面向水土保持目标的黄土丘陵沟壑区典型小流域生态需水评估与配置

本项目以黄土丘陵沟壑区典型小流域- - 延河流域二级支沟安塞纸坊沟流域为研究区，从该区水土保持的迫切需要与水资源短缺的现实矛盾出发，以土地利用结构为联接水土保持目标与生态需水评估的桥梁；运用ArcGIS平台计算土地利用数量结构与空间结构指标，利用137Cs示踪技术测定历史时期土壤侵蚀量，建立二者的BP神经网络模型；按"集成创新"的思路构建适合该区特点的生态需水评估方法体系，分析不同水土保持目标情景下的土地利用结构并对相应的河道内与河道外生态需水进行评估；基于广义水资源(降水资源)、兼顾生态用水与社会经济用水，探讨流域水资源的优化配置及适应性管理方案。本研究不仅对于突破生态需水研究中"生态目标难以明确和量化从而难以合理评估生态需水与配置生态用水"这一瓶颈具有重要的参考价值，而且可为黄土丘陵沟壑区小流域的水土保持、水资源管理、生态修复以及综合治理等实践提供切实的决策依据。

本项目较系统地梳理了生态需水的研究进展，提出了流域统筹的生态需水评估与配置框架。随着经济社会快速发展，人们大量挤占生态用水，导致生态系统退化。然而，目前更多的是关注河流生态需水，对于其它生态系统关注较少，尽管其它生态系统的需水也面临着人类活动的威胁。因此，应将所有生态系统都纳入生态需水的考虑范畴，以流域为单元开展研究与配置。为此，本项目针对生态需水评估与配置中的关键问题进行了讨论，提出了一个包含适应性管理理念在内的生态需水管理框架。.以位于黄土高原的安塞纸坊沟流域为例，针对该流域以水土流失为首要生态环境问题的特点，在已有的土壤侵蚀与土地利用结构关系研究的基础上，基于水土保持目标确定土地利用结构，进而计算出该流域的生态环境需水量，并对不同土地利用情景以及不同水土保持目标进行了对比分析。研究表明，综合考虑水土保持效益与生态环境用水代价，纸坊沟流域以允许土壤流失量1000 t/km2•a为目标为宜，此时该流域生态环境需水量约为1.77×106m3，占该流域年降水总量的39.0%。.提出了生态需水管理配置的实践方法，综合考虑水文学、水力学、生物需求、水质改善需求及其它功能，根据兼容性原则和加和性原则以评估生态需水，制定生态用水调度方案，在后续调度实践中贯彻适应性管理的思想、持续对水文情况和生物情况进行监测，不断完善生态用水调度方案。.为对我国“十二五”水污染防治工作的宏观部署提供支持，在剖析水污染防治内涵的基础上，深入分析了“十二五”形势，明确了“十二五”总体定位，提出了包含水污染物排放总量、水环境质量和水生态在内的目标指标体系，以“削减总量-改善质量-防范风险”为主线，设计了加强饮用水水源保护等6项战略任务，制定了基于“流域-控制区-控制单元”三级分区体系实施分级防治和分类指导的空间战略，较全面地列出了保障水污染防治工作有序开展的政策、法规和制度，从而描绘出我国“十二五”水污染防治的战略与政策框架，可为“十二五”水污染防治规划编制等工作及相关管理决策提供参考。