基岩山区水文地质发展的紧迫性及其编图方法

随着我国山区地下水开发利用的不断深入,对山区地下水赋存规律和埋藏条件有了进一步的认识,逐渐形成了以构造条件为基础的基岩地下水理论。而传统水文地质图的编图以均质论、层控论为基础,不仅与山区水文地质学理论发展不相适应,而且不能有效地指导基岩山区地下水的勘查工作。以太行山区水文地质单元为研究对象,采用系统思维,综合运用水文地质学、构造地质学、地图制图学及地理信息系统等多学科知识,通过野外调查与室内研究相结合、团队合作共建与专家独立思考相结合、计算机制图与信息挖掘相结合等方法,研究基于山区地下水分布非均一性特征的水文地质编图方法、理论,确定实用性强、概念清晰的山区水文地质图编制模式。在此模式下编制的山区水文地质图,能够刻画山区地下水的赋存规律及特征,判定富水区,体现山区水文地质图的基础性和先导性特点,拓展其概念基础和应用空间,更好地服务国家建设和改善民生。

平坦V型测流堰在山区森林水文研究中的应用与设计

科学有效的测流工具是森林水文学研究的重要手段之一。目前国际森林水文学研究中较多使用薄壁堰、三角剖面堰等堰型,平坦V型测流堰的使用相对较少,后者是国际标准推荐的一种新型量水建筑物,具有测流范围广、精度高等优点。以重庆四面山森林流域水量平衡观测研究为例,介绍了该区平坦V型堰堰址选择的原则,分别采用水科院推理公式和小流域暴雨径流组公式计算该区设计洪峰流量,并以此为依据进行平坦V型堰各部分尺寸的设计,探讨平坦V型堰在山区森林水文定位观测中应用的可行性,为平坦V型堰的推广使用提供借鉴。

内陆河流域水文过程研究的一些科学问题

水科学研究的发展,对水文科学提出了新的挑战,即如何在流域、区域和全球尺度进行学科交叉、综合集成和协同研究,从而更全面地认识水在地球资源和环境变化中的作用,认识水圈及其与大气圈、岩石圈和生物圈的相互作用。为了解内陆河流域水文循环和水量平衡各分量之间的变化和转化关系及其与生态和环境之间的相互作用,以及对全球变化和人类活动的响应和反馈,基于内陆河流域上游山区径流形成区、中游人工绿洲水资源开发利用区和下游荒漠绿洲径流散失区的流域水文循环特征,从能水通量、生态和生物地球化学过程讨论了山区水文过程;从生态水文、尺度转换、阈值和反馈讨论了水文和植被的相互作用;从国外提出的关键作用带的概念讨论了内陆河流域地下水—土壤—植被作用层的水文过程。提出了开展内陆河流域水文过程观测和研究的基本框架。

干旱地区内陆河流域水文问题的研究实践与展望

过去,干旱地区内陆河流域水文研究主要偏重于山区水文,注重山区来水及径流分析,而很少涉及灌区问题和生态问题,对绿洲水文和荒漠水文的研究十分缺乏。以新疆为例,通过对干旱地区河流的基本特征和水文机理的分析研究,从径流形成、水资源开发利用、生态环境保护三位一体,即从全流域水文循环的角度出发,提出了以山区水文、绿洲水文、荒漠生态水文为三大构成要素的干旱地区内陆河流域水文系统的新概念,并基于干旱地区内陆河流域水文问题的研究实践,提出了各自领域的研究内容和方向,进一步拓宽了水文问题的研究领域,对水文学科的研究与发展提出了新的思路,注入了新的内容。

世界山地:21世纪脆弱的“水塔”

山地作为"天然水塔"在周围低地的生存和发展中扮演者重要的角色。对于世界上的很多干旱和半干旱地区更是如此,因为那里的山区来水可以占到径流总量的50%～90%。然而在这些水资源日益紧缺(特别是农业用水紧缺)的地区,利用我们现有的山区水文方面的知识来进行可持续的水资源管理与脆弱性评价仍面临着很大的困难。IPCC报告中指出,如果大气中的CO_2增加1倍,那么全球增温幅度最大的地区将会包括从北极和亚北极的低海拔地区到热带亚热带的高山区的广大区域。计划中的GCOS气候站点并未达到这样的高度,尽管这里温度变化较大,拥有许多生态系统敏感而脆弱的高峰。全球范围内,山区居民超过了7亿,其中有6.25亿是在发展中国家。而这6.25亿人中约有一半人,当食物供给没有保障时是非常脆弱的,其后果可能会是向外移民或者对山地生态系统进行过度开发。而这些生态系统的过度开发最终会对自然环境,特别是水资源,产生负面的效应。迫切需要开展一些新的研究项目,建立高山观测站点,以深入了解各种正在发生的自然过程和人文过程及其对相邻低地所产生的影响。

山地灾害山洪-滑坡(崩塌)-泥石流的成生联系

“山地灾害”是遍及全球的共同性课题，我国在该领域的研究已上了一个新台阶。本文对山地灾害的涵义及其研究范围与内容成生条件与时空分布特征、人类生产活动与山地灾害的成生联系进行了论述，提出了因地制宜的防治对策。