海河流域水系統(tǒng)演變關鍵機制與區(qū)域水資源供需分析

1、1海河流域水系統(tǒng)演變關鍵機制與區(qū)域水資源海河流域水系統(tǒng)演變關鍵機制與區(qū)域水資源供需分析供需分析一、項目簡介一、項目簡介海河流域含京津冀，是我國水資源短缺和用水矛盾最突出的地區(qū)。本成果圍繞海河平原水資源供需的三大關鍵分項：山區(qū)徑流變化、淺層地下水補給、農(nóng)田用水與區(qū)域水量平衡開展研究，揭示了山區(qū)來水演變的關鍵驅(qū)動機制，實證了淺層地下水下降后土壤厚不飽和層的水分虧缺狀態(tài)，對南水北調(diào)實施后海河平原水資源的供需平衡進行了科學分析，指出了未來水系統(tǒng)

2、演變的可能方向。重要發(fā)現(xiàn)如下：1、將統(tǒng)計檢驗和物理模型等手段結合，實現(xiàn)對水文突變背后的關鍵驅(qū)動因素的推斷，拓展了辨析水文演變關鍵驅(qū)動因素的研究思路。海河流域徑流減少的現(xiàn)象已被現(xiàn)有研究廣泛證實，但驅(qū)動這一現(xiàn)象的關鍵機制仍不明確，特別是對于眾多人類活動在水系統(tǒng)演變中所起的作用還缺乏有力的科學證據(jù)。研究選取流域內(nèi)控制北京、石家莊等城市來水的八個關鍵子流域，利用SequentialMannKendall統(tǒng)計方法，發(fā)現(xiàn)徑流發(fā)生突變的關鍵時期為19

3、781985年，進而提出利用突變期內(nèi)最可能的影響因素來推測影響徑流的關鍵因素的研究思路。根據(jù)該思路，得出70年代末農(nóng)業(yè)大發(fā)展帶來的用水增加是山區(qū)來水減少的關鍵因素。在此推測的基礎上，通過分布式水文模型發(fā)現(xiàn)在滹沱3尺度海河平原的農(nóng)業(yè)用水量和灌溉需水量，拓展了評估農(nóng)業(yè)耗水的方法體系；通過多模型耦合實現(xiàn)地表地下水聯(lián)合模擬，評估了區(qū)域水量供需平衡，確立了山前平原區(qū)南水北調(diào)實施后水量基本平衡、低平原區(qū)仍然虧缺的未來水資源態(tài)勢。該研究的系統(tǒng)性得到加

4、州大學JournalofVadoseZone副主編ThomasHarter教授的高度肯定。二、主要完成人及其貢獻二、主要完成人及其貢獻1、楊永輝（中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心），排名第1，研究員，副主任。是科學發(fā)現(xiàn)1、2、3項核心思想的提出者，設計了項目的整體研究思路。主要貢獻為：完成了有關山區(qū)來水的研究工作，參與了土壤剖面特性和土壤水分虧缺狀態(tài)等的數(shù)據(jù)分析和研究，對農(nóng)業(yè)用水的評估方法利用DSSAT模型進行了前期研究

5、，并在后期指導了棉花模型以及地下水模型的整合和模擬。投入到該研究的工作量占本人工作量的90%。是所有8篇代表性論文的通訊作者，同時是第1、2、6項代表性論文的第一作者。2、楊艷敏（中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心），排名第2，副研究員。是科學發(fā)現(xiàn)3的主要貢獻者，主要貢獻為：完成COTTON2K作物模型的中國區(qū)域的矯正，增加整枝和打頂?shù)墓δ埽灰匀笞魑锬Ｐ蜑榛A，結合蒸發(fā)皿系數(shù)等傳統(tǒng)農(nóng)作物耗水計算方法，分析了河北平原區(qū)各種