鄱阳湖鸟类和水生植物、透明度和水位生态关系研究

对鄱阳湖的鸟类与水生植物、透明度与水位进行了初探性分析,调查的范围是鄱阳湖国家级自然保护区内4个湖泊(沙湖,大湖池,梅西湖,寺下湖),调查对象分别是2008年1月至2009年3月水位与透明度的关系,2008年10月至2009年3月鸟类与水生植物的关系。其中分析的鸟类分别是白鹤、白枕鹤、白头鹤、东方白鹳、鸿雁、白琵鹭、小天鹅、白额雁,水生植物是冬芽。     

1970-2015年鄱阳湖水位变化特征及其突变分析

鄱阳湖是长江流域重要的通江湖泊之一,其水位变化对鄱阳湖生态系统结构和功能产生重要影响,认清水位变化特征及规律对鄱阳湖水资源利用和生态环境保护具有重要意义.基于鄱阳湖星子站1970-2015年水位监测数据,利用线性趋势法、Mann-Kendall法以及累积距平法定量分析了鄱阳湖水位的年内与年际变化特征,并对水位的突变状况进行检测.结果表明:近46年间鄱阳湖月均水位年内呈现出单峰型变化;年际间虽然水位波动较为频繁,但总体表现出较为明显的下降趋势;鄱阳湖水位在2003年开始发生突变,突变后月均水位和年均水位都较突变前发生显著下降,鄱阳湖面临的洪水威胁相对减轻,而枯水威胁则有所加重.     

祁县井水温固体潮现象及其机理分析

通过对山西祁县观测井水温与水位年变与多年动态曲线分析得出，水位的大幅度变化(6 m～14 m)未对水温构成较大影响；从水温潮汐与水位潮汐效应对比结果来看，水温潮汐的相位超前水位潮汐110分钟左右，两者影响关系为7.3℃/hm,明显高于地温梯度背景值.通过祁县井几次典型地震的同震响应，结合相关研究成果，水温相位超前只是一种“假象”:由于多个层位含水层、且含水层间具有不相同的特征参数，从而导致不同观测部位水温与水位的潮汐过程不一致，造成了水温相位超前于水位的假象.     

基于星载雷达遥感的鄱阳湖水域面积时空变化及影响因素分析

鄱阳湖位于江西北部与长江中下游南岸接壤处,是中国最大的淡水湖.明显的涨退水干湿交替造就了流域湿地的丰富资源,其生态及经济价值使得高时间分辨率、高空间分辨率动态监测鄱阳湖的水淹范围显得尤为重要.通过初探哨兵雷达1号卫星2016—2019年遥感数据采用阈值分割法提取鄱阳湖水域面积,并通过构建湖区全年最大淹没时间指数,结合江西五大水系和鄱阳湖区主要水文站水位数据,分析鄱阳湖水域在全年内的面积变化和空间分布规律,同时建立鄱阳湖水域面积和水位的关系.结果表明:1)鄱阳湖水域面积受季节影响很大,近4 a夏季平均水域面积最大为3505 km2,春秋季节次之分别为2602 km2、2227 km2,冬季最小为1902 km2;2)通过构建全年最淹没时间指数发现,占湖区19.9％的面积为年内长久水域;而剩余的81.1％的年内变化水域,受降水量多少的影响,存在干旱或者洪涝的风险;3)鄱阳湖水域面积与星子及湖口水文站水位数据灰色关联度最大,分别为0.7467、0.7359,线性拟合系数均大于0.8,水域面积与水位呈正相关关系.     

鄱阳湖湿地苔草对水位变化的响应

湖泊湿地生态系统的结构和功能与其水位变化有着紧密的联系.近年来,受气候变化和人类活动的影响,鄱阳湖出现了低水位提前并持续时间延长、湿地退化、生物多样性锐减等严重问题.本文应用CoupModel生态水文模型,模拟鄱阳湖湿地优势种灰化苔草呼吸量(碳),应用人工神经网络模型建立鄱阳湖星子站水位与苔草呼吸量(碳)的关系,研究鄱阳湖湿地对水位变化的响应.结果表明,1990—2011年间9—11月的鄱阳湖湿地优势物种苔草生长期累计呼吸量呈下降趋势,且三峡水库试验性蓄水后比蓄水前减少了3.5%,减少趋势显著.根据鄱阳湖水位变化的特征,提出了高、中、低3种水位调控方案:应用人工神经网络模型,反演了3种水位调控方案下,鄱阳湖湿地9—11月苔草生长期累计呼吸量的变化,结果表明,中水位调控方案可明显恢复三峡水库蓄水后的苔草呼吸量,对湿地生态的保护和恢复具有明显作用.研究结果为制订适宜的鄱阳湖湿地生态水位调控方案提供了科学依据.     

鄱阳湖水位动态预测模型

鄱阳湖集江西省内五河(赣江、抚河、信江、饶河和修水)之来水，全省各地降水的多寡对鄱阳湖水位的影响很大。1998年汛期全省出现了两次连续大暴雨过程。第二次大暴雨过程致使鄱阳湖区洪水泛滥，洪涝成灾，造成了国家和人们的重大损失。为了提前做好预防，我们根据历史数值，采用逐步回归^[1,2,3]的方法建立鄱阳湖区域及上游降水与鄱阳湖水位关系模型。通过对相应假设进行F检验以及使用模型进行鄱阳湖短期水位的预测检验表明，模型选择的因子较为合理，模型的预测精度较高，效果较好。因此我们认为模型是合理可行的。     

基于变带宽核密度估计的鄱阳湖生态水位研究

鄱阳湖流域水文过程在气候变化与人类活动共同影响下产生显著变异,湖泊生态系统适应了变异前出现频率较高的水文条件。采用多种变异诊断法对湖泊水位进行综合变异检测,采用变带宽核密度估计法对变异前日水位序列进行拟合,取概率密度最大处水位作为生态水位。研究结果表明:1鄱阳湖水位于1979年发生弱变异,变异后湖泊平均水位上升0.5 m;2变带宽核密度估计是用于研究鄱阳湖变异前水位序列概率密度最大处水位的最佳统计方法。3变异后,5-6月份生态水位满足率显著减小,平均生态水位满足率不足50%。本文研究成果可为鄱阳湖生态保育、水生态与水环境保护及水资源管理提供科学依据。     

三峡工程对鄱阳湖水资源生态效应的影响

在三峡工程现有调度规则的前提下,建立了反映水文情势变化的人工神经网络模型、鄱阳湖区间分布式水文模型、湖区二维水量水质模拟模型,并利用这些模型对三峡工程运行后对鄱阳湖防洪、水资源与水质生态等方面的效应进行了定量分析.分析结果表明:在防洪影响方面,三峡水库预泄期鄱阳湖水位抬升,低水增幅大于高水增幅,而三峡水库蓄水期鄱阳湖水位降低,低水降幅大于高水降幅,总体上对鄱阳湖防洪影响有限;在水质影响方面,鄱阳湖区水质浓度与五河来水的流量及其污染物浓度关系密切,受长江流量影响的关系并不大;在供水影响方面,三峡工程运行将对鄱阳湖枯水期供水形势产生较大影响;在生态影响方面,三峡工程运行后对鄱阳湖植被面积变化有一定的影响,影响大小与月份的不同有关,并将导致鄱阳湖不同区域湖滩草洲显露日期提前和显露时间有所增加,这将对鄱阳湖珍稀候鸟栖息地环境造成不利影响.     

鄱阳湖控制工程防洪作用的探讨

长江三峡工程建成及鄱阳湖区退田还湖工程完成后，若遇1954年型洪水，要控制湖口站水位22．50m，湖口附近地区的分洪量仍在95．7亿m^3以上，远大于原规划分洪量50亿m^3；若按规划分洪量50亿m^3控制，湖口站的最高洪水位将达23．07m，超过湖口站防洪水位22．50m，湖口附近长江干流和鄱阳湖区的防洪形势仍然十分严峻，说明兴建鄱阳湖控制工程是十分迫切和必要的。以充分发挥鄱阳湖对长江洪水调蓄功能为前提，拟定了“江湖两利”的防洪运行原则。1954、1995、1998年等各种典型大洪水的防洪计算表明，鄱阳湖控制工程建成后可使鄱阳湖内湖最高水位控制在21．50m以下，使长江湖口站水位不超过其防洪水位22．50m，并能解决湖口附近地区1954年洪水的超额分洪量问题，对于长江中下游和鄱阳湖区均有较大的防洪作用，可实现江湖两利的防洪目标，且具有发电、供水、血防、航运、水产、改善生态环境等巨大的社会经济效益。     

鄱阳湖生态环境基本特征及近期变化趋势

基于鄱阳湖区对区域生态环境的调节与影响,通过对鄱阳湖区的自然环境、水量水位变化特征、湿地生态系统和生物多样性等因素的分析,总结出鄱阳湖生态环境基本特征,以此来反应鄱阳湖生态环境现状和流域内的主要环境问题;并且通过对鄱阳湖生态环境的近期变化来分析流域内的环境变化趋势。     

引排水对太湖地区水质影响的分析

以排水治污、引水治污的实例,论述了在没有彻底解决污废水达标排放及面源影响河湖水质问题之前,可充分利用现有的水利工程,通过优化调度,发挥水体稀释及自净能力,从而在一定时段、一定程度上改善太湖地区水环境状况.     

洪湖的水资源与水位调控

洪湖作为四湖流域内的主要调蓄型湖泊，是长江中游的主要分蓄洪区之一，具有调蓄、灌溉、养殖、航运、旅游、给水等多项功能。由于近年来洪湖资源开发的强度不断加大，洪湖的水资源状况呈现恶化趋势。本文依据洪湖多年的监测资料，分析了江湖水位关系，评价了洪湖的水资源现状，提出了洪湖水资源持续利用的对策措施。     

调水工程对五里湖水环境影响分析

建立了五里湖二维水流水质耦合模型，并对模型参数进行率定．应用该模型模拟五里湖在不同计算工况下的CODMn浓度，分析调贡湖水入五里湖时五里湖水质的改善状况．计算结果表明：(a)各引排水方案下五里湖水质均能逐步达标，但所需引排水时间不同．(b)陆典桥处不抽水时，五里湖西部区水质很难得到改善．(c)考虑底泥释放时五里湖水质达标时间较未考虑时长3～4d．建议对五里湖进行清淤．     

滴水湖浮游植物群落结构特征及对其水质评价

通过2009年1、4、7、10月对滴水湖浮游植物进行4次调查采样,研究滴水湖浮游植物群落结构特征,评价滴水湖水质现状.共鉴定浮游植物96种,隶属于8门48属.其中绿藻门种类居首位,有21属51种;其次为硅藻门11属20种;蓝藻门8属16种;隐藻门2属3种;裸藻门2属2种;金藻门2属2种;甲藻门1属1种;黄藻门1属1种.平均数量生物量是2054.28×104个/L,其中绿藻比例最高,占总量的41%;其次是硅藻,占总量的30.5%;蓝藻第三,占总量的16.5%;其他藻类所占比例较小.根据浮游植物群落结构并结合部分理化指标对湖区进行水质评价,结果显示滴水湖水质属于中-富营养.     

太湖水质指标因子分析

采用多元统计因子分析方法。对太湖11个监测站CODMN、BOD5、DO、NH4N、NO2、NO3、TP、TN、PO4等9个水质指标进行因子分析计算，探索其相关关系，为水资源规划、水环境治理提供参考。从原始数据中提取占总方差87．26l％的两个因子来反映水体的污染程度，经分析两个因子的物理含义分别为富营养化因子和耗氧量因子。结果表明，因子分析方法能真实、准确分析出太湖各站各水质指标的内在关系。     

南四湖的水环境问题研究

南四湖是山东省最主要的水源地,是南水北调东线工程重要的输水通道和调蓄湖泊,其水环境状况对湖泊流域乃至整个南水北调东线工程调水水质都有很大影响.对南四湖表层沉积物中重金属和持久性有机污染物的含量、分布及来源,湖泊及入湖河流水质和富营养化水平,湿地景观格局变化等方面的研究成果进行系统论述,并提出了今后的研究方向,为南四湖水环境的管理和保护提供借鉴.     

杭州西湖龙泓涧和北里湖水体及底泥毒性的生物学评价

以青海弧菌(Vibrio Qinghaiensis)、秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)和热带爪蟾(Xenopus tropicalis)胚胎为研究对象,检测分析了龙泓涧和北里湖的水体及底泥的可能毒性.结果发现,绝大部分水样和底泥提取液对3种实验对象均未产生明显毒性效应.部分水体和底泥反而呈现出一定的正效应,表现为增强青海弧菌的发光强度,促进热带爪蟾胚胎发育.极个别水样对青海弧菌和秀丽线虫显示毒性,引起爪蟾胚胎轻微致畸效应,可能与污染物排放等偶然因素有关.结果表明,龙泓涧和北里湖的水体及底泥呈现较低的生态风险,西湖水体具有相对高的生物安全性.     

青海湖南侧江西沟土壤水分分布与土壤干层恢复

通过对青海湖南侧江西沟草地土壤含水量的测定,研究了土壤水分含量、运移和土壤干层水分恢复等问题.2009年该区降水较多,导致2010年7月草地土壤重力水分布深度达到了0.7m左右,但仍有干层存在.经过18个月的水分入渗,在2010年11月土壤干层基本消失,干层恢复的年降水量要大于400mm.该区土壤水分比黄土高原运移缓慢,干层恢复较为缓慢,土壤水分恢复的深度小,水分聚集在土壤的上部,这些特点是该区冻结期较长和蒸发作用较弱造成的.江西沟土壤干层的发育表明该区正常年大气降水一般不能通过土壤入渗补给地下水,属于异常水分循环类型.该区土壤干层的存在指示在降水正常年土壤水分具有负平衡的特点,在年降水量大于400mm的条件下具有正平衡的特点.     

太湖水质时空相关性分析

利用2001年太湖12个月25个监测点的实测水质资料,结合太湖监测点的空间地理位置,基于相关系数法,对太湖水质时空相关性及时空分布规律进行了研究,并利用动态聚类分析法将太湖所有监测点进行了聚类分析．结果表明,太湖水质存在很强的时空相关性,月份之间的相关性变化比较明显,可能与太湖水位、水体的流动情况以及入湖排污口污染物排放量有关;动态聚类分析的结果可以直观地了解太湖水质的时空变化规律．     

太湖水环境功能区调整方案

基于《江苏省地表水(环境)功能区划》的主要成果,根据太湖湖体水质可达标性要求,对太湖西岸重点污染水域的功能区进行细化。通过建立太湖水环境数学模型,以太湖不利风场及污染物最大入湖通量作为最不利条件,模拟概化河流的入湖污染带,计算污染物纵向扩散距离。在此基础上,划定太湖湖体增设功能区的范围,提出基于湖体水质达标的功能区划分方法。