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阴山北麓塔布河流域产水量时空变化规律研究

节水灌溉 2023年第10期 98-107页

作者：张鑫建龙胤慧廖梓龙索梅芹河北工程大学水利水电学院河北邯郸056038 河北工程大学河北省智慧水利重点实验室河北邯郸056038 中国水利水电科学研究院内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站北京100038 水利部牧区水利科学研究所呼和浩特010020

塔布河是内蒙古高原西部流域面积最大的内流河,也是北方生态屏障核心区,研究其水源供给服务对当地农牧业发展和生态环境保护具有重要意义。基于InVEST模型和情景分析法,揭示近20年塔布河流域产水量的时空格局及其对降水量变化和土地利... 详细信息

塔布河是内蒙古高原西部流域面积最大的内流河,也是北方生态屏障核心区,研究其水源供给服务对当地农牧业发展和生态环境保护具有重要意义。基于InVEST模型和情景分析法,揭示近20年塔布河流域产水量的时空格局及其对降水量变化和土地利用变化的响应规律,定量评价退耕还草工程对研究区水源涵养的影响。研究结果表明:2000-2020年,塔布河流域土地利用以耕地向草地转变为主,退耕还草显著促进产水量的增加;塔布河流域产水量年际呈波动减少趋势,多年平均产水总量为7752万m^(3),多年平均产水深度为8.63 mm;在空间上产水量整体为南多北少,山丘区产水量显著大于山间盆地平原区和一般平原区,产水量显著增加的类型是草地;流域产水量受降水变化影响较大,受土地利用变化影响较小,在月季尺度上与气温和潜在蒸散量存在较为明显关系。

关键词： InVEST模型产水量土地利用降水量塔布河流域

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典型草原区水资源承载能力评价方法研究

典型草原区水资源承载能力评价方法研究

作者：龙胤慧河北工程大学

学位级别：硕士

典型草原区不仅是重要的畜牧业基地，同时也是北方地区的生态屏障，研究典型草原区水资源承载能力对促进牧区经济社会可持续发展和维持草原生态平衡具有重要的现实意义。针对典型草原区干旱少雨、生态脆弱的特殊性，结合牧区农牧业及工... 详细信息

典型草原区不仅是重要的畜牧业基地，同时也是北方地区的生态屏障，研究典型草原区水资源承载能力对促进牧区经济社会可持续发展和维持草原生态平衡具有重要的现实意义。针对典型草原区干旱少雨、生态脆弱的特殊性，结合牧区农牧业及工业发展的需求，本文对典型草原区水资源承载能力评价方法进行研究。在总结国内外现有承载能力研究成果的基础上，科学给出了典型草原区水资源承载能力的定义、内涵及特点，并判识了典型草原区水资源承载能力受承载主体、承载客体和主客体耦合的共同影响。文中分析了现有水资源承载能力评价方法的利弊，结合典型草原区水资源承载能力评价的要求，提出了三种评价方法——基于模糊分析的评价指标体系法、基于供需平衡的承载能力计算模型法和地理信息系统法，为定性与定量，静态与动态评价典型草原区水资源承载能力提供了依据。针对提出的三种评价方法，对现状年（2009年）达茂旗的水资源承载能力进行评价进行了验证对比分析，三种方法评价结果均表明，达茂旗全旗水资源承载能力处于较弱甚至弱的水平。为了实现草原生态保护与经济社会发展“双赢”的目标，预设5种不同的典型草原区发展模式，并对5种情景下不同规划水平年的水资源承载能力进行了评价，评价结果表明，实行最严格水资源管理制度的B-2情景对水资源承载能力的改善效果最明显。

关键词：典型草原区水资源承载能力评价评价指标体系承载能力计算模型地理信息系统

浑善达克沙地归一化植被指数动态变化及其对标准化降水蒸散发指数的时空响应关系

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中国水利水电科学研究院学报（中英文） 2022年第3期20卷 221-230页

作者：邓腾林宋一凡王明新赵义平王子河刘迪龙胤慧中国水利水电科学研究院内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站北京100038 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 水利部牧区水利科学研究所内蒙古呼和浩特010020

本文采用GIMMS3g NDVI数据集和气候研究委员会SPEI数据集,通过像元尺度的相关分析,识别了浑善达克沙地1982—2015年NDVI(归一化植被指数,Normalized Differnce Vegetation Index)动态变化及其与SPEI(标准化降水蒸散发指数,Standardized ... 详细信息

本文采用GIMMS3g NDVI数据集和气候研究委员会SPEI数据集,通过像元尺度的相关分析,识别了浑善达克沙地1982—2015年NDVI(归一化植被指数,Normalized Differnce Vegetation Index)动态变化及其与SPEI(标准化降水蒸散发指数,Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)在不同时间尺度上的响应关系。研究区近34年来平均NDVI为0.22,沙地植被总体呈恢复趋势,NDVI增加面积占沙地面积的55.56%。研究区NDVI与不同时间尺度SPEI显著性相关(α=0.05)面积占区域总面积的86.38%。与NDVI相关性最强的为SPEI-03,其次为SPEI-24,呈两极化现象。从不同季节来看,NDVI对SPEI的敏感程度依次为夏季(SPEI-3,51.17%)>生长季(SPEI-3,46.88%)>秋季(SPEI-3,40.32%)>春季(SPEI-9,33.37%)。总体而言,浑善达克沙地植被生长受中短期水热条件变化影响显著。本研究成果有助于进一步揭示变化环境下浑善达克沙地生态水文过程,对该地区生态修复与沙漠化防治具有一定的借鉴意义。

关键词：浑善达克沙地 NDVI SPEI 动态变化时空响应

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黄河包头段水质状况短期预测

南水北调与水利科技 2012年第5期10卷 56-58,107页

作者：龙胤慧郭中小魏永富廖梓龙河北工程大学水电学院河北邯郸056021 水利部牧区水利科学研究所呼和浩特010020 中国水利水电科学研究院研究生部北京100038

包头市是中国重要的重工业基地,也是严重缺水城市,流经包头市南缘的黄河成为包头市可利用的重要地表水源,因此准确地预测黄河包头段地表水污染物浓度及其趋势变化具有重要的理论和现实意义。采用灰色残差辨识法对黄河包头段地表水体建... 详细信息

包头市是中国重要的重工业基地,也是严重缺水城市,流经包头市南缘的黄河成为包头市可利用的重要地表水源,因此准确地预测黄河包头段地表水污染物浓度及其趋势变化具有重要的理论和现实意义。采用灰色残差辨识法对黄河包头段地表水体建立DO、TB、IMn和NH3-N四项污染指标的水质预测模型,预测结果表明,DO、TB和NH3-N三项污染指标预测结果与实测结果基本吻合,而IMn指标波动性较大,可能是由于不合理放牧及化肥过量使用导致实测值无规律变化造成的,但总的预测变化趋势符合实际情况。

关键词：水质短期预测灰色残差辨识法水质模型

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基于证据理论的灌溉工程方案优选

中国农村水利水电 2012年第8期 30-33页

作者：廖梓龙魏永富郭中小龙胤慧水利部牧区水利科学研究所内蒙古呼和浩特010020 中国水利水电科学研究院研究生部北京100048 河北工程大学水电学院河北邯郸056021

灌溉工程方案的优选受到自然资源、技术水平、环境影响、社会经济等因素的制约,是一个包含有众多不确定性的复杂过程。在分析鄂尔多斯市现状水资源开发利用程度和考虑节水灌溉研究成果的基础上,选取技术、资源、环境、经济、社会5个一... 详细信息

灌溉工程方案的优选受到自然资源、技术水平、环境影响、社会经济等因素的制约,是一个包含有众多不确定性的复杂过程。在分析鄂尔多斯市现状水资源开发利用程度和考虑节水灌溉研究成果的基础上,选取技术、资源、环境、经济、社会5个一级指标及其下属的28个二级指标,建立灌溉工程方案优选模型,接着确定各指标影响下不同决策的合适程度,并建立相应的知识矩阵,最后采用DS合成规则融合各知识矩阵的基本概率分布,研究结果表明,鄂尔多斯市灌溉工程方案最优程度由高至低依次是卷盘式喷灌、大型时针式喷灌、移动式喷灌、低压管道灌溉。

关键词：证据理论 DS合成规则灌溉工程方案优选

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锡林河下游河谷平原区降水时序演变规律研究

中国农村水利水电 2016年第11期 101-105,109页

作者：刘慧文郭中小龙胤慧廖梓龙中国水利水电科学研究院北京100048 水利部牧区水利科学研究所呼和浩特010020

锡林河下游河谷平原区属典型草原区,生态系统脆弱,对降水时序变化十分敏感,分析和研究该区域降水时序演变规律意义重大。基于四个站点1958-2013年逐日降水资料,分别采用趋势分析法、Mann-Kendall检验法、Morlet小波分析法对锡林河下游... 详细信息

锡林河下游河谷平原区属典型草原区,生态系统脆弱,对降水时序变化十分敏感,分析和研究该区域降水时序演变规律意义重大。基于四个站点1958-2013年逐日降水资料,分别采用趋势分析法、Mann-Kendall检验法、Morlet小波分析法对锡林河下游河谷平原区降水量年尺度和季尺度时间序列变化进行了丰枯对比和多周期分析。研究表明:1958年以来锡林河下游河谷平原区年降水量以4.5 mm/10 a的速度递减,该区域降水量在不同时间尺度上发生了不同程度的偏丰-偏枯的循环交替过程,发生震荡变化的周期主要为3、5、8、19 a;在季尺度上,呈春季微增-夏季强减-秋季微减-冬季微增的特点,其中夏季降水量与年降水量存在高度一致性。

关键词：锡林河流域降水量趋势分析突变检验小波分析

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含水层非线性流研究进展

水利水电技术 2013年第9期44卷 119-122页

作者：廖梓龙魏永富郭中小龙胤慧水利部牧区水利科学研究所内蒙古呼和浩特010020 中国水利水电科学研究院研究生部北京100038 河北工程大学水电学院河北邯郸056021

通过综述非线性流研究的现有成果,指出了研究范围(时空尺度)、建模过程和求解方法是现状研究的难点,探讨了含水层非线性流的未来研究方向。

关键词：非线性流达西定律 Izbash方程 Forchheimer方程

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干旱区灌溉饲草料地载畜量计算方法

农业工程学报 2014年第22期30卷 87-94页

作者：廖梓龙魏永富郭中小徐晓民龙胤慧宋一凡水利部牧区水利科学研究所呼和浩特010020 中国水利水电科学研究院水资源研究所北京100038

水分是制约干旱区荒漠草原草畜平衡管理的最关键因子,解决这一问题的关键在于如何合理实现"以水定草,以草定畜,实现水草畜平衡"的思路。鉴于传统理论载畜量计算方法在产草量估测和牲畜采食量计算中存在较大误差,该文从水量平衡角度出发... 详细信息

水分是制约干旱区荒漠草原草畜平衡管理的最关键因子,解决这一问题的关键在于如何合理实现"以水定草,以草定畜,实现水草畜平衡"的思路。鉴于传统理论载畜量计算方法在产草量估测和牲畜采食量计算中存在较大误差,该文从水量平衡角度出发,提出了基于水草畜平衡的理论载畜量计算方法,以内蒙古中部达尔罕茂明安联合旗为研究区域,根据不同降水量和灌溉水量条件下的水分生产率曲线,对1 a生优质牧草青贮玉米进行估产,在分析不同体质量下绵羊采食和饮水规律的基础上,分别计算出草量载畜量和水量载畜量,以此确定理论载畜量。计算结果表明,在丰水年情景,该文方法比传统方法多6只羊/万m2,有利于提高畜牧业的经济效益;在枯水年情景,该文方法比传统方法少7只羊/万m2,有利于保护草原生态,避免草原退化。该文提出的载畜量计算方法适用于达茂旗荒漠草原,对牧区畜牧业的可持续发展和草原生态环境保护具有重要的指导作用。

关键词：灌溉降雨动物载畜量饲草料地水草畜平衡荒漠草原

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干旱牧区草地植被生态质量现状及需水研究

中国农村水利水电 2013年第6期 49-52,56页

作者：贾利民焦瑞廖梓龙龙胤慧水利部牧区水利科学研究所呼和浩特010020 中国水利水电科学研究院研究生部北京100044

总结了我国干旱牧区草地植被分类及分布情况,采用退化程度、植被盖度、产草量3个指标综合评价干旱牧区草原植被生态现状。以鄂尔多斯高原的毛乌素沙地荒漠化草原区进行的试验为例,研究了干旱牧区地下水埋深与天然草地植被生长状态的关系... 详细信息

总结了我国干旱牧区草地植被分类及分布情况,采用退化程度、植被盖度、产草量3个指标综合评价干旱牧区草原植被生态现状。以鄂尔多斯高原的毛乌素沙地荒漠化草原区进行的试验为例,研究了干旱牧区地下水埋深与天然草地植被生长状态的关系,研究结果表明地下水位在一定程度上直接影响表层土壤含水率的大小;随着地下水埋深的增加,天然植被的盖度、密度、种群丰富度等出现递减的趋势;在植被适宜地下水埋深附近,植被生长发育相对良好,出现频率和盖度高;天然植被的最适宜地下水埋深是2.0～4.0m。

关键词：干旱牧区草地植被生态质量生态需水