一维潮流与含氯度耦合数学模型及其应用

针对东江三角洲的实际情况,建立一维潮流与含氯度耦合数学模型,通过对东江下游及其三角洲供水水源工程8个基本布置方案的对比分析,定量计算不同方案对水动力条件、咸潮界的影响。结果表明:该模型能较好地模拟潮流与含氯度的变化,可为东江三角洲河网区河道治理、城市供水工程建设等相关问题的研究提供科学依据及技术支撑。     

过量采砂对东江下游及其三角洲水文水资源的影响与对策

上世纪80年代以来,东江下游河段采砂过量,对东江下游及其三角洲区域水文情势、水生态环境等产生严重影响,并对该流域内和香港等区域的供水安全构成严重威胁.分析过量采砂对东江下游及其三角洲水文水资源的影响,探讨对策,以期为该流域采砂和水资源管理提供参考.     

东江三角洲咸潮活动现状初探

在近几年搜集的资料基础上，对东江三角洲网河区域咸潮活动规律、演变情况及其影响因素、活动现状进行了分析。并根据实测资料，建立了上游来水与咸潮上溯强度的相关关系；由此分析出各级上游来水情况下，三角洲河区咸潮最远可能上溯距离，为三角洲取不规划提供参考。     

城市水环境承载力灰色关联分析等级评价研究

从水环境承载力概念出发,通过建立城市水环境承载力评价指标体系、分级评价标准,引入灰色关联理论,构建了灰色关联分析等级评价模型,定量化地评价一定阶段内区域水环境与经济社会协调发展的程度,并通过实例对方法的可行性进行检验。结果表明:2001~2005年区域水环境承载力评价值均处于Ⅲ级,水环境与经济社会发展处于非协调发展状态;在现有经济技术条件下,水资源短缺和生态环境用水率低是影响该市水环境与经济社会协调发展的主要因素,必须努力开源节流,加大环保投入及水环境治理工作的力度。提出的模型具有计算简便,所得结果清晰、明确等特点,对于多因素、多指标的城市水环境承载力评价具有很好的适用性。     

基于广义ET的水资源与水环境综合规划研究Ⅱ:模型

在所提出的广义ET区域水资源综合规划的理念和研究框架基础上,本文构建了基于广义ET的区域水资源与水环境综合模拟模型,该模型由分布式水文SWAT模型、人工水平衡AWB模型及分布式地下水MODFLOW模型耦合而成,实现了地表水和地下水、天然水循环和人工水循环、水量和水质联合模拟。该模型可作为区域水资源与水环境综合规划的工具。以天津市为例,从地表水径流、地表水水质、地下水以及模型模拟ET结果等方面对模型进行了校验,校验结果表明模型可进行不同节水、水资源配置、点源和非点源水污染控制、水生态修复规划方案的情景模拟,为区域水资源与水环境规划提供支撑。     

Elman与GRNN神经网络模型在水环境承载力评价中的应用——以文山州区域水环境承载力评价为例

利用层次分析法构建符合区域水环境承载力的评价指标体系和分级标准,基于Elman神经网络与广义回归神经网络(GRNN)算法原理,提出Elman与GRNN神经网络水环境承载力评价模型,采用内插法构造网络训练样本,将水环境承载力分级评价标准阈值样本进行评价,将结果作为区域水环境承载力等级评价的划分依据,对文山州不同规划水平年水环境承载力进行评价。结果表明:文山州不同规划水平年水环境承载力处于绝对可承载与基本可承载之间,客观反映了区域水环境现状及规划期望效果,可为区域水环境承载力评价和研究提供参考。Elman与GRNN神经网络模型评价结果基本相同,表明研究建立的区域水环境承载力评价模型和评价方法均是合理可行的,二者均可作为区域水环境承载力评价的选用模型。     

中山市水资源系统动态模拟与敏感性分析EI北大核心CSCD

为满足区域水资源可持续开发与高效利用条件下中山市未来的社会经济发展需求,构建了系统动力学模型,模拟中山市经济社会、水资源供需及水环境的变化趋势,采用了熵权TOPSIS模型进行参数敏感性分析,综合评价不同参数变化对2030年和2040年水质、水量以及经济社会的影响。结果表明:常规发展模式下,中山市水资源供需矛盾逐渐凸显,水环境恶化愈发严重;控制用水量的方案对促进区域可持续发展的作用较为明显,且万元工业(不含火电)增加值用水量的减少产生效果最为显著;不同参数调整方案对水资源系统近期及远期的影响不尽相同,为使水资源管理政策更加适合长远的发展,应重视远期作用明显的参数调整方案。     

水库运行对下游河道水环境影响的一维-二维耦合水环境模型

以广西漓江为实例,建立了全河流一维和局部河段二维水环境模型,并通过实际观测数据对模型的参数进行了率定。该模型耦合了水动力学过程及生态学过程,可对水库运行造成的河道水流条件的改变给下游的水生态系统造成的影响进行定量评价。其中的一维模型分析全河段水环境变化趋势,二维模型分析关键区间水环境的特点,并为后续的生物栖息地模型的应用奠定基础。分析了典型水文年中自然径流和青狮潭水库调水两种运行模式下下游河道关键水环境因子的变化。模拟结果表明水库运行在平水年的影响大于丰水年和枯水年,局部浅水区的变化大于深水区,年内枯水期(10—12月)的影响大于年均值,而且这些变化沿程逐渐减弱。     

珠江三角洲不同年代分流节点动力环境变化研究

作为珠江三角洲的首个分流节点，思贤滘的水动力环境变化对下游三角洲网河区具有重要影响作用，也关系到粤港澳大湾区的水安全保障。对近60年的水文实测资料进行分析，利用数值模型进行模拟计算，研究不同年代下思贤滘下游西北江三角洲的水动力、水环境变化情况。结果表明：思贤滘的分流情况与20世纪80年代相比已发生变化，河道内主流向也由“北过西”转变成“西过北”。同时，思贤滘下游的西北江三角洲的水文情势和水环境质量也发生了不同程度的改变。     

基于地形的东江流域水文模拟

通过研究流域不同的面积大小和地形条件对模拟结果的影响来研究TOPMODEL的在东江流域的潜在实用性.选择东江上游8个受人类活动影响较小的小流域进行模拟研究,研究表明径流模拟的精度较高,参数变化范围较小,模型在此流域是合适的,为TOPMODEL在整个东江流域的模拟奠定基础.且可以为进一步研究东江流域水资源评价服务.     

基于水质控制模型的东江干流梯级电站调度研究

根据《广东省东江流域水资源分配方案》水量调度要求,针对东江干流梯级较多的特点,利用一维水动力学演进模型和一维对流扩散水质模型构建东江流域水质控制模型,模拟计算现状三大水库调度下有无梯级电站组合情况下的电站附近断面污染物浓度分布,提出在现状三大水库按照防洪供水兼顾发电原则进行调度情况下,各梯级电站"来多少放多少"的水量调度原则和水量水质监控系统中应重点监控梯级电站的坝前水位。     

黄河口盐沼湿地植被群落适宜生境模拟Ⅱ：应用

在径流和潮汐的共同作用下,黄河口三角洲天然盐沼植被具有明显的带状分布特征。本文基于盐沼植被对土壤水盐的响应机理构建地下水动力-种群动力学生境耦合模型,模拟了径流和潮汐共同作用下,黄河三角洲不同土壤水盐条件下盐沼植被适宜生境及生物量的时空分布。以不同年份黄河利津站的水资源量为依据,模拟了最大年、丰水年、平水年和枯水年和最小年5种水文年时间序列方案,模拟不同河流径流过程对河口盐沼植被的影响。研究发现盐沼植被在研究区内的适宜生境在黄河两岸呈带状分布,在距离黄河较远的区域呈散点状分布;芦苇的生物量积累主要发生在较窄的条带上,而翅碱蓬和柽柳的生物量积累均匀分布在面状区域,3种盐沼植被在散点状适宜生境上均无生物量积累;丰水年情景下生长季内适宜生境月均面积最大,达研究区总面积的16.66%;而枯水年情景生长季内月均生物量最多,最大达13.86万t。研究构建了地下水动力-种群动力学生境耦合模型,能够定量化模拟不同径流情景下河口湿地地下水、土壤水盐条件及盐沼植被适宜生境与生物量分布规律,以期服务于河口三角洲盐沼植被保护与修复。     

东江水资源环境管理问题及矛盾

东江水资源环境管理问题,实质上是共同资源的利益分配问题,凸现了我国资源环境保护在经济转轨时期面临的环境管理方面的挑战。其矛盾具体表现在:①在有限自然资源和无限经济发展之间选择合理的经济发展模式;②在不同经济发展水平的地区实行流域统一管理的障碍;③"一国两制"下的流域管理体制和机制。探讨了高强度开发地区水资源开发利用特征、不同经济发展水平地区之间的流域协调管理、"一国两制"条件下跨界水资源保护等的现代水资源问题与管理的迫切性。     

Simulation of Water Quality under Different Reservoir Regulation Scenarios in the Tidal River

Reservoir regulation is one of the effective ways to improve water quality. However, when water quality requirement is considered, reservoir operation is complicated due to tidal regimes in the tidal rivers. The study was carried out in the tidal river reach between Dongjiang Hydro-Project and Shilong in Dongjiang River. To evaluate the effect of reservoir regulation on water quality, a two-dimensional hydrodynamic model combined with water quality has been developed. Under the scenarios of differrent flood discharge from the Shima River and different release discharge of Dongjiang Hydro-Project, water quality is simulated using the two-dimensional model. NH₃-N and COD concentrations are taken as the major indicators for water quality. Results indicate that (1) water quality is related to the tidal fluctuation, NH₃-N and COD concentrations increase at flood tide and decrease at ebb tide; (2) There is no obvious over-limit of COD concentration, NH₃-N concentration is found as the main pollution impacts water quality at water intake; (3) flood discharge from Shima River flows back to the upper reach of water intake during higher high tidal period, NH₃-N concentration non-compliance occurs, flood tide is the main factor which impacts water quality; (4) reservoir regulation of Dongjiang Hydro-Project causes a significant improvement on water quality, release discharge of Dongjiang Hydro-Project is determined to insure the water supply safety, which keeps tidal-induced backwater always flowing to lower reach of the water intake. The study provides a hydrodynamic perspective on water quality improvement due to reservoir regulation in the tidal river.     

东江水源环境管理制度

以中央—地方的纵向层次和政府部门的横向层次形成的纵横交错管理格局为切入点,以东江流域为案例,分析了东江水源环境管理的制度体系。通过东江水源纵横管理机构的职能、管理范畴及其功能、权限之间的对比,指出目前东江水源管理在决策、执行、执法、管理、支援、协调职能和权限上存在的冲突和问题,提出相应的建议和对策,为现阶段东江水源有效保护和环境管理提供政策支持。     

Environmental impacts of climate change and water development in the Indus delta region

The prospect of global warming raises particular concern in delta regions, many of which are already experiencing severe environmental strain as the result of human activity. This paper considers the potential environmental effects of climatic change and water development in the delta region of Pakistan's Indus River Basin. The impact assessment is conducted using regional output from a river basin simulation model of the Indus Basin. Potential changes in river inflows to the delta, canal diversions and groundwater balance are evaluated under a range of climate change and water development scenarios. The paper also explores possible environmental impacts not included in the modelled evaluation, and discusses policy implications of the assessment results.     

海河干流汛期动态水环境容量计算研究

海河干流是一个典型的平原缓滞流型河道,水体自净能力低,且汛期大量污染物随降雨径流汇入,水污染问题严重。水环境容量的计算是实施污染控制的基础,对水环境质量管理方案的制订具有重要意义。在汛期,海河干流受降雨径流和闸门控制等因素的多重影响,其水位、流量、水质等要素随时间变化十分复杂。为此,提出基于水动力水质模型的河流动态水环境容量计算方法,计算了海河干流4个控制单元汛期COD、TN、TP的水环境容量。结果表明:海河干流水体污染严重,各控制单元现状条件下TN及TP几乎没有可利用的水环境容量。在此基础上,对天津市中心城区及环城四区选取透水铺装、下凹绿地、绿色屋顶和生物滞留设施等4种措施进行低影响开发改造,并在SWMM模型中模拟改造效果。改造后,研究区域内COD、TN、TP入河量的削减率分别达到39.5%,35.7%,35.9%,且各个控制单元汛期水环境容量均有明显提高。研究结果可为海河干流水环境质量管理提供依据,为缓解降雨径流污染、改善水环境质量提供技术支撑。     

黄河口盐沼湿地植被群落适宜生境模拟Ⅰ：理论

黄河口三角洲天然盐沼植被呈明显的带状分布,为厘清径流和潮汐共同作用下黄河三角洲土壤水盐条件的响应及其对盐沼植被分布的影响,针对黄河三角洲自然保护区不同盐沼植被带,对其地下水和土壤水盐进行了野外原位监测,获得了不同盐沼植被带对环境因子的响应规律。通过元胞自动机模型模拟盐沼植被的空间扩散,改进Logistic模型模拟盐沼植被的种群增长和种间竞争,耦合元胞自动机模型和改进的Logistic模型,构建了盐沼植被种群增长-竞争动力学模型。基于MODFLOW模型和广义可加模型模拟得到环境因子的时空分布,与盐沼植被种群增长-竞争动力学模型结合,构建了土壤水盐协同-生长扩散植被群落适宜生境及生物量模拟模型。模型能够模拟不同径流和潮汐作用下,河口三角洲地下水动力过程及土壤水盐条件,进而获得不同盐沼植被的适宜生境和生物量的时空分布。     

基于SWAT模型的东江流域蓝水、绿水时空分布特征研究

基于SWAT(soil and water assessment tool)模型,对东江流域天然状态下的降雨径流过程进行模拟,进而评估流域蓝水、绿水的时空分布特征。结果表明:东江流域蓝水、绿水资源量都非常丰富,多年平均蓝水资源量274.67×108m3,绿水资源量178.72×108m3(主要以绿水流为主),蓝水资源是绿水资源的1.54倍。东江流域以蓝水为主的水资源构成体系主要是由流域湿热多雨的气候条件决定的。从时间变化来看,近年来东江流域蓝水资源、绿水资源、绿水流、绿水储皆无显著增加或降低趋势。从空间分布上来看,蓝水资源格局主要受降雨格局控制,而绿水资源不但受气候条件影响,还受流域下垫面的自然属性以及人类活动干扰,如土地利用方式、土壤类型等,分布格局较为复杂。