《西北内陆干旱区地下水合理开发及生态功能保护理论与实践》出版

2022.08.01 中国矿业报   

　　中国地质调查局水文地质环境地质研究所张光辉研究员、聂振龙研究员等撰写的《西北内陆干旱区地下水合理开发及生态功能保护理论与实践》专著近日由科学出版社出版发行。该专著是我国首部有关西北内陆地区地下水生态功能保护理论与实践的综合性专著。

　　该专著共计8章、68.8万字。专著围绕西北内陆区天然水资源匮乏背景下地下水超采引发自然湿地和天然植被绿洲退化危机问题，针对流域水资源匮乏性、自然生态对地下水埋深强烈依赖性、下游区水源保障脆弱性和干旱气候制约不可逆性，立足于西北内陆流域平原区地下水合理开发与自然生态修复保护，服务国家西北部生态安全建设需求，是在揭示不同类型天然绿洲生态与地下水埋藏状况之间关系，破解干旱区地下水生态功能退变过程中危机演进特征与机制，以及创研适宜我国西北内陆干旱区地下水合理开发与生态功能保护的理论、关键技术指标体系和战略对策基础上的系统性研究成果。

　　专著详尽阐述了西北内陆区地下水生态功能退变演进特征与机制，包括生境质量演变及驱动因子、气候变化及人类活动影响、不同类型区生态耗水与水分利用特征，以及生态输水驱动下绿洲空间格局复杂性演变特征，不仅涉及自然湿地蒸散发耗水特征、农业区生态耗水特征、不同类型生态水源同位素特征、不同深度土壤水和地下水对植被吸用水贡献率，而且涉及不同生态类型区适宜与极限生态水位阈域，流域生境质量演变评估理论与方法、内陆河流域植被与水文耦合模型、植被耗用水不同来源辨析方法、绿洲空间格局复杂性研究方法和天然绿洲生态水位识别方法。

　　其中，专著以3章的篇幅分别介绍了石羊河流域地下水生态功能退变机制与调控关键技术、艾丁湖流域地下水合理开发与生态保护调控关键技术，以及西北内陆典型自然湿地地下水生态功能保护与调控关键技术；深入阐述了西北内陆典型流域中、下游区地下水生态功能区位特征、退变特征、可控性和可恢复性，以及其与气候变化和人类活动之间关系和危机预警阈；诠释了适宜西北内陆流域地下水合理开发与天然绿洲生态保护支撑技术体系、自然湿地及周边农田协同保护智控技术体系、干旱区湖泊-季节性河流-地下水系统耦合的COMUS模型和自然湿地分布区地下水生态功能保护安全阈指标体系与方案。

　　专著重点阐释了原创的“干旱区地下水功能评价与区划技术方法”理论体系，包括理论研发基础、技术指标体系和应用技术方法，以及不同类型保护区地下水生态功能退变预警指标体系、基于次生灾害防控的地下水合理开发指标体系和基于战略应急备用的地下水保障指标体系；详尽阐述了流域水平衡约束下有序实现目标战略对策等。

　　专著成果得到了科技部的高度肯定，认为该成果揭示了西北内陆典型流域自然生态退变危机形成机制，识别和确定了不同类型地下水生态水位指标体系、自然生态退变优化治理的阈值需水量和不同目标下治理战略对策；创建了适宜西北内陆区地下水功能评价与区划理论方法和分区分级监测-预警-管控指标体系，提出了分类分区双控阈支撑的地下水合理开发与生态有效保护修复技术方案，基本解决了如何分阶段、有序实现适应天然水资源匮乏性、自然生态对地下水强烈依赖性的地下水超采治理与生态保护的重大难题。（张光辉）

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