海河流域水循环多维临界整体调控阈值研究

本文通过辨识高强度人类活动和水文条件变化影响下,缺水流域水循环的自然-社会二元特征,分析水循环系统的资源、经济、社会、生态、环境五维属性之间有机互动关系及总体效应,提出了水循环多维临界调控的理论与方法.基于对海河流域水资源配置格局中关键问题的分析,研究提出了海河流域水循环五维十项表征指标的理想点与调控阈值,为海河流域水循环多维临界调控提供了基础.     

两库建设运行对两湖生态安全影响研究

本项目通过调查和研究三峡水库蓄水和运行调度、丹江口水库蓄水与跨流域调度造成的区域性水资源配置情况及水环境和水生态系统的变化特征,分析评估对流域气候、降雨、径流、泥沙、生态和社会经济的影响,为从流域层面上提出两库两湖水资源和水生态安全的保障对策提供支撑,为将来大型水利工程建设提供科技支撑和理论指导。项目研究成果在不同流域和区域得到推广应用,具有较大的经济和社会效益。     

石羊河流域生态水利调控问题的一些思考

石羊河流域生态环境劣变的主要原因是水资源先天不足和人口增长的压力，以及上下游间用水失调、结构不合理、严重挤占区域生态用水所致。在分析生态环境问题成因的基础上，调整内陆河流域灌区和平原水库的生态功能及水资源调度，启动下游生态输水回补工程，科学调度恢复部分河湖和生态灌区建设用水，重建阻隔地表水、地下水联系通道，回补地下水，使其与地表水联合调度，构建地表水、地下水、外流域调水、土壤水四维治水的生态水利综合调控体系。     

气候变化对西北干旱区水循环影响机理与水资源安全研究

西北干旱区是对全球变化响应最敏感的地区之一,"气候变化对西北干旱区水循环影响机理与水资源安全研究"项目,以全球变化背景下的西北干旱区气候-水文过程、水循环机理、水资源形成与转化以及未来变化趋势为主线,重建了过去300年西北干旱区气候变化序列,分析了气候变化对水循环关键过程和水系统的影响,构建了适合山盆地貌格局的水文、水资源模型,分析了未来水资源变化趋势,得出了一系列有意义的结论:在过去300年间,西北干旱区以冷干、暖湿气候类型交替出现,存在40年的变化周期;在近50年,温度、降水出现了"突变型"升高,自1997年以来,升温滞缓,处于高位震荡;蒸发潜力由显著下降逆转为显著上升趋势,水循环过程加剧;极端气候水文事件频度增强、频率加大,水文波动性增强、水资源不确定性增大;天山山区冰川加速退缩,冰雪水储量呈减少态势,部分河流出现冰川消融拐点;水系统安全性降低,供需水矛盾会进一步加剧;伴随气温的高位震荡和地下水的超采,西北干旱区的生态隐忧和潜在风险加大。     

大尺度土地利用变化对全球气候的影响

全球变化研究国家重大科学研究计划"大尺度土地利用变化对全球气候的影响"项目集中了国内外土地利用、气候、生态等领域的高水平研究机构,从"全球视角"出发,通过国际对比揭示与评估局地、区域和全球尺度土地利用/土地覆盖变化(Land-Use and Land-Cover Change,LUCC)过程对气候变化与生态系统的影响,不仅可以为全球变化与地球系统模式研究提供理论基础,而且对于科学调控人类土地利用行为,缓减与适应全球气候变化具有重要意义。本文简要介绍了该项目近5年取得的重要研究成果。     

海河流域二元水循环模式与水资源演变机理研究

海河流域是我国各类水问题最为突出的流域，其主要原因是流域水循环的驱动力、循环结构、循环参数在人类活动的影响下发生二元演变效应，并导致了各种不良后果。中国水利水电科学研究院主持的国家重点基础研究发展计划（975）课题“海河流域二元水循环模式与水资源演变机理”（2006CB405401）主要从流域二元水循环理论、不同时间尺度流域水循环演变规律与机理、强人类活动作用下流域四水转化关系这三点关键科学问题出发开展相关研究工作，为变化环境下水循环的基本认知模式、区域性水文极值事件频发机理、现代环境下水资源衰减规律等提供了重要的研究参考。     

白洋淀流域长效节水技术及工程示范

该课题研究白洋淀植被蒸散发耗水规律与主要影响因素。研发生态节水技术,包括格局优化生态节水、植物群落优化生态节水、土壤覆盖调节生态节水等技术;建设白洋淀生态节水技术示范工程,分析不同类型生态节水技术的节水效率及其生态效应;研发基于ET的农业节水技术,考虑白洋淀生产、生活用水发展现状,制定《不同水平年流域各行业用水定额量化标准》（建议稿）,研发水资源利用结果优化长效节水技术。     

青海湖流域生态综合监测、数据集成与可持续性评估系列技术研发及应用

流域治理和生态保护的国家需求对流域系统监测、数据集成和评估技术提出了迫切需要.提升流域综合监测、评估的能力与水平,亟需吸收转化卫星遥感、生态物联网、地球大数据等新技术,解决各业务部门数据的协同共享、不同观测网的协同优化、观测数据的高效集成、关键环境要素的动态监测、观测与模型融合等关键科学技术问题.而这些也正是目前国际国...     

全球变化对生态脆弱区资源环境承载力的影响研究

我国生态脆弱区占国土面积的一半以上,在全球变化和人类活动双重影响下,其生态服务功能逐渐减弱,资源环境承载力下降,严重威胁着区域生态安全与可持续发展。尽管国内外学者已对资源环境承载力的概念体系、评估方法等开展了大量研究工作,但是对生态脆弱区资源环境承载力形成过程及其对全球变化响应机理的认识还不够深入,致使其理论体系和评估方法还不够完善,关于全球变化对生态脆弱区资源环境承载力影响的评估结果还存在很大不确定性。本项目以我国典型生态脆弱区为对象,采用联网观测、联网控制实验、样带—区域调查等手段,开展关键资源环境要素时空变化特征和过程及其对全球变化的响应机理研究,发展资源环境承载力形成理论和生态系统演变与突变转型理论,构建资源环境承载力与资源环境系统脆弱性评估的指标体系及软件平台,准确评估全球变化对生态脆弱区资源环境承载力的影响,确定全球增暖1.5℃情景下的资源环境系统发生转折的阈值,编制生态脆弱区资源环境承载力和资源环境系统脆弱性高精度分布图,服务于国家对生态脆弱区生态安全与可持续发展的重大需求。     

多尺度水资源管理模型融合技术及在中国北方的应用研究

该项目是中荷两国2009年JSTP（Joint Science and Technology Program）框架下的研究课题之一。项目以中国西北资料缺少、生态脆弱的河西走廊干旱内陆河区为背景,通过空间对地观测及地面水资源监测网络数据的融合,发展多尺度水资源管理模型技术;通过同化降水、蒸发、冰川、地下水及开发利用等数据,研究水资源时空演变规律及其生态环境效应,合理评价流域水资源;通过同化驱动水文与水资源模型,提出中国北方地区气候变化下的流域水资源规划与管理策略;通过联合研究,促进两国科技交流,提高科技人员水平。