河道生态基流生态经济价值及其时间变化研究

为了解决普遍采用单方水资源价值计算河道生态基流价值的缺陷,以及探索河道生态基流价值定量化计算新方法,采用水力学方法将河道生态基流从径流量中分离出来,并确定河道生态基流对应水面面积,进而采用当量因子法计算河道生态基流价值和并探索分析了河道生态基流价值的时间变化特征。以渭河干流宝鸡段为例进行研究,结果表明:渭河干流宝鸡段的丰水年、平水年以及枯水年的年平均河道生态基流量分别为5.82 m~3/s、3.59 m~3/s和2.76 m~3/s。近21 a来,该段河道生态基流价值在时间上总体呈下降趋势,该价值多年平均值为5.61亿元,单方河道生态基流价值为6.27元/m~3,单方价值与价值总量变化趋势相反。河道生态基流价值年内变化具有明显的周期性,总体呈倒"V"字型,汛期河道生态基流价值比非汛期大,单方河道生态基流价值与之相反。通过相同区域以及相近区域的河道生态基流价值研究成果以及价值变化特征的对比分析,证明研究成果较为合理。该方法可为河道生态基流合理保障提供定量化依据。     

河道生态基流保障引起的农业损失量计算

为了科学协调水资源短缺地区农业用水与生态基流的矛盾问题,推动生态基流保障工作开展,从优先保障生态基流后农业受到影响的角度出发,确定了不同保障水平下的农业损失量。以渭河干流宝鸡段为例,定量计算了生态基流调控值在5～10 m~3/s之间时宝鸡峡灌区的农业产值损失与产量损失,并分析了生态基流保障前后保障率变化情况。结果表明:生态基流调控值在5～10 m~3/s之间时,平水年农业产值损失在1. 04×10~8～2. 54×10~8元之间,枯水年农业产值损失在2. 99×10~8～4. 06×10~8元之间,特枯年农业产值损失在4. 78×10~8～6. 61×10~8元之间。减少农业灌溉引水后,河道生态基流保障率明显提高。     

渭河关中段生态基流保障对灌区的影响及补偿研究

针对枯水期河道生态基流保障造成的农业灌溉用水短缺问题,研究其对灌区的影响及生态补偿量,以推动基流保障工作的持续开展和日益完善。定性分析灌溉用水短缺可能产生的影响,明确不同方案引起的灌区灌溉缺水量,并应用水分生产函数模型估算造成的农作物减产损失,进而确定对灌区的生态补偿量。以渭河关中段为例,对3种基流保障方案造成的灌区灌溉用水短缺问题进行分析计算。结果表明:3种基流保障方案对宝鸡峡塬上、塬下灌区及交口抽渭灌区冬小麦的生态总补偿量分别为2800.30×10~4元、32392.58×10~4元、98817.98×10~4元。     

河道生态基流计算方法回顾与评估框架研究

回顾了国内外河道生态基流计算方法的发展历程并对比分析其异同,同时提出了国内河道生态基流的研究不足。开展了国内外河道生态基流计算方法的分类对比研究,讨论了不同类型计算方法的优缺点与适用条件,为不同计算方法的应用提供了依据。最后,构建了河道生态基流评估框架,分析了生态基流评估计算时的影响因素,提出了评估框架构建原则。通过构建生态基流决策支持系统提出了河道生态基流评估框架的分析流程。研究成果可为不同区域生态基流的确定提供技术支撑。     

山西省垣曲县李家河引水工程引水量分析计算

介绍了西阳河和李家河引水工程的基本情况。通过计算降水量、地表径流以及基流,得到引水工程坝址上游的来水量,并对来水量进行了月分配,扣除下游生态用水、蒸发渗漏损失水量后,得到不同保证率情况下引水工程的可引水量。通过分析,认为李家河引水工程引水后不会对流域其他用水户的用水造成影响。     

生态价值评估方法在水电开发环境评价中的应用研究

提出河流生态系统的几种主要生态服务功能价值评估方法,定量评价水电开发影响的河流生态系统服务功能的价值变化量。以广东省紫金县沥口水利枢纽工程为案例,对项目实施后河流生态系统服务功能价值的变化进行了定量分析评价。结果表明:沥口水利开发工程引发的河流生态系统服务功能价值变化的每年正效益为5 941万元,主要来自发电效益、旅游收益和灌溉效益,分别占81%、5%和4%;生态系统服务功能价值损失每年为3 744万元,主要是淹没耕地、有机质生产和水质净化,分别占24%、20%和19%。同时,工程开发引发的负效益占到了正效益的63%,说明该工程开发对东江河流生态系统的负面影响是不容忽视的。     

河道生态环境需水量的计算

河道生态环境需水量是指为改善河道生态环境质量或维护生态环境质量不至于进一步下降时河道生态系统所需要的最少水量，以及在这一水量下生态系统能够容纳的最差水质。河道生态环境需水量为河道蒸发损失量、河道渗漏损失量、河道基础流量三项之和。以大汶河为例计算了各主要河段生态环境需水量。研究结果对提高水资源利用效率、控制河流污染、改善生态环境有着重要的理论意义和实用价值。     

基于物质循环的河道内生态用水价值及其能值评估

水生生态系统的生态服务价值主要是伴随着水循环、碳循环、氮循环的过程而实现的。水循环伴随的生态服务价值包括调节气候价值、输送价值、水体自净价值;碳循环伴随的生态服务价值包括净初级生产力、生物量;氮循环伴随的生态服务价值包括生物多样性保护价值、水污染损失。针对河道内生态用水不同组分量纲不同,采用能值统一度量水生生态系统生态服务价值,以郑州市水生生态系统为研究对象,计算其2011年生态服务价值为3.16×1020sej,各项服务价值从大到小顺序依次为:输送价值调节气候净初级生产力生物多样性保护生物量水体自净水污染损失,分析其优势和薄弱环节。研究成果可为水生态修复提供决策依据。     

淅川县生态服务价值估算及动态变化分析

淅川县是南水北调中线工程渠首所在地,其区域经济发展和生态环境变化受到调水工程的影响,同时也对中线调水的水质有影响。基于1995年、2000年、2005年和2008年的土地利用/覆盖变化数据,估算了淅川县4个时期的生态系统服务价值并分析了其动态变化特征。结果表明:近20年来,淅川县生态服务价值最高为1995年的338 251×104元,由于受人类活动的影响,从1995年-2008年淅川县生态服务价值整体来讲减少了34 837×104元,其中农田和水域面积的减少是主要原因。林地、农田和水域产生的生态服务价值之和超过总价值的90%,并且水源涵养、废物处理和生物多样性保护分列生态服务功能的前三位,其价值之和接近总价值的50%。以调水工程未实施的2000年为界,淅川县生态服务价值1995年-2000年减少了73 650×104元。随着南水北调中线工程水源地生态环境建设的逐渐开展,2000年-2008年服务价值开始增加,2008年达到了303 413×104元,生态环境得到改善。2000年以来,淅川县生态服务价值与GDP的比值不断减小,也说明淅川县在生态环境保护的同时经济仍在不断发展。     

推求河道渗漏补给系数r值的水文学方法

《海河水利》1982年第2期发表过关于“河道输水损败量的估算”一文,介绍了根据上游来水量估算河道损失量的经验公式。然而,在地下水资源评价时,最终要求计算的是河道渗漏补给量,也就是要求知道损失量中有多少可以入渗成为地下水。这样,就产生了如何确定河道渗漏补给系数γ值(即     

水电工程生态损益评估技术方法初探

本文通过概念辨析,梳理了河流生态系统服务功能、生态价值及生态损益三个概念之间的定位及范畴,进一步明晰了水电工程生态损益评估概念;以生态系统服务功能和生态价值理论及方法为基础,提出了水电工程生态损益评估技术路线,将水电工程生态损益评估划分为河流生态系统服务功能评价、生态价值核算、生态损益分析三个阶段,并提出了各阶段的评价内容和方法;建立了水电工程生态损益评估定量计量模式,该模式可用于以货币形式定量评估水电工程的生态损益净值.研究结果将为综合研究水电工程的生态效益、生态影响及生态损益净值提供技术支撑     

河流生态系统服务功能研究进展

随着人口的增加和经济的快速发展,人类对河流的过度开发破坏了河流的生态过程,导致河流严重污染、水量大幅减少,河流的生态系统服务功能严重退化,制约了社会的可持续发展。通过论述关于河流生态系统服务功能的研究进展,包括分类方法、价值评估方法,并从气候变化和人类活动两方面深入分析影响河流生态系统服务功能的驱动因素,提出今后应以下几方面加强研究:①河流生态系统服务功能的认识;②河流生态系统结构和生态过程的认识,③河流生态系统服务功能的时空异质性;④人类活动和社会发展与河流生态系统服务功能之间的相互影响。     

南水北调中线工程河南省受水城市地下水 生态系统服务价值评估

选取南水北调中线工程河南省受水城市为典型研究区域，综合运用市场价值法、替代工程法和等效替代法 等对南水北调中线工程河南省受水城市 2008—2019 年地下水生态系统服务价值进行评估。结果表明：河南省 11 个受水城市中，地下水生态系统服务价值最高的是郑州市，变化较为稳定的是平顶山市、漯河市和许昌市，变 化最剧烈的是鹤壁市。郑州市 2019 年地下水生态系统服务价值为 213.17 亿元，其中，调节服务价值最高，支持服 务和供给服务价值次之，社会服务价值最低；在各指标中水源涵养指标占总价值比例最高，预防地面沉降指标次 之，科研教育指标占比最小。河南省受水城市 2008—2019 年多年平均生态系统服务价值为 1030.37 亿元，变化 趋势为先下降后上升，转折点出现在 2013 年，原因是地下水压采、南水北调中线工程置换地下水、植树造林、水 土保持等措施增加了地下水资源量。研究结果可为南水北调中线工程受水城市生态环境效益评价及地下水保护 提供参考依据。     

我国河流生态基流理论研究回顾

从生态基流的概念内涵、发展历程、计算方法和相关规定4个方面回顾了我国河流生态基流的发展历程。首先梳理了生态基流的概念,从生态基流支撑的河流生态系统功能、生态需水过程辨析了我国河流生态基流内涵;根据40年来我国河流生态基流的发展历程,将其分为探索、起步、发展和完善阶段共4个阶段,并总结了各阶段的特征;回顾梳理了国内外生态基流计算方法的发展历程,并对计算方法进行分类;最后梳理了我国已颁布的河流生态基流相关法律、规范、导则和指南,分析了现有规定的不足及未来的研究发展方向。可为我国河流生态基流理论研究提供依据,为河流生态系统保护政策的制定提供决策参考。     

双台子河口湿地资源能值-货币价值评估

采用能值评估理论和方法对双台子河口湿地生态系统进行了能值-货币价值评估。结果表明:生态服务功能在环境调节方面对当地自然环境调节及保护发挥着重要作用;生态服务以及水产品的能值-货币价值相对较大,是优先发展、保护和建设的方向。应重点关注双台子河口湿地水产资源的合理建设,将生态服务效应的保护和利用放在首位,同时应注重生态系统的整体性,维持各生态要素之间的动态平衡。     

河南新郑市"三生"用地转型及其生态服务价值响应

采用改进的当量因子法,对河南新郑市近18 a来土地利用转型及生态系统服务价值进行评估,结果表明:①区域生活生产功能的持续增强是"三生"用地转型的主要方向,增速达41.55%,主要归因于生活生产空间对生产生态空间的侵占。②生态系统服务价值持续下降,尤以2010年后降速明显(-35.63%)。其中,生活生产空间和生产生态空间降幅最大;生态空间则处于增长趋势。低等级区域集中在乡镇建成区内,尤以主城区、龙湖镇、航空港经济区较为集中;较高和高等级区域集中在始祖山周边和双洎河、杨庄水库等水域。③"三生"用地转变导致区域生态系统服务价值持续降低,归因于生活生产空间对其他空间的侵占,尤其是居住地和工交用地对旱地的大面积侵占。④在快速城镇化地区优先控制区域生态底线和优化城镇人居环境内部生态功能,对于开展区域"三生"空间优化具有重要指导意义。