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。     

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...     

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...     

基于InVEST模型的太湖流域水源涵养能力评价及其变化特征分析

将InVEST(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs)模型中的产水量模型应用于太湖流域,定量评价太湖流域的水源涵养能力及其变化特征。结果表明:总产水量变化上,1990—2010年太湖流域生态系统总产水量波动性明显;空间分布上,南部地区单位面积的产水量较高,山区丘陵地带产水量比平原地带高。流域水源涵养能力分异性特征明显,降水量较土地利用/覆被更显著地驱动产水量的变化。     

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。     

供水能力相关概念及计算方法辨析

鉴于供水能力涉及的影响因素较多,实际应用中存在不同的认识,从概念到计算方法都存在分歧,探讨供水能力的相关概念,辨析影响供水能力的关键要素,界定单一工程、供水系统和区域整体供水能力之间的区别与联系,提出不同类型供水能力的含义,对比供水能力与可供水量、供水保证率之间的区别和联系。以成都市为案例,核算了该区域的供水能力,为供水能力相关概念的分析、计算和应用提出建议。     

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。     

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。     

密云县农业节水在生态水源涵养中的作用

密云县近年来大力发展管灌、滴灌和渠道防渗等农业节水灌溉工程,节水效果显著.农业节水工程实施后减缓了地下水水位下降的速度,改善地下水资源的生态环境和田间灌溉条件,减少水土流失,降低地表水和地下水的污染,涵养了生态水源,保护了生态环境.     

水资源承载力的内涵与计算思路

在对水资源承载力的定义和相关概念予以分析的基础上,提出水资源利用与经济发展水平的关系、水资源利用与生态及环境的关系,以及在流域经济社会发展与环境均衡中分析和计算水资源承载力的总体思路。     

生态需水及其计算方法探讨

在我国经济发展过程中,水资源的不合理配置引发了一系列生态环境问题,研究生态需水对保护各区域的生态环境系统有着重要意义。笔者从生态需水的概念出发,将生态需水量化过程划分为河道内和河道外两部分,并介绍了相应的计算方法。     

河流纳污能力计算方法比较

在一定水文设计条件和水质目标前提下,根据一维河流水质模型理论,探讨基于不同排污口位置、不同控制断面设定、不同稀释容量分配情景下的河流纳污能力计算方法,比较其结果的差异性。以温州市飞云江河段为例,分析不同计算方法对河流纳污能力计算结果的影响,提出各种方法的优缺点及适用性,为河流纳污能力研究提供技术依据。     

水土保持在治理北京空气可吸入颗粒物PM2.5工作中的作用及思考

随着国家工业化、城镇化、现代化发展步伐的加快,统筹生态系统、经济系统和社会管理系统协调发展的任务更加艰巨,水土保持作为研究水、土两大生态基础资源,推进构建由水资源、土地资源和植被资源共同组成的区域或流域生态系统良性演进的学科,在落实科学发展的征程上作用将更大、任务将更艰巨、意义将更深远.通过分析空气中PM2.5的成因,指出了北京治理PM2.5面临的严峻挑战,提出了发挥水土保持作用治理PM2.5的微观、中观、宏观思路.     

水土保持与植被

文章介绍了植被破坏对水土保持的危害，详细论述了水土保持与植被的内在关系，认为植被不仅具有绿化美化、改善生态环境的作用，而且具有较强的水土保持功能，是土水保持的根本性措施。     

水环境容量计算在工程中的应用

做好现状和规划状态下的生态需水估算,有利于水利规划,有利于生态环境调控与管理,更有利于水资源的优化配置。本文用不同方法分析了三亚市南山创意新城河网的水环境容量,使该项目在促进经济发展和满足防洪排涝、水资源开发利用的同时,又保护与修复了生态环境。     

考虑取水口和支流的河流纳污能力计算模型研究与应用

为了给入河污染物总量控制以及明确水功能区限制纳污红线提供技术支持,本文基于一维稳态条件下的水质模型,建立了考虑取水口和支流的分段求和模型来计算河流纳污能力。该模型以排污口、取水口或支流入口为控制断面将功能区划分为若干河段,确定各河段的流速,逐段计算纳污能力。相对于传统纳污能力计算模型,模型在考虑了支流和取水的基础上,能更灵活地对应功能区水质目标等级在水环境质量标准限值范围内合理选择水质目标浓度,从而避免出现纳污能力过严格或过宽松的情况。将模型应用于渭河干流陕西段,考虑取水口和支流的模型计算结果为73 814.43 t a,相比于断首控制模型的36 159.96 t a和功能区段末模型的85 365.49 t a,考虑取水口和支流的模型计算结果更适中,同时模型可以得出任意两个控制断面之间的纳污能力;模型中考虑了取水口、支流及分段流速等因素,得到的纳污能力也更科学、合理,能为明确水功能区限制纳污红线及入河污染物总量控制提供技术支持。     

大汶河水环境承载能力的分析与计算

利用实地调查、勘察和监测数据资料，根据流域可持续发展和南水北调东线工程实施的要求，应用系统分析方法及物质循环和能量平衡原理，借助数学模型对大汶河水环境承载能力进行了分析计算，其计算结果可为流域排污总量控制规划和生态环境的综合治理以及南水北调东线工程的实施提供科学依据。     

生产建设项目不同水土保持监测方法的比较分析

生产建设项目的水土保持监测内容由1个目标层、6个控制层、29个要素和96个指标构成。介绍了长江流域水土保持监测中心站开展水土保持工作主要采取的方法,即资料分析法、实地量测监测、定点地面监测、遥感监测、三维激光扫描测量、摄影测量和远程实时监控技术等。比较了各监测方法的原理、适应性及特点。由于各种监测方法均不是独立运用于某一个项目工程,因此,根据项目工程总体布局和工程施工可能造成的水土流失部位的特点,应相互结合各自特点,选择适合的监测方法,对生产建设项目水土流失及水土保持措施进行全过程监测。