不同驱动因子对漳卫南运河流域径流变化的影响

基于漳卫南运河流域3期(1985年、1995年和2005年)的土地利用图、土壤分布图和主要水文气象站1960—2010年温度、降水、径流等基本资料构建SWAT分布式水文模型,建立了基于SWAT模型的气候变化和人类活动对流域径流影响的分项量化方法。在量化分析气候变化和人类活动对漳卫南运河流域径流影响的基础上,通过对不同情景的模拟计算,定量分析了不同年代水土保持、城镇化、水利工程和社会经济用水等不同人类活动驱动因子对流域径流变化的贡献率。结果表明:相对于基准期(1960—1978年),不同年代气候变化和人类活动对径流的影响程度不同,变化期(1979—2010年)气候变化和人类活动对径流变化的贡献率为29.39%和70.61%;在不同人类活动驱动因子中,除城镇化使径流增加外,水土保持、水利工程和社会经济用水均使径流减少,且社会经济用水对径流变化的影响最大,超过人类活动引起的径流减少总量的50%。     

漳卫南运河德州段种子植物区系分析

通过调查研究,漳卫南运河(德州段)河道范围共记录种子植物35科91属118种.超过10个种的科有:菊科21种,禾本科16种,区域性单种科达13科.区域种子植物以广布科和泛热带至温带分布科居多,广布科共计15科57种,分别占种子植物科和种的42.86%和48.31%;泛热带至温带分布的科共10科20种,分别占种子植物科和种的28.57%和16.95%;属的区系分析中温带区系成分占据很大优势,为44属,占总属数(除世界分布)的63.77%,另外热带分布属24属,占总属数的34.78%.表明该区域种子植物区系有明显的温带性质,并有热带边缘区系成分.     

漳卫南运河流域水生态安全指标体系构建及评价

基于PSR物理概念模型建立水生态安全指标体系,利用粗糙集和逼近于理想解法建立水生态安全评价模型.针对漳卫南运河流域中潞城市、新乡县和德州市进行水生态安全评价.结果表明:漳卫南运河上游潞河城市最好,中游新乡县其次,下游德州市最差,3个县市均属于水生态安全评价标准的极差级别.这一评价结果为漳卫南流域的水生态安全建设提供了相关的科学依据.     

泰安岩溶水系统地下水水量水质模拟与预测

运用建立的地下水水量水质耦合模型，以2000年为基准，对泰安岩溶水系统2010年的水量及水质进行了模拟预测，指出现状开采条件下岩溶水系统地下水环境将持续恶化；为了实现地下水资源可持续利用，必须对岩溶水系统地下水资源进行优化控制规划。     

流域景观生态健康演变及其驱动因子贡献分析

从景观格局的角度对漳卫南运河流域3个年代(20世纪80年代、20世纪90年代、21世纪00年代)的流域景观状态进行健康评价;在分析其生态健康演变趋势的基础上,识别气候变化以及人类活动的影响作用,基于土地类型分析区分不同人类活动的贡献大小。结果表明:20世纪80年代以来,漳卫南运河流域的景观生态健康呈现持续下降趋势;气候变化以及人类活动对流域景观生态健康演变的贡献大小分别为13.95%和86.05%;不同人类活动中水资源开发利用、水土保持和城镇化对流域景观生态健康演变的贡献大小分为-34.89%、25.72%以及-37.19%。     

陕北红碱淖流域水量变化及其影响因素定量分析

通过概化计算得到陕北红碱淖流域1998～2004年的水量补给和消耗,建立了流域水量平衡模型,使用Mat-lab软件建立了多因素线性回归模型,定量分析了红碱淖流域水量失衡的影响因素.研究表明:1998～2004年红碱淖流域年平均补给水量为1.06×108m3,年平均耗水量为1.69×108m3,年平均水量净消耗为0.63×108m3.自然因素是影响红碱淖流域水量失衡的主要因素.降水量每变化1 mm,对应于水量补给变化约为1.01×104 m3,流域年平均温度波动1℃,导致的水量变化约为1.24×104m3,年平均风速波动1 m/s,造成水量变化约为1.34×104m3.流域内农业灌溉是人为因素方面的主要耗水部分,年均约为0.45×108m3.由于自然因素的不可控性以及红碱淖流域社会经济的发展,要缓解流域水量失衡状况,必须采取有效措施减少人为因素造成的流域耗水量.     

滇池流域社会经济环境系统优化与情景分析

以环境承载力为理论依据,在滇池流域社会经济环境系统分析的基础上,建立了在自然资源和环境容量约束下以滇池流域内人口和经济最大化为目标的滇池流域社会经济环境系统优化模型,并分别对是否考虑从牛栏江调水这两种情景下的高、中、低3种规划方案进行比较和评估,发现调水对滇池流域人口和经济的承载能力有较大提高,而同一情景下中、低两种规划方案对滇池流域人口和经济的承载能力差异很小。为此,从灵敏度范围的角度对这一现象进行解释,从而优选出中方案作为滇池流域综合管理最佳的规划方案。     

赣江流域径流模拟分析研究

为了分析赣江流域径流对1980-2013年以来土地利用变化的响应以及气候变化对其的影响,以外洲水文站控制的流域范围为研究对象,建立SWAT模型,对赣江流域径流进行模拟研究分析。研究结果表明:1)SWAT模型对赣江流域模拟精度较高,其中Ens均大于0. 84,R2均大于0. 85,模拟效果较好; 2)不同土地利用情境下模拟的赣江流域月径流略有变化; 1980-2000年,月径流变化率最大为1. 16%,最小为0. 41%; 2000-2015年,月径流变化率最大为0. 17%,最小为0. 01%; 1980-2015年,月径流变化率最大为1. 33%,最小为0. 42%。总体来说,3个时期的变化率均在1. 5%以内; 3)降水量与气温对流域径流影响较大,其中降水量与径流呈正相关性,气温与径流呈负相关性,且在夏季,径流对温度敏感性最大。     

基于SWAT的涟水河上游流域非点源污染模拟

以涟水河娄底水文站上游流域为研究区域,应用SWAT模型对该区域的径流、泥沙及非点源氨氮、总磷污染负荷进行模拟计算.将1998年设置为模型启动期,即＂模型预热＂,利用娄底水文站1999～2002年的实测月径流、氨氮及总磷的实测数据进行模型参数确定,运用2003～2005年实测的月径流、氨氮及总磷数据对调参后的模型进行模型验证,验证结果表明模型基本合理可行,可用于涟水河上游流域的非点源污染模拟计算.运用率定后的模型,去除点源污染,重新进行模拟得到最终的非点源污染氨氮、总磷.根据模拟结果对该区域的径流、泥沙、氨氮及总磷污染负荷的时空分布特点进行了分析,为涟水河娄底水文站上游流域非点源污染的综合防治规划提供了参考和依据.     

基于生态的城市河流水量水质联合调度模型

针对城市河流河道淤堵、过流能力下降、水质恶化、生态环境破坏等问题,根据城市河流的基本特点和功能,从满足城市河流生态需水量出发,建立了基于生态的城市河流水量水质联合调度模型,模型中水流运动方程和水质模型分别采用圣维南方程和一维对流扩散模型,并分别采用Perissmann四点隐式离散法和有限控制体积显式算法进行求解.将该模型应用于郑州市七里河水系的闸坝生态调度,分析不引用黄河水和引用黄河水2种方案下生态需水量调度效果.计算结果表明,在引用黄河水量的情况下,河道生态需水量能基本满足要求,而在不引黄河水的情况下,其生态需水量无法满足要求.基于生态的城市河流水量水质联合调度模型可为城市河流水量水质联合调度方案的制订、河流生态修复提供技术支持.     

强烈人类活动影响流域的水量水质模拟

SWAT模型取用水模块针对美国实际情况设定,不能实现不同年份各月动态输入,在我国受强烈人类活动影响的流域其应用受到限制.本文在深入了解SWAT模型结构和模型运行的内部机制,明晰各类输入、输出文件格式和空间运行单元组织方法的基础上,对模型源代码进行修改,完成模型输入、输出文件(TxtInOut)中.wus内取用水设置的追加和修改,反映模型模拟子流域在不同年份、不同月份用水量的差异.同时,针对SWAT模型中设定的水库基本特征参数值范围较小,不符合我国的实际情况,本研究对参数值输入范围进行扩展,使其符合我国的实际情况.将修改后的模型在漳卫南运河流域进行应用,取得了较好的模拟效果.本文在SWAT模型改进和完善上做了有益的探索和尝试,并在人类剧烈影响流域水量水质的模拟中得到了应用,为漳卫南运河流域水资源水环境管理提供了有力的支撑工具.     

小型炼厂工艺废水水质和水量变化规律

由于小型炼厂在我国目前数量较多,加工原油过程中废水排放系数很高,处理设施不完善,对环境影响相对较大。在对几个小型炼厂进行了类比调查分析基础上,选定胜华炼厂为研究对象,利用现场多阶段监测和分析的方法,测定了该厂各主要装置在正常生产、开工、停工以及停工改造后正常生产４个时段的水量和水质变化情况。大量有效数据表明,小型炼厂水质、水量因加工工艺和生产周期不同而定期发生变化。在开工期间,由于操作不稳定,因此废水外排量变化大,对污水场冲击较大;停工期水量波动很大,废水中石油类含量高,应严格操作或修筑简易隔油池,对控制污染会取得明显效果。     

渭河流域水环境质量评价与分析

以渭河流域为研究对象,调查并分析了全流域73个点位的水质指标,选择溶解氧含量(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)作为主要评价因子,采用单因子评价法、综合污染指数法和综合水质标志指数法分别评价渭河流域的水环境质量.结果表明,渭河流域枯水期水质明显优于丰水期,说明非点源污染对流域水环境质量影响最大.总氮、总磷是渭河流域水环境的主要污染因子,流域农业农药化肥和畜禽养殖等产生的非点源污染是导致其超标的主要原因.从流域空间分布来看,3条河流水环境质量的空间差异性较大,其中渭河的水质情况最差,泾河和北洛河水质相对较好.渭河南岸支流水质最好,北岸支流次之,干流水质最差,其中以关中地区干流水质污染最为严重.本研究结果为流域水污染治理和水环境质量改善提供数据支持,具有一定的参考价值和理论指导意义.     

基于SWAT模型的古浪河流域径流模拟

在采用RS、GIS技术建立的土地利用数据库、土壤数据库和气象数据库的基础上,构建了基于SWAT模型的石羊河典型流域——古浪河流域分布式水文模型.以2000—2003年作为率定期,2004—2005年作为验证期,对模型进行了参数率定和验证.其中,率定期模型的效率系数和水量平衡系数分别为0.62和1.26,验证期分别为0.75和1.00.结果表明,SWAT模型适用于该流域.在此基础上对古浪河流域降水和径流的时空分布进行了分析,表明人类活动对地表径流的影响较大.     

晋江流域水体污染源解析研究

水体污染源解析对于遏制水质恶化具有重要意义.本文应用因子分析法研究了晋江流域水体污染的来源.结果表明,主要污染源为化工、居民生活、煤矿、铁锰矿和农业生产;随着枯水期向丰水期过渡,污染源大体从点源向非点源过渡.溪边水库、东山水库污染最严重,南安市、安溪县的监测点污染最小.根据污染源特征,水环境整治应分水期针对性的制定措施.     

基于MODIS和SRM的拉萨河流域融雪径流模拟研究

积雪融水是高海拔地区重要的水资源补给,开展高海拔地区的融雪径流模拟研究具有重要的理论价值和现实意义.拉萨河流域是典型的高海拔地区,本文借助遥感和GIS技术,结合MODIS (moderate-resolution imaging spectroradiometer)遥感数据和DEM资料分析拉萨河流域不同高程的雪盖分布状况和雪盖衰退曲线.基于SRM(snowmelt runoff model)构建了拉萨河流域融雪径流模型,对流域2002-2003年融雪径流过程进行了模拟,确定性系数达0.80,模拟结果较好,基本反映了拉萨河流域融雪期的径流过程,初步探讨了缺资料地区融雪径流的模拟方法.     

北京市通州区水环境规划方案下的水质模拟研究

应用北京师范大学水科学研究院开发的河段水质模拟工具,对未来水环境规划方案下的北京市通州区河段水质进行了模拟预测.以区内主要河段北运河和凉水河为例,分别预测了2010和2020年河段水体中的化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)的质量浓度,计算结果表明,通过实行工业达标排放、建立污水处理厂及湿地生态修复,可以提高温榆河通州段水功能区水质目标,保证2020年通州区北运河出境断面水质达标.     

北京市通州区水环境规划方案下的水质模拟研究

应用北京师范大学水科学研究院开发的河段水质模拟工具,对未来水环境规划方案下的北京市通州区河段水质进行了模拟预测.以区内主要河段北运河和凉水河为例,分别预测了2010和2020年河段水体中的化学需氧量(COD)和氨氮(NH_3-N)的质量浓度.计算结果表明,通过实行工业达标排放、建立污水处理厂及湿地生态修复,可以提高温榆河通州段水功能区水质目标,保证2020年通州区北运河出境断面水质达标.     

黄河流域水足迹研究

采用2002年黄河流域流经的主要省区的投入产出表计算研究区以及=三产业的用水系数、水足迹和净外部水足迹,结果表明:黄河流域第一产业的直接用水系数和完全用水系数均最高,其次二、三产业;地区间用水系数相差很大;2002年黄河流域的总水足迹是1 461.0亿m~3,46.9%缘于地区内最终消费、53.1%缘于资本积累;人均水足迹是359.7 m~3·a~(-1)地区差异明显;2002研究区净外部水足迹132.5亿m3,占总水足迹的9.1%.