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永定河流域水生态补偿标准研究

水利学报 2012年第6期43卷 740-748页

作者：付意成阮本清许凤冉储立民中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

生态补偿是用水竞争激烈的流域遏制水环境恶化趋势,实现向可持续开发利用转变的重要手段。生态补偿标准的核算是实施生态补偿的关键环节。针对流域水生态补偿实施中的不足,借鉴国内外在理论体系、管理体制、运行机制相关层面的研究成果... 详细信息

生态补偿是用水竞争激烈的流域遏制水环境恶化趋势,实现向可持续开发利用转变的重要手段。生态补偿标准的核算是实施生态补偿的关键环节。针对流域水生态补偿实施中的不足,借鉴国内外在理论体系、管理体制、运行机制相关层面的研究成果,构建了完善补偿标准的理论框架。以永定河流域为研究对象,给出了流域水生态补偿标准的实施依据。并根据水量水质不可分割特性,给出了跨区域的水量、水质补偿标准测算方法,探讨了基于污染物处理水平的补偿标准计算过程。最后针对补偿标准测算中出现的问题,给出了完善流域水生生态补偿机制的建议。

关键词：水生态补偿标准水量水质测算方法永定河

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永定河流域农业土壤氮磷损失的计算及分析

农业工程学报 2012年第16期28卷 133-139页

作者：付意成阮本清许凤冉中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

为了解决当前农业生产过程中氮磷损失量计算过程中存在的不确定性问题,该文结合硝酸盐、铵盐与土壤颗粒结合类型的差异,从氮循环的角度定量评价降雨径流作用下的土壤氮损失量;结合磷元素的运移与土壤类型密切相关的特性,通过对土壤中的... 详细信息

为了解决当前农业生产过程中氮磷损失量计算过程中存在的不确定性问题,该文结合硝酸盐、铵盐与土壤颗粒结合类型的差异,从氮循环的角度定量评价降雨径流作用下的土壤氮损失量;结合磷元素的运移与土壤类型密切相关的特性,通过对土壤中的溶解态、颗粒态磷质量分数进行计算,确定农田径流量对应下的土壤磷损失量。永定河流域化学肥料施用量过大,致使土壤总氮损失量为96kg/hm2,总磷损失量为9kg/hm2,研究区内部的氮磷损失量数值差异较大。由于流域氮磷损失量计算方法充分考虑了流域土壤及施肥特性,因此,计算结果具有一定的合理性和适用性。本研究为土壤氮磷损失计算以及流域农业生产面源污染的源头控制提供依据。

关键词：氮磷土壤硝酸盐损失量铵盐损失量磷损失量永定河流域

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生态脆弱地区适宜节水强度研究

水利学报 2008年第7期39卷 809-814页

作者：阮本清韩宇平蒋任飞许凤冉中国水利水电科学研究院北京100044 华北水利水电学院河南郑州450045 中水珠江规划勘测设计有限公司广东广州510610

选择宁夏青铜峡引黄灌区为研究对象,根据确保既不发生盐渍化也不发生荒漠化控制地下水埋深的原则,运用MODFLOW软件,构建了研究区的地下水数值模拟模型。采用情景分析方法,在模拟9种节水灌溉方案地下水埋深的生态适宜性基础上,给出了研... 详细信息

选择宁夏青铜峡引黄灌区为研究对象,根据确保既不发生盐渍化也不发生荒漠化控制地下水埋深的原则,运用MODFLOW软件,构建了研究区的地下水数值模拟模型。采用情景分析方法,在模拟9种节水灌溉方案地下水埋深的生态适宜性基础上,给出了研究区适宜节水强度推荐方案。推荐方案对应的节水规模为全年引黄水量44.71亿m3,与2000年的60.29亿m3引水量相比,节水强度达到了25.8%,此为该灌区的适宜节水强度。

关键词：青铜峡灌区 MODFLOW 地下水埋深节水强度

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基于四水转化的灌区耗水量计算模型

水利学报 2009年第10期39卷 1196-1203页

作者：王成丽蒋任飞阮本清许凤冉中国水利水电科学研究院综合事业部北京100038 中水珠江规划勘测设计有限公司规划处广东广州510610 中国水利水电科学研究院科研计划处北京100038 中国水利水电科学研究院水力学研究所北京100038

针对以往灌区耗水量计算方法的不足和灌区水循环机制的特点,本文建立了基于四水(即大气水、地表水、地下水和土壤水)转化的灌区耗水量计算模型。该模型把灌区划分为农田、林草地、荒地、湖泊湿地和城镇用地五类水均衡模块,重点考虑了人... 详细信息

针对以往灌区耗水量计算方法的不足和灌区水循环机制的特点,本文建立了基于四水(即大气水、地表水、地下水和土壤水)转化的灌区耗水量计算模型。该模型把灌区划分为农田、林草地、荒地、湖泊湿地和城镇用地五类水均衡模块,重点考虑了人类活动对灌区农业、工业、生活和生态耗水量的影响。以宁夏青铜峡引黄灌区为例,详细计算了各种耗水类型的耗水总量和耗用的黄河水总量,并定量分析了各水均衡要素间的相互转化关系。模拟计算结果与试验观测结果对比分析表明,该模型在平原灌区具有较好的模拟精度,能够应用于生产实践。

关键词：四水转化灌区耗水水均衡模块计算模型青铜峡灌区

基于球状模型参数的地下水水位空间变异特性及其演化规律分析

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水利学报 2008年第5期39卷 573-579页

作者：阮本清许凤冉蒋任飞中国水利水电科学研究院北京100044 中水珠江规划勘测设计有限公司规划处广东广州510610

根据宁夏青铜峡灌区169眼观测井的20世纪90年代逐月地下水埋深观测资料,应用地质统计学方法,结合GIS技术,研究了灌区地下水水位的空间变异特性在年际和年内的演变规律。地下水埋深样本呈对数正态分布,利用球状模型拟合变异函数,通过研... 详细信息

根据宁夏青铜峡灌区169眼观测井的20世纪90年代逐月地下水埋深观测资料,应用地质统计学方法,结合GIS技术,研究了灌区地下水水位的空间变异特性在年际和年内的演变规律。地下水埋深样本呈对数正态分布,利用球状模型拟合变异函数,通过研究球状模型参数中短轴变程与长轴变程的比值,发现样本存在不同程度的几何各向异性,但逐年趋于各向同性;各向异性程度的年内变化与灌溉过程有关,地下水埋深越浅,其各向异性程度越强。球状模型参数中的块金值与基台值的比值反映地下水埋深样本具有中等的空间相关性,其大小与灌溉活动关系密切,地下水埋深越浅,空间相关性越大,反之亦然。克里金插值结果表明,灌区地下水埋深总体上逐年增加,在年内变化上,顺着地下水自南向北的流向,地下水位随灌溉呈周期性涨落变化。

关键词：青铜峡灌区地下水位时空变异地质统计学 GIS 球状模型

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流域生态补偿研究进展与实践

水利学报 2008年第10期39卷 1220-1225页

作者：阮本清许凤冉张春玲中国水利水电科学研究院北京100044

本文详细综述了国内外在流域生态补偿概念、理论基础、补偿标准及其测算技术等方面的研究进展,系统分析和总结了国际和国内采用政府、市场、法律等手段开展流域生态补偿的实践经验。在此基础上,提出了我国流域生态补偿的科研和实践中亟... 详细信息

本文详细综述了国内外在流域生态补偿概念、理论基础、补偿标准及其测算技术等方面的研究进展,系统分析和总结了国际和国内采用政府、市场、法律等手段开展流域生态补偿的实践经验。在此基础上,提出了我国流域生态补偿的科研和实践中亟待解决的问题,以及国内外研究和实践所带来的启示。

关键词：流域生态补偿生态服务付费机制可持续发展

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小浪底水库排沙对下游鱼类的影响研究

水利学报 2012年第10期43卷 1146-1153页

作者：白音包力皋许凤冉陈兴茹陈文学中国水利水电科学研究院水力学研究所北京100038 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

采用现场调查和室内实验相结合的方法研究了黄河小浪底水库排沙期间下游河流出现鱼类死亡现象的原因。2010年度小浪底水库排沙期间,下游出现了高含沙水流过程,伴随出现了鱼类死亡现象,调查发现受影响鱼类有5目5科11种。水库排沙期间的... 详细信息

采用现场调查和室内实验相结合的方法研究了黄河小浪底水库排沙期间下游河流出现鱼类死亡现象的原因。2010年度小浪底水库排沙期间,下游出现了高含沙水流过程,伴随出现了鱼类死亡现象,调查发现受影响鱼类有5目5科11种。水库排沙期间的含沙量、溶解氧变化过程的现场调查及室内实验结果表明,小浪底水库排沙时细颗粒泥沙含量较高,堵塞和损坏鱼鳃是导致鱼类死亡的原因之一。当含沙量大于80kg/m3时,水体溶解氧下降至鱼类生存所需下限2mg/L以下,鱼类在短时间内缺氧而死亡;当含沙量低于60kg/m3时,根据现场调查结果及相关人员经验判断水库下游河道内不会出现鱼类死亡漂移现象。水库排沙期间,下游河道水体的含沙量与溶解氧浓度具有较好的相关性,即河道水体的溶解氧浓度随着含沙量的增加而减少,可通过控制出库含沙量及其持续时间减轻水库排沙对鱼类的影响。

关键词：水库排沙含沙量溶解氧鱼类

流域水环境库兹涅茨曲线的上下游演递规律及其启示

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长江流域资源与环境 2010年第8期19卷 975-978页

作者：许凤冉王成丽阮本清中国水利水电科学研究院北京100038

按照流域尺度从小到大,分别选择新安江流域、珠江流域和长江流域作为研究对象,通过实证分析发现上下游水环境库兹涅茨曲线遵从一定的演递规律,即上游地区往往会重复下游地区的曲线过程,但其发展阶段落后于下游地区。上下游的发展差异越... 详细信息

按照流域尺度从小到大,分别选择新安江流域、珠江流域和长江流域作为研究对象,通过实证分析发现上下游水环境库兹涅茨曲线遵从一定的演递规律,即上游地区往往会重复下游地区的曲线过程,但其发展阶段落后于下游地区。上下游的发展差异越大,这种规律表现得越明显。产生这一规律的主要原因是我国多数流域下游地区的经济发展水平一般高于上游地区,下游比上游更早地到达了环境库兹涅茨曲线的峰值,并具有了更强的环境保护能力。这一规律有助于深化对上游水资源保护的重要性的认识。国家和下游地区需要加强对上游欠缺的生态环境保护能力的支持和援助,降低上游水环境库兹涅茨曲线的峰值和曲率,从长远意义上减轻上游发展过程中对全流域生态环境产生的不利影响和生态保护代价。

关键词：流域环境库兹涅茨曲线上下游演递规律

青铜峡灌区引黄耗水量的影响因素及其时空变异规律研究

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青铜峡灌区引黄耗水量的影响因素及其时空变异规律研究

作者：许凤冉中国水利水电科学研究院

学位级别：硕士

在灌区水资源管理的过程中，摸清水平衡机制和耗水量情况是一项复杂的基础工作。本文从灌区水循环机制和耗水机理入手，研究引黄耗水量影响因素的时空变异规律，进而为区域耗水量计算方法的研究提供支撑，对流域水资源的现代化管理具有... 详细信息

在灌区水资源管理的过程中，摸清水平衡机制和耗水量情况是一项复杂的基础工作。本文从灌区水循环机制和耗水机理入手，研究引黄耗水量影响因素的时空变异规律，进而为区域耗水量计算方法的研究提供支撑，对流域水资源的现代化管理具有重要的理论意义和现实意义。本文以处于水资源严重紧缺的黄河流域的青铜峡灌区为研究对象，首先分析灌区的水循环机制，进而运用蒸发、入渗等水文学原理，分析确定灌区水循环中各耗水环节的耗水机理及其影响因素。系统地进行资料收集整理工作，应用时空变异研究方法，分析引黄耗水量的主要影响因素的时空变异规律。论文的主要内容和研究成果如下： ① 在分析青铜峡灌区水循环机制的基础上，将引黄水参与的耗水环节划分为农区的直接消耗部分和非农区的间接消耗部分，耗水环节包括各种下垫面条件下的蒸发、通过下渗和侧向补给造成的地下水系统和湖泊湿地系统的水量增量、城乡工业生活耗水、以及区域间的水量交换损失。分析了各项耗水的耗水机理及其影响因素，主要包括气象因素，下垫面条件和人类活动三个方面。 ② 在时间演变分析方面：通过时间序列的趋势、突变、周期和随机成分分析和小波分析，发现灌区气候呈干暖化趋势，存在太阳活动等因素影响下的周期性，部分因素存在一定的相依性和持续效应，时间序列的传统分析方法和小波分析方法起到了相互印证相互补充的作用;灌区近20年来引黄水量呈减少趋势，地下水埋深在年内随灌溉呈周期变化过程，年际变化则比较稳定。 ③ 在空间变异分析方面：应用空间插值、地质统计学等理论研究了灌区气象条件和地下水埋深的空间变异规律。各气象要素的分布情况表明灌区南部气候偏于暖湿，北部则偏于冷干;通过变异函数分析得到了地下水埋深在空间上的异质性和相关性程度，利用克里金插值得到了地下水埋深及其克里金标准差的空间分布情况。 ④ 在时空变异分析方面：提出了参数时空变异分析方法，结合不同时段的空间变异比较分析，研究了降水量、ET和地下水埋深的时空变异规律。发现在年际变化上，降水量和ET的空间分布特性存在与面均值变化类似的周期性，在年内变化上，二者的相对空间变异程度在夏秋季节要明显小于冬春季节;地下水埋深在农区的变幅明显高于非农区，在空间上具有中等变异性，且平均埋深越大，空间变异程度越小，其空间分布状况的年际变化较为稳定，在年内随灌溉过程呈周期性变化。

关键词：青铜峡灌区耗水量影响因素地质统计学时空变异