黄河流域水土保持用水研究

论文摘要

多年来水土保持研究表明,水土保持在充分利用降水资源、减少侵蚀产沙的同时,会减少流域产水量、河川水资源量。本文结合水利部水土保持司及水土保持监测中心重点课题“山区水土保持用水与雨水资源利用”,面向缺水严重的黄河流域,开展了“黄河流域水土保持用水研究”,其目的在于协调“三生用水(生产用水、生活用水、生态用水)”,为黄河流域水资源评价与合理配置利用提供依据。论文首先对“水土保持用水”的概念与范畴进行了科学界定,明确指出水土保持用水与“生态需水”、“生态耗水”、“生态缺水”等有明显的差别。水土保持用水是指特定的区域(流域)内,某一时段内由于实施造林、种草、梯田、坝地等小流域综合治理措施,改变流域下垫面,所占用(减少)的河川水资源量。水土保持用水虽然不涉及水资源的配置问题,但是它对流域水资源总量有十分重要的影响,是流域水资源评价与规划中必须考虑的因素。生态环境建设分区是研究黄河流域水土保持用水的重要前提,是合理确定水土保持用水定额的基础。本研究以省为单位,以县为单元,采用定性与定量相结合的方法构建分区指标体系,运用统计分析软件,采用系统聚类分析法(HCAM),结合专家集成法,对研究区各省进行分区,再对各省分区进行合并,将全流域划分为黄土丘陵沟壑区、黄土高塬沟壑区、土石山区、沿河阶地与平原区、风沙区、河源区6个区,本文水土保持用水只涉及黄土丘陵沟壑区、黄土高塬沟壑区、土石山区3个区。本研究针对现有水文法及水保法计算水土保持减水定额的不足,首次提出了在生态环境分区的基础上应用小流域综合治理减水作用的实测资料确定减水定额的方法,并求算了黄土丘陵沟壑区、黄土高塬沟壑区、土石山区的水土保持减水定额。客观地确定水土保持措施保存面积是推求水土保持用水总量的另一重要依据。本研究参考国家颁布数据,以省为单位,以县为单元,收集了水土保持措施保存面积资料,运用分区分措施按县叠加的方法求算了山丘区各分区现状(2000年)水土保持措施保存面积,从分区及全流域两方面保证了计算结果的准确性。本研究首次提出了运用小流域综合治理用水减沙定额乘以治理面积计算水土保持用水减沙量的理论与方法。根据水土流失治理目标及小流域综合治理用水减沙定额,求得研究区现状水土保持用水量为14.46×108m3,减沙量为3.04×108t;2010年

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 水土保持用水的概念及研究现状
• 1.1 概念界定
• 1.1.1 水土保持用水
• 1.1.2 水土保持雨水资源利用
• 1.1.3 生态用水
• 1.1.4 生态需水
• 1.2 概念辨析
• 1.2.1 水土保持用水与生态用水
• 1.2.2 生态用水与生态需水
• 1.2.3 水土保持用水与生态需水
• 1.3 水土保持用水研究主要进展
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.3.3 研究方法与研究展望
• 1.3.3.1 研究方法
• 1.3.3.2 研究展望
• 2 研究区概况
• 2.1 范围及行政区划
• 2.2 自然地理概况
• 2.2.1 地质地貌
• 2.2.2 水系
• 2.2.3 土壤
• 2.2.4 植被
• 2.2.5 气候
• 2.2.6 水资源
• 2.3 社会经济发展特点
• 2.4 水土流失危害
• 2.4.1 加剧土壤干旱
• 2.4.2 淤积水利设施
• 2.4.3 淤积河道
• 2.4.4 降低水资源的利用率
• 2.5 水土保持生态环境建设概况
• 2.5.1 水土保持工作成绩
• 2.5.2 水土保持规划
• 3 生态环境建设分区
• 3.1 分区目的与原则
• 3.1.1 分区目的
• 3.1.2 分区原则
• 3.2 分区方法
• 3.2.1 以省（自治区）为单位的分区方法
• 3.2.1.1 分区指标体系构建
• 3.2.1.2 分区基本数学原理
• 3.3 全流域分区方法
• 3.4 分区范围及基本单元的确定
• 3.5 分区成果
• 3.5.1 按省分区成果
• 3.5.1.1 青海省
• 3.5.1.2 甘肃省
• 3.5.1.3 宁夏回族自治区
• 3.5.1.4 内蒙古
• 3.5.1.5 陕西省
• 3.5.1.6 山西省
• 3.5.1.7 河南省
• 3.5.2 按流域分区成果
• 3.5.2.1 流域分区图
• 3.5.2.2 分区包含县（市、旗）名称
• 3.5.2.3 各生态环境建设分区生态经济特征指标
• 4 分区生态环境建设模式
• 4.1 黄土丘陵沟壑区
• 4.1.1 主要生态环境问题
• 4.1.2 典型流域调查与分析
• 4.1.2.1 流域概况
• 4.1.2.2 治理过程
• 4.1.3 建设模式
• 4.1.3.1 建设目标
• 4.1.3.2 土地利用结构调整
• 4.1.3.3 措施配置
• 4.2 黄土高塬沟壑区
• 4.2.1 主要生态环境问题
• 4.2.2 典型流域调查与分析
• 4.2.2.1 流域概况
• 4.2.2.2 治理过程
• 4.2.3 建设模式
• 4.2.3.1 建设目标
• 4.2.3.2 土地利用结构调整
• 4.2.3.3 措施配置
• 4.3 土石山区
• 4.3.1 主要生态环境问题
• 4.3.2 典型流域调查与分析
• 4.3.2.1 流域概况
• 4.3.2.2 治理过程
• 4.3.2.3 效益分析
• 4.3.3 建设模式
• 4.3.3.1 建设目标
• 4.3.3.2 土地利用结构调整
• 4.3.3.3 措施配置
• 5 水土保持用水减沙定额计算
• 5.1 黄土丘陵沟壑区
• 5.1.1 小流域综合治理用水减沙定额
• 5.1.2 单项措施水土保持用水减沙定额
• 5.1.2.1 造林
• 5.1.2.2 种草
• 5.1.2.3 梯田
• 5.1.2.4 坝地
• 5.2 黄土高塬沟壑区
• 5.2.1 小流域综合治理用水减沙定额
• 5.2.2 单项措施水土保持用水减沙定额
• 5.2.2.1 造林
• 5.2.2.2 种草
• 5.2.2.3 梯田
• 5.2.2.4 坝地
• 5.3 土石山区
• 5.3.1 小流域综合治理用水减沙定额
• 5.3.2 单项措施水土保持用水减沙定额
• 5.3.2.1 造林
• 5.3.2.2 种草
• 5.3.2.3 梯田
• 5.3.2.4 坝地
• 6 水土保持措施保存面积确定
• 6.1 水土保持措施现状（2000 年）保存面积
• 6.1.1 梯田、人工草地、坝地
• 6.1.1.1 按省分区确定
• 6.1.1.2 按流域分区确定
• 6.1.2 人工造林
• 6.2 远期水土保持措施规划面积
• 6.2.1 2010 年水土保持措施规划面积
• 6.2.2 2030 年水土保持措施规划面积
• 7 水土保持用水计算
• 7.1 2000 年水土保持用水减沙量计算
• 7.2 2010 年水土保持用水减沙量计算
• 7.3 2030 年水土保持用水减沙量计算
• 7.4 与现有计算成果对比分析
• 8 水土保持与雨水资源利用
• 8.1 雨水资源理论潜力计算
• 8.1.1 计算方法
• 8.1.2 计算结果
• 8.2 水土保持雨水资源利用计算
• 8.2.1 计算方法
• 8.2.2 水土保持措施雨水资源利用定额确定
• 8.2.2.1 林草措施
• 8.2.2.2 梯田
• 8.2.2.3 坝地
• 8.2.3 计算结果
• 8.3 水土保持雨水资源利用评价分析
• 8.3.1 评价方法
• 8.3.2 结果分析
• 9 水土保持用水的调控
• 9.1 问题的提出
• 9.2 水土保持用水的驱动力分析
• 9.3 水土保持用水的影响因素分析
• 9.3.1 水土保持综合治理标准对用水量的影响
• 9.3.2 不同分区小流域综合治理用水减沙分析
• 9.3.3 单项措施水土保持用水减沙分析
• 9.3.4 不同树种水土保持用水减沙分析
• 9.3.5 不同草种水土保持用水减沙分析
• 9.3.6 治坡措施与治沟措施用水减沙分析
• 9.3.7 “三生用水”比率分析
• 9.4 调控对策
• 9.4.1 合理确定水土保持综合治理标准
• 9.4.2 合理确定治理重点
• 9.4.3 合理配置综合治理措施
• 9.4.4 选择用水减沙比率小的树种、草种
• 9.4.5 合理配置坡面措施与沟道措施
• 9.4.6 引入市场机制
• 10 结论与建议
• 10.1 结论
• 10.2 建议
• 参考文献
• 个人简介
• 成果清单
• 导师简介
• 致谢
• 博硕士学位论文同意发表声明