干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 西辽河平原“水-生态-经济”安全保障研究

Arid

	西辽河平原“水-生态-经济”安全保障研究
	陈敏建; 李和跃; 汪林; 何俊仕; 白显金; 李畅游; 张秋霞; 徐凯; 陆垂裕; 何桥; 孔庆辉; 陈根发; 董克宝; 秦长海; 王鹏; 张生; 李卫平; 孙标; 陈彬; 郑延学; 李洪志; 姜东楷; 丁元芳; 崔新颖; 傅玉娟; 高振东; 刘盈斐; 吕烨; 储立民; 盖燕如
完成单位	中国水利水电科学研究院
登记(发布)日期	2012
中文摘要	1 项目来源与项目背景本项目为2011年水利部公益性行业科研专项经费项目,项目编号为201101021。我国半干旱区地处农牧交错带,多民族聚居。以灌溉农业为标志的区域经济开发产生了一系列影响重大的水土资源与生态安全问题。由于缺少针对性的理论与技术,长期以来问题积累很多却又得不到有效解决,成为西北干旱区与北方半湿润区之间的技术真空地带。西辽河平原属于典型的半干旱区,解决以水为基础的一系列资源环境、经济发展问题,对草原农牧区的水利工作具有决定性的意义。 2 研究的目的和意义解决西辽河平原以水为基础的一系列资源环境、经济发展重大科技难题,不仅是水利部及流域机构关注的重大技术和民生问题,也是当地政府和各族人民迫切期待解决、关系到该地区经济发展、民族团结、社会进步的重大生存与发展问题。维护西辽河流域用水安全和生态安全,对松辽流域西部草原农牧区的水利工作具有决定性的意义。 3 主要论点和论据西辽河平原是我国半干旱区的典型地区,地下水的补给与耗散是该地区生态稳定、经济社会可持续发展的核心。从技术原理上,项目有效地结合了水文学、生态学、土壤学、经济学和社会学的技术原理和手段,形成了系统、完整的技术理论方法体系。通过对半干旱水文循环及其生态效应深入分析研究,并进行比较水文学研究,原创提出了我国北方半干旱区垂直水文循环与生态安全理论,并以此作为项目研究的理论指导。通过大量的实地调研和卫星遥感反演,发现西辽河平原植被演替的大量证据,揭示草原生态演变过程和驱动成因;通过数值模型构建,模拟计算了西辽河平原区水循环转化关系;揭示了西辽河平原生态水文机理,建立了反映物理过程的地下水生态水位计算方法,包括耗散端地下水补给地表植被的临界埋深理论与分析计算方法和补给端地表入渗地下水临界埋深理论与分析计算方法,并对西辽河平原进行了计算。在此基础上,提出了西辽河平原农区、牧区不同的地下水生态水位控制目标和地下水开发利用顺序。根据西辽河平原水土资源开发利用及其面临的一系列资源可持续利用、生态安全、经济发展安全、社会安定的基础性、全局性、战略性重大问题,提出了资源生态安全与经济社会发展的五个环环相扣的结构性关系。 4 主要创新点项目研究成果填补了半干旱区水文水资源与生态水文重大技术空白,具有鲜明的原创特点。从基础理论认识、技术方法研制、管理应用开发,开展西辽河水文循环与生态安全研究。通过深入农牧区野外勘查实验和严谨的理论分析,取得了一系列原创性的理论与技术突破： ①建立了半干旱区垂直水文循环与生态安全理论。半干旱区垂直水文循环特点是：平原为降雨－地表蒸发、下渗补给地下水－潜水蒸发－植被土壤蒸腾发的垂直水文循环,降雨只产生地下水;生态系统支撑条件及生态效应为：地带性植被与非地带性植被并存,草原非地带性植被由降雨入渗形成的潜流场支撑;在水土资源利用等人工干扰下,地下水位下降,导致草原非地带性植被向地带性植被演替。西辽河平原水-生态安全的核心问题是保持垂直水文循环的畅通,表现在地下水的形成与耗散两端的安全。一是在地下水形成的一端,要保障地下水的自更新能力,二是在地下水耗散的一端,要在牧区保障地下水对草原植被的涵养能力; ②发现植被演替的大量证据,揭示了草原生态演变过程和驱动成因,地下水开发导致生态格局发生重大改变。西辽河平原生态系统的格局发生了逆转,耕地面积已经超过草原,以草地、水域面积为代表的生态系统自然属性降低到从属地位。生态系统自然属性的丧失将导致区域自然资源,特别是水土资源的枯竭和可再生能力的下降; ③揭示了西辽河平原生态水文机理,提出了涵养地下水与保障植被补给的临界埋深及其物理过程与计算模型; ④根据临界埋深分别确定灌区和牧区的生态地下水位,成为水资源利用与生态安全的管理红线,并建立了管理制度; ⑤提出了西辽河平原地下水动态补给与耗散结构; ⑥揭示了西辽河平原资源生态与经济社会发展的五大结构关系,建立了“水-生态-经济”驱动关系与安全保障体系。 5 社会经济效益及存在的问题成果实用性强,应用效果显著,为半干旱区的各项工作提供了强有力技术支撑。成果在示范区通辽市(占西辽河平原90%面积)得到及时的应用,目前,各区县全面实现了耕牧地下水控制差别管理：灌区以7m控制埋深,保护含水层;牧区以2m控制埋深,保护草原植被,形成了水资源管理创新格局。根据项目发现的耕地草地比例倒挂问题和调整建议,通辽市以耕草五五开制定了500万亩退耕方案已付诸实施,初步遏止了失衡趋势。西辽河平原水资源与生态安全管理实践得到自治区重视,已在内蒙古同类地区推广。成果还受到国家有关部门重视,在相关的规划与建设管理工作中持续应用推广。 6 历年获奖情况 2014年12月,获中国水利水电科学研究院科学技术进步奖应用特等奖。
中文关键词	流域 ; 生态 ; 资源 ; 管理
成果类型	应用技术
中图法分类号	TV213
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001640174
来源机构	中国水利水电科学研究院
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243156
推荐引用方式 GB/T 7714	陈敏建,李和跃,汪林,等. 西辽河平原“水-生态-经济”安全保障研究[Z]. 应用技术,2012.