白洋淀湿地生态系统服务功能与价值估算的研究

湿地是具有多功能的生态系统,对其生态服务功能进行评价是管理和保护湿地的重要途径。以白洋淀湿地为研究对象,通过调查和实验,综合运用经济学、资源学和生态学方法,对该湿地生态系统服务功能进行了价值评估。经过计算,该湿地生态系统服务功能的总利用价值为71792.7×104元/a,其中,直接利用价值为34678.4×104元/a,间接利用价值为37114.3×104元/a。最后,对该湿地生态系统服务功能的价值构成进行了分析和讨论。     

石佛寺人工湿地生态系统服务功能价值评估

在生态经济学、环境经济学和资源经济学理论的指导之下,应用市场价值法、影子工程法、生态价值法、旅游费用法等对石佛寺人工湿地生态系统服务功能价值进行评估。评估结果表明:该湿地直接利用价值为3.22×108元,间接利用价值为3.71×108元,非利用价值为2.5×108元,总价值为9.43×108元。同时在众多的生态系统服务功能中,供水与蓄水、调蓄洪水、降解污染功能较显著。通过计算石佛寺人工湿地的生态系统服务功能价值,使人们意识到湿地生态系统可持续发展的重要作用,从而达到增强人们对湿地保护意识的目的。     

辽宁省凌河口湿地生态服务效应货币价值评估

应用Odum创立的生态经济系统能值分析的理论和方法,根据建立的凌河口湿地生态服务功能评价指标体系,对湿地内部8项生态服务功能效应的货币价值进行了评估。结果表明:凌河口湿地每年的生态服务综合能值-货币价值为1 375.11亿元/a,经济效益显著。其中,碳固定、土壤保护、生物多样性货币价值比较大,能值-货币价值分别为734.26亿、330.53亿、293.01亿元/a,说明这些生态功能是凌河口湿地生态系统中的主导服务功能;湿地产品能值-货币价值最小,为1.29亿元/a,说明物质生产服务效应在生态系统中占次要位置。因此,在开发利用凌河口湿地资源时,应在保护和恢复湿地环境及维持生物多样性的前提下,适当开发湿地产品,充分发挥湿地的主导生态功能效应,协调各生态功能要素之间的动态平衡,实现凌河口湿地的可持续发展。     

济西国家湿地生态系统服务功能价值评估

为评估济西国家湿地生态系统服务功能价值,将其分为供给服务、调节服务、文化服务和支持功能4大类11项指标进行评价,采用市场价值法、影子价格法、替代工程法、支付意愿法、旅行费用法等方法评估了济西国家湿地生态系统服务功能价值。结果表明:济西国家湿地生态服务价值总计20057.195万元,济西国家湿地生态系统不同服务功能价值差异较大。     

海河流域湿地生态服务价值评价及对策研究

参照Costanza等对全球生态系统服务价值的测算方法,初步估算了海河流域湿地生态系统服务价值,并分析其变化趋势.研究结果表明:2005年,海河流域12个重要湿地服务总价值为5.52×108USD/a,其中生态效益占总价值的96.27%,这说明海河流域湿地系统具有显著的生态功能.在生态效益方面,养分循环、调节水分和水资源供给等方面功能尤为突出.海河流域湿地的生态系统服务功能结构发生了变化,由建国初期以调节水分和水资源供给为主运渐转变为以养分循环和调节水分为主,湿地服务价值明显降低.针对湿地开发利用中存在的问题提出了相应的管理对策.     

民勤红崖山水库生态系统服务功能的经济价值

以干旱区典型沙漠水库——红崖山水库为例,估算干旱区水库生态系统服务的经济价值。结果表明:2007年红崖山水库生态系统服务功能的静态和动态生态价值分别为4.525 2亿元/a和3.529 7亿元/a,其生态系统服务功能的价值主要有:水源涵养1.453 9亿元/a、废物处理1.296 9亿元/a和食物生产1.253 0亿元/a,分别占水库生态系统服务功能静态生态价值的32.13%、28.65%和27.69%,而其他的生态系统服务功能如生物多样性保护、娱乐文化、气候调解等仅占11.53%。     

三门峡库区湿地水资源利用效用评价

湿地是水陆相互作用形成的特殊生态系统,为了保证湿地水资源的合理利用,更好地开展湿地水生态环境保护与恢复、水资源管理等工作,需要科学评价湿地水资源利用效用。选取典型的多泥沙河流湿地——三门峡库区湿地为研究区域,将水资源利用效用定义为单位水资源量所产生的湿地生态服务功能价值,以2017年为基准年,结合湿地生态环境需水量与生态服务功能价值计算,基于湿地生态环境需水对生态服务功能的支撑作用辨识,建立了湿地各类型生态环境需水与生态服务功能间的耦合关系,评价了三门峡库区湿地水资源利用效用。三门峡库区湿地在景观保护、水质净化和生态系统平衡维持方面起到了重要作用。评价结果显示:生态环境总需水利用效用为0.47元/m~3;湿地在景观保护和娱乐方面作用显著,景观保护需水和娱乐需水利用效用较高,分别为19.87元/m~3和6.47元/m~3;维持水体自净能力需水利用效用最低,仅为0.01元/m~3。     

基于大数据的湿地生态系统服务价值评估

湿地生态系统服务具有显著的时空特异性和综合性特征,传统的评估手段对于准确量化及评估湿地生态系统服务价值具有较大难度。以提出湿地生态系统服务价值大数据分析方法为目标,分析湿地生态系统服务价值评估的进展及面临的挑战,探讨基于湿地观测站网和遥感技术的湿地大数据观测体系,阐述湿地生态系统服务价值评估大数据的维度分析、空间分析和属性分析方法,进而提出一种面向湿地生态系统服务价值评估的湿地维度—空间—属性大数据耦合分析框架,选取中国滨海湿地作为案例进行实证研究,总结了大数据时代湿地生态系统服务功能价值评估研究的未来方向。结果表明:湿地生态系统观测网络可获取长时间序列动态变化的数据,遥感对地观测可实现空天地一体化观测,二者结合有助于构建湿地生态大数据观测体系;我国滨海湿地生态系统服务价值为5 010.32×10~8元。研究成果可有效解决地域异质性问题,对湿地生态系统保护和管理具有参考价值。     

卧龙湖湿地生态系统服务功能价值评估

市场价值法、影子工程法、生态价值法、旅游费用法等方法是对生态系统服务功能价值评估的几种基本方法,本文应用上述几种方法对卧龙湖湿地进行了生态系统服务功能价值评估,结果表明:在7种主要生态系统服务功能中,动、植物资源价值、涵养水源价值及降解污染功能价值较为显著。通过对计算结果的分析,使人们认识到生态系统服务功能价值对湿地生态系统可持续发展的重要作用,同时根据计算数据有针对性的完善其系统结构,从而使卧龙湖湿地更好的向可持续方向发展。     

湄湘河省级湿地公园生态系统服务价值评估

以湄湘河省级湿地公园为例,将人居环境改善、土壤保持和气候调节等11项生态系统服务价值,运用地理信息系统和遥感技术划分为生态过程、未来潜在和社会人文价值,然后对湿地公园总价值利用合适的方法估算。结果表明:湄湘河省级湿地公园单位面积生态系统服务价值为1870.46×10~4元/hm~2,总价值为176258.77×10~4元,其中未来潜在价值、生态过程和社会人文价值占比为0.67%、4.44%、94.89%;湄湘河省级湿地公园的人居环境改善、水源供给、固碳释氧、蒸腾吸热、文化科技、栖息地和植物净化的价值系数,较其它实地公园更大。     

明渠砂质床面桩柱冲刷与导流防护试验研究

为了研究明渠砂质床面桩柱冲刷的水沙动力机理,分析极限平衡冲刷深度和范围随水流雷诺数的变化规律以及抗冲刷导流防护措施的效果,利用动床模型水槽试验,再现了桩柱周围局部床面从平整发展到冲刷坑的发育过程,测量了各工况下冲刷坑的形态参数,并利用PIV技术观测粗颗粒泥沙局部悬扬运动。结果表明:桩柱冲刷范围(相对于桩径D)随雷诺数ReD增大呈减小趋势。当雷诺数ReD在4 500~18 000之间变化时,冲刷深度变化范围为2.4D~1.3D,冲刷坑半径变化范围为4.5D~2.5D。砂质床面桩柱冲刷除存在显著的推移质运动外,还存在局部粗泥沙颗粒悬扬,且悬扬输沙的范围和强度随冲刷坑发展而强烈变化。在桩柱后方设置导流板能够有效抑制柱后卡门涡街的生成,桩后冲刷深度最大减小幅度为27.7%,但对柱前冲刷深度的影响不大。     

喀斯特石漠化地区土地利用变化对水土流失的影响——以贵州省务川仡佬族苗族自治县为例

为了分析喀斯特石漠化地区土地利用、石漠化、水土流失空间分布与面积变化趋势,以石漠化现象较为严重的贵州省务川仡佬族苗族自治县为研究区,利用2000,2005,2010,2015年遥感影像获取务川县土地利用类型空间分布与估算石漠化等级空间分布,并运用修正的通用水土流失方程建立的喀斯特地区水土流失方程进行水土流失计算。结果表明:土地利用变化对石漠化与水土流失有显著影响,林地、草地面积的增加显著降低了水土流失量。务川县2000～2015年林地面积增加80.37 km~2,旱地面积减少91.69 km~2;2010～2015年重度石漠化面积减少263.73 km~2;2000～2015年微度侵蚀面积增加636.13 km~2,轻度侵蚀面积减少157.21 km~2,中度侵蚀面积减少356.28 km~2,强烈侵蚀面积减少111.23 km~2。务川县2000～2015年实施的退耕还林与石漠化治理工程使得水土流失现象有了明显的好转。     

石灰改良黄土渗透特性试验研究

为了研究石灰掺量对黄土压实特性与渗透特性的影响,以甘肃省庆阳地区黄土为研究对象,进行了不同石灰掺量下的标准击实试验与不同掺量、不同干密度下的变水头渗透试验,并对有代表性的试样进行了电镜扫描。试验结果表明:随着石灰掺量的增加,改良黄土的最大干密度drmax越来越小,对应的最优含水率wopt越来越大;当石灰掺量从0增加到3%时,最大干密度drmax的减小幅度最大;素黄土与改良黄土的饱和渗透系数ksat均随孔隙比e的增大而增大,且在半对数坐标中呈线性关系,不同掺量下的拟合曲线相互平行,但截距有所不同。结合电镜扫描结果对黄土的微结构从定性及定量角度分析可知,大中孔隙的数量及面积决定着黄土渗透性。     

砂土中齿桩竖向承载性状试验研究

设计多组缩尺模型试验,设定齿部结构的齿长、齿部结构数量为变量参数,通过具有齿部结构的模型桩与光面模型桩的加载试验对比分析,探究砂土中齿桩在竖向荷载下的承载特性及侧阻变化的情况。试验结果表明:齿数相同的情况下,桩侧阻力与齿长的关系呈现线性正相关;齿长相同的情况下,桩侧阻力与齿数的关系呈现线性正相关;齿数对侧阻的影响较大,而齿长对竖向承载力的影响较大;在增加齿数后,由于桩侧粗糙度的增加以及齿部给桩侧摩阻软化带来的改性,桩侧摩阻所能分担的上部荷载愈发增大;齿桩的齿部结构通过增强桩土界面强度,进而改变桩土之间剪切面的发生位置及其剪切带的厚度,从而提高桩的竖向承载力。该研究可丰富小改截面桩的研究领域,为桩基的创新研究提供参考依据。     

美国本土地区蓄量时空变化特性及其影响因素研究

为了解美国本土地区水量平衡的时空变化规律以及气候、植被、地形、人类活动等影响因子对不同空间尺度蓄量变化的影响,基于水量平衡公式,利用遥感观测蒸散发数据、遥感与地面观测融合降水数据、再分析降水数据、模型模拟蒸散发与径流数据、站点实测径流数据的不同组合计算蓄量变化,分析美国本土地区的蓄量变化时空变化特征。结果发现:不同来源数据计算的蓄量变化时空分布差异较大并且均存在显著偏差,其中西部沿海与山区的蓄量变化有显著季节性波动,而东部地区较稳定;众多因子中降水对蓄量变化的影响最大。根据不同来源数据计算得到的蓄量变化有显著偏差,其原因包括:①对流域水循环结构组成的认识不足且缺乏测量;②降水、径流与蒸散发数据存在不确定性;③时空尺度问题。     

气候变化对地表水环境质量影响研究综述

目前,国际社会比较重视气候变化对水资源的影响,但多数研究主要集中在水量的变化方面,而关于水环境质量变化方面的研究相对较少。根据国内的研究成果,阐述了一些主要气候因子(温度、降水、光照、风速、辐射等)对地表水环境质量可能带来的影响。在此基础上,提出了未来关于气候变化对水环境质量影响方面研究的一些设想:深入开展地表水环境质量对气候变化响应机理研究,改进气候变化对水环境质量影响评价中不确定性的处理,加强应对气候变化对水环境质量影响的研究,综合考虑其他因素对地表水环境质量的影响等。     

新型城镇化安置水库移民的规划实践——以温州市永嘉县南岸水库移民安置为例

随着我国经济社会的快速发展,新型城镇化安置水库移民是创新移民安置方式的必然趋势。但从以往城镇化水库移民安置方式来看还存在就业、教育、资产重置、社会保障等诸多社会问题。为此,以温州永嘉县南岸水库移民安置实践为例,介绍了移民安置方案和库区、安置区经济社会发展情况,阐述了新型城镇化移民安置所具备的条件以及核心问题。实践证明：在规划移民安置时要充分尊重移民意愿、分析移民就业技能和安置区产业容量、保障移民收入稳定性和可持续性以及移民享受城镇居民同等待遇等,才能有效地推动新型城镇化建设的进程。      

水上无损插桩施工平台设计与应用

为解决重复组装式导流桩坝水中施工的难题,研制开发了水上无损插桩施工平台。通过进行拼装式施工平台总体设计,确定了整体施工平台以6个大小不等可拆装单浮体进行组装的方案,设计了施工平台主尺度,确定了底板、甲板、平台底骨架、甲板骨架等部件的材料要求;连接装置形式设计采用单销双耳结构,连接装置材料均采用高强度钢加工,连接销强度满足实际要求。通过稳定性试验,验证了施工平台的安全性与可靠性。水上施工平台应用于欧坦控导工程现场插桩抢险的案例表明,平台能方便快捷地进行水中组装及拆分,平台在大河流量高达4 000 m3/s条件下进行施工是安全可靠的。整个抢险过程,施工平台共完成113根管桩的插桩任务。经实践检验,该平台为重复组装式导流桩坝等新型应急抢险技术的成功应用提供了技术保障。     

水文变异对水库汛期分期及汛限水位确定的影响

为科学探讨水文变异对水库汛期分期及汛限水位的影响,基于广西澄碧河水库53年径流数据,采用Mann-kendall、滑动T和Morlet小波等分析水文变异情况并确定突变年,应用集对分析法分别对变异前后的水库汛期进行分期,并结合调洪演算推求和比较水文变异前后的汛限水位。结果表明:径流序列呈现下降趋势,并存在19年的主周期,突变年为1990年。水文变异对水库汛期分期结果有一定影响,主要表现为缩短了前过渡期历时,延长主汛期历时。前汛期汛限水位可调控范围变异前为185~187 m,变异后为185~187.97 m,水文变异使前汛期汛限水位调控上限增加0.97 m,而后汛期变异前为185~188 m,变异后为185~187 m,水文变异使后汛期汛限水位调控上限减少1 m,可见水文变异主要影响着前后汛期汛限水位调控的上限,主汛期无明显变化。     

河床式水电站厂房地震响应软弱基岩弹模敏感性分析

针对水工抗震设计规范的修订情况,以某软弱基岩河床式水电站厂房为例,对中间标准机组段建立基础—厂房整体有限元模型,研究设计反应谱特征周期和下降段衰减系数变动对厂房结构地震动响应的影响,然后依据《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB 35047—2015)定量分析软弱基岩弹模变化对河床式水电站厂房自振特性及静动力响应的影响规律。结果表明:由于反应谱特征周期与衰减系数的调整,该厂房依照《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB 35047—2015)所得响应较《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5073—2000)更为剧烈,第一主应力与总位移可分别提高36.3%和29.8%,增强程度不可忽视。基岩弹模低于5.0 GPa时,厂房对基岩弹模的变化十分敏感,较小的改变也会显著影响厂房在静动力荷载环境下的应力、位移和变形等响应;基岩弹模高于5.0 GPa时,厂房对其变化不再敏感。可见,必须重视软弱基岩弹性模量参数改变的情况,这种改变将对其上建筑物的静动力计算结果产生不可忽视的影响。