中国水资源问题与对策建议

我国水资源供需矛盾突出,发展态势十分严峻。切实加强水资源综合管理、提高水资源利用效率,建设水资源安全保障的科技支撑体系,关系到我国全面建设小康社会的大局。建议尽快制定21世纪中国水资源安全保障国家规划;加强国家水资源安全保障科技基础平台与科技支撑能力建设,加强重大水问题的科学研究和重大水利工程的科学论证;打破部门分割、地区分割,开展流域水资源综合管理的体制改革与制度创新;实施黄淮海区域节水试验示范区建设计划,推动我国资源节约型社会的建设。     

ICESat—GLAS测高数据在长江中下游湖泊水位变化监测中的应用

在全球气候变暖的背景下湖泊变化已是国内外地学界关注的环境问题,并日益受到各国政府和研究机构的重视。本文以长江中下游的6个典型湖泊为研究对象,基于2003年-2009年ICESat—GLAS测高数据,采用高斯滤波法对ICESat—GLAS测高数据所对应的回波进行去噪后,用于识别水体与陆地;采用融合算法从LandsatTM影像数据提取湖泊边界;提取湖泊边界内的ICESat—GLAS水位观测值构建了湖泊的年际和年内水位变化,进一步分析了6个湖泊的水位变化时空特征与原因。结果表明：从LandsatTM中提取湖泊边界的精度达到10m,ICESat—GLAS测高数据推算出洪泽湖蒋坝站、洞庭湖城陵矾站、鄱阳湖星子站和都昌站、太湖西山观测站、巢湖闸站和高邮湖高邮站的ICESat测高数据验证的平均精度分别为-3．9cm、-8．3cm、-9．0cm、-2．5cm、-3．1cm和-4．1cm;在整个观测期间,长江中下游流域的湖泊水位呈周期性波动,但较历史观测资料,湖泊平均水位有所降低,且自2006年10月以后三峡工程对洞庭湖的水位调控明显。     

环太湖地区六大名泉的水质分析

历史名泉是我国茶文化旅游资源中的重要元素。为了客观评价环太湖地区现存历史名泉水质,进而进行资源保护并为科学开发提供依据,本文从环太湖地区旅游景点的著名茶事井泉中选择6个井泉分别采集水样,对泉水的感观性状、一般理化性状、毒理指标和微生物数量等24项指标进行了检测分析。结果显示,现存参检名泉水中铅、硝酸盐超标,部分水样的可溶性固体和微生物含量超标,这些泉水不能直接饮用;按照地下水环境质量标准(GB/T14848-1993)进行综合评价,卓锡泉、虎丘泉、惠山泉都达到Ⅱ类地下水,金沙泉、无碍泉、憨憨泉仅达到Ⅳ类地下水。水质分析的结果表明对环太湖地区现存历史名泉的保护刻不容缓。     

基于双层诊断优化的流域初始排污权交互式分配

在剖析初始排污权交互式分配机制基础上,基于流域内不同行政区域之间(即第一层次)、以及区域内不同行业之间(即第二层次)的交互协商原则,构建双层诊断优化模型,在严格控制流域允许最大排污权总量的基础上,建立流域经济社会综合效益优化函数与诊断准则,将流域初始排污权在第一层次、第二层次之间进行交互式分配,对流域内不同区域不同行业的排污量进行削减,兼顾不同区域不同行业之间排污权分配的公平性与效率性,优化流域内各区域以及流域整体的经济效益。结合案例验证了方法的可行性与可操作性。     

1971-2010年柴达木盆地可降水量变化特征及其与气象条件分析

利用1971-2010年40a柴达木盆地8个气象站及盆地外缘托勒气象站的水汽压、月降水量资料,运用整层大气可降水量经验公式,计算了柴达木盆地大气可降水量和降水转化率。结果表明,近40a柴达木盆地可降水量、降水量、降水转化率均呈波动增加趋势。可降水量在20世纪70年代初到80年代中期相对较低,90年代后逐渐增多,总体呈先降后增的变化趋势。近40a春、夏季呈持续增长趋势,而秋、冬季20世纪80年代呈弱的减少趋势,90年代后呈持续增长趋势;可降水量变化趋势在空间上表现为自东南向西北增加的分布特征,这与可降水量多少的空间分布特征相反。气温是影响柴达木盆地可降水量变化的最主要气候因子,其次为日照,而相对湿度对柴达木盆地可降水量变化的影响相对较小。本文的分析表明,多雨年与少雨年可降水量保持相对稳定,可降水量与多雨、少雨年并无直接关系。降水量的多少是大尺度环流背景下的水汽输送、交换及降水转化率共同作用的结果。     

湖北省水资源利用与经济协调发展脱钩分析——基于水足迹视角简

为定量评价湖北省水资源利用与经济增长的协调关系,本文计算湖北省1995-2010年水足迹和水资源利用指标,识别其真实水资源利用情况,分析社会生产、生活对水资源系统造成的压力及其程度,并构建协调发展脱钩评价模型对水资源消耗与经济增长之间的协调关系进行评价。结果表明,湖北省水足迹近16年呈波动上升趋势,农业用水和工业用水是水足迹的主要组成部分,水资源自给率一直保持在95%以上,水资源压力指数近6年逐步上升,水资源利用效率从1995年的7.85元/m³显著提高至2010年的53.72元/m³,GDP增长与水资源消耗由强脱钩的优质协调向弱脱钩的初级协调转化,协调发展状态呈减弱趋势。基于以上研究结论,从水资源管理制度、水权制度改革、价格杠杆调控、农业节水工程建设四个方面提出了促进湖北省水资源利用与经济协调发展的调控策略。     

基于SD模型的中山市水资源系统特征及其演变规律分析

当前水资源安全问题日趋严重,了解水资源系统特征及其演变规律对解决水资源安全问题有着重要指导意义。本文利用系统动力学(SD)方法建立水资源系统模型,并以广东省中山市为研究对象分析其水资源系统各制约因素,寻求系统主要驱动因子及其在这些因子驱动作用下系统的演变规律。研究结果表明:①工业污水排放系数、污水集中处理率、GDP增长率和污水回用率为中山市水资源系统主要驱动因子;②适当提高污水集中处理率和降低工业污水排放系数有利于中山市经济健康快速发展;③缺水程度受GDP增长率的影响较大,当GDP增长率分别提高5%、10%、15%和20%时,相应缺水程度分别达到4.5%、7%、10%和13%,而污水回用率的提高对于缺水程度的改善有着显著效果。研究成果可为中山市水资源管理提供参考与科学依据。     

基于多目标整形规划的黄土台塬区水资源空间优化配置研究

在耕地保护和粮食安全的国家目标背景下,以水土资源耦合和生态保育为理念,以黄土台塬区为例分析典型干旱半干旱区的水资源条件,基于遥感和GIS数据,采用帕累托(Pareto)寻优原理建立了区域水资源多目标优化配置(RWRMOA)模型,通过对水利工程改造建设和粮食作物种植组合优化等方法,进行水资源优化并进行空间差异分析,旨在提高区域粮食产量和节约水资源。研究结果表明:1黄土台塬区水资源供需分布不均,渭河、黄河两岸、渭南和豫西部分区域水资源挖潜潜力较大;2占研究区总面积63.87%的董志塬、山西峨眉塬及豫西等区域,只要适当增加灌水量便可提高产量;3占区域总面积约30%的渭南和豫西等区域,能在经济效益最优的前提下满足作物非充分灌溉水量;4关中地区井渠结合的灌溉方式效益较高,提水灌区经济效益较差;5井渠结合和引水灌区可满足非充分灌溉条件,主要分布在豫西和晋中等区域,而纯井灌区不能满足,其它可用集雨灌溉来补充,集雨工程可在作物需水期补灌两次,可通过结合集雨补灌,缓解水资源短缺问题。     

长三角地区行业间水资源消耗差异性分析

本文基于经济普查数据,使用投入产出法,对比分析长三角地区的上海、江苏和浙江整体用水、三大产业用水、制造业二分位行业用水的差异性。结果表明:1浙江拥有水资源总量超过其消耗水资源量,上海和江苏则面临较大用水压力;2上海耗水集中于第二产业,江苏、浙江集中于第一产业;3上海石油及核燃料加工业、金属冶炼及压延业、江苏的非金属矿物制品业、浙江的木材加工以及家具制造业直接用水系数较高,但完全用水系数较低,江苏木材加工及家具制造业等部门直接用水系数较低,而完全用水系数较高;4对代表性行业——通信设备计算机及其他电子设备制造业的分析显示,影响其完全用水系数的相关行业在两省一市基本相同,但影响程度有所不同。     

基于分层构权主成分分析的皖北地下水水质评价研究

针对皖北地下水水质评价,以水文地质调查数据以及取样分析结果为依据,在主成分分析的基础上,构造分层构权主成分分析评价法,并借助Arc GIS描述地下水水质区域差异性。结果表明:分层构权主成分分析方法较传统主成分分析法更具有针对性和区分度,特别针对F-含量高的地下水,可靠性和准确度更高。针对皖北地区地下水水质,东部整体优于西部,其中泗县-灵璧-宿州-雌溪一带地下水水质较好,符合饮用水卫生标准;颍上-阜南-阜阳-临泉-界首-太和一带和砀山-淮北一带属于高氟地下水区域,应采取适宜的降氟措施方可作为饮用水水源,而固镇、蒙城地区地下水受TDS、Cl-和TH含量影响,地下水水质较差,不宜作为饮用水水源。