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《西北农林科技大学》 2003年
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旱区流域水资源开发的水土环境效应分析及综合评估研究

师彦武  
【摘要】: 建立水资源开发的水土环境效应评价指标体系,可综合评价人类开发水资源对水土环境的影响程度,考核区域水土环境未来的发展态势。石羊河流域是西北干旱区典型的内陆河流域,近年来人类对水资源的大规模开发,造成严重的生态问题,在整个西北旱区都具有典型的代表性。 本文以石羊河流域为例,对水资源不合理开发引起的区域水土环境效应进行分析,并从水土环境效应的内涵出发,根据水土环境效应各因素之间相互关系的分析,选择相应指标,设计出了能够以水资源为主要控制因素的流域水土环境效应综合评价指标体系。该指标体系是由一个总目标,6个准则,32今指标组成的递阶层次体系。为了达到全面反映水资源开发引起的水土环境效应程度的目的,将总目标分解为水资源承载效应、地表水效应、地下水效应、绿洲及植被效应、土壤盐渍化效应和土地沙漠化效应等6方面来进行描述。 水资源开发利用引起的水土环境效应是复杂多变的,具有模糊属性,用模糊数学中的模糊综合评判对该系统进行综合评估。同时,该系统是一个贫信息系统,具有灰色性质,我们用灰色系统理论中的灰色关联度分析方法对系统进行比较分析,使评价结果更具有可靠性和说服力。采用信息熵修正下的层次分析法(AHP)对各评价指标赋以权重值,并且对模糊评判方法的隶属度计算、模糊矩阵合成等进行了探讨。 本文将水土环境效应程度分成5个级别,即:{很强,较强,中等,较弱,很弱},分别用{Ⅴ,Ⅳ,Ⅲ,Ⅱ,Ⅰ}来表示,评判结果数值越大,水土环境负面效应越大。以该流域70年代环境状况为基础,以流域内行政分区的古浪县、凉州区、金昌市和民勤县近似地代替流域的中上游、中游和下游,进行综合评价。并对它们的优劣程度进行排序,用以分析流域上下游水资源开发引起的环境效应内在联系,制定相应的对策和措施。得出初步结论如下: 1.对石羊河流域各县分区评价 各分效应一级评判结果为: (1)水资源承载效应(P_1)分析。各地区一级评判结果排序为:凉州<古浪<金昌<民勤。 (2)地表水效应(P_2)分析。各地区评判结果排序为:凉州<古浪<金昌<民勤。 (3)地下水效应(P_3)分析。评判结果排序为:古浪<凉州<金昌<民勤。 (4)绿洲及植被效应(P_4)分析。评判结果排序为:凉州<古浪<金昌<民勤。 (5)土壤盐渍化效应(P_5)分析。评判结果排序为:古浪<凉州<金昌<民勤。 (6)土地沙漠化效应(P_6)分析。评判结果排序为:古浪<金昌<凉州<民勤。 2 旦旦旦旦旦旦旦旦旦旦些旦旦坦旦旦旦旦旦旦月尽月,........-竺旦旦竺班巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴竺巴巴旦旦旦旦旦旦旦旦旦旦旦旦旦旦旦巴巴巴巴三巴三三里巴巴巴二二二二二巴巴巴里巴巴巴巴里巴巴巴旦旦旦旦旦,,,阅门.坦鱼旦旦旦旦旦旦里巴巴巴巴巴三巴二二二二二二巴巴三巴巴巴巴巴三纽扭旦旦旦旦旦旦旦巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴巴竺竺旦旦旦旦旦旦 综合考虑以上分析结果,得到石羊河流域各地区水资源开发的水土环境效应综合 排序结果为: 古浪(11一111)凉州(111)金昌(111一IV)民勤(v) 这个排序结果刚好与石羊河流域的上下游行政分区一致,即从上游到下游,水资 源开发所引起的水土环境效应程度迅速增大,尤其在最下游的民勤县,水土环境效应 达到很强的程度。 2.民勤县水土环境效应动态分析 (l)动态分析。民勤县评判结果表明,在1975一2000年之间水土环境效应程度是 持续上升的。75一90年间变化相对较为平缓,90一95年间上升趋势较为剧烈,到2000 年上升则相对有所放缓。水土环境总的趋势是不断恶化的。而从各年度模糊评判结果 可知,民勤县水土环境效应在1975年时综合评判级别为中等(III)级别;到1980年时, 发展到了较强(W)级别,此后的1980一1990年间评判级别都为较强级别;1995年综合 评判结果达到了很强(V)级别,2000年在此基础上仍为很强。 (2)趋势拟合。民勤县水资源开发引起的水土环境效应程度,在最近30年来经 历了从中等到很强的快速发展过程,并且呈现出持续增长的趋势。用三次多项式拟合 法对这个发展趋势进行拟合,并对2000一20巧年的发展状况进行预测。结果表明,未 来15年,水土环境状况将会在现有基础上继续恶化,达到极强的程度。如果不加限 制,继续大规模开发利用,照此发展速度,民勤县的水土环境将很快达到崩溃的境地。 (3)调水模拟试验。在一系列假设条件下,对民勤县实施调水量为0.6一3.0亿m3 的模拟试验,来研究调水后水土环境效应变化情况。试验结果表明,调水量最少达到 1.0亿m3时才能使其水土环境不再恶化。水土环境有一个“滞后效应”,要使水土环 境向好的方向发展,在1.0亿m3的基础上,还要逐步加大调水量。 石羊河流域是干早区流域的典型代表,灌溉农业较为发达,农业用水占据了绝 大部分。目前缺水形势十分严峻,但是水资源浪费巨大,因而发展节水型农业,建立 节水型社会是石羊河流域,乃至整个西北干旱区的唯一有效的途径。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TV213.9

【引证文献】
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【同被引文献】
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10 王学凤;干旱区水资源分配理论及流域演化模型研究[D];清华大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 师彦武;旱区流域水资源开发的水土环境效应分析及综合评估研究[D];西北农林科技大学;2003年
2 朱婧;石羊河流域生态环境保护的法治困境及其治理对策[D];西北师范大学;2010年
3 朱少钧;石羊河流域压减灌溉面积测量与生态效度研究[D];兰州大学;2010年
4 严维;石羊河流域外调水规模研究[D];兰州理工大学;2011年
5 李建芳;基于虚拟水战略的石羊河流域农业水资源优化配置研究[D];西北农林科技大学;2012年
6 张廉祥;石羊河流域武威属区水资源合理配置与模拟研究[D];西北农林科技大学;2010年
7 张大鹏;石羊河流域河流生态系统服务功能及农业节水的生态价值评估[D];西北农林科技大学;2010年
8 吴文婕;石羊河流域绿洲水土资源利用生态风险评价研究[D];西北师范大学;2012年
9 佟玲;石羊河流域作物蒸发蒸腾量时空分异规律的研究[D];西北农林科技大学;2004年
10 陈姗;基于RS和GIS的石羊河流域生态系统服务价值研究[D];西北师范大学;2011年
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