包裹体的氢氧同位素研究表明,二道沟金矿床含矿热水溶液的δＤ为－７１‰－－１０２．５‰,δ＾１８ＯＨ２Ｏ为１．３５‰－６．７‰,它们落入２００与３００℃时大气降水与火山岩发生水岩交换的演化线所夹的区域内,表明热水溶液主要来自源于大气降水的地下水,而不直接来源于岩浆热液。     

珠江口盆地白云凹陷东沙25凸起构造演化

隆起带的形成和演化分析对于油气勘探具有重要的指导意义。通过对比生长地层法、沉降史回剥技术和剩余构造沉降3种构造演化的手段,旨在全面揭示东沙（DS）25凸起的演化历史。依据生长地层的厚度、地层反射终端等特征划分出白云凹陷DS25凸起演化的主要阶段;运用回剥法恢复DS25凸起的沉降历史和与周缘地区的沉降差异;结合剩余构造沉降分析,定量判断隆起的抬升、沉降和差异沉降作用及发育时期。在对以上3种方法对比综合的基础上,综合生长地层指示的重要构造变革界面、沉降史恢复和剩余构造沉降精细划分的沉降阶段和构造运动形式,重建DS25凸起演化过程,并提出以下5个演化阶段：65～30 Ma,凸起顶部遭受强烈剥蚀;30 Ma左右,凸起发生大规模抬升;30～23.8 Ma,发生微弱沉降;23.8～10.5 Ma,发生差异沉降,并出现三幕强烈沉降;10.5 Ma至今,凸起经历持续抬升。     

Modeling and sensitivity analysis of navigation parameter errors for airborne synthetic aperture radar stereo geolocation

For the high-resolution airborne synthetic aperture radar (SAR) stereo geolocation application, the final geolocation accuracy is influenced by various error parameter sources. In this paper, an airborne SAR stereo geolocation parameter error model, involving the parameter errors derived from the navigation system on the flight platform, has been put forward. Moreover, a kind of near-direct method for modeling and sensitivity analysis of navigation parameter errors is also given. This method directly uses the ground reference to calculate the covariance matrix relationship between the parameter errors and the eventual geolocation errors for ground target points. In addition, utilizing true flight track parameters’ errors, this paper gave a verification of the method and a corresponding sensitivity analysis for airborne SAR stereo geolocation model and proved its efficiency.     

祁连山冻土区天然气水合物烃类气体成因及其意义

对祁连山冻土区天然气水合物钻井岩心游离气样品开展研究,测试烃类气体的组分和碳氢同位素,判断天然气水合物的气体成因类型及成藏模式。结果显示烃类气体组分复杂,除甲烷外,还含有较高的乙烷、丙烷等重烃组分。甲烷碳同位素分布范围最广,气体成因来源相对简单,没有明显受到次生改造作用的影响。该区天然气水合物属于热解成因,判断来自深部的三叠统尕勒得寺组烃源岩。本研究可为我国高原冻土天然气水合物勘探和开发提供理论依据。     

灰色关联度分析方法在电阻率测深曲线解释中的应用

本文首先介绍了灰色系统理论中灰色关联度分析方法的基本原理，然后以实测电测深找水资料为基础，系统地阐述了在灰色系统理论中，灰色关联度分析方法在电测深找水资料数据处理中的应用     

PRELIMINARY STUDY ON THE ENSO SIGNAL RECORDED BY THE δ18O SERIES OF ICE CORE FROM MIAOERGOU FLAT-TOPPED GLACIER,EASTERN TIENSHAN

基于东天山庙尔沟冰芯1953～2004年的δ18O序列,利用冰芯钻取点附近的气象站观测资料、NCEP/NCAR再分析数据等资料,初步分析了庙尔沟冰芯δ18O序列与ENSO事件之间的关系.研究表明,庙尔沟冰芯δ18O年序列与当年10月至次年3月间的热带太平洋东部地区(约170°～80°W)海表温度、亚洲西风气流500mb纬向风速及当年7～12月的ENSO指数之间均存在显著负相关.另外,ENSO事件对古里雅冰芯、马兰冰芯及庙尔沟冰芯δ18O序列的影响与其对达索普冰芯及Sajama冰芯δ18O序列的影响明显不同,说明ENSO事件对不同气候区冰芯δ18O序列的影响机制可能存在差异.     

塔里木盆地塔中低凸起中古43井区碳酸盐岩油气属性分布特征及成藏模式

塔中地区中古44和中古10两条走滑断裂切割了塔中低凸起中古43井区,它们对油气输导具有控制意义。油气从中—下寒武统沿两条走滑断裂向上运移后,在下奥陶统鹰山组内向两侧输导,呈"T"字形的油气充注方式。从断裂向两侧,V/Ni值呈减小趋势,原油密度、黏度、含硫量和含蜡量等物性参数,距离断裂由近到远,均表现为逐渐变大的趋势,这些都证明油气是由走滑断裂向两侧运移的。水、油、气井的目的层海拔分别为-4 700 m以下、约-4 600～-4 500 m和-4 500 m以上;出油气层位在海拔-4500 m以上的井,平均气油比较高,在海拔-4 500 m以下的井,平均气油比较低。研究井区油气开发的连通半径平均约600 m,小于油气成藏的连通半径。在开发和成藏两种时间尺度下隔挡层的物性上限有着显著差别。