摘要 “一带一路”是中国政府实施的一项造福沿线地区人民的世纪合作倡议,涉及多个国家。明确“一带一路”主体水资源区的范围及其分区布局,对于分析和研究“一带一路”水安全保障具有重要意义。本文通过对大量文献资料的梳理,提出了“一带一路”主体路线和主体水资源区的概念和确定方法,绘制了其主体路线及主体水资源区图,并按照3级分区方法对确定的主体水资源区进行了分区。研究结果表明:① “一带一路”主体路线由中国陆上主体路线、中国海上主体路线、国外陆上主体路线和国外海上主体路线组成,各线之间互有连接,形成了一张覆盖亚、欧、非大陆的“三纵三横”网络;② “一带一路”主体水资源区横跨亚、欧、非大陆50个国家,总面积达1877.00万 km 2 ;③ 研究区水资源一级分区、二级分区、三级分区的单元个数分别为11个、50个、1172个。本文为“一带一路”水资源研究圈定了主要研究区域,奠定了统一研究对象和基础,也可为“一带一路”相关其他研究提供参考和借鉴。 引用文献: 左其亭, 韩春辉, 郝林钢, 王豪杰, 马军霞. “一带一路”主体路线及主体水资源区研究 . 资源科学, 2018, 40(5): 1006-1015. ZUO Qiting, HAN Chunhui, HAO Lingang, WANG Haojie, MA Junxia. The main route and water resource areas of the Belt and Road Initiative. Resources Science, 2018, 40(5): 1006-1015. 链接本文: http://www.resci.cn//CN/10.18402/resci.2018.05.13 全文下载: http://www.resci.cn/CN/abstract/abstract4815.shtml#
前几天在关于中国缺水城市个数的讨论中,几位朋友论及国际水资源安全标准,陈昌春教授也发过一篇相关博文,资料很丰富( “国际公认的人均1700立方米的水资源紧张警戒线”是如何公认的? ) 。我2002年曾在《地利科学进展》上发表一篇文章“ 区域水资源压力指数与水资源安全评价指标体系 ”,初步做了介绍,现整理如下,供参考和讨论。 反映人类对水资源压力 ( water resources stress )大小的 指标,或衡量一个国家或地区水资源稀缺程度的指标,可以较粗略地反映一个国家或地区的水资源安全程度。目前 国际上通用的宏观衡量 水资源压力 的指标有 2 个:一是区域人均水资源量,二是水资源开发利用程度。但这些指标的使用有两个方面需要注意:一是这些指标的建立都有假设条件,二是这些指标存在一些弱点。 1 人均水资源量 1989年,瑞典著名水资源学者 Falkenmark 等人根据100万方水资源供养的人口数量,把水资源压力分成5个等级:0-100、100-600、600-1000、1000-2000、2000+(人/百万方水资源)。1992年他们正式提出了用 人均水资源量作为水资源压力指数( Water Stress Index )以度量区域水资源稀缺程度 。他们根据干旱区中等发达国家的人均需水量确定了水资源压力的临界值:当人均水资源量低于 1700方/ 人年 时出现水资源压力( Water Resources Stress ) , 当人均水资源量低于 1000方/人年 时出现慢性水资源短缺( ChronicWater Scarcity )。 这一指标简明易用,只要是进行过水资源评价和有人口统计资料的地区,都可以获得人均水资源量数据。而且按用水主体人口来平均水资源符合公平合理的原则。但应用这一指标时应当注意一些限制条件,否则容易产生歧异。这一指标实际上是针对干旱区以工业为主的经济结构提出来的,对以灌溉农业为主的地区根本不使用。例如新疆尤其是南疆是水资源很紧张的地区,但一些人却根据该地区人均水资源量超过 2000 m 3 / 人而得出新疆不缺水的结论 。 人均水资源量作为衡量水资源稀缺程度的指标,还有以下几个弱点: 第一 ,没有考虑生态用水的差异。在可持续发展的原则下,尤其要强调:在人均可更新淡水资源中,还包括一部分为维持生态平衡所需要的生态用水,这部分水量人类不能耗用。由于不同的地区生态用水占水资源总量的比例很不相同,人均水资源量并不反映人均实际可用的水资源。对于干旱内陆区,人类生活和生产用水必然挤占原来的湖泊、湿地等生态用水,应该受到严格控制,即在总水资源量中,必须保留相当一部分作为天然生态用水,否则就会出现河湖干涸、植被衰退、沙漠扩张等恶果。所以为了更合理,人均水资源量的计算应该扣除生态用水,而只计算人类生活、生产可耗用的那部分水资源量。 第二 ,只考虑水资源的供给方面,而没有考虑水资源的需求方面。实际上水资源的稀缺程度必须从供给和需求两个方面综合来考虑,具体来说应考虑产业结构对需水的影响。如果经济结构以灌溉农业为主,则人均所需的水资源量必然较大;如果以耗水少的服务业为主,则人均所需的水资源量较少。所以由于产业结构的差异,人均水资源量供给相同的地区,可能缺水程度很不相同。 第三 ,只考虑水资源数量而没有考虑水资源的质量。人均水资源量较高的地区也可能因为水质问题例如水被污染而缺水,例如前几年安徽省蚌埠市水厂因为水源淮河被污染而停产,全城失去供水来源。 第四 ,只考虑数量的多少而没有考虑水资源开发利用的难易程度。实际上一些人均水资源量很高但开发很难的地区也存在缺水现象,例如我国西南的高山地区和喀斯特地区。 第五 ,只考虑总量而没有考虑水资源的时空分布。虽然多年平均人均水资源量很高但年内年际分配不均的地区,在枯水季节、枯水年份也存在缺水现象。水资源的空间分配也是一个问题。如果以中国为评价单元,则按人均水资源量指标中国是不缺水的(中国人均水资源量 2300 m 3 ,大于缺水临界值 1700方/人年 ),但如果以中国北方地区或华北为评价单元(华北海河流域人均水资源量低于 400 m 3 ),则中国是缺水的。所以评价区域的大小对评价结果有很大影响。最好是按水资源可以调配的流域作为空间单元来评价。 2 水资源开发利用程度 水资源开发利用程度 定义为年取用的淡水资源量占可获得的(可更新)淡水资源总量的百分率 ( water use intensity,withdrawal to availability ratio ) 。Raskin 等人1997年提出用这一指标作为水稀缺指数或水脆弱指数。世界粮农组织 、联合国教科文卫组织 、联合国可持续发展委员会 等很多机构都 选用这一指标作为反映水资源稀缺程度的指标:当水资源开发利用程度小于 10% 时为 低水资源压力 ( low water stress );当水资源开发利用程度大于 10% 、小于 20% 时为 中低水资源压力 ( moderate water stress );当水资源开发利用程度大于 20% 、小于 40% 时为 中高水资源压力 ( medium-high water stress );当水资源开发利用程度大于 40% 时为 高水资源压力 ( high water stress )。 这一 指标的阈值或标准,系根据水资源开发利用率与水生态环境问题的对应关系的经验确定。 Falkenmark and Lmdh (1976), Szesztay (1970), Kulshrestha (1993) and Strzepeket al. (1996)等人曾经研究总结出水资源开发利用率20%是一个重要的临界值。其他临界值是 Raskin 等人根据有关文献确定的。 水资源开发利用程度作为衡量水资源稀缺程度的指标,比人均水资源量指标优越的地方是隐含考虑了生态用水,认为人类对水资源开发利用程度越高,水系统及相关自然生态受到的压力就越大。但它也有限制或弱点: 第一 ,水资源开发利用程度与水资源紧缺程度并不完全对应。水资源开发利用程度低并不一定意味着水资源不紧缺或水资源利用效率高。在经济发展水平落后或水资源开发利用条件差的地区,尽管水资源很紧缺但水资源开发利用程度也可能很低。 第二 ,对大的区域进行评价时,这一指标不能反映水资源开发利用强度的时空差异。 第三 ,所需资料要求较高而不易获取。计算水资源开发利用程度除了需要水资源量和人口统计数据之外,还需要水资源开发利用评价资料。 事务总是复杂的,但听众总希望听所谓简单清晰的表述,总避免不了在一些场合要用简单的指标表述复杂的事务。因此,归纳的指标或标准虽然简单了点,但也是有用的,关注是要应用在适用的地方。不该用的地方用了就是用的人的问题了。 http://www.unesco.org/water/wwap/wwdr/index.shtml#indicators Falkenmark, M., J. Lundquist and C. Widstrand (1989), “Macro-scale Water Scarcity Requires Micro-scale Approaches: Aspects of Vulnerability in Semi-arid Development”, Natural Resources Forum, Vol. 13, No. 4, pp. 258–267 Malin Falkenmark and Carl Widstrand,Population and Water Resources: A Delicate Balance, in Population Bulletin (PopulationReference Bureau, Washington, D.C., 1992), p. 19. Raskin, P, P Gleick, P Kirshen, G Pontius, and K Strzepek. Waer Futures: Assessment of Long-rangePatterns and Prospects. Stockholm, Sweden: Stockholm Environment Institute, 1997. Robert Engelman, Pamela LeRoy. Sustaining Water: Population and the Futureof Renewable Water Supplies. Population Action International, Washington,D.C., 1993: pp. 18-22.
转自: Materials Views China 由于人口数量的增加而引起的 对安全能源和清洁水的需求 仍是目前全球所面临的 巨大危机 。从社会经济趋势和大众需求这两方面分析,壳牌预测从2000年到2050年全球能源需求要翻三倍。根据2013年布达佩斯水峰会上公布的数据可以推测出,预计到2030年全球 40% 的人类将会面临淡水短缺的问题。另一方面,如果继续以低端的方式开发能源并无法实现对能源的高效利用会导致全球所生产的 50% 的能源被浪费。与此同时,缺水情况的发生并不是由于水资源本身的缺乏,而是 缺少有效利用的方式 。大多数的清洁水在使用之后就会被污染,如果不进行处理的话就会阻止其进一步的循环利用。因此,相对于将能量和水资源以一种新的方式被利用,低效率的利用和管理使其成为了一种可实现范围内的“低垂的果实”。在这方面,通过适当的工艺设计来发展新的方法去收集能量和处理水资源对现有能源的转换将是实现我们地球可持续发展的有效方式。 新加坡的能源与水资源产业目前在快速地发展,它们实现了对能源与水的生产与转换而满足所有部门的需求,这项产业在新加坡引起了激烈的商业竞争。由于自然资源的缺乏,新加坡所面临的能源和淡水资源的危机是多方面的。其中通过各项合作研究寻找创新的方法是寻求长期解决方案和弹性筹备的有效策略之一。以解决全球能源和水资源危机为目的,我们争取去探索可行或新颖的想法,这些想法可以实现对能源的有效利用和对水资源的有效管理。 纳米材料独特的化学和物理性能为提高能量收集与转换效率、实现对水资源的检测与净化提供了机会 。先进的纳米材料相比于传统的体相材料不但展现了其在结构上优越的性能,比如优异的韧性、硬度、耐久性和弹性,而且在功能上表现出对宽光谱的响应和对特别物质优异的传感性能,但是体相材料是没有这种特异功能的。举个简单的例子,由于纳米材料的量子尺寸效应和有利的载体散射机制,纳米材料的热电性能体现为在其对热的低传导系数同时仍具有高的电学性质。 为了反映目前在这两个方面的研究成果,我们非常荣幸筹办并呈现以 “Nanomaterials for Energy and Water Management” 为主题的 Small特刊 。这一期包含有5篇综述文章、一篇概念性文章、四篇通讯文章和三篇全文。这些文章内容涵盖了范围广泛的纳米材料在能源和水管理方面的技术研究,包括如何合理设计与制备可以增强能量储存和转换的性能的纳米材料、如何制备由表面等离基元共振辅助以提高太阳能收集效率的纳米材料、如何制备通过不同的光学性能来检测水中污染物的纳米颗粒和能够实现水净化的纳米碳材料。这些项目都得到了新加坡总理办公室校园优秀科技企业(创建)(CREATE)国家研究基金会(NRF)的资助。 但是这个领域的发展与创新研究是离不开化学、材料科学、物理、工程以及生物学这些学科交叉的知识。在寻求全球环境可持续发展的解决途径时,纳米材料研究的重要性为这一目标奠定了坚实的基础,它不但有助于加深探索跨学科创新型解决方案而且呈现出了创新项目的螺旋式发展。我们希望这一特刊能够激励研究者设计、制造并开发新颖的纳米材料以实现对能源和水资源有效利用。随着纳米材料研究的发展,寻找有效的解决能源和水资源问题的方法是目前最为关键的方向,这些方法主要体现在以下几个方面:实现对太阳能的收集、储存和转换;实现利用废热来发电;实现用户化的能源与水管理;实现远程的水检测;实现低成本的水净化工艺。 最后我们由衷地感谢Small编辑团队宝贵的支持和专业的编辑,特别感谢Jose Oliveira和Emily Hu博士。于此同时,我们也感谢Zhongjing Jian女士和Bowen Zhu先生对特刊封面页的设计以及新加坡DP建筑师所提供的CREATE校园图片。最后,我们还要感谢我们的所有同事们,感谢他们分享自己在能源与水处理方面的研究成果。 客座编辑: Pooi See Lee , 新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院的副教授。她在新加坡国立大学获得博士学位。目前的研究方向是基于纳米结构和纳米复合材料的电化学与电驱动器件研究以及这些材料在能源储存、电致变色与电子储备器件以及纳米线晶体管与传感器方面的应用研究。她目前担任材料科学与工程学院的副院长。 Xiaodong Chen ,南洋理工大学副教授兼任新加坡国家研究基金会材料科学与工程学院研究员。他于1999年在中国的福州大学获得化学专业学士学位,于2002年在中国科学院获得物理化学专业硕士学位,于2006年在德国明斯特大学获得生物化学专业博士学位。随后在美国西北大学完成博士后研究后,他于2009年开始在南洋理工大学进行独立课题研究。2013年9月,他晋升为南洋理工大学副教授。他的主要研究方向包括纳米材料与生物界面研究以及实现水净化和能量转换材料的设计与制备。 原文: Nanomaterials for Energy and Water Management
昨天读了一篇发在journal of hydrology的一篇文章《The impacts of climate change and land cover/use transition on the hydrology in the upper Yellow River Basin, China》,里面讲到一种关于气候变化水文响应研究的思路很值得借鉴。 研究气候变化的水文响应的研究方法,大概有这么几类。一类是对历史的气象数据进行假定,如温度或降雨增加或减少一个固定值,得到不同的气候变化情景,利用水文模型,分析气候变化的水文响应,更确切的说是分析气候因子对水资源的影响;另一类是利用IPCC发布的气候变化情景,首先分析不同气候情景的差异,然后利用水文模型分析不同情景下气候变化的水文响应;还有一类是利用两个时间段的气候资料,比如1960-1980,1981-2000年,而保持水文模型其它输入数据一致,分析两个时段气候变化的水文响应。 而这篇文章,提出了一种方法研究气候变化的水文响应,它的基本原理:首先根据历史气象数据如1957-2009年,建立两套分别代表1957-2009年这个历史时期的初始和结束时的气候状况的数据集,分别命名为:climate 1957,climate 2009。具体的构建方法很简单,但是我折腾了很久,最终还是折腾出来了,很欣慰,不然对不起这个周末了。 建立这两套数据的基本思路就是通过对历史气候数据(1957-2009年)的趋势进行去除(或叠加),从而得到climate 1957(或climate 2009):去趋势方法如下: where 0.93 is theprecipitation trend during 1960-2009. P Yj is precipitation in 1960 or 2009 condition, Y j = 1960 or 2009, representing 1960 or 2009 climate; Y i = 1960, … 2009 ; P i , annual precipitation inthe Y i year; P i,d is the subdailyprecipitation in the year Y i ) 这里需要强调的是,trend就是趋势线的斜率,具有单位,如下图所示。所以上式中的0.93表示每年增加的降雨量为0.93mm。此外,Yj和Yi表示年份,两者的差表示增加的时段。比如,相对于1957年,1960年增加了3个时段,因此降雨量在1960年相对于1957年的增加量为0.93*(1960-1957),为了去掉趋势,因此需要用1960年实际降雨量减去计算的增加量,从而得到去趋势后的降雨数据。相对于2009年,1957年减少了52个时段,因此降雨量在1957年相对于2009年减少量为(2009-1957)*0.93,为了去掉趋势,需要用1957年实际的降雨量加上计算的减少量。 Temperature/windspeed is easy to adjust, subtract or add the trend to daily airtemperature/wind speed from 1960 to 2009. Usually, the trends in precipitation and air temperature are different for different months.It’s better to write a program to calculate the trends. 利用这两套气象数据驱动水文模型得到两组水文模拟值,通过比较两组模拟值,分析气候变化水文响应。 The impacts of climate change and land cover-use transition on the hydrology in .pdf 致谢: 感谢兰措老师耐心的帮助。
Editor in Chief: Professor Stuart N. Lane 点此访问期刊主页 WIREs Water 即将于 2014 年问世,该刊致力于打造一个水资源环境研究的跨学科交流平台,将发表有权威性的、解答关键性问题的文章,文章的视角可以是地球科学、生物学、工程学、社会科学或人文科学。 当前,该刊希望关注的议题主要包括: Engineering Water Science of Water Human Water Water and Life WIREs Water已经收到一些作者投稿,以下文章已确定于 2014 年发表: Human rights and water Barbara Johnston, Shirley Fiske Rethinking water governance: exploring the potential of bricolage Frances Cleaver Modern water and its discontents: a history of hydrosocial renewal Jamie Linton The value of long time series in hydrological research Tim Burt, Nicholas Howden, Fred Worrall WIREs Water 将提供 2014 年全年免费访问,若您有兴趣的话,可以 点击此处注册 参加活动。 同时也欢迎大家踊跃投稿! ******************* ** ** ** * * 更多Wiley平台或资源 *******************************
气候变化对不同尺度水文水资源过程和时空格局产生重要影响,这些变化又与生态、气象、土壤和农业等近地表系统密切相关并相互作用,由于这些规律的复杂性,目前研究并没有完全揭示其规律,相关研究刚刚进入状态,方兴未艾,是地学研究的一大热门,因此,估计水文水资源类SCI期刊2012年影响因子会继续稳中有升,先做一下预测,娱乐一下,可以为大家投稿提供一点参考: Journal of Hydrometeorology: 3.2-3.5; Hydrology and Earth System Sciences: 3.2-3.4; Water Resources Research: 3.0-3.2 Journal of Hydrology: 2.9-3.1 Advances in Water Resources: 2.4-2.6 Hydrological Processes: 2.3-2.6 Agricultural Water Management: 2.1-2.3 Water Resources Management: 2.1-2.3 Catena: 1.8-1.9 (太稳定了,多年都是这个范围) Hydrological Science Journal: 1.4-1.7 Hydrology Research: 1.2-1.5
今天和师弟聊天,感觉几个观点听有意思的。一个是生态问题,首先明晰什么是生态问题,自发的情况,随着经济发展水平的发展,生态问题,即索取的太多引致的问题,如水土流失、耕地减少,资源分配不均匀,水资源浪费、沙漠化、盐碱化、过度放牧、乱砍乱伐以及生物多样性现象是先增大,后缩小,还是一直增大,还是一直缩小,还是间歇式的缩小和扩大。在非自发的情况,如制度扭曲下,生态问题是什么,生态问题能否自发的解决。那发展生态旅游能否解决当地的生态问题,没有生态旅游之前,为发展,是破换生态,如打猎,伐树以及过度耕种和过度放牧,而发展生态旅游后,旅游收入是否能够弥补上述没有发展生态旅游时候破换生态而获得收益,能否实现经济和生活水平的提高,当然生态旅游本身也会破换生态,现在是不发展生态旅游时候,破换生态获得收益和承担的生态成本之差,是否大于发展生态旅游获得收益和破换的生态的生态成本之差,谁大。这将决定是否会发展生态旅游。现在一个问题,生态旅游随着经济发展水平提高,随着当地居民之间和政府的协同,当地居民和其他地居民的交互,这种生态旅游的模式会自发涌现吗。还是得借助外力而加以涌现。就是生态旅游的起源。 另一个就是公司加合作社模式的农村组织形式创新,主要用于解决农民持续增收和解决城市化问题。而公司的形式是多样,如合伙制、有限责任公司式的、股份制的私有制以及国有企业制的和混合所有制的,如果其有 n 种,而合作社的组织模式也有很多种,不同类型其拥有不同的结构,进而其有不同的作用,类似人民代表大会制和多党制,如果合作社有 m 种,则总共有 nm 种组织形式,这可以做个笛卡尔直集,则不同的发展水平和发展阶段将选择不同的组织模式,不同的区域和不同的文化也将选择不同的组织模式。并且这种组合生成的模式对农民持续增收产生的的机制也将不相同的。这篇文章可以这样去组织,先引言,引出为什么研究这个问题,第二部分主要是介绍公司加合作社的模式类型和不同类型下的结构和功能,第三部分对农民的收入进化划分,分为暂时性收入和持续性收入,而暂时性收入还可以细划分,持续性收入还可以划分,第四部分就是介绍每一种合作模式如何影响收入的,其作用哪一部分收入,其作用哪一部分持续性收入,最后介绍上述组织模式如何实践以及实践中的困难,上述组织模式的意义,感觉这将是一片很好的文章。
Science 2012-7-27发表了Richard Stone撰写的关于中-哈跨境河流水问题的新闻: Transboundary Rivers: For China and Kazakhstan, No Meeting of the Minds on Water Richard Stone Science 27 July 2012 : 405 - 407 . China-Kazakh water.pdf
冰川河是发源于高寒山区的河流,其源头有冰川存在。冰川河的源头通常称之为“水塔”,仅青藏高原和天山这两座“亚洲水塔”就供养全球至少1/4的人口。冰川河因含有冰川融水,而极易受到气候变暖的影响。尤其在干旱区,冰川河出山径流量基本上代表水资源总量。气候变暖带来的变化直接影响中下游的人口与农业安全。因而,研究冰川河对气候变化的敏感程度对于选择适当的适应对策极为关键,然而,已有的研究方法多只能定性评估,或者需要复杂的野外观测。 地质与地球物理研究所工程地质与水资源研究室博士生孔彦龙与导师庞忠和研究员以“中亚水塔”天山为研究区,采用冰川河同位素径流分割法对这一问题进行了探索。首先,他们对比了过去50年以来南北疆水资源变化,发现:虽然北疆气候变化明显强于南疆(图2a和2b),但是位于北疆的乌鲁木齐河出山径流量增加(10.0%,图2c)却远远比不上南疆的库马拉克河出山径流量的增加(38.7%,图2d)。继而,他们分别对北疆的乌鲁木齐河流域和南疆的库马拉克河进行了同位素径流分割(图1),结果表明,乌鲁木齐河出山径流中,冰川融水比例低于9%(图2e);而库马拉克河冰川融水比例高于57%(图2f)。据此,他们得出结论,冰川河对气候变化的敏感性取决于冰川融水所占份额,冰川补给比例高的河流其水资源对气候变化更加敏感。 图1:研究区分布 图2:新疆地区气候变化(a和b)、乌鲁木齐河(c)和库马拉克河径流量变化(d)和乌鲁木齐河(e)和库马拉克河(f)径流分割结果 冰川河径流分割可以采用的不同方法,同位素方法由于能够直接厘清水分来源,因而其精度与可靠性高于普通水文学方法,而对于没有观测资料的河流(ungauged river)来说,其快速高效的优势则更为显著。论文评审过程中,审稿人认为冰川河同位素径流分割法在气候变化对水资源的影响研究方面,代表了一个新的研究方向。 该研究成果近期发表在国际水文学权威期刊 Journal of Hydrology 上(Kong et al. Evaluating the Sensitivity of Glacier Rivers to Climate Change based on Hydrograph Separation of Discharge. Journal of Hydrology . 2012, (434–435): 121–129, doi: 10.1016/j.jhydrol.2012.02.029)
冰川河是发源于高寒山区的河流,其源头有冰川存在。冰川河的源头通常称之为“水塔”,仅青藏高原和天山这两座“亚洲水塔”就供养全球至少1/4的人口。冰川河因含有冰川融水,而极易受到气候变暖的影响。尤其在干旱区,冰川河出山径流量基本上代表水资源总量。气候变暖带来的变化直接影响中下游的人口与农业安全。因而,研究冰川河对气候变化的敏感程度对于选择适当的适应对策极为关键,然而,已有的研究方法多只能定性评估,或者需要复杂的野外观测。 地质与地球物理研究所工程地质与水资源研究室博士生孔彦龙与导师庞忠和研究员以“中亚水塔”天山为研究区,采用冰川河同位素径流分割法对这一问题进行了探索。首先,他们对比了过去50年以来南北疆水资源变化,发现:虽然北疆气候变化明显强于南疆(图2a和2b),但是位于北疆的乌鲁木齐河出山径流量增加(10.0%,图2c)却远远比不上南疆的库马拉克河出山径流量的增加(38.7%,图 2d)。继而,他们分别对北疆的乌鲁木齐河流域和南疆的库马拉克河进行了同位素径流分割(图1),结果表明,乌鲁木齐河出山径流中,冰川融水比例低于9% (图2e);而库马拉克河冰川融水比例高于57%(图2f)。据此,他们得出结论,冰川河对气候变化的敏感性取决于冰川融水所占份额,冰川补给比例高的河流其水资源对气候变化更加敏感。 图1:研究区分布 图2:新疆地区气候变化(a和b)、乌鲁木齐河(c)和库马拉克河径流量变化(d)和乌鲁木齐河(e)和库马拉克河(f)径流分割结果 冰川河径流分割可以采用的不同方法,同位素方法由于能够直接厘清水分来源,因而其精度与可靠性高于普通水文学方法,而对于没有观测资料的河流(ungauged river)来说,其快速高效的优势则更为显著。论文评审过程中,审稿人认为冰川河同位素径流分割法在气候变化对水资源的影响研究方面,代表了一个新的研究方向。 该研究成果近期发表在国际水文学权威期刊 Journal of Hydrology 上(Kong et al. Evaluating the Sensitivity of Glacier Rivers to Climate Change based on Hydrograph Separation of Discharge. Journal of Hydrology . 2012, (434–435): 121–129, doi: 10.1016/j.jhydrol.2012.02.029)
日前,2011国家杰出青年基金名单已公示,中国农业大学黄冠华老师名列其中!祝贺!黄老师是我国农业水土工程学科继两位康老师(康绍忠、康跃虎老师)之后为数不多的杰青,进一步提升了农大在农水方向的地位。黄老师主要研究方向为农业水土环境,现在正在致力于建设农水与水文水资源交叉的学科方向“农业水土资源与环境”。近年来已在国际主流期刊发表了一系列成果,据检索,在Water Resources Research、Journal of Hydrology、Advance in water Resources、Agricultural Water Management发表的文章位于中国大陆研究学者前列。
Energy and Water:Gas Shales in Texas From Annual Report,2010 Bureau of Economic Geology,The University of Texas at Austin,TX 翻译:李庆辉 过去的十年里,一种被地质学界普遍认可存在,但苦于缺乏合适技术进行商业开采的资源使得天然气的产量有了飞速增加。经过将近一个多世纪常规油气资源的开采,1990年代水力压裂技术的突破使得生产者可以开采烃源岩中蕴含的宝贵资源。这项技术主要由水平钻井和所谓的滑溜水压裂组成,其中水平井技术极大地增加了井筒和地层的沟通面积,清水和各种添加剂通过高压注入低渗岩层,压裂岩石并建立起油气运移至井筒的裂缝网络。滑溜水压裂技术依靠快速(紊流)流动携带支撑剂(通常为细砂)到达压力降低后裂缝需要保持开启的地方。而在早先的压裂中,都是依靠压裂液的粘性来输送支撑剂。找到烃源岩的另一个影响是干井将不复存在;这种资源可以通过大面积的区域进行产气。这中产气能力与单井有限开采范围的直接结果就是比常规油气更大的钻井密度。 压裂作业过程通常需要大量清水,每次作业大约在3~6百万加仑,持续时间为数天或者更短。来自Bureau的J.P.Nicot率领团队在德州水发展基金的资助下开展对德州不同区块用水量的调查,结果表明至今约有3300万加仑的清水被用于北德州Barnett地区压裂作业中,这一速率将继续维持在660万-825万加仑每年的水平。过去两年新的区块也已展露头角包括东德州的Haynesville和南德州的Eagle Ford,这些区块2010年用水量在33万-132万加仑。Barnett地区用水量将保持在目前水平,其他区块不久的将来就会有急速增长出现。研究发现,这些用水量与煤矿和其他大型工业用水差不多,只占德州用水量的一小部分而已。天然气作业公司正在试图寻求节水的方法(如循环利用),只是目前返排水(部分携带天然气)不是被有效利用,而是通过深井注入来处置。 与此同时,受资助于GTI和RPSEA,Bureau也在调研和寻找Barnett地区代替水的资源,尤其是当作业者转向水资源稀缺的Fort Worth核心区。可供考虑的选择包括地下咸水(Brackish Aquifers),地方和工业水处理工厂的排放水。这项研究将在不久之后社会普遍极大关注页岩气开采相关问题后得到扩大。