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水资源可持续利用与节水成果汇编

单位简介 COMPANY PROFILE

  内蒙古农业大学是一所以农林为主,以草原畜牧业

为特色,具有农、工、理、经、管、文、法、艺等8个学科

门类的多科性大学,具备培养高职高专、学士、硕士及博士

的完整高等教育体系。2001年成为国家西部大开发“一省一

校”重点支持建设的大学,2012年成为国家林业局(现国家

林业和草原局)和自治区人民政府“省部共建”高校,201

3年进入国家“中西部高等教育振兴计划”支持院校行列。

水资源可持续利用与节水成果汇编
单位简介 COMPANY PROFILE
/01/ 霍林郭勒地区水资源评价与宏观经济水资源优化配置
霍林郭勒地区水资源评价与宏观经济水资源优化配置
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 水资源管理
技术详情

  项目主要内容:1.运用单孔与多孔s-lnt直线图解

、遗传算法等最新方法联合进行了含水层系统参数的推求,

结果精度高,较以往方法有所创新。2.采用综合衰减系数法

和图标法对各类水源的污染状况进行了分析评价;应用综合

污染因子指数法和等效数值法,对各地表水、地下水、煤矿

疏干水、城市污水等多水源的水环境状况进行了评价和预测

,拓展了水环境联合评价范围。3.应用水均衡法与有限元模

拟方法,在考虑补排量动态变化后,对研究区地表水资源、

/01/ 霍林郭勒地区水资源评价与宏观经济水资源优化配置 / 联系我们 /

地下水资源及其转化资源进行了动态模拟评价。4.提出水文

变量周期性分析与水文频率计算、水文风险分析的新方法、

地表水资源还原计算的系统理论。5.应用GPR获取含水层参

数,探讨了渗透系数的空间变异性及其对地下水数值模拟的

影响、含水介质各向异性对渗透系数空司变异性统计的影响

等。将研究区水文地质实体剖分为20000个单元,首次将大

区域潜水、承压水含水层作为个统的耦合系统,应用地下水

流数值模拟与随机模拟理论,借用多尺度有限单元法,并采

用GMS4.0软件中的MODFLOW模块对各水文地质实体进行了识

别、检验与模拟预报,减少了人为误差,同时论证了地下水

水源地的可开采量。6.以灌溉试验、用水投电效益、实地调

查为基础评价了区域水资源开发利用现状及其变化趋势。7

.分2005年、2010年、2020年三个水平年,应用多种方法联

合对研究区供需水量进行了预测,方法合理,结果精度高。

8.应用宏观经济与大系统多层次多目标分解协调模型对研究

区多水源、多用户进行了优化配置。表明在有效利用疏干水

、修建水库开发地表水和加大污水处理回用力度的条件下,

研究区内水资源量能够满足区域社会经济发展和生态环境建

设的要求。课题成果为霍林郭勒地区水资源开发利用、生态

治理与环境保护、国民经济可持续发展提供了科学依据,优

化配置出1000万kW电厂、煤炭工业、一般工业、农林牧业与

生态环境建设至2020年的用水量;合理配置了大量未被利用

的煤矿疏干水量和中水量,调节了地下水资源的开采布局,

/01/ 霍林郭勒地区水资源评价与宏观经济水资源优化配置

减少了水资源浪费量,降低扩大开采和排污的经费支出。丰

富了水资源系统理论、技术与方法,对于分析寒早区地表水

、地下水、大气水和土壤水之间的转化关系,解决工业、城

镇生活、农牧业缺水和水土环境恶化,保证经济、环境和水

资源协调持续发展都具有重要的意义。伴随课题发表论文9

篇,其中,SCI、ISTP收录3篇,EI收录4篇,国内核心期刊

收录2篇。2004年以来,成果和技术已被11家企事业单位采

用,经济效益达12004.5万元,推广潜力巨大。

/02/ 中国三北地区冻结滞水的森林生态环境正负效应研究 / 联系我们 /
中国三北地区冻结滞水的森林生态环境正负效应研究
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 研究和试验发展
技术详情

  在研究冻结滞水形成机制[49662009]过程中,发现

冻结滞水是生态环境的水因子重要组成部分,具有维持生态

平衡或失调的效应。相关论文发表后,获得国内外专家的认

可和支持,从而确定了本项研究方向。主要研究三北地区不

同生态环境冻结滞水的冻、融水量,滞留时间等动态变化规

律;冻结滞水独特的倒置富水性,与生态环境各因子,及与

树木休眠期水分代谢的相关性;林区流域内水均衡计算,确

定林区湿地和森林生态环境发展趋势。研究成果突破了传统

/02/ 中国三北地区冻结滞水的森林生态环境正负效应研究

理念,开拓了交叉研究新领域。揭示了“冻土”是冻结滞水

的含水层,“冻土”的灾害是由冻结滞水的冻融物理变态作

用结果的真谛;确定了冻结滞水是维持树木越冬期水分代谢

均衡、森林生态环境可持续发展和树木生存繁衍能力不可缺

少的水资源。最佳冻结滞水平均含水量为20~40%。将冻结

滞水的概念、理论技术切入森林生态学科。进一步拓宽了水

文地质学与生态、生理学科交叉研究领域,对破解树木越冬

期间水分代谢量及代谢机理的新问题,具有重要学术价值,

促使学科发展,具有理论和实践意义。先后发表论文13篇学

术论文,共有16人次参加在国内和香港召开的国内、国际学

术研讨会。

/03/ 额济纳荒漠绿洲生态环境综合整治与适度利用研究 / 联系我们 /
额济纳荒漠绿洲生态环境综合整治与适度利用研究
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 研究和试验发展
技术详情

  针对绿洲生态环境的现状,从荒漠化防治与生态环

境建设的角度出发,开展了生态环境退化机制与评价以及综

合整治对策、节水高效农林牧适用技术、天然植被保护更新

与繁育技术、荒漠草场“小生物圈”发展模式等方面的研究

。引进高效节水、耕作、牧畜饲养植被保护与更新等方面的

新技术,建立试验示范基地;建立保护荒漠草场和合理利用

水资源的生态经济型示范户;研究提出2项荒植物繁育技术

;引进牧草、棉花、蔬菜等新品种,建立天然植被保护更新

/03/ 额济纳荒漠绿洲生态环境综合整治与适度利用研究

示范区,提出“小生物圈”建设模式,总结出一整套实用技

术,为绿洲水资源合理利用提供了新思路。这些技术对我国

广大半干旱、半湿润地区的生态环境恢复与建设,促进生态

-环境-经济-社会的协调发展具有重要指导意义。已达到国

际先进水平。该项研究成果,不仅对我国荒漠化地区生态环

境改善具有重要意义,帮助广大农牧民提高收入,而且可推

广应用到我国广大半干旱、半湿润地区的生态环境建设。

/04/ 我国三北地区冻结滞水及其开发利用研究 / 联系我们 /
我国三北地区冻结滞水及其开发利用研究
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 地质勘查
技术详情

  该项研究于1996年获国家自然科学基金资助,批准

号49662009。笔者在长期从事治理、土壤盐渍化防治及冻结

土危害防治等教学科研过程中发现。三北地区沙化是生态水

奇缺所致,土壤冻结过程中,固态水急聚增加是冻土和盐渍

化危害的根本原因。1984年定名“冻结滞水”,1994年确定

为植物生态水资源之五。目的在于确定冻结滞水形成机制理

论,倒置富水性,季节冻土层内固态水,比冻结前增加20-

30%,为富水带。下部为贫水带,比冻结前减少30-80%,再

/04/ 我国三北地区冻结滞水及其开发利用研究

下部为水分输送带;冻结滞水是植物越冬和春季萌发繁衍不

可缺少的生态水资源。冻结滞水为生态水资源,在国内外首

次发现,定名和系统研究,技术成果达到国际领先水平。应

用辩证唯物的观点、方法,将水文地质、冻土的理论、技术

融合于治沙林业等学科,突破传统观念,获得崭新的概念理

论。为相关学科增添崭新内容,开辟地学切生物学途径,拓

宽研究领域,必将促进水文地质学和交叉学科,早日跨入世

界行进行列。

/05/ 山杏资源综合利用研究 / 联系我们 /
山杏资源综合利用研究
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 农业
技术详情

  研究成果:脱苦杏仁、苦杏仁油、苦杏仁甙、活性

炭等系列产品。脱苦杏仁色泽好、味香、质脆、保持了杏仁

原有风味,苦仁杏甙含量从3.67%,降低到0.13%,脱去率达

96%,脱苦所需时间短(1-2天),去毒效果显著,苦杏仁甙

残存量符合国家食品卫生法标准;溶剂法提取的苦杏仁甙和

苦杏仁油,工艺简单易行,安全可靠,成本低,提取率高,

产品质量好,提出的杏仁油为淡黄色透明液体,无异味,出

油率40%以上,苦杏仁甙为白色晶体,纯度达97%以上,出甙

/05/ 山杏资源综合利用研究

率3%;杏核皮采用气化活化法制成的活性炭,其成本低,脱

色力强,产率高(76%),产品质量达到国家一级标准。

/06/ 内蒙古锈菌区系的研究 / 联系我们 /
内蒙古锈菌区系的研究
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 研究和试验发展
技术详情

  内蒙古在地理位置、地史、地形、气候、土壤和植

物区系上具有特殊地位与意义。许多欧洲和亚洲植物种类及

区系成分在内蒙古都有交叉分布。这些复杂的因素必然影响

到专性寄生的锈菌。因此,摸清内蒙古的锈菌种类及其区系

特点,在学术上和经济上均有一定意义。课题组通过对150

0号标本的鉴定,得到内蒙古锈菌共计14属137种。其中中国

新记录种9个,内蒙古新记录属4个,内蒙古新记录种49个(

含2个变种)。这些锈菌寄生在32个科115属240种植物上。

/06/ 内蒙古锈菌区系的研究

上述工作对内蒙古和中国真菌的编目与资源管理,对研究欧

亚锈菌的发生和演化规律,对内蒙古和周边地区的生态建设

与植物病虫害管理提供了科学依据。

/07/ 准格尔项目一期工程小沙湾水源工程沉沙斗槽模型试验报告 / 联系我们 /
准格尔项目一期工程小沙湾水源工程沉沙斗槽模型试验报告
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 研究和试验发展
技术详情

  小沙湾水源工程沉沙斗槽模型试验是用模型试验手

段验证和确定设计中难以确定的参数和结构形式,小沙湾水

源工程是向准格尔矿区、电厂供水的重要工程,模型试验对

正确设计斗槽取水工程,避免工程损失,保证正常供水有重

要意义。试验包括清水和浑水试验两部分。在清水试验阶段

,除对原设计斗槽型式进行了全面的试验处,还针对第一方

案存在的问题,又进行了第二、三直至第七方案的试验,最

终选定第七方案为设计采用方案;浑水试验是在第七方案上

/07/ 准格尔项目一期工程小沙湾水源工程沉沙斗槽模型试验报告

进行的,主要试验了不同流量和不同含沙量条件下不同时段

内斗槽中泥沙的淤积状况。试验成果揭示了原设计时未料及

的水力现象,为修正设计提供了科学依据。

/08/ 水文水资源水环境管理系统 / 联系我们 /
水文水资源水环境管理系统
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 软件开发
技术详情

  内容简介:该成果针对该区水文水资源水环境领域

中实际问题,用学科前沿理论研制出各类多种管理模型。它

覆盖面大,科学性、系统性强,便于用户单独选用或套结选

用以解决大系统复杂问题。它有机地利用水文学、随机水文

学、时间序列模型、系统辨识与模拟理论、地质统计学、地

下水水力学、溶质运移理论、数学规划、模糊数学、模拟技

术等水科学领域中的最先进的理论,研究了地表经济、地下

水径流,水环境污染的生成机理,时空公布特性、外推预报

/08/ 水文水资源水环境管理系统

方法,进而用数学规划,模拟技术建立了各类多种管理模型

。为快速有效的求解这些模型,采用了该领域中的最新成果

和先进的计算方法,应用了大型稀疏矩阵的压缩格式及输出

数据的动态存储方法,按结构模块设计原理研制出适用性、

容错性强的程序包。该管理系统可用于区域水利规划设计、

水利经济分析、流域水文系统模拟、地下水资源评价与管理

、水资源优化高度、水环境污染防治与监探,各种自然灾害

的分析预测,水盐动态模拟、水文水资源水环境数据整编等

诸多方面。大大的推进了水文水资源水环境领域的决策科学

化,管理现代化的进程,较明显的提高了该区水利战线使用

计算机的能力和水平,保证了计算机的精度及效率。该成果

1997年获内蒙古自治区科技进步一等奖。

/09/ 中国三北地区冻结滞水资源对生态环境建设的效应研究 / 联系我们 /
中国三北地区冻结滞水资源对生态环境建设的效应研究
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 研究和试验发展
技术详情

  依据野外观测和室内模拟实验研究资料分析冻结滞

水对西北地区生态环境建设的效应,冻结滞水是指冬季冻结

作用在包气带冻土层内形成的固态地下水,具有形成机制独

特、富水性倒置和独立的水盐动态特征,对生态环境建设产

生双重效应。冻结滞水量化冻结前土壤含水量一般增加8%~

25%,最高可达39.51%,冻胀区可达300%。在三北地区冻结

滞水是天然和人工树木等植被越冬、春季繁衍期间水分代谢

均衡的主要水资源,甚至是唯一水资源,是三北地区生态环

/09/ 中国三北地区冻结滞水资源对生态环境建设的效应研究

境建设成败的主导因素之一。当冻结滞水量平均<5%时,天

然林和人工林等植被衰亡,可加速荒漠化,当冻结滞水量达

过饱和状态时,则易形成沼泽化、盐渍化等不良地质现象,

导致生态环境恶化。控制冻结滞水量对西北地区建设林业工

程、优化生态环境和可持续发展至关重要。

/10/ 条件模拟理论在农田水盐时空变异分析与监测中应用 / 联系我们 /
条件模拟理论在农田水盐时空变异分析与监测中应用
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 研究和试验发展
技术详情

  用地质统计学(GS)条件模拟(CS)理论对非冻土

水盐监测系统进行两种尺度时空变异模拟,与OK法比较CS的

Cv接近实验值并较好重现水盐波动特性优点突出,但模拟值

不如OK估计平均接近实验值,两种方法应根据不同目标结合

使用;对非饱和带冻土的冻融过程定位观测发现;冻层形成

具有GS的结构特征,首次用GS的CS理论对冻土水盐时空变异

规律揭示,回避传统数值解法求参的复杂,简化了冻季外业

采样,为冻土特性时空变异研究提供了新途径,将国外数学

/10/ 条件模拟理论在农田水盐时空变异分析与监测中应用

地质领域新兴的GS和CS在我国水利学科作了较系统的引进、

开发和一定的创瓣。还用Co-Kriging方法估计盐溶质及其离

子品位空间变异性获得较好的效果。使学科中盐分时空变异

研究薄弱之处得到加强,为稳健统计学应用作了准备。

/11/ 草型湖泊富营养化适度控制技术的研究 / 联系我们 /
草型湖泊富营养化适度控制技术的研究
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 环境治理业
技术详情

  针对中国湖泊富营养化这一重大生态环境问题,在

乌梁素海设立试验研究基地,运用多项生态工程技术进行较

大规模多学科综合性生态恢复学的应用研究与科学实践。经

过多年研究建立了中国草型湖泊富营养化适度控制的技术体

系,为中国草型湖泊生态治理提供了一项“以机械化方式收

割大型水生植物,转移氮、磷营养盐,削弱湖泊内源性营养

物负荷的积累效应及释放速率”的实用技术;建立了草型湖

泊总磷控制模型、总氮控制模型及湖泊富营养化模糊神经网

/11/ 草型湖泊富营养化适度控制技术的研究

络专家评价系统,形成了一项符合中国国情的可使湖泊生态

治理与资源开发利用和谐统一的技术模式,解决了中国草型

湖泊生态治理的核心问题与关键技术,为中国草型湖泊生态

治理提供了宝贵的借鉴。该项目在高蛋白水草饲料开发、渔

业和水禽养殖方面创造了显著经济、社会效益。

/12/ 扎鲁特旗水资源评价与基于生态经济的水资源合理配置 / 联系我们 /
扎鲁特旗水资源评价与基于生态经济的水资源合理配置
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 水资源管理
技术详情

  简要技术说明:该课题为内蒙古自治区重点科技攻

关课题“寒旱区典型生态系统水量转化机理与水资源管理决

策研究”的一个子课题,该课题分山区(霍林郭勒地区)、

平原区(西辽河平原)、山区-丘陵-平原-沙漠耦合区(

扎鲁特旗)、丘陵-沙漠-平原耦合区(达拉特旗)、低缓

丘陵山区(太仆寺旗)五个典型生态系统进行了系统研究。

本报告为山区-丘陵-平原-沙漠耦合生态系统研究部分。

该课题以扎鲁特旗为研究区,进行了地下水位统测、地表水

/12/ 扎鲁特旗水资源评价与基于生态经济的水资源合理配置

和地下水水质测试、地表水流量动态测量、水资源开发利用

调查和评价、地质与水文地质调查试验、非饱和带岩性断面

调查及其物理化学特性参数的试验分析以及研究区工农牧业

经济分析等工作,通过统计模拟分析对扎鲁特旗地区水资源

系统进行了动态模拟评价,并提出了可持续开发利用方案,

同时基于生态经济理念建立了水资源合理配置模型,确定了

不同规划水平年水资源合理配置方案。其主要内容及技术指

标如下:1.对扎鲁特旗水文气象条件、地质与水文地质条件

、水环境与生态环境状况、社会经济现状进行了详细的调查

与周密的试验测试。为准确测定扎鲁特旗平原区水文地质参

数,采用高密度电阻率法,经反演计算求得含水层厚度、空

间分布特征及部分水文地质参数;运用核磁共振找水系统(

NUMIS),在平原区进行了核磁共振测试试验;钻探地质水

文地质孔、观测孔进行非稳定流抽水试验与地质地层测试试

验;选择民用井进行单孔抽水群孔观测的抽水试验;再根据

收集到的前人水文地质孔资料,采用数学模拟方法,确定出

扎鲁特旗水文地质参数。2.巧妙地将地质统计学引入到水文

领域,利用少数雨量站的年降水量资料,建立起霍林河、乌

力吉木仁河两流域年降水量的结构函数,进而应用多时段泛

克立格空间估计理论实现了不同大小流域平均年降水量的分

析计算,克服了泰森多边形法、算术平均法、距离反比法的

弊病。3.有效地应用国际最新PTFs函数的理论与技术方法,

建立了历年流域径流系数、径流量与降水量、流域面积、流

/12/ 扎鲁特旗水资源评价与基于生态经济的水资源合理配置 / 联系我们 /

域形心点坐标及其高程间的PTFs函数;对比分析了区域基径

比的空间分布特征,并结合流域不同空间点处的河川基流量

测定值,模拟确立了不同大小流域基径比与基流量;建立了

山丘区降水入渗系数与降水量的非线性函数关系,从而实现

了山丘区降水入渗补给资源量的动态分析计算;在此基础上

,密切结合全国水资源综合评价技术标准,应用水均衡动态

模拟法与地下水流数值模拟技术,对扎鲁特旗境内的霍林河

流域、乌力吉木仁河流域大气降水资源、地表水资源、地下

水资源及其转化资源进行了科学系统的动态模拟评价。提出

了水文变量周期性分析与水文频率计算、水文风险分析的新

方法、地表水资源还原计算的系统理论。扎鲁特旗1956~2

004年多年平均水资源总量为71419.5万m^3。其中,地表水

资源量为44364.0万m^3,占水资源总量的62.12﹪;地下水资

源量为49672.7万m^3,占水资源总量的66.46﹪;重复资源量

为20412.6万m^3,占水资源总量的28.58﹪。其中,霍林河流

域24963.3万m^3,占水资源总量的34.95﹪;乌力吉木仁河流

域46456.2万m^3,占水资源总量的65.05﹪。六个地下水富水

区地下水资源总量为3065.7万m^3。4.在考虑生态环境最小

需水量以及汛期不能利用的洪水量后,通过确定霍林河流域

与乌力吉木仁河流域地表水资源可利用率计算出两流域不同

大小流域地表水资源可利用量。然而地表水资源的开发利用

离不开流域地形地貌与植被条件、河道径流与泥沙特点、技

/12/ 扎鲁特旗水资源评价与基于生态经济的水资源合理配置

术经济条件与水文气象条件等,也正是由于有了计算不同大

小流域地表水资源量的PTFs函数、计算不同大小流域平均年

降水量的多时段泛克立格法,才实现了不同位置水利工程兴

利调节的计算,从而得以进一步校验地表水资源可利用量以

及计算不同保证率下的地表水可供水量。扎鲁特旗1956~2

004年多年平均水资源可利用总量为43027.2万m^3。其中,

地表水可利用量为20931.3万m^3,占水资源可利用总量的4

8.65﹪;地下水可开采量为22980.0万m^3,占水资源可利用

总量的53.41﹪;重复可利用资源量为884.1万m^3,占水资源

可利用总量的2.06﹪。5.将扎鲁特旗乌力吉木仁河以北的山

前丘陵平原区约2900km^2的地区作为模拟计算区。将区内的

潜水含水层概化为相对均匀分布的38条剖面,通过高密度电

法测量剖面电阻率值,并进行反演分析,求得差异反演区内

地层的空间分布,同时结合钻孔实验资料及同期核磁共振数

据,得到最终GMS数值模拟的较准确的含水层空间分布模型

,确定出区域含水层厚度的空间结构特征,对区域地下水系

统进行了识别分析。在此基础上,巧妙地应用了地下水流模

拟理论,并采用GMS6.0软件中的MODFLOW模块对扎鲁特旗丘

陵平原区含水层系统进行了识别、检验与模拟预报,确定模

拟计算区含水层水文地质参数,得到的模拟结果不仅在模型

不同阶段进行了检验,还将其与水均衡模拟法的结果进行对

比,达到了运用不同方法综合校验模型准确性的目的。同时

/12/ 扎鲁特旗水资源评价与基于生态经济的水资源合理配置 / 联系我们 /

也说明了扎鲁特旗各地下水水源地的地下水可开采量计算的

准确可靠,可用于指导生产实践。6.进行了全面的水环境分

析试验,并应用多种方法评价了扎鲁特旗各地表水源、地下

水源、城市污水水源的水环境状况,论述了水环境状况与水

污染程度的变化趋势,并对水环境的发展态势进行了预测。

7.联合应用灌溉试验与用水投电、投油效益测试成果,结合

实地调查,全面分析评价了区域水资源开发利用现状、供用

耗排关系及其变化趋势,方法较以往指标法更合理,从而拓

展了该领域的技术理论与方法。分析表明,2004年扎鲁特旗

各行业总用水量为14668.73万m^3,其中地表水为2866.99万

m^3,地下水为11782.60万m^3。2005年各行业总用水量为1

4410.13万m^3,其中地表水为2393.23万m^3,地下水为119

92.50万m^3。当前本区地下水可开采资源量尚有盈余。8.在

充分考虑生态环境友好以及区域节水潜力与技术经济、社会

经济发展状况的条件下,分2010年、2015年、2020年三个水

平年对扎鲁特旗供需水量进行了预测分析;三个水平年总需

水量分别为28521.20万m^3、35170.02万m^3、38226.49万m

^3。在大力修建水利工程开发扎鲁特旗境内地表水、地下水

资源的前提下,2010年、2015年、2020年97﹪保证率下规划

水库工程可供水量分别为8945.00万m^3、9675.00万m^3、1

2175.00万m^3。9.基于生态经济的理念,以保护生态环境、

保护水资源、改善和控制水环境为前提,综合考虑生态、经

/12/ 扎鲁特旗水资源评价与基于生态经济的水资源合理配置

济与水资源开发三者间的协调,统筹考虑地表水、地下水、

矿山疏干水、跨流域调水以及再生水与用水部门间的作用关

系,应用大系统多目标多层次分解协调模型确立了不同水平

年扎鲁特旗不同水源、不同用水部门水资源的合理配置方案

,丰富完善了水资源在多水源多用户联合合理配置方面的理

论与技术,结果符合地方实际,可用于指导生产实践和向其

他地区推广应用。应用前景:1.扎鲁特旗已在近期工农牧业

生产实际中和今后全旗的中、长期国民经济发展决策中应用

和引用了这些成果,为扎鲁特旗及其周边地区水资源开发利

用、生态治理与环境保护、国民经济可持续发展提供科学依

据。2.该报告已合理配置了扎鲁特旗主要电厂、煤炭工业及

其他主要工业项目、农林牧业与生态环境建设项目至2020年

的用水量,这对于提高扎鲁特旗经济效益以及拉动周边地区

的经济发展都具有重要的指导作用。3.应用扎鲁特旗境内已

建或拟建水库和小型引提水工程规划这一成果,可以有效合

理地解决工农牧业与生态环境建设的用水要求,缓解因经济

快速发展带来的开采地下水的压力,对保护生态环境具有重

要意义。4.随着煤矿开采面积的增大,煤矿生产疏干排水量

随之增加,疏干水水质符合一般工业与电力工业用水要求,

但目前这部分水量未予利用。为了减少水资源浪费,提高水

资源重复利用率,应立即将疏干水以及污水处理后的再生水

加以利用,做到排供结合,水资源配置中有效合理分配了这

/12/ 扎鲁特旗水资源评价与基于生态经济的水资源合理配置 / 联系我们 /

部分水量,减少了水资源扩大开采的经费支出,有效地利用

了无益的废水资源,经济效益明显提高。5.通过应用报告中

各规划水平年水资源合理配置结果,可使地区经济结构布局

更趋合理,防止了盲目投资,减少了损失,提高了经济效益

。6.建立健全地下水水位、水质长观网,特别是扩建开采规

模的水源地地区,要密切关注地下水水位变化趋势,准确掌

握地下水水质变化情况。发现污染问题及其环境问题要彻查

污染源、污染原因和环境生态影响机理,并及时解决。7.实

现水资源统一管理、统筹规划、科学管理,实施地下水、地

表水联合调度方案,依法治水,合理利用,实现各项水资源

的合理利用。

/13/ 采煤驱动下水文演变机理与地质环境生态效应
采煤驱动下水文演变机理与地质环境生态效应
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 地质勘查
技术详情

  本项目围绕我国在水资源高效开发利用领域多学科

交叉研究能力提升的重大学科需求,以及服务于我国实行最

严格水资源管理制度、“一带一路”等国家重大发展战略的

实践需求,以北方大型井工和露井联采煤矿矿井水高效利用

为目标,按照“基础研究-技术研发-集成示范”的总体思路

,以原型观测、机理分析、数值模拟、信息融合、技术创新

为支撑,系统阐明了采动采空条件下煤矿覆岩应力-裂隙-渗

流三场耦合作用机理;研发了原位无损式矿区地层结构变异

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实时监测技术;辨明了采煤驱动下地下水动力场化学场的演

变规律;基于定量遥感技术研究了矿区地貌-土壤-植被动态

变化规律和不同采煤模式下矿区地表演变机理与环境生态效

应;研发了采动采空条件下流域水循环模拟技术,系统揭示了

大型煤矿采煤驱动下地下-地表水文耦合演化机理与地质-环

境-生态协同效应。本项目发表高水平论文25篇,其中中科院

一区TOP论文6篇,出版专著1部;申请发明专利3项、授权实用

新型专利1项,登记软件著作权1件;培养研究生20名、1人入

选国家高层次人才特殊支持计划领军人才、3人入选自治区

“草原英才”、2人获得自治区杰出青年基金。研究成果为

我国北方大型煤炭基地矿井水资源高效利用、绿色矿山建设

提供了理论和技术支撑。

/14/ 内蒙古河套灌区咸淡水轮灌模式及环境调控研究
内蒙古河套灌区咸淡水轮灌模式及环境调控研究
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 水资源管理
技术详情

  本课题来源于内蒙古科技计划项目,旨在研究内蒙

古河套灌区咸淡水轮灌模式及环境调控。在淡水资源匮乏,

开发利用微咸水的大背景下,当前内蒙河套地区急待要解决

的问题是在节水改造和开发利用微咸水后如何保证灌区环境

不恶化、水—土环境能良性循环。因此,探索一种适合于内

蒙河套灌区的微咸水与淡水联合运用的灌水模式(这种灌水

模式在长期使用条件下既达到了节水灌溉目的,又能使作物

根区和灌区范围内不积盐、不破坏水—土生态环境)及研究

/14/ 内蒙古河套灌区咸淡水轮灌模式及环境调控研究 / 联系我们 /

长期微咸水灌溉的环境效应预测,对于维持河套灌区工农业

生产的良性发展及咸水资源的可持续利用具有重要的现实意

义。本课题在田间试验的基础上,构建水盐运动耦合模型,利

用检验后的耦合模型进行不同方案的咸淡轮灌模式数值模拟

,得出对区域环境影响最小的咸淡水轮灌方案。运用检验后

的耦合模型进行最优咸淡轮灌方案下的长期微咸水灌溉的区

域环境效应预测评估,进行连续的区域土壤、地下水环境跟

踪监测。本课题的创新性是采用田间试验与数值模拟相结合

的手段研究内蒙河套灌区主要经济作物枸杞的咸淡水灌溉模

式及环境效应。开发利用咸水,不仅能减轻黄河水资源的供

水压力,更重要的是,通过对地下咸水的开采,降低了地下水

位,有利于防止或减轻土壤盐渍化。同时地下咸水的开采腾

空了地下库容,得以承接降水和其它地表水的补给,补给的淡

水或较淡的水把土壤盐分淋洗驱逐到深层并通过田间排水系

统排出区外,使咸水层逐渐淡化,因此,开发利用微咸水资源

是本区水资源持续利用的重要方面,对区域环境影响最小的

内蒙古河套灌区主要种植作物咸淡水轮灌模式具有广阔的推

广应用前景。

/15/ 内蒙古河套灌区节水灌溉实施后农田水环境变化预测研究
内蒙古河套灌区节水灌溉实施后农田水环境变化预测研究
技术类型: 非专利
技术成熟度: -
技术领域: 水资源可持续利用与节水农业
应用领域: 环境与生态监测检测服务
技术详情

  该项目是由内蒙古“十五”期间水利重点科研项目

及部分国家自然科学基金联合资助在我国率先开展的大型灌

区节水灌溉工程改造的前瞻性预测研究。该项目针对干旱气

候、有盐渍化威胁的大型灌区,以新兴科学与技术的创新探

索为基础,在引黄水量减少40亿m^3条件下,利用典型区常

规观测资料,并结合田间试验与监测,在我国对大型灌区节

水改造对农田水环境的影响率先进行了较系统的研究:以新

兴人工神经网络方法并结合其它传统方法对农田地下水文(

/15/ 内蒙古河套灌区节水灌溉实施后农田水环境变化预测研究 / 联系我们 /

水位、水质)及农田土壤水盐变化进行了系统预测与评估;

利用SWAP模型模拟和田间土壤水动力学试验对田间灌溉水利

用的有效性进行了评估;将人工神经Kriging和人工神经Co

-Kriging模型应用于大尺度区域规则采样的水盐动态监测与

灌溉水量的关系评价。由于以上两个层次结合得比较好,使

应用基础研究紧密服务应用研究防止了两个层面的脱节,研

究有成果较好的学术深度和鲜明特色,形成了对干旱区大型

灌区的新概念和新认识,并为指导今后大型灌区工程改造与

监测技术体系的科学结构初步形成了理论与技术配套的科学

技术成果及相应的软件包和典型案例。对目前河套灌区水权

转换试点中正准备建设的约45多万亩的6个试验区的管理与

监测研究新任务,提供了新监测规程和及时的示范指导。对

于指导国民经济建设、社会可持续发展的宏观管理提供了重

要的决策支持,也可供我国北方类似的大型灌区的节水改造

参考,具有广泛的推广应用前景。