漠阳江流域水环境容量的时空分布特征研究

针对实测径流资料较缺乏的漠阳江流域, 通过流域水文模型HSPF(hydrological simulation program-Fortran)模拟各支流和子流域详细的径流时空特征, 利用一维稳态水质数学模型计算不同时间和空间上化学需氧量(COD)和氨氮的水环境容量。结果表明: 1) 在漠阳江流域, HSPF模型对年与月径流模拟的相对误差小于15%, Nash-Sutcliffe系数大于0.9; 水质模型的相对误差在 10%左右, Nash-Sutcliffe 系数大于0.8; 2) 在90%, 50%和10%保证率下, 漠阳江流域COD的环境容量分别为16.45, 21.84和24.97 万t, 氨氮的环境容量分别为0.51, 0.88 万t 和1.14 万t; 受径流季节波动影响, 枯水期与丰水期季节水环境容量差异明显; 1月份的水环境容量及其变差最小, 6月份的水环境容量及其变差最大; 3) 空间分布上, 漠阳江干流流域承载力较大, 一级与二级支流的承载力较小。因此, 在水文资料缺乏的流域, 可基于HSPF模型模拟的水文条件, 开展水环境容量的时空分布分析, 为水环境容量总量控制方案的制定提供指导。     

试论淮河流域水环境承载力的脆弱性

文章首先赋予流域水环境承载力丰富的内涵。接着从自然地理特征、历史上黄河南泛夺淮影响和不恰当人类活动作用等三方面探讨淮河流域水环境承载力脆弱性的成因，着重分析了不恰当人类活动对流域蓄泄洪水、提供有效水资源和水体自然净化三方面能力的影响。流域水资源可持续利用的目标就是追求流域社会经济发展与其水环境承载力的协调。流域水环境承载力脆弱性的研究将会促使人们将水环境作为一个系统，考虑其对人类各种社会经济活动的承受能力，保证流域可持续发展。     

气候变化视阈下的水安全现状及应对策略

 气候变化是目前国际上普遍关注的社会问题之一。气候变化将加速大气环流和水文循环过程,从而引发或恶化一系列水安全问题。本文从水资源安全、水环境安全、水生态安全、水工程安全、供水安全5 个方面,综述气候变化对水安全的影响,并初步探讨全球气候变化背景下应对水安全问题的策略。     

浅谈水环境承载力与流域保护管理

基于近年来国内外水环境承载力的相关研究成果，通过对水环境承载力的概念、特点和评价方法的探讨，提出了流域水环境保护与管理的目标和一些保护流域水环境的措施。     

气候变化影响下的流域水循环：回顾与展望?

随着全球气候变化的影响日益加剧,气候变化对流域水循环影响的研究成为普遍关注的焦点.数理统计和水文模拟两大手段的运用贯穿于过去30余年的研究当中,本文就其中所涉及的水文气象要素趋势分析、大气环流模式(GCMs)评估、降尺度技术及其选择、水文模型及其选择、不确定性分析5大内容的研究成果进行回顾与展望,以拉萨河流域为例综合运用前述技术分析区域气候变化特征及其对流域径流的影响.结果表明,在未来经济社会发展与气候变化情景下,流域径流时空分布不均匀性更加显著,具体表现为集中性增强,这给区域防洪抗旱与水资源配置等都带来了巨大挑战.通过系统阐述如何开展气候变化对流域水循环的影响研究及所包含的关键问题,可为后续相关研究和区域水资源管理提供科学依据与决策支撑.     

基于QUAL2K模型的滦河流域动态水环境容量研究

传统的水环境容量核算一般以一定保证率下的设计枯水流量为计算条件,存在水文计算条件单一、水环境容量不易管控等不足。本文通过滦河流域污染排放调查核算,基于QUAL2K模型建立水质模型,对流域水质进行逐日模拟,并根据模拟结果计算滦河流域主要河流逐日COD、氨氮和总磷的水环境容量。本研究计算的动态水环境容量能够较为客观地反映水文条件变化下的动态水环境容量,给出满足河道水质目标前提下逐日入河污染物允许阈值,为流域水环境保护与精细化管理提供数据支撑。     

面向流域水环境管理的控制单元划分技术与应用

随着流域水环境精准化管理的快速推进,控制单元已逐步在流域规划中广泛应用."十二五"期间,国家提出建立流域-控制区-控制单元三级分区的规划体系,控制单元作为数据汇总、问题识别、任务分解的基本单元,其划分合理与否至关重要.然而,目前我国流域控制单元的划分主观性较强,划分依据不足,划分方法不成体系.为此,本文探索性地提出了面向流域水环境管理的控制单元划分原则和4个基本步骤,包括水系概化、控制断面选取、排污去向确定、控制单元命名与编码.并将所提出的流域水环境控制单元划分技术尝试应用到湟水流域的控制单元划分.同时对该方法的优点和下一步研究展望进行了探讨.     

森林生态水文研究进展与发展趋势

基于国内外近几十年森林生态水文学的研究成果,概述了森林生态水文学的发展历程,介绍了森林生态系统水文过程和流域水文过程以及生态水文模型等方面的最新研究进展.基于存在的森林生态水文过程研究不系统、缺乏水文过程对生态过程影响研究、生态水文的尺度限制、水文模型的研究仍不完善等问题,提出了加强多学科综合研究,生态系统水文过程和机理研究,水文尺度研究,生态水文与气候变化的研究;同时指明了重视恢复生态水文学的研究、生态水文与水环境的研究、生态水文与生态用水的研究、生态水文学与高新技术结合研究等生态水文的发展趋势和发展方向.     

从海河流域研究案例浅议珠江流域水环境管理(英文)

珠江流域和海河流域是我国大河流域中水资源量相对丰富和相对短缺的典型代表,这两大流域自然地理存在着明显差异,经济发展情况不尽相同,各自的水资源量存在较大差别,但水环境污染问题却有诸多相似之处。总结了海河流域前期研究:1)水环境复合污染特征及其变化规律研究基础,特别是各种持久性难降解有机污染物(POPs),重金属污染及新型污染物的分布规律及污染程度,提出流域尺度、强人为干扰条件下复合污染综合效应的量化评价方法。2)基于流域水环境特征,提出耦合水质、水量和水生态的流域水环境风险评价的概念,建立了适用于流域尺度的综合风险评价模型和子流域尺度的相对风险评价模型(RRM),在终点的选取中,同时考虑生态终点和人体健康终点,尝试通过RRM进行生态风险和健康风险的整合。3)基于流域水环境特征,提出了流域尺度的健康评价方法,建立水质-水量-水生态-社会服务综合指标体系。最后,分析了当前珠江流域水环境问题,提出应加强水环境风险研究,尤其是复合污染潜在生态风险。此外,还应加强区域合作,鼓励公众参与保护水环境。     

台州市城市水环境治理与对策

以台州市区水环境现状特点为基础,着重对相关河流水系的水文、水质及当地工农业、生活污染源成因分析,按照"预防为主、防治结合"的治理原则,综合考虑区域与流域关系,通过优化产业布局,调整环境治理工程,控制环境容量排放,提升规划的科学性,达到改善水系循环和水环境质量。     

流域生态水文格局与水环境安全调控

受到自然和人类非理性活动的影响 ,世界范围内的水体污染日益严重 ,水环境问题已经成为一个严峻的生存问题摆在世人面前。在将城市作为水环境的污染大户进行深入研究之后 ,人们又发现农业污染更是水体污染的罪魁祸首。联合国教科文组织（ＵＮＥＳＣＯ）在１９９８年《世界科学报告》中指出 :在面临全球环境日益恶化的前提下 ,保障淡水环境的可持续性是科学研究的首要目标。水环境管理已经从上个世纪６０、７０年代的最优管理 ,７０、８０年代的综合管理已经过度到当今的集成化管理。水环境问题产生的关键是地表生态水文格局的紊乱 ,流域尺度…     

流域水环境模型及应用

 流域水环境模型是研究流域水环境问题的重要工具。梳理了流域尺度水环境污染模型及水质风险评价方面的模型,基于流域水环境的污染负荷、水质模拟对整个流域合理规划、管理管控的重要性,从水环境污染负荷模型、水质模拟模型及水环境质量评价3个层面,探讨了各类水环境模型的特征及适用性。结合农业非点源与城市非点源污染负荷模型、稳态与动态模拟水质模型、确定性与不确定性水质评价模型,剖析了流域水环境模型的研究应用进展。     

流域水环境治理新技术与新材料研究进展

相较传统流域水环境监测与治理手段,基于3S技术的"数字流域"技术可以获取更多的水环境信息数据,通过RS手段可以获得水色、水温、水面形态等信息,推测有关水文及水质信息,GPS可以用来校正RS获取的空间位置信息。运用GIS对RS获取的数据信息进行分析,能够模拟流域水环境变化及其生态效应,为流域水环境治理相关部门提供决策服务。同时,近年来生态浮床、河道曝气技术、生态混凝土、阿科蔓复合生态技术、光催化技术等新技术与新材料的研究有了很大进展,不同的技术与材料各有不同特点,实际应用范围有限,尚未在流域水环境治理领域广泛应用。     

赣江上游流域未来气温与降水的降尺度分析

大气环流模型预测气候变化情景,须经降尺度处理后才能满足气候变化对水资源水环境等影响进行评估的需要.本文为研究气候变化影响下的赣江上游流域未来气温与降水的变化情景,先利用SDSM建立大尺度气候要素和地面气温变量间的统计转换关系,确定模型应用的预报因子变量,然后用独立的观测资料验证模型的可靠性,最后把建立好的统计关系应用于英国Hadley中心海气耦合模式(HadCM3,SERSA2,B2)的输出,分别生成了赣江上游流域7个气象站点未来3个时段2020s,2050s和2080s的气温和降水变化情景.结果表明,赣江上游流域未来3个时段的未来日最高气温和日最低气温有明显的增加趋势,降水有微弱的增加趋势.研究结果为该流域水资源的综合管理及防洪减灾提供了决策支持.     

气候和人类活动对赣江径流变化的作用分析

以鄱阳湖最大入湖支流——赣江流域为例，以流域的水量 能量收支为基础，分析流域近50年来水文、气候的变化特征，研究流域尺度上气候变化和人类活动对径流变化影响的相对作用。结果表明：相对于20世纪60年代，其他年代赣江径流的变化主要是由气候变化作用引起的，而人类活动的作用相对较弱。基于蒸发率函数的定量研究结果进一步揭示，不同时期气候变化和人类活动对径流变化的影响相差较大，但气候因素始终起着增大径流的作用，人类活动起着不同程度的辅助作用。     

我国城市化进程中的水资源环境问题

城市化进程中，城市水文循环和水环境物质代谢的失衡严重影响着城市水环境的量和质，使城市水资源环境问题日益突出。本文在对城市水文循环和水环境物质代谢分析的基础上，提出城市化过程中城市环境面临的挑战，最后简要提出了城市水资源环境问题解决的战略构思。     

ASD降尺度技术在东江流域气候变化研究中的应用

评估未来气候变化对水循环的影响对保护该地区水资源有着十分重要的意义.GCM是当前研究气候变化的重要工具.然而GCM分辨较低,难以直接应用到流域尺度.统计降尺度方法以其计算量小、易于操作等特点被广泛应用到气候变化研究中,弥补GCM在气候影响评价中的不足.本研究以东江流域为例,采用BCCR大气环流模式、ERA-40再分析资料和东江流域实测气象数据,应用ASD降尺度模型对该流域未来气候变化进行评估.研究结果表明,ASD模型对日最高气温、最低气温和平均气温的模拟较为准确,同时也能基本反映流域日降水的统计特征,由此生成的未来气候变化情景是可靠的.分析结果显示,东江流域未来时期(2046-2065)降水量呈减少趋势,其中夏季降水减少较为显著,冬季变化不明显;而最高、最低和平均气温较基准期均有所升高.     

基于模拟软件及petri网模拟仿真的水环境评估与监控预警新技术

随着流域水环境质量日益恶化及当前水资源短缺危机日渐严重,流域水环境的治理改善、污染防治监控已刻不容缓。提出了一种较新颖的流域水环境评估及监控预警技术,探讨了ArcGIS、流域模型模拟软件DHI-MIKE及Petri网模拟仿真技术在水环境质量评估及监测预警中的应用。通过ArcGIS及DHI-MIKE软件模拟技术的联用,分析模拟了某段河流流量及BOD浓度等水文水质指标随时间变化的一维和二维动态效果图,实现对流域水环境的现状及风险评估;采用Petri网技术对流域附近某一畜禽养殖企业工艺流程及末端污染物排放进行了统计模拟,实时监测工业点源向流域水环境的排污情况,为流域水环境的改善及综合管理提供了技术支撑与保障。     

基于HYPE模型评估小洪河流域水资源的气候变化敏感性

小洪河流域地处我国南北气候过渡带,是我国对气候变化最为敏感的地区之一.本文在小洪河流域构建HYPE水文模型,结合天气发生器LARS-WG,模拟未来65种气候变化情景下的流域水文过程,分析小洪河流域地表径流在四季对气候变化的敏感性和时空分布特征.研究结果表明:(1)HYPE模型能较好模拟小洪河流域的水文循环过程;(2)在小洪河的上、中、下游,降雨量变化对四季的地表径流量均有显著性的影响,温度变化对径流量的影响存在一定的时空差异,降雨与气温变化对径流量的影响没有显著交叉作用;(3)地表径流量对气候变化的敏感性呈现明显的时空分布差异.     

长江上游流域水文生态系统分区及保护措施

现行的水资源功能分区和水环境功能区划在水资源利用、水环境改善和水生态保护中起到了关键性作用.但对比国际上水环境管理的趋势和先进理念,其功能区划仍存在一些问题.譬如,多以水体现状使用功能为基础进行划分,缺乏水生态系统完整性考虑;也亦未考虑水体区域分异性,难以在水资源和水环境管理中实现因地制宜.本文结合国际先进理念及相关理论,并充分考虑长江上游流域水系的自然特征和生态特征,探讨了流域水文生态系统的概念和基于流域的水文生态系统分区的初步思想,提出基于流域的水文生态系统分区的定义和基本原则,建立了流域水文生态系统的完整性评价及其综合评价指标体系,并明确给出长江上游流域水文生态系统区划的方案.该区划方法充分体现了国外趋势与国内管理要求,同时兼顾流域尺度、协调思想、因地制宜和动态性,从而为长江上游流域水环境管理提供战略层次的科学参考和应用基础研究的技术平台.