长江上游水土流失成因及治理模式研究--以重庆市城口县为例

水土保持工作是一项直接关系三峡工程和“南水北调”工程的重要工作,也是西部生态环境建设的重要内容之一。以“长治”工程重点县——城口县为例,研究其水土流失成因及治理模式。该县位于重庆市最北端,既是“长治”工程重点县,也是“南水北调”工程中线引水方案丹江口水库上游水土保持工作重点县。该县水土流失比较严重,流失面积高达1 728.67 km\+2,占全县土地总面积的52.61%。造成水土流失的主要原因既有自然因素,又有人为因素,但其资源相当丰富,为水土流失治理模式提供了较好的基础条件。在分析其水土流失成因基础上,结合该县的资源优势和实际情况,提出其水土流失治理的模式和途径,以期进一步推进该县生态环境建设、加强水土保持工作,为长江上游贫困山区县的水土保持工作探索比较合适的模式和途径。     

南水北调中线水源地汉江上游流域主要生态环境问题及对策

汉江上游是南水北调中线水源地,流域生态环境建设是保障水源地水质安全的关键.针对上游流域水环境污染、土地利用以及水土流失等重大生态环境问题,结合流域数字高程模型及水质调查对其进行了系统分析.结果表明:(1)丹江流域、库区流域及汉中盆地水质较差,COD<,Mn>和氨氮成为水源区主要污染物;(2)各子流域区植被覆盖占各自面积的71.2%～95.7%,表明流域植被覆盖较好,但沿河岸100 m范围内农业用地占29.2%～43.4%,且多为坡耕地;(3)流域水土流失严重,2000年左右流域侵蚀图显示汉江源头、秦岭南及大巴山北均出现了大片年均侵蚀模数>2 200 t/km2的区域,且有日益增强的趋势.提出加大水环境污染整治力度、加强农业用肥管理及河岸带建设、水土保持建设以及加强流域水环境及水土保持监测和科研工作等对策.     

南水北调中线水源地汉江上游流域主要生态环境问题及对策

汉江上游是南水北调中线水源地，流域生态环境建设是保障水源地水质安全的关键。针对上游流域水环境污染、土地利用以及水土流失等重大生态环境问题，结合流域数字高程模型及水质调查对其进行了系统分析。结果表明：（1）丹江流域、库区流域及汉中盆地水质较差，CODMn和氨氮成为水源区主要污染物；（2）各子流域区植被覆盖占各自面积的712%~957%，表明流域植被覆盖较好，但沿河岸100 m范围内农业用地占292%~434%，且多为坡耕地；（3）流域水土流失严重，2000年左右流域侵蚀图显示汉江源头、秦岭南及大巴山北均出现了大片年均侵蚀模数>2 200 t/km2的区域，且有日益增强的趋势。提出加大水环境污染整治力度、加强农业用肥管理及河岸带建设、水土保持建设以及加强流域水环境及水土保持监测和科研工作等对策。     

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汉江上游是南水北调中线水源地，流域生态环境建设是保障水源地水质安全的关键。针对上游流域水环境污染、土地利用以及水土流失等重大生态环境问题，结合流域数字高程模型及水质调查对其进行了系统分析。结果表明：（1）丹江流域、库区流域及汉中盆地水质较差，CODMn和氨氮成为水源区主要污染物；（2）各子流域区植被覆盖占各自面积的712%~957%，表明流域植被覆盖较好，但沿河岸100 m范围内农业用地占292%~434%，且多为坡耕地；（3）流域水土流失严重，2000年左右流域侵蚀图显示汉江源头、秦岭南及大巴山北均出现了大片年均侵蚀模数>2 200 t/km2的区域，且有日益增强的趋势。提出加大水环境污染整治力度、加强农业用肥管理及河岸带建设、水土保持建设以及加强流域水环境及水土保持监测和科研工作等对策。     

南水北调中线水源区与海河受水区旱涝遭遇研究

南水北调中线工程水源区与受水区的旱涝遭遇性是跨流域水资源调配与管理运行的重要依据。利用我国近500 a旱涝等级历史资料和近几十年的实测雨量资料，进行了南水北调工程水源区与海河受水区历史旱涝特征分析，并采用集对分析法对水源区与海河受水区的旱涝遭遇进行了研究。结果表明: 南水北调中线水源区与海河受水区历史上旱涝灾害频发，持续性旱涝灾害严重，近3个世纪以来旱涝灾害发生次数和程度都呈现出增加的趋势。水源区与海河受水区旱涝的联系度很低，两个区域的旱涝状态同步性比较差，旱涝遭遇情况对工程调水有利的几率为567%，对工程调水不利的几率为2488%。因此，要使南水北调工程发挥最大效益和价值，还需要其他水利工程配合进行合理调控。     

南水北调中线工程水源区水土保持治理成效

为评估南水北调中线工程水源区的水土保持治理成效,从而为现阶段制定水土保护措施提供科学依据,利用遥感数据分析了水源区39个区县2010～2015年的生态系统变化,基于InVEST模型研究了水源区的土壤保持功能及时空分布.结果 表明,通过实施水土保持林草措施、小流域综合治理等方式,2010～2015年水源区的自然生态空间面积、格局得到了提升优化,水土保持治理成效明显,主要表现在:(1)水源区湿地、灌丛、森林等减缓泥沙流失的“汇”景观类型的面积增幅分别为11.49％、0.29％、0.11％,同时连通性升高,破碎化降低;农田、裸地等促进泥沙流失的“源”景观类型面积减幅分别为2.24％、2.39％,同时连通性下降,破碎化增强;(2)整体上植被恢复显著,植被覆盖度均值从63.06％提高到72.33％;(3)单位面积生态系统土壤保持能力增加了2.74t/hm2,增幅为0.73％,总体上79.34％的区域土壤保持能力提升.值得重视的是,在人口分布较密集汉中盆地、丹江口库周、淅川中部和南部等农田平原地区,还需加强土壤保持治理,可通过在农业景观区域实施植物篱、栽植经济果林等措施,降低耕地、裸地的空间连接度,从而增强土壤保持能力.     

南水北调中线工程水源地市场化生态补偿机制研究

生态补偿是确保南水北调中线工程水源地生态环境安全的重要举措。分析了南水北调中线工程水源地现有的政府主导型生态补偿机制,为了探索在南水北调中线工程水源地生态补偿中引入市场化机制的实现方式,基于对理论与现实依据的分析,提出了四种水源地市场化生态补偿模式:(1)水权交易模式:提出水权的市场交易机制与拍卖机制构想;(2)发展权流转模式:受水区对水源区进行产业补偿,帮助水源区建立"飞地";(3)生态经济模式:依托水源地生态环境,实现生态产品市场效益;(4)公共物品市场购买模式:政府利用补偿资金购买私人部门提供的水源地生态建设服务或项目。最后就如何以政府为主导,在南水北调中线工程水源地引入市场化生态补偿机制提出了相关对策建议。     

南水北调工程受水区生态环境效应研究

南水北调工程是缓解我国北方水资源紧缺的重大战略性基础设施,中线工程通水后,受水区的水文条件、生态环境状况均将发生改变。本文介绍了南水北调中线工程概况,分析其对受水区生态环境的影响机理,提出生态环境效应评价技术路线,并构建南水北调工程对受水区生态环境影响效应评价体系,以期为南水北调工程不同用户之间水资源的合理分配提供支持。     

"南水北调"中线水源区可利用降水量时序分析——以十堰市为例

可利用降水量的盈亏程度对于"南水北调"输水工程水源区和受水区的水资源、水环境和社会发展具有重要意义.基于4个气象站逐日数据计算地处"南水北调"水源区的十堰市1980～2019年可利用降水量,并利用Mann-Kendall方法和小波分析探讨40年间可利用降水量变化特点.研究表明:受十堰市40年间降水量减少和潜在蒸散发增多的影响,可利用降水量呈减少趋势,变化倾向率为42.796 mm/1Oa;年均和各季节可利用降水量均发生过突变,年可利用降水量突变发生在1991年前后;十堰市全年和各季节可利用降水量的显著变化周期均在5年以内.十堰市可利用降水资源日趋紧张,应充分利用好客水资源,提高水资源利用效率,保障"南水北调"输水工程平稳运行.     

桂西北喀斯特地区水土流失敏感性评价

由于碳酸盐岩的可溶蚀性、所形成土壤的不稳定性及碳酸盐岩植被的脆弱性等特征，在碳酸盐岩区水土流失的风险较非碳酸盐岩区更大，水土流失敏感性受岩性的影响比非碳酸盐岩地区更明显。作为生态功能区划的基础性工作，针对桂西北喀斯特地区生态环境特征，以河池市为例，分别建立了碳酸盐岩区域和非碳酸盐岩区域水土流失敏感性评价指标体系。以碳酸盐岩区岩性的差异为主导指标，在GIS技术支持下，对研究区水土流失敏感性进行评价，并分析其空间分布格局。结果显示：桂西北河池市水土流失敏感区面积比例在99%以上，其中碳酸盐岩区域水土流失敏感性明显高于非碳酸盐岩区域；从全市来看，水土流失敏感程度较高，其中高度敏感和极度敏感面积比例分别达到了31%和237%；水土流失重要敏感区主要分布于河池市南部的都安大化和中北部岩溶山原区，这些地区应加强生态环境防护措施。     

南水北调中线丹江口库区生态环境质量评价

以南水北调中线工程的主要淹没区和水源地--丹江口库区为研究区域，以区域生态环境质量评价理论为基础，以遥感影像为主要数据源,选取水热条件、地形地貌、土地利用和土壤侵蚀等环境评价因子,建立生态环境质量综合评价模型,对丹江口库区的生态环境现状进行定量评价。结果表明：库区的自然生态环境现状整体一般偏好,达到良好标准的占43.24%,较差及以下的面积达到区域总面积的1006%。较好地段主要集中于河谷平坝,500～1 000 m的中海拔地区生态环境质量差异较大，生态脆弱度高。库区中东部地区相对较好，北部和西部相对较差。需要采取积极的生态环境保护措施,以保障南水北调中线工程的安全运营和效益的充分发挥。     

南水北调中线工程中的引江济汉补偿工程

引江济汉是南水北调中线引汉调水的补偿工程,按总体规划应结合当地水利规划建设,不宜修成封闭的“高架”水渠只向汉江下游补水。遵循节约资源、保护环境、推动发展的思路,引江济汉应以江苏江水北调模式,扩展和延伸为引江入汉济黄,取代南水北调中线二期扩建工程。①引江入长湖利用沮漳河下游河道输水,并改造荆州城市水系,破解血吸虫病传播扩散、泥沙入湖和水源污染三大环境风险;②引江入汉利用长湖调蓄提水至兴隆水库,节省渠道长度;③碾盘山梯级采取一级二站抽水蓄能开发方式,简化汉江干流反向输水工程,抽江至崔家营水库,引清调度改善汉江中下游水质,又为黄河下游增加水资源量提供稳定可靠的水源;④从“南襄隘道”唐河东侧修建鄂豫运河,将长江水不经丹江口水库直接送达方城去郑州济黄,推进构建一条纵贯南北的水运干线。     

气候变化对江汉平原调水格局的影响

江汉平原水利工程密布,大型调水工程对流域用水格局产生很大影响。气候变化同时会影响调水工程调入调出区供需水情况,从而影响流域的水资源的分配。梳理了江汉平原主要调水工程,重点围绕南水北调中线工程与引江济汉工程的规划设计指标及实际运营状况,分析江汉平原潜在的用水矛盾。此外,在未来气候变化情景下,随着干旱时长和频次增加,会导致各调水工程抽水引水成本提高,从而加剧江汉平原用水矛盾。结果表明:(1)从工程设计和运行来看,南水北调中线工程达到调水设计后,引江济汉工程在保证汉江下游用水需求上受限可能性很大;(2)引江济汉工程自运行以来,虽未有较长时间的泵站抽水引水,但就2018年的泵站抽水引水成本来看已经达到运行总经费的30%。如果引江济汉工程引水口长江水位下降,自流引水受限,使用泵站抽水引水时长及频率将会增加,会导致引水费用进一步增加;(3)"南水北调中线"、"引汉济渭"、"鄂北水资源配置"工程,再叠加汉江中下游生产生活用水,如遇枯水年份,汉江水资源配置会产生很大的矛盾,对汉江流域及汉江生态经济带发展将产生影响。     

南水北调西线工程对解决受水区生态环境问题的意义

南水北调西线工程是一项跨流域的大型调水工程，对解决我国西北、华北部分地区严重干旱缺水，促进黄河上中游地区的资源开发和经济持续快速发展，及其生态环境的改善具有重大意义。本文着重分析了调水工程对受水区生态环境的有利影响，指出调水工程将增加受水区的河川径流量，改善水环境；提高植被覆盖率，遏制并治理水土流失和土地沙漠化；减少自然灾害，改善农业生态环境和当地居民的生存环境。     

基于GIS和USLE的小流域土壤侵蚀定量评价

通过气象数据分析、实地调查、野外采样及室内分析、DEM计算、遥感解译等,建立了南水北调中线水源地丹江口水库区典型小流域地理数据库,确定了计算USLE因子指标的方法。在ArcGIS支持下,模拟了小流域土壤侵蚀强度的空间分布。将模拟结果分为微度、低度、中度、强度、剧烈侵蚀5级,建立土壤侵蚀与土地利用/土地覆盖类型及坡度之间的关系。结果表明：研究区年均土壤侵蚀量2414 t/hm2,远超该地区容许土壤流失量5 t/（hm2·a）。96%的侵蚀区及95%的土壤侵蚀总量位于<25°区域。就土地利用/土地覆盖类型而言,陡坡耕作区是主要的土壤流失区。研究结果为水源区的土壤侵蚀治理提供参考意见,同时为USLE在无土壤类型图地区的应用提供一种方法借鉴     

三峡库区水土保持与生态环境改善

介绍了三峡库区水土流失现象,分析了水土流失发生的原因,阐述了水土流失对库区生态环境的影响。主要表现在：破坏土地资源,淤毁水利工程、抬高河床,加强洪旱等灾害,污染水资源。     

南水北调西线引水区近50年径流变化趋势对气候变化的响应

选取南水北调西线工程引水区5个水文站与相应气象站近50 a径流、降雨、温度、日照时间序列资料,首先对自相关性显著水平5%的序列进行去白化处理,运用Mann Kendall法进行趋势检验和突变分析,并通过Spearman法和双累积曲线图形法对结果进行验证。此外,运用Pearson方法分析径流与各气候因子间的相关性。结果表明：50 a来,引水区年径流量变化趋势总体不明显,但近10 a来,除直门达水文站外,其余4个站有进一步减少的趋势;雨量和日照时间变化趋势并不明显,温度有较显著升高。总体而言,气候变化是流域径流量变化的主要影响因素,未来径流量变化还需从气温、降水、径流、冰川等时空分布特性综合研究     

基于GIS的四川岷江上游杂谷脑流域农林复合景观格局优化

随着景观格局、生态过程与生态功能关系研究的深入，景观格局优化成为景观生态学研究中的前沿问题。景观格局优化的方法和判别准则随研究区的特点而异，从方法上进行景观格局优化探讨，在遥感和地理信息系统技术支持下建立了包括景观分类图(1974和2000年)、温度、降雨、地形图、土壤类型图等数据的空间数据库，利用地理信息系统强大的空间数据管理和空间分析与运算能力，以土地综合利用和土壤侵蚀为判别准则，引入了潜在土壤侵蚀强度这一概念，在地理信息系统环境中运用空间模拟和土地利用优先级规定，对岷江上游杂谷脑流域进行景观优化。结果显示优化后的景观格局显著改善土壤侵蚀问题