石羊河流域水资源短缺风险敏感因子的确定

本文从风险的角度对石羊河流域水资源短缺问题进行了探讨。首先 ,通过实地调查和资料分析 ,列出了可能导致流域水资源短缺风险的各方面原因 ,并建立了相应的风险指标体系。然后 ,对流域 6个行政分区的风险指标值进行了获取工作。针对石羊河流域的实际资料 ,采用主成分分析法和改进的灰色关联度法对风险指标进行定量筛选 ,最终确定出导致风险的敏感因子 ,为进一步进行风险评价奠定了基础 ,同时也为制订风险的防范措施和对策提供了理论依据。     

基于GIS的石羊河流域干旱灾害风险评估与区划

利用石羊河流域区1960—2011年气候要素资料,分析了石羊河流域干旱灾害空间分布、年际和年代际变化特征;结合致灾因子的危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体的暴露度和防灾减灾能力评价等指标进行基于GIS的石羊河流域干旱灾害风险评估与区划。结果表明：1960—2011年,石羊河流域春旱发生频率在21.2%～67.3%之间。春季特旱发生频率下游区域大于中上游区域。初夏干旱发生频率在13.5%～61.5%之间。初夏特旱发生频率下游区域也大于中上游区域。伏旱发生频率在21.2%～86.5%之间。伏期特旱发生频率下游区域亦大于中上游区域。石羊河流域干旱综合风险高风险区为民勤县和金川区大部、凉州区中北部、永昌县东部,位于石羊河流域的中下游区域。就各县区而言,干旱灾害综合风险最大的区域为石羊河下游的民勤县,金川区次之,天祝县风险低。     

基于IRSEI的石羊河流域生态环境质量时空变化及驱动力分析

基于绿度、湿度、热度、盐度、荒漠化程度五个指标，构建了改进遥感生态指数IRSEI,提出了完全基于遥感数据的石羊河流域生态环境质量综合评价方法。以2000-2020年为时间序列，对石羊河流域生态环境质量时空分布特征和驱动因素进行了分析。结果表明：石羊河流域生态环境质量整体偏低，空间差异显著；近20年间，流域生态环境质量整体有所改善，绿洲边缘、上游林地和草地区域改善较显著；流域生态环境质量受自然因素和人为因素共同影响，年平均气温、年降水量、海拔、土地利用类型是流域生态环境质量空间分异的主要驱动力因子，驱动因子之间的交互作用表现为双因子增强和非线性增强，土地利用类型和其他驱动因子的交互作用最为明显。     

石羊河流域生态系统的气候变化脆弱性评估

选取石羊河流域生态系统作为研究对象,简要分析影响其生态系统气候变化脆弱性的主要因子。在此基础上,选取4类共13项指标,构建了生态系统脆弱性评价指标体系。通过层次分析法确定了指标权重,最后采用综合指标分析方法,对石羊河流域生态系统气候脆弱性现状进行了定量评价;结合气候变化情景,定量分析了未来该流域的脆弱性变化趋势,并给出减缓不利影响的对策和建议。     

基于网络模拟模型的石羊河流域武威属区水资源合理配置研究

针对石羊河流域武威属区的水资源状况,对石羊河流域水资源系统进行合理的概化,并提出基于目标、约束条件及边界函数的网络模拟计算流程,建立该流域生态与正常用水相结合的石羊河流域武威属区水资源合理配置网络模拟模型。在模型中,采用典型年法以季度为计算时段进行了不同保证率不同水平年的水资源配置模拟计算,提出了多年平均的不同水平年的推荐方案,为缓解石羊河流域武威属区供需水矛盾、经济发展及环境规划提供依据。     

石羊河流域初始水权分配模型研究

针对石羊河流域开发利用状况,按照水权的动态变化特性,将石羊河流域水权的演变分为历史水权、现状水权与未来水权。在分析流域历史水权形成的基础上,选择应用较为广泛的层次分析法(AHP)以及综合指标的筛选原则,建立了基于AHP的石羊河流域初始水权分配模型。该模型涉及社会、经济、资源、技术和管理等方面,以石羊河流域初始水权分配为对象,建立了一种半结构化、多层次、多目标的水资源合理配置指标体系。计算结果表明,该模型在石羊河流域现状水权分配中,与甘肃省水利厅制定的分水方案基本一致,具有一定的可行性。结合对2010年各项评价指标的科学预测,再次应用该模型,通过专家打分,对流域未来初始水权的分配进行了尝试。     

应用模糊综合评判方法评价石羊河流域水资源承载力

应用模糊综合评价方法对石羊河流域水资源承载力进行了定量评价。结果表明:石羊河流域综合评分值对z1的隶属度为0.618,综合评分值仅为0.232。这表明石羊河流域水资源开发利用已有相当的规模,进一步开发利用的潜力已相当小,今后要在充分利用自产水资源的前提下,需实施跨流域调水工程。在石羊河流域的5个评价子区中,天祝县的综合评分值最高,为0.57,说明其水资源开发利用有较大的空间;而其他4个子区分值都低于0.34,特别是凉州区、民勤县和金昌市对z3的隶属度接近于0,说明这些区域水资源开发程度已接近于饱和值,承载力相当脆弱。     

基于CMIP6多模式预估数据的石羊河流域未来气候变化趋势分析

石羊河流域地处我国西北干旱区和季风区边缘，流域内绿洲农业的快速发展导致水资源开发利用程度极高，生态环境脆弱，未来气候变化加剧了流域水资源的不确定性，对粮食安全与经济发展构成威胁。本文基于观测数据，评估第6次国际耦合模式比较计划（CMIP6）的11个气候模式在石羊河流域的模拟能力，用等距离累积分布函数法对气候数据进行降尺度，得到该流域的未来气候变化趋势。结果表明：（1）CMIP6模式数据在石羊河流域具有良好的适用性，多模式集合平均数据对石羊河流域降水和气温的模拟性能均优于其他模式。（2）未来不同情景下（2023—2100年），流域内降水量、气温和潜在蒸散发量均呈显著上升趋势，且随着辐射强迫增加而增大。（3）未来时期石羊河流域的干燥度指数整体减小，流域气候趋向暖湿化，且民勤盆地是流域内对气候变化最敏感的地区。研究结果对于石羊河流域应对气候变化、保障经济和农业可持续发展具有重要的参考价值。     

1973-2010年石羊河流域耕地时空变化研究

以石羊河流域耕地资源为研究对象,在GIS支持下,利用遥感影像(TM、MSS和CBERS)解译了石羊河流域1973年、1987年、1994年、1998年、2005年和2010年不同时期耕地的土地利用/覆盖变化信息。结果表明:1在过去的30多年,石羊河流域耕地面积的增加主要分布在中游和下游。2从耕地动态度来看,20世纪90年代是耕地面积增加最多、变化最激烈的时期;近年来,上、下游的耕地面积处于平稳状态,甚至出现缩小。3石羊河流域耕地重心总体向东北迁移。4石羊河流域耕地破碎度和重要值逐渐增大,而耕地的分离度略有减少。人口的增加、国家政策和水资源变化是影响石羊河流域耕地动态变化的主要原因。     

西北干旱内陆区石羊河流域用水结构演变及其驱动力分析

基于1991~2004年的甘肃省水资源公报中的用水数据,采用信息熵描述用水结构的演变,运用因子分析法研究用水结构演变的驱动力。结果表明,石羊河流域的用水结构特点是以农业用水为主,工业、生活及生态用水比例小;1991年以来总用水量变化不明显,农业用水比例降低,工业、生活用水比例相应增加;用水结构信息熵结果表明:金昌市的用水结构信息熵显著增加,而武威市和全流域的未来趋势不明显;因子分析结果显示以农业发展为主的社会经济因子是石羊河流域用水结构演变的主要驱动力。因此,石羊河流域应继续加大用水结构调整力度,通过关井压田和节水技术的推广降低农业用水比例,发展高效节水农业。     

塔里木河流域土地荒漠化现状分析

以塔里木河流域为对象,采用遥感与地理信息相结合的方法获取塔里木河流域土地荒漠化现状.结果表明,塔里木河流域土地荒漠化面积占调查区面积的73.60%.在荒漠化主导因素中,塔里木河流域以风蚀为主的荒漠化土地类型,占荒漠化土地面积的73.61%.在荒漠化程度中,以极重度为主,占荒漠化土地的35.41%;在荒漠化土地利用类型中,以未利用土地荒漠化为主,占荒漠化面积的48.45%;在空间分布上,以塔里木河流域中下游荒漠化土地所占比重最大.     

塔里木河下游天然植被恢复的生态学机制

在分析塔里木河下游植被退化的基础上,系统阐述了塔里木河下游植被恢复的生态学机制。封闭的内陆盆地和干旱少雨的自然环境是塔里木河下游生态系统极度脆弱的内在因素,而人为干扰是塔里木河下游植被退化的主要驱动力。塔里木河下游植被的恢复,必须遵循干旱区植物的生态学性质,密切结合植被发生所需的环境条件,特别是干旱区植被分布格局与地下水的关系。2000年5月以来的生态输水使近河道地段地下水响应明显,横向于河道一定宽度范围内植被恢复明显,但这种恢复是有限的。     

新疆车尔臣河及其水资源利用研究

车尔臣河是塔里木盆地东南部最大的一条河流,主要依靠雪冰融水和地下水补给。上游山区由于有库木库里盆地和吐拉盆地对径流的调节,水量各季节变化比较平稳,特别是春季占全年径流量的29%,是新疆春季径流所占比例最大的河流之一,春灌基本不缺水。农业灌溉和生态用水各占水资源总量的一半。绿洲虽不断扩大,但中游地下水位仍较高,植被未发生明显退化,同时还向台特玛湖输送一定水量。因此,对车尔臣河水资源利用应保持原生态状况,不宜人工修建大型水利工程。由于车尔臣河出山口有巨大的洪积冲积扇,渗漏量占出山口径流量约30%,是一个比较理想的天然地下水库,所以今后经济发展用水应以开发地下水为主。     

塔里木河下游环境因子与沙漠化关系多元回归分析

塔里木河下游是新疆沙漠化最严重的区域之一。由于近 5 0a来人类不合理开发活动 ,导致 32 0km河道于2 0世纪 70年代开始断流 ,地下水位大幅度下降 ,生态系统受到深度“胁迫” ,由地下水维系的植被群落 ,已出现严重的退化现象 ,当地的生态环境日趋恶化 ,沙漠化面积呈逐年扩大的趋势。本文根据近两年来对塔里木河下游沙漠化的大量野外考察、取样和室内样品分析及微机处理 ,以塔里木河下游地下水的变化为主导因子 ,通过SPSS分析软件对引起塔里木河下游沙漠化的一些主要环境因子进行多元回归分析 ,建立了沙漠化初步评价的回归模型。该模型显示在塔里木河下游地区 ,地下水位和土壤含水量是影响塔里木河下游沙漠化过程的两个重要限制因子。     

环青海湖区沙漠化综合治理规划研究

环青海湖区沙漠化土地总面积 16 95 .12km2 ,根据其分布特点分为潜在沙漠化土地、正在发展中的沙漠化土地、强烈发展中的沙漠化土地和严重沙漠化土地 4个等级。研究了沙漠化发展趋势、防沙治沙和生态环境建设的规划 ,针对环青海湖区沙漠化危害特点提出了防治原则和目标、综合防治方案、防治工程和效益分析。     

塔里木河下游水生态安全评价及驱动要素分析

随着塔里木河流域水资源统一管理不断加强,塔里木河下游生态输水量增加,生态保护取得了阶段性成效.然而,水资源严格管理下的塔里木河下游水生态安全状况及变化过程如何,相关研究缺乏科学的评估.对此,本文利用塔里木河下游2000—2017年的水量、监测断面地下水埋深、胡杨新增生物量、植被覆盖度、干旱指数等指标数据,运用主成分分析...     

生态输水对塔里木河下游植被恢复价值的影响

以生态输水后地下水动态变化引起的地表植被生物量差异为出发点,探讨生态输水对塔里木河下游植被恢复价值的影响。首先,利用生态输水前后地下水动态变化和地表植被响应的长期监测资料,以塔里木河下游考干断面为例,在垂直于河道方向上长2 000 m、平行河道方向宽100 m的样带内,选取2000年10月、2007年9—10月、2015年10月的植被监测与称重资料数据;其次,借鉴国内外生态经济价值量化方法,综合地表植被响应价值和地下水抬升的潜在价值计算输水后地表植被恢复价值。结果显示:(1)在塔里木河下游地区,生态输水使得地下水位明显抬升,水位的抬升幅度随着距河道距离的增加逐渐降低,植被盖度也随着距河道距离的增加呈现降低趋势;在距河道1 000 m以外,地下水位与植被盖度变化不明显;(2)2000—2007年植被新增生物量占2000—2015年植被新增生物量的57.02%,并且这两个时段植被新增生物量与距河道距离均呈现显著相关;(3)根据16次生态输水监测资料,计算出2007年与2015年该区间100 m宽的样带因输水而投入的水资源价值分别为8 266.5元、14805元,输水后植被总体恢复价值分别为53 811.67元、83 334.62元,投入产出比分别为1∶6.507、1∶5.63,说明生态输水的经济效益十分明显。     

基于生态需水配置的额济纳绿洲恢复方案

在简要分析额济纳地区水分-绿洲驱动演变的基础上,分析了额济纳地区未来供水条件,并从生态系统的需水机理出发,提出了基于生态功能考虑的干旱区生态需水量计算方法。以《黑河流域近期治理规划》提出的分水指标和生态恢复水平为依据,综合考虑绿洲规模和生态功能之间的竞争关系,以生态需水为主要配制指标,提出了近期2010年额济纳绿洲的恢复方案。     

基于粮食安全的渭干河流域农业结构调整

基于渭干河流域近30 a耕地利用数据,分析流域耕地资源和耕地压力,探讨耕地利用效益的影响因素,并尝试在保障粮食安全的前提下,探讨流域农业结构调整的合理空间。结果表明：① 近30 a渭干河流域耕地面积总体呈增长趋势,人均耕地趋于下降;流域始终处于耕地盈余,盈余量在波动中有所增加,但各县之间、不同时期的耕地变化与耕地压力情况不一致。② 粮食作物播种面积比例较大的县,人均农业产值和农牧民人均纯收入相对较少,调整农业结构,降低粮作比,有助于增加农业产值,提高农牧民经济收入。③ 在控制流域耕地面积,保障流域粮食安全,满足粮食库存消费比30%的要求下,流域2015年和2020年的粮作比需求预测值低于2009年实际粮作比,农业结构具有一定的调整空间。考虑各县差异,对粮作比预测值进行调整,得出各县合理的粮作比。地区应该加大粮食种植补贴力度,提高流域农民种植粮食作物的积极性。     

塔里木河生态环境演变及整治途径

在以农业为主的生产方式下 ,塔里木河生态环境演变是绿洲与沙漠同时扩大 ,而处于两者之间的自然林地、草地、野生动物栖息地和自然水域不断缩小 ,也即荒漠与绿洲之间过渡带缩小 ,这主要是由于人类活动改变了区域水量平衡、水盐平衡和生态平衡造成。塔里木河整治应实行治理上游、改造中游、拯救下游 ;合理利用水资源 ,使上、中、下游相对平衡 ;保护自然植被使下游绿色走廊得以恢复