变化环境下内陆河流域水资源承载力与绿洲扩张风险研究

Climate change and human activity have put new pressure for water resources carrying capacity in the inland river basin. Discussing the dependency relationship of oasis development on the water resources carrying capacity is very exigent nowadays.Many researches show that climate change and human activities have made the temporal and spatial distribution of water resource change significantly, but research on the trend and developing risk is still insufficient. Based on the investigation, experiment and historical data, adopting the system dynamics，spatial analysis model in GIS and numerical simulation method, we would analyze the interactive relationship between water resources carrying capacity and oasis development, forecast the developing risk under different scenes, and construct a sustainable utilization method for oasis development.The emphasis contents in this project include: (1) the control action of water resources carrying capacity on oasis development; (2) the effect analysis of change condition on water resources carrying capacity; (3)assessment of oasis development under the changing condition. Taking the evolution characteristics of water resources carrying capacity under varying condition as point of cut-in, the relationship between water resources carrying capacity and oasis development, and the risk of oasis development would be discussed. Through constructing a risk control method of oasis development, the theory and method system would be created.The innovative results is hopeful to be gained in the study area.

气候变化和人类活动加剧对干旱区内陆河流域水资源提出了新的承载压力，探讨变化环境下水资源承载力对绿洲发展的制约具有迫切意义。已有研究表明：气候变化和人类活动已使绿洲水资源的时空分布发生了显著变化，但对其未来趋势和绿洲发展的风险仍然研究不足。本研究拟以调查采样和历史数据为基础，以系统动力学、GIS空间分析和数值模拟为平台，深入解析变化条件下水资源承载力与绿洲发展的互动关系，预测不同情景下的绿洲扩张风险，并进行风险分区且提出应对方案。本项目拟重点研究：（1）水资源承载力对绿洲扩张的制约作用研究；（2）水资源承载力与绿洲扩张的时空协同性分析；（3）基于变化环境下水资源承载力演变的绿洲扩张风险评价。本项目拟以变化环境下区域水资源承载力的演变分析为切入点，以探究水资源承载力和绿洲发展关系为核心，以绿洲风险评价为目标，可望建立一套基于水资源约束下的绿洲可持续开发理论方法体系，并取得具有创新性的研究成果。

本研究以调查采样和历史数据为基础，以系统动力学、GIS空间分析和数值模拟为平台，深入解析了变化条件下水资源承载力与绿洲发展的互动关系，预测了不同情景下的绿洲扩张风险，并进行风险分区且提出了应对方案。主要内容包括：（1）水资源承载力对绿洲扩张的制约作用研究；（2）水资源承载力与绿洲扩张的时空协同性分析；（3）基于变化环境下水资源承载力演变的绿洲扩张风险评价。通过项目研究，取得了以下主要结果：. （1）建立了基础资料数据库和图形数据库。其中包括城市面积扩张、人口增加、水量数据、污染状况、工业生产状况数据、气象水文基础数据、遥感数据、基础地理数据以及野外调研观测数据。. （2）各流域2020年、2030年RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5三种情景下水资源总体趋势相对稳定，较历史多年平均水资源量均呈现增加趋势。. （3）人类活动对水资源变化的不同适应产生不同的结果。将节水型与产业结构调整型进行对比分析得出，采取产业结构调整型方案，对各县市水资源承载力有较为明显的提高。. （4）从绿洲-水资源复合系统来看，协调度在0-0.1659之间波动，在2010年以前属于增加阶段，而在2010年之后属于下降阶段，总体处于较低水平。说明研究区的绿洲发展与水资源配置是非常不协调的。形成的原因可能2010年南疆的降水明显偏多，径流量也明显偏大，因此水资源系统及复合系统协调度都得到明显提升，而2010年以后，由于温度明显升高，蒸发加大，径流量下降，而土壤含水量增加。同时城市化快速发展，耕地增加从而使得水资源消耗较大，从而导致复合系统协调度减小。. （5）2020年和2030年AbdEI-Ghani绿洲结构情景下的绿洲面积（即预测年适宜绿洲规模）低于同年的基于现状情景下的绿洲面积，说明按照现状发展，绿洲将开发过度。基于经济—生态可持续发展为出发点，从管理、配置、调度以及利用等方面提出水资源开发利用的适应性对策，以缓解水资源的紧缺，调动生态经济可持续发展能力。. 本项目以绿洲风险评价为目标，建立的基于水资源约束下的绿洲可持续开发理论方法具有重要应用价值。