南北方典型省份产水和用水特点比较

水资源问题一直是事关国民经济发展和人民生活的关键问题,我国水资源所面临的严峻形势要求我国必须实行严格的水资源管理制度。然而我国南北方地区产水和用水具有不同的特点,存在的水资源问题也不同,充分了解不同地区的特点及差异性是因地制宜开展水资源管理工作的前提。选择南方的江西、湖北、浙江3省和北方的山东、河北、甘肃3省,对这6个省份的产水和用水特点进行了分析与比较,建议北方3省应把工作重点放在耗水量的控制上面,着力提高用水效率,而南方3省应加大用水量的控制,减少入河排污量,着力提高废污水水质。     

乌江流域水资源、水质变化与水库建设关系分析

对乌江流域2001—2005年水资源与水环境质量的多项指标进行统计分析,并结合乌江流域梯级水电站建设,采用聚类分析的方法探究水库建设与水资源及水质变化的内在联系。结果表明:乌江流域降雨量、地表水资源量、年平均含沙量等指标年际变化很大;流域水质有逐渐恶化的趋势,主要污染区域在乌江上、中游地区的支流河段;各级水库的年末蓄水量与降雨量有关,与工农业用水量呈显著负相关;水库建设对流域的影响具有累积效应和滞后效应。     

东江源水功能区水质时空变化与环境保护政策分析

本文基于东江源地表水功能区时间序列水质数据,采用季节性肯达尔检验法和Arc GIS空间分析技术,分析了水功能区水质时间、空间变化特征,验证相关政策、措施的实施效果,并为进一步改善和保护东江源区生态环境及落实生态补偿政策提供参考与指导.     

京津冀农业虚拟水流动及对区域水资源压力影响研究

水资源安全问题一直是研究热点,基于生产-消费状况揭示区域虚拟水流动,对了解水资源利用状况和水资源可持续利用具有重要意义。基于虚拟水视角,以灌溉用水和绿水核算区域农业虚拟水生产,以居民膳食消费核算居民虚拟水消费,以两者的差值核算并分析了京津冀地区在生产-消费模式下农业虚拟水流动特征及对区域水资源压力的影响。结果表明:(1)2004-2015年间,河北、天津、北京年均作物生产虚拟水分别为353.1亿m3、22.9亿m3和16.0亿m3,年均畜牧产品生产虚拟水分别为445.3亿m3、47.6亿m3、36.7亿m3;河北、天津作物虚拟水呈现下降趋势但变化趋势不明显,北京作物生产虚拟水呈现出持续性的下降趋势;河北、天津畜牧产品虚拟水均呈现出先增加后减少最后趋于缓慢上升态势,北京畜牧产品虚拟水呈现持续下降趋势。(2)2004-2015年河北、天津和北京年均虚拟水消费分别为243.7亿m3、61.6亿m3和98.3亿m3,虚拟水消费均呈现出上升趋势。(3)河北省为虚拟水输出型,输出量呈明显的下降趋势,北京市和天津市为虚拟水输入型,输入量呈增加趋势。(4)2004-2015年年均水资源压力指数呈现河北天津北京,水资源匮乏度呈现为天津北京河北,水资源自给率呈现河北天津北京,北京和天津对外部虚拟水输入的依赖程度逐渐增加。京津冀水资源面临着严重的短缺问题,水资源超载严重。提高农业用水效率,优化种植结构,引导合理的膳食结构调整,从生产和消费两方面同时入手是解决京津冀水资源问题的关键措施。     

党河水环境特征与水资源可持续利用

分析了党河水资源形成和演化特点、开发利用状况以及开发利用中引起的生态和环境问题。为保证党河流域社会经济的持续健康发展,实现水资源的可持续利用,必须强化水资源及水环境保护,调整和优化产业结构,大力发展旅游等生态型低耗水产业,并尽快实施引哈济党工程,优化配置水资源。     

鲁古河水库供水工程对水源区水环境影响分析

以鲁古河水库供水工程为例,采用"湖泊完全混合衰减模式"进行水质预测,分析工程引水后,鲁古河水库水量减少水环境容量降低可能对库内水质及下游河道用水产生的影响。预测结果表明调水后鲁古河库内BOD和氨氮增幅较小,污染物浓度可达到水质标准要求,引水后不会对下游用水量和水质产生影响。     

基于洛伦兹曲线的甘肃省用水结构分析

辨析区域用水结构特征,对于优化区域水资源配置、社会经济与生态环境协同发展具有重要意义。利用洛伦兹曲线、基尼系数、洛伦兹不对称系数等方法,对甘肃省各区域近10 a来用水结构时空分布特征、均衡差异性、主要用水指标(万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、人均综合用水量和净灌溉用水量)进行研究,并对研究结果进行定量分析。结果表明:甘肃省用水结构存在显著差异,工业用水、城镇公共用水、居民生活用水基尼系数均＞40%,超过了“警戒线”,空间分布极不均匀;生态环境用水、农业用水空间分布相对合理,但仍未达到“空间均衡”的治水目标;工业用水、城镇公共用水、居民生活用水具有明显的空间分布不均匀性,总体呈现出由类型用水量较大区域主导的非对称性特征。研究结果与实际情况基本吻合,表明该研究思路和研究方法可为区域水资源优化配置、用水结构分析提供一定的参考。     

七格污水处理厂三期工程尾水排放的水环境影响预测研究

根据受纳水域的特点,采用河口平面二维水质模型,对七格污水处理厂三期工程尾水排放的水环境影响进行预测研究,为工程的环境影响评价提供依据。     

彰武水库水环境安全评估

彰武水库是河南省境内海河流域的主要水库,由于自然和人为因素影响,库内水体水质较差。为了强化水库水环境安全工作、确保水库水质,以该水库作为研究对象,通过DPSIR模型建立了该水库水环境安全评估指标体系,根据熵值法计算了各指标的权重,尝试用云模型对其2015年的水环境安全状况予以评估。结果表明:该水库水环境为较安全级别,但存在安全隐患;由于周边较多废弃的工矿企业,其工业废水和农业化肥农药,随降雨和灌溉退水而排入水库,再加上传统的网箱养殖方式,使其TN、TP的浓度严重超标,水库水质全年为劣V类,需引起水库管理部门的重视。云模型能减少评估过程中的不确定性,其评估结果与实际相符,可用于水体环境的安全评估。     

增长的规律：中国用水极值预测

用水发展趋势及其增长极值事关水资源管理宏观决策和重大水利基础设施布局,本文提出了"经济社会规模-生产水平-水资源供给"用水变化三元驱动机制,构建了受制于资源约束的适应性用水增长曲线(AIR曲线)和增长规律,总结提出了达到用水极限峰值时的经济社会特征参数与定量判别依据。研究以地级行政区为基本单元,分类判别了全国358个地级行政区用水量增长趋势,集合预测了全国及分区用水极限峰值及其发生时点,结果显示:在最严格水资源管理制度框架和既有工程规划体系下,中国用水极限峰值约为6480亿m~3,极值时点大概率会出现在2037年。综合中国用水历史规律和未来预测,提出了现状用水总量拐点的假象和供给"天花板"现象,研判了分行业需求增长趋势,探讨了中国用水极限峰值的不确定性。     

Facing Water Scarcity in Jordan

Abstract

Jordan is extremely water-scarce with just 167 m³ per capita per year to meet domestic, industrial, agricultural, tourism, and environmental demands. The heavy exploitation of water resources has contributed to declines in the levels of aquifers and the Dead Sea. Rapid growth in demand, particularly for higher quality water for domestic, industrial, and tourism uses, is significantly increasing pressure on agricultural and environmental uses of water, both of which must continue to adapt to reduced volumes and lower quality water. The agricultural sector has begun to respond by improving irrigation efficiency and increasing the use of recycled water. Total demand for water still exceeds renewable supplies while inadequate treatment of sewage used for irrigation creates potential environmental and health risks and presents agricultural marketing challenges that undermine the competitiveness of exports. The adaptive capability of the natural environment may already be past sustainable limits with oasis wetlands having been most seriously affected. Development of new water resources is extremely expensive in Jordan with an average investment cost of US$4 to $5 per cubic meter. This paper examines four integrated water resources management (IWRM) approaches of relevance to Jordan: water reuse, demand management, energy-water linkages, and transboundary water management. While progress in Jordan has been made, the Ministry of Water and Irrigation continues to be concerned about the acute water scarcity the country faces as well as the need to continue working with concerned stakeholders to assure future water supplies.     

我国现状能源与水纽带关系定量识别

以省级行政区为研究对象,以2017年为研究时段,分析我国社会水循环过程耗能及电力生产耗水。结果显示:2017年我国社会水循环过程耗电总量为10 828.1亿kW·h,占当年我国全社会用电总量的17.2%,终端用水是最大的耗能环节;2017年我国电力生产过程耗水量为65.7亿m~3,占当年全社会耗水总量的2%;火电是我国最耗水的电源,其耗水量占全国电力开发耗水总量的78%。基于计算结果,提出了实现能源-水协同安全的相关建议。     

First assessment of the ecological status of Karaoun reservoir,Lebanon

Many reservoirs have been constructed throughout the world during the 20th century, with many also suffering from eutrophication. The resulting increased phytoplankton biomass in reservoirs impairs their use. Except for Lake Kinneret, the environmental status of lakes and reservoirs in the Middle East is poorly documented. Karaoun reservoir, also known as Qaroun, Qaraoun or Qarun, is the largest water body in Lebanon, having been constructed for irrigation and hydropower production. This present study reviews Karaoun reservoir, including its characteristics, uses, water quality and phytoplankton succession, to assess the environmental status of the reservoir on the basis of the few existing previous publications about the reservoir. Since 2004, which is 39 years after its construction, the reservoir is considered to be hypereutrophic, with low phytoplankton biodiversity and regular blooms of toxic cyanobacteria. The nutrient and trace metal concentrations would not prevent use of the reservoir for a drinking water supply for Beirut, as is currently being planned, although not all the micropollutants in the lake were documented. Karaoun reservoir is compared to other monitored lakes and reservoirs around the Mediterranean Sea. They share annual toxic cyanobacteria blooms of Aphanizomenon ovalisporum and of Microcystis aeruginosa. The phytoplankton composition and succession of Karaoun reservoir is more similar to El Gergal reservoir (Spain) than nearby natural lakes such as Lake Kinneret (Israel) and Lake Trichonis (Greece). Phytoplankton diversity in Karaoun reservoir was the lowest, due to higher nutrient concentrations and a larger decrease in water level in the dry season. Karaoun reservoir represents an interesting example of the potential response of the phytoplankton community in other lakes and reservoirs during the drought periods expected to occur as a result of global climate change.     

A spatial assessment of riverine ecosystems and water supply in a semi‐arid environment

A spatial assessment was conducted in the semi‐arid area of South Africa, to: (1) identify priority areas for the conservation of river and groundwater ecosystems; (2) examine surface and groundwater quality for human consumption and (3) investigate the rehabilitation of degraded areas to highlight ‘win‐win’ situations for both environmental and human use. A systematic conservation plan was produced, highlighting river conservation areas (river types, fish species and connectivity areas), moderate‐impact management areas (groundwater‐surface water interaction and recharge areas) and river rehabilitation areas. The proposed river selections would achieve the biodiversity targets of 33 (66%) of the 50 river types; feasible rehabilitation would increase this to 92%. The greatest groundwater‐surface water interaction and recharge (30 to > 50 mm^?1) values are concentrated around the mountainous regions of the Little Karoo. This is because the main aquifers in the mountains, table mountain group (TMG) quartzites, yield naturally good quality water for human consumption. River reaches of unacceptable surface water quality were classified as degraded water resource delivery areas where the poor water quality was primarily due to saline return flows from irrigation and the impacts of other anthropogenic activities including abstraction of freshwater which otherwise would have diluted the return flows. Only the middle reaches of the Gouritz and Groot Rivers represent a possible win–win situation for both the environment and human use. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

江苏省主要农作物的生产水足迹研究

运用水足迹的理论和方法对江苏省播种面积最大的6种农作物在2000-2010年间的水足迹进行计算,并分析各农作物生产水足迹的特点以及灰水足迹对水环境的不利影响。结果表明:6种农作物生产消耗的蓝水和绿水量总体上呈现下降趋势,江苏省农业生产的用水效率在逐年提高。6种农作物的绿水足迹占比为61.88%~88.17%,绿水在当地农作物生产中占有重要的地位;江苏省6种主要农作物中,水稻和小麦生产的水足迹之和占比为84.15%;单位质量棉花生产水足迹最大,其产生的灰水足迹也最大;单位质量小麦生产的水足迹是稻谷的近两倍,单位质量小麦生产产生的灰水足迹也明显大于水稻。     

梯级水库建设对水环境的累积影响研究进展

为全面了解梯级水库建设的水环境累积影响,从水环境累积影响的定义、分类和特征三方面对其进行了总结,介绍了目前水环境累积影响研究的常用方法,着重归纳了梯级开发对径流、水质、水温和泥沙等水环境累积影响的研究成果,指出了各方面的影响范围和主要特征,探讨了梯级水库水环境累积影响研究的新趋势。我国梯级水库水环境累积影响研究处于发展阶段,目前的研究多集中于定性评价,急需建立统一的评价标准和评价方法,系统地认识梯级水库建设的环境效应。     

浑河沈抚段水体污染季节性变化研究

为明确浑河沈抚段水污染特征,提升水环境治理有效性,2015年3月—2016年2月对浑河沈抚段进行水环境调查。根据丰、平、枯3个水期的pH值、电导率、COD、NH_3-N、BOD及COD_(Mn)等水质指标,运用改进的综合水质标识指数法识别出主要污染因子,并分析浑河沈抚段水质污染时空变化特征。结果表明,研究区域的pH值在一个水文年变化范围为6.42~8.06,较适宜水生生物生长;水体在枯水期的电导率最高,丰水期最低。浑河沈抚段水体受沿岸工业废水和生活污水的点源污染影响,流域枯水期和平水期各监测断面的综合水质均未达标;从上游到下游4项水质指标的综合水质指数增大,污染逐渐加重,主要污染指标为COD和NH_3-N。     

区域水资源与水污染控制系统综合规划

本文提出在区域范围内将水资源与水污染控制作为一整体进行综合规划。依据系统规划的目标关系，采用解释结构模型法，构建具有6个目标层次的系统综合规划目标体系；结合规划特点，将所建综合规划目标体系量化，以满足区域用水需求、改善水环境质量及系统年成本最低为目标,建立了多目标综合规划数学模型。将该方法用于北方某区域规划，其最佳方案可减少天然水资源开采量56％，提高污水处理率30%，再生水利用率32%，仅计算全区域使用再生水所节省的水资源费每年可达14143万元，具有显著的社会、经济与环境效益。     

潮汐河网区闸泵联合调度引水冲污数值模拟

在建立西北江三角洲潮汐河网区水量水质数学模型基础上，以COD为水质模拟因子，模拟分析了枯水期沙口、石啃水闸泵站联合调度引水下佛山水道水环境效应。研究表明：(1)上游沙口泵站引水对河道上、下游水质均有一定改善效果；(2)中游石啃泵站引水能明显改善下游水质，但由于其引水对佛山涌涌口以上河段的水流造成明显的顶托作用，当沙口泵站引水量小于10m3/s时，随着石啃泵站引水量的增加，街边断面水质反而变差；(3)综合考虑各种引水方案下的水量水质模拟结果，要使达到较好的水环境效应，沙口泵站抽水流量应在30m3/s左右，而石啃泵站抽水流量应控制在20m3/s以下。本文研究为潮汐河网区引水冲污决策提供科学依据与理论支撑。