基于流域水循环视角的黄河水源涵养区水源涵养量评价方法

【目的】水资源是黄河流域经济社会发展的刚性约束，科学评估水源涵养区的水源涵养量，对流域生态环境保护与高质量发展具有重要意义。【方法】针对当前水源涵养量评价存在的不足，从流域水循环角度出发，辨识了多要素对水源涵养功能的影响机制，提出了契合黄河流域特点的水源涵养量评价目标、原则与方法。在此基础上，构建了以分布式水文模型为核心的评价工具，对黄河水源涵养区的水源涵养量进行了评价。【结果】主要研究结论如下：(1)植被的水源涵养功能体现在汛期调蓄洪水、坦化洪水过程，在枯水期增加基流和水资源供给量；土壤的蓄水能力/调节库容即其水源涵养能力，与土壤层厚度、有效蓄水量成正比，并且在一定时期内存在多个“蓄满—释放—再蓄满”过程；含水层的调蓄能力即其水源涵养能力，与含水层厚度、储水/释水能力成正比；不同资源开发利用方式对水循环过程施加影响，进而将这种影响传递到水源上。(2)黄河水源涵养区水源评价，应以提升全流域水安全综合保障能力为目标，统筹全流域生态安全、防洪安全以及供水与能源安全需求；应同时考虑平水时段的“滞留”、汛期时段的“调峰”、枯水时段的“产水”三项功能。(3)黄河水源涵养区1960—2018年多年...     

黄河源区水源涵养有关问题探讨

黄河源区是黄河流域重要产水区和水源涵养区,在气候变化和人类活动双重胁迫下,黄河源区各类型生态系统发生了显著变化,影响了源区水源涵养功能。在总结前人研究的基础上,阐述了水源涵养的概念和内涵,系统梳理了黄河源区水源涵养主体的变化过程,论述了水源涵养功能对水源涵养主体变化的响应特征,分析了黄河源区未来水源涵养能力演变所面临的形势,并基于此提出了黄河源区水源涵养能力提升的对策与建议。可为黄河源区水源涵养相关研究的进一步开展及其水源涵养能力提升提供支撑。     

基于 SWAT 的沁河流域水源涵养能力分析及预测

水源涵养能力是生态系统服务功能的重要体现，为探究变化环境下的流域水源涵养状况，支撑流域生态保 护和经济发展，构建沁河流域 SWAT（soil?and?water?assessment?tool）模型，基于元胞自动机马尔科夫（celluar automata-Markov，CA-Markov）模型预测未来 2030 年土地利用状况，结合第六次国际耦合模式比较计划 (coupled model?intercomparison?project?phase?6，CMIP6?)?气象数据，模拟流域未来降水、蒸发和径流，依据水量平衡原理，分 析历史和未来年份流域水源涵养能力的时空变化特征。时间维度上：2010—2016 年沁河流域水源涵养能力呈波 动上升趋势，多年平均水源涵养量为 49?mm，多年平均水源涵养率为 8%；2024—2030 年水源涵养能力呈波动下降 趋势，多年平均水源涵养量为 51?mm，多年平均水源涵养率为 10%。空间维度上：2010、2015 和 2025 年流域水源 涵养能力呈现从上游到下游递增的趋势，2030 年则呈现从上游到下游递减的趋势。整体来看，流域多年平均水源 涵养量不足 100?mm，且各年份均有子流域的水源涵养量出现负值，流域水源涵养能力较差。研究结果可为流域 水资源管理、协同保护和发展以及改善人水关系提供科学参考和数据支撑。     

黄河源区水源涵养能力研究综述

黄河源区是黄河流域的主要产流区和水源涵养区,近年来源区径流量呈下降趋势,气温、降水、辐射、潜在蒸散发等是影响水源涵养的主要气候因素,草地退化、湿地萎缩、冻土消融也使得水源涵养单元受到显著影响。为科学认识和理解黄河源区水源涵养功能对湿地保护、水资源调蓄的重要意义,总结了水源涵养功能及其评估方法,阐述了黄河源区生态景观演变过程和泥炭地储水量研究现状,分析了不同水源涵养单元对源区水源涵养能力的影响。指出融合多种研究手段、方法,多尺度、多过程、多要素揭示黄河源区水源涵养变化机理是未来黄河源区水源涵养功能研究的发展方向。     

水源涵养内涵及估算方法综述

水源涵养和生态系统过程与人类生产生活紧密相关,深入研究水源涵养对维持生态系统健康和人类社会可持续发展至关重要,对促进人与水和谐共生具有指导意义。随着对水源涵养研究与应用的深入,水源涵养内涵逐渐丰富,评估方法愈加多样,但以往的研究中水源涵养定义模糊,缺乏对各种评估方法的综合性对比分析,因此急需明确界定水源涵养内涵,分析各种估算方法的适用性。采用文献分析法系统梳理水源涵养研究历程,将其划分为认识与萌芽期、理论发展期、定量计算和模型综合评估等4个阶段;从定义、水量与功能等3个方面明确界定水源涵养内涵,从原理、时空尺度、适用范围及优缺点方面对已有水源涵养量估算方法进行对比和分析,并展望水源涵养研究的未来发展方向。     

变化环境下的水源涵养能力评估研究进展

水源涵养功能属于生态学与水文学的交错领域，是近年来的研究热点。水源涵养功能包涵广泛，水源涵养能力是针对不同区域特点和具体研究对象对水源涵养功能的量化评估。将水源涵养能力定义为一个区域的最大持水能力，与区域的气候、土壤、植被等因素有关，并且由区域持或蓄的水量应能够补给地表或地下水，为区域的工农业发展提供相对稳定的水源，讨论了区域水源涵养能力的组成和影响因素，分析了变化环境下气候条件和人类活动对水源涵养能力的影响。此外，水源涵养能力表征在干旱区和湿润区有所不同。基于上述观点，总结了水源涵养能力的评估方法及其适用条件与优缺点，并在此基础上，进一步讨论了水源涵养能力评估的研究方向，以期为生态水文学发展和环境治理提供科学参考。     

长江流域水源涵养服务价值及其空间转移评估

水源涵养服务价值在不同区域之间的转移是流域上下游之间进行横向生态补偿需要考虑的关键内容。然而,水源涵养服务价值的转移依赖于流域的水文循环路径和河流的水量输送。现有的生态系统服务价值转移量评估方法缺乏对水源涵养服务转移中水文特征的描述,评估结果的合理性有待加强。针对此问题,从转移方向和转移路径2个方面改进断裂点-场强模型,通过引入河流方向系数判断流域上下游以及干支流地区之间的水力联系,在水源涵养服务转移评估中考虑河流的水文特征,并在长江流域应用,提高评估结果的合理性与可用性。结果表明,2020年长江流域水源涵养量为11 538.45亿m3,水源涵养服务的价值量为11 953.83亿元。相比现有模型的评估结果,研究改进的断裂点-场强模型突出了水源涵养服务价值从流域上游向下游转移的特征、增加了转移强度和范围。长江流域水源涵养服务价值的转出量由大到小依次为：四川>江西>湖南>贵州>湖北>安徽>重庆>云南>浙江>青海>陕西>广西>西藏>河南;各省份水源涵养服务价值的转入量由大到小依次为：云南>安徽>湖北&g...     

抚育间伐对华北落叶松人工林涵养水源功能影响

以冀北山地不同抚育间伐措施后华北落叶松人工林的植被层、枯落物层和土壤层为研究对象,对其水源涵养功能进行了初步分析。结果表明:华北落叶松林植被截留能力和枯落物持水功能随着间伐保留密度的减小而减小;土壤蓄水功能随着间伐强度的增大表现出逐渐增大趋势。间伐后进行枯落物收集、清除等经营活动可增大植被截留功能和枯落物持水功能,但会降低土壤蓄水功能。从涵养水源功能的组成来看,土壤蓄水功能最大,其次是枯落物持水功能,植被截留功能最小。由此认为,对华北落叶松人工林进行合理抚育间伐,能增强林地涵养水源功能。     

郑州市土地利用/覆被变化模拟预测及其水源涵养量计算评估

【目的】为研究郑州市未来土地利用/覆被变化及其水源涵养量，综合自然地理、社会经济、降水和蒸散发等数据，【方法】采用Dyna-CLUE模型模拟了郑州市2020年土地利用/覆被变化，通过与实际土地利用图进行比较验证，证明该模型可用。设置不同情景，同时考虑了多种土地利用/覆被类型的未来变化趋势和经济效益最大化，进而模拟了2025年、2030年土地利用/覆被变化。运用水量平衡法，结合土地利用变化计算评估水源涵养量。【结果】结果表明：2020年总水源涵养量为3.31×10⁸ m³,空间分布特征为西南高，东北低，林草区高，非林草区低。在未来土地利用变化情况下，不同土地类型对应的水源涵量随着该土地面积的增加而增加，减少而减少。“现状发展”情景下总水源涵养量逐年下降，到2030年总体下降0.21×10⁸ m³,主要集中在中部和中西部地区；“规划发展”情景下总水源涵养量到2025年下降0.03×10⁸ m³,到2030年增加0.01×10⁸ m     

水源涵养与除涝

本文针对水资源收支不平衡,地下水位大幅度下降的严重局面,试将平原沥涝水通过田间垂直入渗,使其既不形成涝灾又能涵养水源的可行性进行了调查与分析。提出如下建议:地处山前平原,土质松散,地下水埋藏较深的地区,把“平整土地,筑埂拦雨”做为除涝工程的主要措施。使沥水被“分割围歼”不使其汇流集中,而迫其下渗。     

水土保持与节水型社会

通过分析水土保持与水资源及节水型社会的关系,提出了水保生态与节水型社会建设应有的作为.水土保持关键在水,节水定当先行;生态植被建设涵养水源,节水应从源头抓起;水土保持蓄水保土,小流域清水长流,节水致富于民;水土保持减沙淤积,减少了黄河冲沙用水,客观上起到了节省流域总用水量的作用.同时要科学认识森林植被建设对河川年总径流量的影响.     

“向—上工程”水土保持设施建设经验启示

国家电网公司高度重视＂向—上工程＂建设水土保持工作,严格执行水土保持法,认真落实水土保持方案各项要求,加大水土保持与生态环境建设投入与管理力度,以争创＂水土保持示范工程＂为目标,努力倡导和谐、绿色工程理念,通过优化设计方案和施工工艺,开展水土保持监理、监测,加强现场安全文明施工管理,落实＂两型一化＂＂两型三新＂等措施,力求工程建设达到减少扰动土地面积、控制水土流失、保护生态环境等目的,确保水土流失防治目标均达到并优于水土保持方案设计要求。     

水土保持用水的调节问题

为了调节人类水土保持活动对河川径流的减少作用,在分析水土保持用水影响因素的基础上,提出了从调控生态建设目标、调节生物措施与工程措施的比例、合理选用树种、草种及配置模式等减少水土保持用水量的途径.同时为了激励当地农民减少水土保持用水量,增加流域产水量,需要制定相应政策,对保证供给生产及生活用水的流域内农民实行经济补偿.     

基于VAR模型分析径流对降水和水土保持措施的响应

确定自然及人类活动对径流的影响程度是水文水资源科学的研究难点。根据1996-2012年黄土高原三条黄河支流的径流、降水及水土保持措施面积,采用VAR模型方法评价降雨及水土保持措施对径流变化的作用程度。结果表明:年径流量对年降水量和水土保持措施面积的响应均具有滞后性,对当年各措施面积变化均不响应;各水土保持措施对年径流量的影响不是一成不变的,15年滞后期内径流有增有减,时间越长对径流变化的影响越小。1996-2012年间林地是减少径流的主导因素;采用方差分解可知,各因素相对贡献程度依次为:草地封禁林地梯田坝地降水。从长期来看,水土保持措施对径流量减少的贡献可达60%以上,随着时间的推移,贡献度有所增加。径流量减小是水土保持措施持续增加的结果。     

松华坝水源地坡面水土保持林对水沙关系影响及其贮水能力分析

通过对松华坝水源地径流与泥沙变化规律分析。利用松华坝水源保护区1982-2010年的LANDSAT TM遥感图像,采用ENVI遥感图像处理方法估算出该流域多年水土保持林地面积变化情况,并按不同坡度进行分类。通过双方数据的对比分析,得到径流含沙量与水土保持林覆盖度呈指数关系,水土保持林覆盖度越高,径流含沙量越低。本文采用扣除负功能法对水土保持林计算森林实际贮水能力,由此得出松华坝地区水土保持林平均年实际贮水量为1.1344亿m3。     

基于水土保持的流域降水-径流统计模型及其应用

本文在变量共线性分析基础上，提出了流域降水量标度和水土保持标度及其计算方法，建立了流域降水-水土保持-径流统计模型，该模型不仅能分离水土保持措施对河川径流量影响程度，而且还可分析降水及水土保持对流域径流量变化的影响。研究表明，在佳芦河和秃尾河流域，水土保持使流域径流量平均减少10%～22%。因降水量减少及水土保持措施面积增大，20世纪70～90年代比60年代径流量明显减少，佳芦河降水变化及水土保持措施影响分别为25%和75%，而秃尾河分别为35%和65%。     

江西省水土保持生态文明对策探析

江西省地处我国南方红壤区的中心区域,水土流失以水力侵蚀为主.本文在分析江西水力侵蚀现状、动态变化趋势和特点的基础上,对水土保持生态文明对策措施进行了探讨,提出江西水土保持应以生态文明战略思想为引领,围绕一个中心,贯彻两种理念,建设三大体系,强化五大作用.     

不同生态护坡下水土保持效果动态变化研究

为研究不同生态护坡措施实施后其护坡效果随时间的变化情况,选取北京市昌平区朱辛庄水土保持示范基地内的4组不同护坡类型径流小区为研究对象,通过连续5 a的植被调查和人工模拟降雨实验研究,对各个护坡径流小区的植被状况以及产流和产沙数据进行了分析。结果显示:4种生态护坡实施后,随着时间推移,护坡植物种类会朝着当地土生植物种类发生演替,从而导致护坡的水土保持效果发生变化,每种生态护坡的效果各不相同;单一植物护坡容易受到植物演替规律的影响,而采用工程与植物措施相结合的护坡形式,水土保持效果则更为持久有效。研究成果可为今后生态护坡技术的推广应用提供借鉴。