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。     

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.     

水体污染控制与治理科技重大专项“国家流域水环境管理大数据平台构建”课题

正2017年12月5日,由北京师范大学水科学研究院承担的"国家流域水环境管理大数据平台构建"课题获中华人民共和国生态环境部和住房城乡建设部批复,列入水体污染防控与治理科技重大专项组织实施。水科学研究院紧密围绕国家"水十条"及水专项总体目标要求,重点攻克数据挖据、融合与水环境多模集合模拟等关键技术,深化大数据应用,构建国家流域水环境管理大数据平台。该平台包括数据汇集、流域管理、决策支持和指挥调度4大模块,为我国水环境改革和技术发展提供了技术支撑。     

论我国流域水环境排污权交易制度的形成和完善

相对而言,我国流域管理体制存在不少缺陷,因此有必要在即将修改的环境保护基本法中形成和完善流域水环境排污权交易制度.本文在提出流域水环境管理的弊端和不足的基础上,引导出排污权交易制度的形成和完善对促进流域水环境管理的作用,由此深入探讨了我国流域水环境排污权交易制度的几个需要关注的方面.     

河流水环境的可恢复性及其评价研究

维系健康的河流水环境是我国流域管理的迫切需求,然而中国河流水环境治理仍然面临污染控制难、水资源供需矛盾突出和人类活动影响剧烈等方面的挑战,如何恢复和维系健康的河流水环境,充分发挥河流的服务功能成为河流水环境管理研究的热点.本文讨论了水环境可恢复性的概念,从水资源及开发利用程度、环境容量及纳污水平、河流生态、社会经济、环境治理与管理水平等5个方面探讨河流水环境可恢复性的影响驱动因子;将可变模糊识别模型与改进的AHP相结合,提出了一个可以量化水环境可恢复性的评价模型.论文以汉江中下游襄阳段和仙桃段为代表段,评价了汉江中下游流域水环境系统可恢复性的年际变化以及空间变化,并深入分析了水环境可恢复性时空变化的原因,研究结果可为汉江流域水环境保护和管理提供科学依据.     

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.     

基于GIS的流域水文模型-SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型的动态研究

针对我国非点源污染模型应用研究的需要,本文系统地介绍了SWAT模型的原理及其数据准备与处理过程,对模型的空间参数化、研究流域的空间离散化以及结合GIS建立流域基础信息库管理和输入模型所需数据等工作进行了简要说明.最后对SWAT模型的应用情况和研究前景做了总结与展望.     

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.     

九龙江流域湖库化河段水环境容量研究

针对九龙江流域湖库化问题,确定湖库化河段判定标准,提出综合电站的概念,基于大量的实测数据进行水质模型的降解系数值K参数率定,以此为基础,提出湖库化河段水环境容量计算方法,对九龙江流域湖库化后的水环境容量核算开展研究,确定了流域河流湖库化对水环境容量计算的影响,湖库化河段的水环境容量,为流域的水环境容量总量控制和管理、决策提供科学的依据.     

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。     

基于GIS的流域水文模型-SWAT（Soil and Water Assessment Too1）模型的动态研究

针对我国非点源污染模型应用研究的需要，本文系统地介绍了SWAT模型的原理及其数据准备与处理过程，对模型的空间参数化、研究流域的空间离散化以及结合GIS建立流域基础信息库管理和输入模型所需数据等工作进行了简要说明．最后对SWAT模型的应用情况和研究前景做了总结与展望．     

流域管理模式与水污染防治

根据我国在水资源管理与水污染防治工作方面存在的主要问题，着重论述了水资源开发利用和水污染防治的流域管理模式，分析了实现该模式的技术可行性及方法途径，旨在借助各地加快城市污水处理厂建设的历史性机遇，寻求从根本上解决我国水环境问题的方法与途径。     

流域水环境风险评估与预警技术研究进展

水环境风险与预警技术对于解决流域水环境问题和加强流域水环境管理是至关重要的.围绕水环境风险分区及评估技术、水环境监控预警技术和水环境应急管理技术三方面对流域水环境风险评估与预警技术的研究进展加以概述,以系统反映水环境风险与预警技术的研究状况,为完善流域水环境管理技术提供技术支持.     

实施水环境全流域管理的初步研究

为实施水环境全流域管理,本文通过实地考察和分析研究,在我国水环境管理现状的基础上,从水环境特点出发,以水体环境管理内涵为依据,提出了水体环境全流域管理的模式、管理的基本框架和重要的基础准备。     

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.     

流域水资源与水环境管理问题与对策

流域水资源与水环境管理是我国环境管理的难题之一，通过对我国流域管理现状及问题的分析，提出了改进我国流域管理的构想及对策。     

关于流域生态水文学研究的思考

流域生态水文学是以流域为研究单元,应用生态水文学的理论思维和系统科学的方法,探求流域水资源持续利用与水环境安全管理的一门新型学科。重点论述了流域自然地理要素演变对生态水文格局与过程的影响机理、流域生态水文格局与过程对土地利用和管理的响应机制以及建立特色流域生态水文模型的构思,并就流域生态水文学急需研究的重要科学问题作了详细的阐述和探讨,旨在为保证流域社会经济与生态环境协调、稳定、可持续发展提供科学依据和决策指导,加快我国小康社会建设的进程。     

SWAT模型流域径流模拟研究进展

分析国内外应用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型模拟流域径流的研究现状,以及流域模型构建,包括流域基础数据和模拟算法的选取、敏感性参数的分析和模型输出的验证.提出模型的应用研究存在3个问题:(1)模型模拟效率受到基础数据和主观因素的综合影响,而已有的成果参数选取缺乏可比性,大多侧重某个因素如何影响模型效率的研究.(2)流量是各种水文过程综合作用的结果,已有模型验证方法研究多是采用流域出口总径流量模拟效率来检验模型的适用性,这使得模型在水文过程模拟中缺乏可靠性.(3)模型应用研究主要进行土地覆被变化和气候波动的水文效应研究,且多是建立在虚拟情景和简化影响因素基础上.因此,在模型的应用研究上需要综合考虑影响因素,以提高模型模拟效率问题.     

浅析我国流域水资源管理体制现状

流域水资源管理是制约我国社会经济与环境协调发展的重要因素之一.在总结国外流域水资源管理经验的基础上,对我国流域水资源管理现状和存在的问题进行分析,包括我国流域水环境管理存在法律法规不健全,管理机制不统一,缺乏信息共享机制和公众参与机制等.并提出建议,包括改革流域水资源管理机制,探索流域综合管理道路.     

SWAT模型应用研究进展

SWAT 模型是由美国农业部(USDA)农业研究中心(ARS)开发的流域尺度模型,已在国内外取得到了广泛的推广和使用.从径流模拟研究、非点源污染研究、模型输入参数研究、气候变化的水文效应研究和模型的改进研究5个方面,系统论述了SWAT模型在国内外应用的基本情况,最后,指出了模型在我国应用存在的不足之处及今后的研究方向.