黄河内蒙段干流流量演进模型

为探究黄河内蒙段干流的流量演进过程,基于该河段干流各水文站1987~2011年实测逐日流量资料,依据水量平衡原理,利用灰色关联分析法推求流量传播时间,并采用马斯京根新建模法模拟黄河内蒙段干流的流量演进,分别建立了该河段畅流期不同流量级别和不同时段的流量演算模型,分析预报了该河段畅流期的流量过程。结果表明,不同模型模拟的流量过程与实测系列均吻合,模拟结果的预报精度均达到了预报精度要求,且根据不同流量级别建立的模型精度更高,更易于实际应用操作。     

基于MapGIS的狼山山前地下水位时空动态分析

利用狼山山前倾斜平原不同时段的地下水位观测资料,采用MapGIS技术,分析了地下水位的时空演化规律,探讨了地下水位下降的原因。结果表明:狼山山前冲洪积平原区1984—2007年地下水位变化较大,1984—1989年地下水位为1 018~1 034 m,2002—2007年地下水位整体下降为1 016~1 033 m,西部、中部地区地下水位下降1 m左右,东部地区地下水位降幅较大,为3.63 m;导致狼山山前冲洪积平原区地下水位下降的主要原因是农业种植面积的扩大和高耗水工业的发展。     

基于熵权的模糊物元在地下水水质评价的应用

基于熵权的模糊物元模型计算简单、方便,在地下水水质评价中能够得出各水体样本的污染程度和类别,结果合理。在确定可直接定量获得的各评价指标权重时,引入熵值理论,充分利用实测数据,从数据本身所反映的信息无序化效用值来计算权重系数,可以有效地避免定权的主观性。     

呼和浩特市节水潜力分析

在呼和浩特市现状用水水平分析的基础上,从城镇生活、农田灌溉及工业三大行业计算了该市的节水潜力,得出在保持现状灌溉面积、工业增加值、城镇人口不变的情况下,2011、2015和2020年分别可节水25 868.75万、36 975.46万、39 227.98万m<'3>.     

荒漠灌丛碳通量对极端水分和温度的响应研究

利用位于中国北方半干旱区的两个观测站（陕西榆林站和内蒙古通辽站）的碳通量及气象数据,获得荒漠灌丛生态系统碳通量的季节动态特征,并定量估算环境因子的极端状况对该生态系统各碳通量的影响。结果表明：（1）榆林站2011—2012年和通辽站2015年的净碳交换量（NEE）分别为-132.8 gC/m2/yr和-59.6 gC/m2/yr,表明榆林站碳汇功能更明显;（2）极端水分状况对NEE的影响大于极端温度状况的影响。以生长季平均而言（4—10月）,水分和温度的极端状况对榆林站(和通辽站)的NEE的影响最大值分别为0.51 gC/m2/s（0.26 gC/m2/s）和0.17 gC/m2/s（0.20 gC/m2/s）;（3）生长旺盛期（6—8月）,高温（榆林站> 27 ℃;通辽站> 29 ℃）状况会抑制植被的光合作用能力,导致榆林站和通辽站的总初级生产量（GPP）相较于正常温度状况分别减少0.37 gC/m2/s和0.53 gC/m2/s。     

科尔沁沙地沙丘和草甸的地温与冻融过程分析

为探索科尔沁沙地地温变化对农业生产和植被建设的影响,分析了该区沙丘试验点A3、草甸试验点C3的0～200 cm土层年内各月的地温变化规律和冻结融解过程,以及浅层土层20 cm以内地温昼夜动态变化等。结果表明:①沙丘、草甸月平均地温1—4月最低、8—9月最高,最低、最高温度出现时间由浅至深存在滞后现象,草甸比沙丘滞后现象更明显。②沙丘与草甸3—8月等地温线凹凸性正好相反,沙丘等地温线呈现较一致的向左凸型,最高温度出现在地表下30～50 cm土层;而草甸等地温线呈现较一致的向右凸型,最高温度出现在地表至10 cm之间,其他月份两地点等地温线趋势大体相同,只是沙丘更密集,变异更大。③沙丘与草甸土壤表层冻结与融解的起始时间大致相同,但两试验点冻结层下部开始融解时间分别比表层土壤提前近1个月和半个月;沙丘的冻结与融解速度都明显大于草甸,草甸冻深浅。④各浅层土层地温昼夜变化基本呈正弦曲线;沙丘各浅层土层地温变幅均大于草甸。     

基于空间均衡的水资源合理配置研究

水是经济社会发展的基础性、先导性、控制性要素,水的承载空间决定了经济社会的发展空间,而水资源短缺且空间分布不平衡的矛盾在我国北方地区尤为突出。研究引入“空间均衡”治水思路,在传统水资源配置基础上,加入空间均衡的目标函数与约束条件,构建以空间均衡、经济、社会、生态环境为目标函数,以空间均衡、可供水量、变量非负为约束条件的水资源双层多目标配置模型,并采用改进遗传算法进行求解。将模型应用于内蒙古自治区通辽市科尔沁区进行水资源合理配置研究。结果表明：规划年水资源空间均衡水平明显提高,2025年水资源总体空间均衡度由现状年的0.40提高到0.71,空间均衡水平达到较均衡等级,2030年水资源总体空间均衡度将继续提高至0.83,达到基本均衡等级。本研究更新了水资源配置思路,可为科尔沁区水资源精细化管理提供技术支撑,也可为我国北方干旱地区开展水资源规划配置工作提供参考和借鉴。     

黄河流域十大孔兑地区多维水资源承载力分析

针对黄河流域内蒙古段十大孔兑地区地下水超采、“粮能争水”导致的黄河流域局部地区水资源短缺问题,基于“量、质、域、流”多维水资源承载力评价框架,利用层次分析法和熵权法对评价指标进行主、客观组合赋权,应用TOPSIS模型对区域水资源承载力进行多维度综合分析。结果表明：2000—2020年研究区水资源综合承载力呈上升趋势,但整体处于临界可承载状态;水资源维度承载力：量>流>质>域,水资源承载子系统承载力：利用方式>承载体>承载对象。总体来看,国家最严格水资源管理制度“三条红线”的刚性约束以及河(湖)长制的全面推行,倒逼区域水资源“质”和“流”维度承载力提升,但持续高强度的水资源开发利用,使得“量”和“域”维度承载力下降显著;未来需要进一步优化农业与工业用水格局,重点解决“粮能争水”问题,加大对现有河湖水资源引入等措施来实现经济社会的可持续发展与水资源荷载平衡。     

寒冷干旱区土壤水力特性参数的模拟估算

测量非饱和带水力特性参数,诸如:饱和含水率、田间持水率等系数,即耗时、费力又难以保证试验精度.但利用实测的土壤基本物化特征参数,颗粒级配、土壤容重等,通过土壤传递函数(PTFs)可以较准确地内插估算出土壤水力特性参数.本研究利用国家自然基金重点项目区--内蒙古太仆寺旗试验断面的实测资料,引入对数平均粒径和对数标准偏差,通过人工神经网络方法建立了太仆寺旗研究区的BP-PTFs函数模型和BP-PTFs-log函数模型,用误差分析理论分析评价了两函数模型的有效性、适用性和精度,并通过两种函数模型的外推预测结果的分析检验比较,结果表明,所建立的BP-PTFs-log函数模型要优于BP-PTFs模型.     

气候变化对科尔沁沙地蒸散发和植被的影响

近30年来科尔沁沙地的植被呈现显著退化,揭示气候变化下科尔沁沙地关键生态水文过程(如蒸散发和植被)的变化特征及其影响对荒漠化防治具有重要意义。本研究开发了水文过程与植被生长耦合的生态水文模型(WaVEM),模拟解析了科尔沁沙地各气象因子变化对实际蒸散发和植被变化的影响程度,探讨了气候变化下科尔沁沙地植被变化的响应规律。结果表明,1964—2013年间,在降水变化不显著而气温显著升高情况下,实际蒸散发和年最大叶面积指数均未发生显著变化。降水的年际变化是导致实际蒸散发和植被变化的主要因素,潜在蒸发的影响次之。短期的干旱会导致植被锐减,而短期干旱结束后植被能够迅速恢复;多年连续干旱是导致科尔沁植被显著退化的主要因素。