面向山-水-林-田-湖-草各系统均衡的河套地区水资源合理配置研究
发布时间：2021-07-22 02:56
内蒙古河套地区内有大面积草地、300多个海子,是我国北方重要的生态屏障.但河套地区内耕地密布,长期大规模河道外引水,引排水渠系纵横交错,人类活动影响剧烈,改变了地表径流和地下径流的数量和路径,致使黄河径流量与人工水循环通量此消彼长,水资源优化配置面临巨大挑战.本文构建适用于强人类活动影响下的分布式水文模型——WACM4. 0,改进水资源配置模块（包括区域水均衡、地下水生态水位阈值设定、生态补水量与乌梁素海生态保护目标,社会经济用水效益最大化目标）,从山-水-林-田-湖-草各系统水量消耗过程入手,考虑蒸发、入渗以及单元间的水量平衡,将各个平衡系统统一联系起来,精细模拟河套地区渠系引水、耕地、林地、草地、未利用地、乌梁素海、乌海滩涂、海子、居工地与沟道排水等多时空水循环与耗水过程,并开展基于耗水量的水资源优化配置研究.结果表明:近10年全河套地区平均每年耗水量62. 77×108m3,整体呈下降趋势,平均每年耗黄水量42. 59×108m3,整体也呈下降趋势.近10年平均每年生态耗水量为16. 48×1...
【文章来源】：应用基础与工程科学学报. 2020,28(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
WACM模型结构
土地利用数据来自内蒙古巴彦淖尔市自然资源局提供的2017年土地利用信息，包括耕地(水浇地与旱田)、水域(乌梁素海、海子、水库水面、坑塘水面、乌海滩涂、排水渠系、引水渠系)、林地(果园、其他园地、有林地、灌木林地、其他林地)、草地(天然牧草地、人工牧草地、其他草地)、居工地(铁路用地、公路用地、农村道路、水工建筑用地、设施农用地、城市、建制镇、村庄、采矿用地、风景名胜及特殊用地)、未利用地(田坎、沙地、盐碱地与裸土地)等共32种类型．其中耕地覆盖面积最大，占地区总面积的58.3%，其次为未利用地、草地、居工地、水域、林地，分别占地区总面积的14.0%、8.6%、8.4%、7.7%与3.0%．见图2.研究区引水系统包括总干渠1条，干渠13条，分干48条，支渠204条，以及复杂的斗区、农渠和毛渠共七级引水渠系;排水系统包括总排水干沟1条，干沟12条，分干沟59条，支沟210条，以及更小的排水沟，与当地的河湖水系共同构成纵横交错的排水网络．
对山区水循环过程进行模拟计算主要是为了给平原区单元提供地表汇流和山前测渗补给的边界信息．因此，在山区单元计算中，主要依据山区DEM信息对其汇水单元进行划分和提取，得到40个计算单元．根据河套灌区总干渠、干渠、分干渠和支渠分布情况，以末级渠段对应的灌溉范围为依据，同时兼顾行政区范围，划分引水灌域，共得到354个引水灌域单元．根据河套灌区总干沟、干沟、支沟和分支沟分布情况，以末级排水沟对应的排水范围为依据，同时兼顾行政区范围，划分排水域单元，共得到421个排水灌域单元．为了便于进行地下水数值模拟计算，将平原区1km×1km正方形栅格进行划分，得到11 779个计算单元．将划分的栅格单元与上一步得到的引排水单元进行空间叠加，建立栅格单元与引排水单元的拓扑关系，即明确了每个栅格单元所在的引水域、排水域及行政区，便于模型进行信息输入和统计输出．将山区和平原区划分的单元进行合并，即得到模拟计算所需的单元共计11 819个，见图3所示．根据确定的计算单元，对土地利用、土壤信息、水文地质参数等按照单元范围进行提取，得到每个单元各种土地利用类型、土壤类型的分布面积与水文地质参数分区值．1.3.3 参数率定和模型验证
【参考文献】：
期刊论文
[1]妫水河流域山水林田湖草空间格局与生态过程分析[J]. 邵雅琪,王春丽,肖玲,王美林,姜群鸥. 生态学报. 2019(21)
[2]南水北调中线通水后北京市辖区间水资源配置的博弈均衡[J]. 苏心玥,于洋,赵建世,李铁键. 应用基础与工程科学学报. 2019(02)
[3]“山水林田湖草是生命共同体”原则的科学内涵与实践路径[J]. 成金华,尤喆. 中国人口·资源与环境. 2019(02)
[4]气候及土地类型变化条件下阿克苏绿洲耗水特征演变[J]. 段峥嵘,祖拜代·木依布拉,夏建新,刘荣霞. 应用基础与工程科学学报. 2018(06)
[5]“山水林田湖草—人”生命共同体的内涵、问题与创新[J]. 李达净,张时煌,刘兵,张红旗,王辉民,颜放民. 中国农业资源与区划. 2018(11)
[6]系统治理——坚持山水林田湖草是一个生命共同体[J]. 吴浓娣,吴强,刘定湘. 水利发展研究. 2018(09)
[7]“山水林田湖草生命共同体”的内涵、特征与实践路径——以承德市为例[J]. 王波,王夏晖,张笑千. 环境保护. 2018(07)
[8]区域水资源以供定需优化配置模型研究[J]. 王丽珍,黄跃飞,赵勇,李海红,朱永楠. 应用基础与工程科学学报. 2017(06)
[9]焉耆盆地绿洲灌区生态安全下的地下水埋深合理界定[J]. 王水献,吴彬,杨鹏年,李霞,董新光. 资源科学. 2011(03)
[10]极端干旱区8个绿洲防护林地土壤水盐分布特征及其与地下水关系[J]. 赵新风,李伯岭,王炜,张鹏,徐海量,叶茂. 水土保持学报. 2010(03)
博士论文
[1]变化环境下流域/区域水循环特征与规律研究[D]. 毕彦杰.中国水利水电科学研究院 2017
硕士论文
[1]河套灌区农田生态地下水埋深及不同种植模式作物最适灌水量研究[D]. 常春龙.内蒙古农业大学 2015
本文编号：3296296
【文章来源】：应用基础与工程科学学报. 2020,28(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
WACM模型结构
土地利用数据来自内蒙古巴彦淖尔市自然资源局提供的2017年土地利用信息，包括耕地(水浇地与旱田)、水域(乌梁素海、海子、水库水面、坑塘水面、乌海滩涂、排水渠系、引水渠系)、林地(果园、其他园地、有林地、灌木林地、其他林地)、草地(天然牧草地、人工牧草地、其他草地)、居工地(铁路用地、公路用地、农村道路、水工建筑用地、设施农用地、城市、建制镇、村庄、采矿用地、风景名胜及特殊用地)、未利用地(田坎、沙地、盐碱地与裸土地)等共32种类型．其中耕地覆盖面积最大，占地区总面积的58.3%，其次为未利用地、草地、居工地、水域、林地，分别占地区总面积的14.0%、8.6%、8.4%、7.7%与3.0%．见图2.研究区引水系统包括总干渠1条，干渠13条，分干48条，支渠204条，以及复杂的斗区、农渠和毛渠共七级引水渠系;排水系统包括总排水干沟1条，干沟12条，分干沟59条，支沟210条，以及更小的排水沟，与当地的河湖水系共同构成纵横交错的排水网络．
对山区水循环过程进行模拟计算主要是为了给平原区单元提供地表汇流和山前测渗补给的边界信息．因此，在山区单元计算中，主要依据山区DEM信息对其汇水单元进行划分和提取，得到40个计算单元．根据河套灌区总干渠、干渠、分干渠和支渠分布情况，以末级渠段对应的灌溉范围为依据，同时兼顾行政区范围，划分引水灌域，共得到354个引水灌域单元．根据河套灌区总干沟、干沟、支沟和分支沟分布情况，以末级排水沟对应的排水范围为依据，同时兼顾行政区范围，划分排水域单元，共得到421个排水灌域单元．为了便于进行地下水数值模拟计算，将平原区1km×1km正方形栅格进行划分，得到11 779个计算单元．将划分的栅格单元与上一步得到的引排水单元进行空间叠加，建立栅格单元与引排水单元的拓扑关系，即明确了每个栅格单元所在的引水域、排水域及行政区，便于模型进行信息输入和统计输出．将山区和平原区划分的单元进行合并，即得到模拟计算所需的单元共计11 819个，见图3所示．根据确定的计算单元，对土地利用、土壤信息、水文地质参数等按照单元范围进行提取，得到每个单元各种土地利用类型、土壤类型的分布面积与水文地质参数分区值．1.3.3 参数率定和模型验证
【参考文献】：
期刊论文
[1]妫水河流域山水林田湖草空间格局与生态过程分析[J]. 邵雅琪,王春丽,肖玲,王美林,姜群鸥. 生态学报. 2019(21)
[2]南水北调中线通水后北京市辖区间水资源配置的博弈均衡[J]. 苏心玥,于洋,赵建世,李铁键. 应用基础与工程科学学报. 2019(02)
[3]“山水林田湖草是生命共同体”原则的科学内涵与实践路径[J]. 成金华,尤喆. 中国人口·资源与环境. 2019(02)
[4]气候及土地类型变化条件下阿克苏绿洲耗水特征演变[J]. 段峥嵘,祖拜代·木依布拉,夏建新,刘荣霞. 应用基础与工程科学学报. 2018(06)
[5]“山水林田湖草—人”生命共同体的内涵、问题与创新[J]. 李达净,张时煌,刘兵,张红旗,王辉民,颜放民. 中国农业资源与区划. 2018(11)
[6]系统治理——坚持山水林田湖草是一个生命共同体[J]. 吴浓娣,吴强,刘定湘. 水利发展研究. 2018(09)
[7]“山水林田湖草生命共同体”的内涵、特征与实践路径——以承德市为例[J]. 王波,王夏晖,张笑千. 环境保护. 2018(07)
[8]区域水资源以供定需优化配置模型研究[J]. 王丽珍,黄跃飞,赵勇,李海红,朱永楠. 应用基础与工程科学学报. 2017(06)
[9]焉耆盆地绿洲灌区生态安全下的地下水埋深合理界定[J]. 王水献,吴彬,杨鹏年,李霞,董新光. 资源科学. 2011(03)
[10]极端干旱区8个绿洲防护林地土壤水盐分布特征及其与地下水关系[J]. 赵新风,李伯岭,王炜,张鹏,徐海量,叶茂. 水土保持学报. 2010(03)
博士论文
[1]变化环境下流域/区域水循环特征与规律研究[D]. 毕彦杰.中国水利水电科学研究院 2017
硕士论文
[1]河套灌区农田生态地下水埋深及不同种植模式作物最适灌水量研究[D]. 常春龙.内蒙古农业大学 2015
本文编号：3296296
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