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[期刊] 资源科学
[作者]
王武科 李同升 徐冬平 张洁
流域水资源调度系统是一个具有复杂结构的开放巨系统,具有高阶次、多变量、多回路和强非线性的反馈结构,系统行为往往具有反直观的特性。运用系统动力学理论与方法建立流域水资源调度系统模型较传统的数学模型更能充分刻画系统的非线性结构和动态特征。本文以渭河流域关中地区为例,在深入分析系统内外因素及其反馈关系的基础上,运用系统动力学(SD)构建渭河流域关中地区水资源调度系统模型,以模型为基础,建立了渭河流域水资源调度的5种方案,即规划调度方案、经济优先发展方案、生态保护调度方案、需水量调度方案和缺水量动态调度方案,并采用VensimPLE软件进行系统仿真,获取2020年末5种调度方案的仿真结果。从经济效益、...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
赵安周 刘宪锋 朱秀芳 潘耀忠 李宜展
以渭河流域为例,从流域水文循环的角度出发,在SWAT(Soil and Water Assessment Tool)分布式水文模型和Palmer干旱指数(Palmer Drought Severity Index)原理的基础上提出了干旱分析模型SWAT-PDSI,对渭河流域干旱的时空演变规律和发生频率进行了分析。研究结果表明:1经率定和验证的SWAT模型能够较好地模拟渭河流域的水文变化过程;2利用SWAT-PDSI对典型干旱事件(1995年干旱)的评估结果显示,该模型能较好地反映渭河流域干旱的时空差异和变化规律;3渭河流域、渭河干流和泾河流域均表现为变干的趋势,而北洛河流域表现为变湿的趋势,但均未通过95%的置信水平检验;4渭河流域多数子流域的SWAT-PDSI多年平均值处于-1~1,说明该流域多数地区处于正常状态;5渭河流域北部的北洛河流域和泾河流域的上游地区易发生干旱,发生中等以上、严重以上和极端干旱事件的频率最高。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
黎云云 畅建霞 金文婷 郭爱军 王东林
【目的】研究SWAT模型在渭河流域水文循环过程模拟上的适用性,为渭河流域时空径流响应研究奠定基础。【方法】依据林家村、咸阳、华县、张家山和状头5个水文站,将渭河流域划分成5个子区间,基于SWAT分布式水文模型,对各子区间1978-1982年和1983-1986年的月径流过程分别进行校准和验证,并对各分区径流模拟结果的合理性进行分析。【结果】渭河流域各水文站月模拟流量过程与实测流量过程均拟合较好,校准期林家村、咸阳、华县、张家山和状头5个水文站的相关系数分别为0.73,0.81,0.86,0.79,0.79
[期刊] 资源科学
[作者]
史恒通 赵敏娟
对流域生态系统服务进行全价值评估有利于相关流域治理政策的建立,实现流域的可持续发展。本文应用选择试验模型法,对我国流域生态系统服务的非市场价值进行评估,并以渭河流域陕西段为例进行实证研究。在生态功能属性和指标的合理选取基础上进行选择试验模型设计和问卷调查,进一步分析渭河流域城乡居民对流域生态系统服务的认知差异,以及测算相关样本的支付意愿,最终进行非市场价值估算。研究结果表明:1相对于城镇居民,农村居民不在意水土流失方面生态系统服务的改善,而更关心水资源数量和质量,以及自然景观和生态旅游条件等方面的改善;2渭河流域居民对水资源质量这一生态指标具有最高的支付意愿,对水土流失强度这一生态指标具有次高...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
张洁 李同昇 王武科
以渭河流域(干流地区)为例,以水资源利用为主线,利用系统动力学方法,建立了渭河流域人地关系地域系统动态仿真模型,并利用Venple软件,选取经济高速发展模式、缺水反馈模式、缺水污染反馈模式、调水耦合模式等4种方案对该系统进行调控实验。结果表明:与传统的数理模型比较,利用系统动力学模型对流域人地关系地域系统进行模拟更能够反映出流域系统的非线性、高阶次和反馈性的特征,可以较好的模拟流域水资源、污染和经济发展的耦合关系;通过对4种情形下建立的不同模式的运行结果进行比较,发现在经济高速发展模型中经济发展速度最快,但是加重了生态环境的负担,同时水资源和经济的矛盾会急剧恶化;缺水反馈模式和缺水污染反馈模式考虑了资源和环境的限制,是对经济高速发展模式的完善;调水调控模式将区外水资源引入渭河流域,在一定程度上减轻了环境和资源压力,经济保持一定的增长速度,是最接近实际,也是目前对渭河流域人地系统进行调控最可取的方案。建议政府部门在政策制定时考虑经济、资源、环境的统筹发展,综合考虑各种约束条件可能对区域发展造成的影响,使决策更为科学合理。
[期刊] 农业技术经济
[作者]
杨春伟 赵秀生 于素花 戴健
本文针对塔里木河 (以下简称塔河 )流域水资源调配的平衡性和合理性难题 ,根据塔河水资源特征和供水的基本特征 ,结合系统动力学原理 ,建立了一个水资源调配SD模型 ,对塔河进行了仿真模拟和研究 ,并提出了水调配方案 ,为国家实施塔河生态环境建设工程提供了科学依据。
[期刊] 中国人口.资源与环境
[作者]
高蕾 任志远 王丽霞
陕西省渭河流域位于干旱、半干旱区,流域内许多城市都面临着水资源短缺问题。水资源社会可再生性是水资源在利用过程中所表现出的特性,其值的增强对于实现水资源的高效利用具有重要意义。本文针对陕西省渭河流域提出了基于若干指标来综合表征缺水城市水资源社会可再生性的方法,并在此基础上对该流域6个城区的水资源社会可再生性进行了评价。通过建立城市水资源社会可再生性评价指标体系、分级评价标准,引入灰色关联理论,构建了灰色关联分析等级评价模型,并运用该模型分析了研究区域内各城区的水资源可再生程度。研究结果表明,宝鸡的水资源社会可再生性最强,西安、咸阳较强,杨凌区中等,渭南、铜川较弱。本文最后提出了增强这些城市水资源...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
石敏俊 陶卫春 赵学涛 宋现锋
石羊河流域的生态环境退化对于河西走廊乃至西北干旱地区的生态安全形成了严重的威胁。论文构建了基于GBEM模型的分布式水资源管理模型,研究了在生态重建目标下石羊河流域水资源空间配置优化方案和实现途径。分析结果显示,"石羊河流域重点治理规划"的预期目标难以实现,应当在不影响生态重建目标的前提下,以提高流域整体的水资源利用效益为导向,优化水资源利用的空间组织,并通过流域内部的利益补偿,解决水资源空间配置优化带来的区域间收入差异问题。应通过推进水权交易实现水资源空间配置优化及相应的利益补偿,在提高水效益的同时,促进水资源分配的公平。生态退化严重的民勤湖区的农业人口需要逐步转移出来,以减轻当地的生态环境负...
[期刊] 生态经济
[作者]
王晓宇 袁汝华 王维
新形势下，黄河流域水资源已经具备了重新调配的条件。通过系统分析流域水资源配置新形势各要素对其配水格局的动态影响，构建新形势下黄河流域水资源配置系统动力学（system dynamics，SD）模型，根据模型仿真结果提出黄河流域水资源动态配置方案。结果表明：新形势前（2010—2013年），黄河流域水量分配偏好中下游地区；新形势后至基准年（2014—2019年），流域配水格局重心逐渐向黄河上游移动，供水区水资源供需缺口总量减少近5.6亿立方米；基准年至南水北调西线工程生效前（2020—2029年），流域水资源配置规模和供水区水资源供需缺口量的变化基本延续2014—2019年的发展趋势；西线工程生效后（2030—2035年），流域水资源配置格局重心向下游倾斜，供水区水资源供需缺口出现结构性下降。
关键词：
水资源配置 系统动力学 新形势 黄河流域
[期刊] 生态经济
[作者]
王晓宇 袁汝华 王维
新形势下，黄河流域水资源已经具备了重新调配的条件。通过系统分析流域水资源配置新形势各要素对其配水格局的动态影响，构建新形势下黄河流域水资源配置系统动力学（system dynamics，SD）模型，根据模型仿真结果提出黄河流域水资源动态配置方案。结果表明：新形势前（2010—2013年），黄河流域水量分配偏好中下游地区；新形势后至基准年（2014—2019年），流域配水格局重心逐渐向黄河上游移动，供水区水资源供需缺口总量减少近5.6亿立方米；基准年至南水北调西线工程生效前（2020—2029年），流域水资源配置规模和供水区水资源供需缺口量的变化基本延续2014—2019年的发展趋势；西线工程生效后（2030—2035年），流域水资源配置格局重心向下游倾斜，供水区水资源供需缺口出现结构性下降。
关键词：
水资源配置 系统动力学 新形势 黄河流域
[期刊] 资源科学
[作者]
蒲金涌
根据渭河上游渭源等11县(区)国家基本(一般)气象站1971年-2008年逐月气温、降水量、相对湿度、日照时数、风速等资料及渭河上游北道水文站1971年-2008年径流量资料,利用Penman-monteith(98版)公式计算了该区域的潜在蒸散量。建立了评价该地区干湿状况的干燥指数模型,对该区域气候、潜在蒸散量、干湿指数的变化特征及其干湿状况对地表水资源的影响进行了分析。结果表明,自1971年以来,渭河上游区域气温以0.3℃/10a的线性趋势上升;降水量呈较明显的周期变化;潜在蒸散以23mm/10a的线性趋势增加。干燥指数总体呈上升趋势,变化阶段性较强。1971年-1984年以0.826/1...
[期刊] 经济地理
[作者]
曹琦 陈兴鹏 师满江
基于系统动力学建模方法,应用DPSIRM因果网模型建立指标体系,构建黑河流域水资源管理模型,并仿真模拟了黑河流域甘州区3种不同的未来水资源管理模式。结果表明:①基于SD构建的DPSIR水资源评价模型能够有效地模拟研究区水资源系统;②水资源管理模式中,情景Ⅰ和情景Ⅱ在人口增长,经济发展以及水资源高效利用方面都有优化,情景Ⅲ的模拟结果:人口增长趋于稳定;得益于第三产业的贡献,经济增长明显加大,同期三次产业结构也比较科学合理;到2030年,需水量6.48亿m3小于潜在可利用水量7.98亿m3保证了地区的生态用水;灌区用水户的满意度,有利于节水型社会的全面建设;③情景Ⅲ以提高水资源管理绩效为主要目的,从提高研究区人口承载力、产业结构调整、水资源供需配置、提高工业用水效益、明晰水权水价方面优化了情景Ⅰ和情景Ⅱ的不足。情景Ⅲ水资源管理模型中指标体系所体现出的技术进步和管理方式,不仅仅是对未来甘州区节水型社会建设方向预测和提升,也是研究区未来人口、社会发展及水资源管理模式的最优方案。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
丁浩 张洪波 张靖铷 吴延锐 邵淑婷 姚聪聪 吕丰光
[目的]解析气候变化下渭河流域干旱事件发生频率与强度以及时空演变趋势,预估未来区域干旱发生发展情势,为渭河流域未来旱灾防控和水安全保障提供参考依据。[方法]基于CMIP5统计降尺度数据集NEXGDDP中的CanESM2全球气候模式数据,采用象限转换校正方法实施校准,并利用游程分析等方法,从干旱指标标准化降水蒸散发指数(SPEI)与干旱事件特征的角度,分析渭河流域历史基准期(1966—2005年)与未来期(2021—2060年)2种排放情景(RCP4.5与RCP8.5)下的干旱时空演变特征,研究渭河流域干旱事件频率的空间特征与持续性变化。[结果]历史基准期与未来期SPEI在年际尺度下均呈下降趋势,其中RCP8.5情景下渭河流域春旱会显著加剧;未来干旱事件发生频率将呈现“两头减少,中间增多”的态势,即轻旱与特旱高频区域减少,中旱与重旱高频区域增多;流域尺度上,未来发生短历时干旱事件的频率有所减小,中长历时干旱事件频率增加,其中流域北部与渭河源头区的长持续性干旱事件发生频率会显著减小;未来不同间隔干旱事件的发生频率变化不大,依旧以1～6个月间隔的干旱事件为主,局地会有一定差异性。[结论]春季与冬季将是渭河流域未来干旱风险防范的重点季节,流域西部是冬旱防范的重点区域;未来轻旱与中旱仍是渭河流域最主要的干旱类型,但要警惕发生频率持续走高的中旱与重旱灾害所带来的风险;未来期流域中长历时干旱事件会有所增加,应采取应对措施减轻长持续性干旱事件给流域工农业生产带来的不利影响。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
周凯 王义民
【目的】探究渭河流域气象干旱的时空分布特征及演变规律,为该流域社会经济的可持续发展提供支持。【方法】以渭河流域1960-2016年20个气象站逐月降水量和月平均气温数据为基础,基于标准化降水蒸散指数定量描述干旱,并运用经验函数正交分析法(EOF)对渭河流域各站点组成的历史干旱指数矩阵进行分解,分离干旱场的时空分布结构;采用具有一定物理意义的互不相关的典型分布模态代替原干旱场研究流域干旱空间分布规律,采用典型分布模态对应的时间系数研究流域干旱的时间分布规律。【结果】渭河流域气象干旱场干旱指数矩阵分解得到的前5个特征值的累积方差贡献率达到86.44%,但仅前2个特征值通过了North显著性检验,累积方差贡献率接近75%;模态一时间系数的线性趋势斜率小于0,且通过了0.01显著性水平检验;模态一时间系数于1984年、1986年、1989年发生3次突变,到1996年达到0.05显著性水平。【结论】渭河流域气象干旱场存在全流域一致型和东南-西北反位相型两种空间分布模态,两种空间分布模态对应全流域干旱少雨、湿润多雨、东南湿润西北干旱、东南干旱西北湿润4种干旱表现形式;模态一时间系数有显著减小趋势,反映流域干旱化趋势日益显著,而模态二时间系数无显著变化。
[期刊] 经济与管理研究
[作者]
王奕淇 李国平
本文首先基于科斯定理进行理论分析，构建水足迹视角下的流域生态补偿标准计量模型，通过比较流域上、下游地区的水足迹和实际可用水量，判断生态盈亏状态。然后以渭河流域为例，测算得到下游地区应向上游地区支付１６．０７亿元的生态补偿额，并根据水资源可利用量进一步分配，得到下游地区的西安市应分别支付定西市、天水市５．０９亿元、６．０５亿元，渭南市应分别支付定西市、天水市２．２５亿元、２．６８亿元。该结果既可弥补生态盈余区域的水资源价值，又充分考虑了生态赤字区域的补偿能力，有利于流域上、下游生态保护和经济发展的公平与效率，实现生态资源的永久保护，同时也为确定流域生态补偿标准提供了借鉴。
关键词：
水足迹 流域生态补偿 补偿标准
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