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229 地球科学进展 V0122 No9
20079 EARTH SCIENCE Sep2007
文章编号。
内陆河流域水文过程研究的一些科学问题。
康尔泗氯噬,张智慧,吉喜斌,金博文
.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州;
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摘要: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
域地下水一土壤一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。
关键词:内陆河流域;水量平衡;山区水文;生态水文;地下水一土壤一植被作用层
中图分类号: A
3J
1 前言
统,地球系统科学联盟的主要国际研究计
20032划——国际地圈生物圈计划、国际全球变化
段计划甀强调学科的交叉和集成研究,而实人文因素计划、世界气候研究计划
现的最有效途径之一是开展区域层次的研究,因此和生物多样性计划共同建议发起全
将与地区科学界合作发起一系列的区域集成研究计球水系统计划,作为中的一个新的联
划⋯。全球环境科学研究的一个重要结果是对全合研究计划。由此可见,水科学的研究进入了一个
球水文循环中相互联系和依存的各种过程的理解。新的多学科综合集成的系统研究阶段,其研究的中
因此,水文循环中各种人类活动和自然的组成部分心议题是人类活动如何影响全球水系统的变化,这
就形成了全球水系统,它被定义为与水有关的各种?
人类的、物理的、生物的、生物地球化学的组成部分 J
J小以及引起这种变化的核心机理;全球水系统变化
统作为生物地球化学和生物地球物理过程的调节器引起地球系统变化之间的主要关系和反馈;全球水
以及维持陆地和水生生态系统方面在地球系统中起系统对变化的弹性和适应性以及可持续的水管理
着核心和综合控制作用,并且是维系人类社会的基对策。
收稿日期:;修回日期:.
(
2003102)(
90702001)
(1942)E-nmllkg@
9 康尔泗等:内陆河流域水文过程研究的一些科学问题 941
水科学研究的发展对水文科学提出了新的挑 P*E
战,即如何在流域、区域和全球尺度进行学科交叉、蒸散发量,±挝V杏嗡看⒋姹浠籈珥蕾为
综合集成和协同研究,从而更全面地认识水在地球 PTw4-
资源和环境变化中的作用,认识水圈及其与大气圈、量储存变化。式是基于目前对出山径流
岩石圈和生物圈的相互作用。于是,在美国国家科和中游释放到下游径流量仅考虑地面径流的情况,
(NSF)2001因此上、中和下游之间地下水水力联系可暂不予以
(CUAH考虑。
SI)HJ由于内陆河流域中游和下游的降水量很少。并
建基础设施和增强服务来支持水文科学研究和教育全部消耗于当地蒸散发【鶭,式表示,出
的发展。的核心工作由美国国家科学基金山径流量决定了内陆河流域的水资源量,也决定了
委员会地球科学处所批准的研究计划来支持,包括山前灌溉绿洲区所获得的水资源量,而中游灌溉绿
(HOs)洲供给下游天然荒漠绿洲的水资源量则取决于出山
息系统⑺墓鄄馍枋和水文综合径流量的多少和中游地区对水资源量的开发利用状
个方面。通过这个计划,要在观测和综合况。内陆河流域山区形成的水资源既要维持流域社
方面为美国学术机构发展先进的水文科学提供所必会、经济的发展,也要维持流域的生态和环境的稳定
需的最关键的服务。目前,的各项研究建和良性发展。一旦对水资源的开发利用不当,影响
议和研究计划正在研讨和实施中。了水资源量露舢和月中瓣藏出之间的合理分配和配置
我国在世界上属于水资源短缺的国家,并且水关系,就会导致流域生态和环境系统的退化和恶化。
资源的地域分布非常不均匀,占我国国土面积 R
的广大西北内陆干旱区的降水量最少,产生的径流研究的方面。
5J为了解内陆河流域水文循环和水量平衡各分量
.ィ读魃罱鍪侨ü骄读魃畹%,而之间的变化和转化关系及其与生态和环境之间的相
西北干旱区的年径流总量 m3)互作用,以及对全球变化和人类活动的响应和反馈,
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