水利工程仿真与安全

 2011年“中央一号文件”《关于加快水利改革发展的决定》第一句话开宗明义地指出,“水是生命之源、生产之要、生态之基。”水问题长期以来一直受到人类社会的广泛关注,尤其是进入21世纪,全世界面临着水问题的空前挑战。2010年9月30日英国Nature发表封面文章指出,全球水资源危机极为严峻。同样地,受人类活动与气候变化影响,我国面临着水资源短缺、水环境恶化、水灾害频繁、水土流失加剧等一系列问题,涉及资源、环境、能源、农业和公共安全等重点领域,是影响国家可持续发展的重大战略性问题,是我国迫切需要解决的重大瓶颈。兴水利、除水害,历来是治国安邦的大事,水利工程的战略地位已经不言自明。备受瞩目的中央一号文件已得到众多部门和专家的分析解读,提出了许多有指导意义的意见和建议。可以说,已取得的共识是：水利改革发展的聚焦点实际就是水利工程建设。     

城市水环境浅新——以山西省河津市为例

城市化是人类发展的必然趋势，也是一个国家走向现代化的必然阶段，近数十年来，城市化建设进程加剧，由此出现一系列严重的城市水问题，如水资源短缺、水环境污染、水资源浪费、城市洪涝等。分析了城市化建设带来的水资源问题，探讨了河津市水问题的形成，并提出了解决城市水问题的具体措施     

应对水资源危机刻不容缓

 水是人类生存与繁衍的基本条件,是人类文明的基础,也是社会发展的重要战略资源,在人类活动中起着举足轻重的作用。中国水资源人均占有量约为2186 m³,仅为世界平均水平8800 m³的1/4,是世界上13 个水资源贫乏的国家之一。近年来,一方面随着国民经济持续快速发展以及城镇化进程的加快,用水需求量的持续增长与水资源短缺之间的矛盾日趋突出;另一方面,由于气候变化、社会活动加剧、地理条件和环境污染等原因,使得中国水资源分布极不平衡,不同地区在同一时期需要面对水多、水少、水污染等问题。在这样的背景下,中国水资源短缺形势不容乐观,水安全问题对社会发展的约束作用不断增强。因此,水资源的可持续开发与利用战略意义重大,关乎中国能否成为21 世纪全球最重要国家的发展态势,而提高全民的节水、爱水意识,发展高新技术实现水回用,提高水利用率和开发非常规水源是缓解水安全问题的重要途径。     

序

正水是生命之源、生产之要、生态之基,是人类社会赖以生存和发展的最重要的物质因素和环境因素之一.自20世纪70年代以来,随着人口急速剧增、城市快速扩张和经济高速发展,水资源、水环境、水生态问题逐渐显现,严重制约了全球经济和社会的发展.作为经济社会高速增长地区,我国水资源环境发展战略备受世人关注.我国人均水资源量少、时空分布不均,同时用水总量和用水结构差异明显,水资源短缺问题受气候变化和人类活动的双重影响,水环境质量和水生态健康面临较大压力.     

全球气候变暖的成因与影响

全球气候变化是21世纪人类社会面临的巨大挑战．作者阐述了全球变暖是气候变化的主要特征，对造成气候变暖的自然原因和人类原因进行讨论．探讨气候变暖对自然灾害、水资源、农业生产、生物种类、疾病发生、海平面变化等所产生的影响．     

浅析水资源管理和水系统科学的发展方向

由于几十年经济的粗放式发展,使得我国自然环境特别是水资源环境面临严峻的挑战。国家的＂十二五＂规划明确提出要实现经济与环境的和谐发展,加强水资源管理提上了国家的重要议程。在新的形势下,我国的水资源管理和水系统科学发展面临难得的机遇。本文对水资源管理面临的严峻挑战以及水系统科学为应对这一挑战所做的前瞻性、战略性以及交叉性研究进行了详细阐述,指出了未来水资源管理及水系统科学的发展方向。     

草地生态与可持续管理

正草地是陆地上分布最为广泛的生态系统,约占陆地总面积的26.9%,是人类生存、生产的重要基础之一。在不断加剧的全球气候变化和高强度的人类利用背景下,维持稳定的草地生态系统功能和高质量的生态系统服务,实现草地生态系统可持续发展,     

加大高技术研发力度,多举措缓解水资源危机

<正>对于人类社会的发展而言,水既是必不可少的自然资源,也是重要的社会资源。在过去的近半个世纪,人类生活方式的转变、社会经济的快速发展、自然气候的变化所导致的水资源短缺和水环境污染引发了严重的水资源危机,并正在取代石油危机而成为全世界范围的主要问题。同时,水资源危机也是现阶段人类社会发展所面临的重要议题。为了应对越来越突出的水资源危机问题,世界各国对于水资源问题的关注也在不断加强。美国自20世纪50年代就将水资源管理的     

全球气候变化对自然资源开发利用的影响

分析了全球气候变化对水资源、生物资源、农业自然资源开发利用的影响.指出全球气候变化影响着水资源的数量和空间分布.南部降水增加,北部减少,进一步加剧我国水资源南北分布的不平衡.迅速的气候变化将加速物种的绝灭和生态系统的脆弱性;促使陆地物种向两极方向和高山地区转移.气候变化使农业生产的不稳定性增加,生产布局和结构将出现变化;农业生产成本和投资增加.因此,气候变化将影响着未来自然资源的数量和地域分布及人类开发利用自然资源的方式.     

基于判别分析探析气候变化对国家脆弱性的影响

气候变化作为21世纪人类面临的最严峻挑战之一,加剧许多国家的脆弱性。针对气候变化如何影响国家不稳问题,使用判别分析、时间列分析、Holt-Winters无季节指数平滑拟合等方法,建立气候变化下的国家脆弱性评价模型和国家瘫痪的预测模型,并运用MATLAB,SPSS等软件对问题进行求解。通过研究影响因素,对防止国家成为脆弱的国家提供政策建议。     

喀斯特地区水资源系统的诊断分析

针对喀斯特地区水资源系统存在的问题,运用熵权因子分析方法分析了喀斯特地区水资源系统的主要影响因子,并通过综合得分结果对喀斯特地区水资源系统进行诊断分析。结果表明:喀斯特地区的主要影响因子有人类活动影响因子、水量因子和水资源脆弱性因子;从年际变化来看,喀斯特地区水资源系统整体状态在波动中表现出良好的发展趋势,其中2001、2003和2006年水资源系统状态较低,2014和2015年得分较高,水资源系统状态明显好转;可见,人类活动下的经济发展模式和环境生态的保护、基础水利设施的完善是保证喀斯特地区水资源安全利用的前提,而且能够有利于积极应对异常气候变化下对水资源量的影响。     

基于AHP的济南市水安全评价研究

城市化、人口膨胀及水资源利用不合理等问题使得我国水资源面临严峻挑战，特别是城市水安全问题日益突出，如何有效地评价和监测城市水安全对于人类可持续发展具有重要的意义．本文首先探讨了水安全的概念，采用改进的PSR模型选取济南市水安全影响因素，通过层次分析法确定指标权重从而构建指标体系，计算出2000年以来济南市水安全评价综合指数序列，并在此基础上进行相关分析找出了主要影响因子．结果表明：济南市水安全状况趋于改善，但压力、状态、响应呈现不同的变化幅度，人类社会经济活动对水环境的影响较大．最后提出了解决济南市水安全问题的保障措施．     

我国水资源的可持续利用与环境教育

水资源可持续发展是人类在21世纪中面临的一大挑战。水资源的短缺、水环境的污染是全球水资源存在的主要问题。我国水资源并不富裕,为了满足工农业生产和人民生活需要,应大力提倡开源节流,节约用水;同时研究和探索中水回用、雨水、海水、空中水的利用技术,以确保长期水供应的可持续性。为此必须加强环境教育,使全民认识我国水资源的现状,珍惜爱护水资源。     

基于气候变化与人类活动双重作用的南疆水资源供需关系分析

全球变暖致使南疆周边冰川大幅退缩,冰川融水增加,南疆水资源因此增加.人类社会的发展带动生产和生活用水大幅增加.这打破了区域水资源供需平衡,水资源风险愈加突出.根据干旱地区水资源利用特点,考虑气候变化导致的降水、冰川融水和径流的变化趋势,以及南疆人口和经济的发展,结合度日模型、定额需水法、彭曼公式、潜水蒸发法和水压力指数法对南疆三地区水资源压力现状及未来潜在变化进行了评估.研究结果表明：2000～2020年,南疆三地区的可利用水量呈增加趋势;总需水量变化存在地区差异,阿克苏地区和喀什地区显著增加,和田地区则有所减少;南疆三地区水压力均处于较高水平状态,水压力变化趋势与总需水量的变化趋势一致.21世纪30年代和70年代南疆三地区的可利用水量将持续增加;需水量和水压力的变化趋势与历史时期一致.人类取水活动在未来水压力的变化中起主导作用.该研究揭示了区域内水资源失衡的时空分异性,以期为南疆地区的水资源管理和合理利用提供科学参考.     

加快形成能源—水—环境系统可持续发展

正21世纪是人口快速增长、经济高速发展、城市迅速扩展的时期,水资源和能源的需求也持续增长。煤炭、石油等化石能源的生产、转化,水利、电力、核能发电的过程,生物质燃料、页岩气等新能源的开发,都需要耗费大量的水资源。同时,人类活动也导致全球气候变化与环境污染,气候变化正在世界范围内引起前所未有的重视和关注。因此,加快形成能源-水-环境系统可持续发展理念,寻求低效高能的水、土、能综合利用模式,是当前和今后一定时期亟需解决的重要科学问题。     

创新非常规水资源开发技术，提高水生态文明建设水平

 水是生命之源、生产之要、生态之基，水资源关系到生态安全、经济社会安全以及国家安全。随着中国工业化和城镇化的全面推进，水资源短缺、水环境污染、水生态退化、次生水灾害突出等一系列水环境和水生态问题给我国水安全保障带来了诸多挑战。与此同时，全球性气候变暖带来的譬如水资源量及空间分布变化等多方面与综合性的不利影响，进一步导致中国的水生态问题加剧。     

环境伦理与区域可持续发展

 20世纪中叶以来,人类社会面临着人口、资源、环境与发展等一系列问题的严竣挑战。篷勃发展的工业又明实践活动,加剧了人与自然的冲突。     

河南沿黄湿地研究进展

湿地是地球之肾,也是具有多种功能的生态系统;同时湿地在全球变化和人类活动双重影响下表现出高度的脆弱性.在全球气候变化的大背景下,人类活动日渐加剧,其中,黄河中下游小浪底大坝的建设改变了黄河中下游区域水文水资源的现状,进而对湿地生态系统产生了一定的影响.在多种干扰之下湿地的保护与恢复迫在眉睫.本文主要以河南沿黄湿地为例,从景观格局变化、水质变化、生物多样性变化以及生态系统服务等方面入手,评述人为干扰影响下湿地变化特征,探讨了湿地变化的原因,并提出了未来研究方向,以构建科学合理的湿地保护框架体系.     

探索“中国式”低碳

在21世纪,攸关可持续发展的生态环境和气候变化问题是人类社会面临的最大挑战,发展低碳经济既是气候变化背景下实现全球气候安全的必然选择,也是中国转变经济增长方式、建立资源节约型社会和环境友好型社会的大势所趋。在后京都国际气候治理进程中,中国面临了前所未有的压力与挑战;面对工业化进程中资源与环境的约束,发展低碳经济,是中国践行科学发展的重要形式。     

气候变化和人类活动对黄河源区径流影响的评估

为了深入了解黄河源区径流变异规律,需定量评估气候变化和人类活动对径流变化的影响。本文采用Penman-Monteith公式计算出流域各气象站的潜在蒸发量,综合Mann-Kendall方法和累积距平方法诊断出降水和径流突变点位置,并采用5种具有代表性的Budyko公式,量化气候变化和人类活动对径流变化的影响。结果表明:(1)降水和径流的突变年份分别为1985年和1989年;(2)人类活动是导致径流量改变的主要因子,占比为67.62%;气候变化因子次之,占比为32.38%。该成果可为水资源管理部门在制定流域水资源规划方案时提供参考。