人水关系学的学科体系及发展布局

人水关系是人类与自然界关系中最重要的关系之一,也是人类一出现就始终存在且复杂程度不断加深的一类关系。在对人水关系分析总结的基础上,提出了人水关系学的概念和思考,论述了人水关系学的提出背景和重要意义;构建了人水关系学的学科体系框架,阐述了人水关系学的主要内容,包括人水关系学的理论基础、方法论、应用实践;在分析学科发展趋势的基础上,对人水关系学未来全面、系统的研究进行了展望,并从科学研究、学科建设、学术交流与国际合作3个方面对人水关系学的发展进行战略布局。为进一步研究人水关系、丰富人水关系学内容、发展人水关系学学科体系及制定学科发展战略提供参考。     

河南省水生态文明建设试点城市生态系统健康评价

在总结城市生态系统的属性并分析其健康内涵的基础上, 通过频度统计法, 建立评价指标体系。采用海明贴 近度, 建立模糊物元模型, 对河南省第一批水生态文明城市建设试点郑州、 洛阳、 许昌 2000 年- 2013 年间城市生态 系统的健康水平进行评价, 分析影响城市生态系统健康发展的各要素, 结果表明: 郑州、 洛阳和许昌整体的城市生态 系统健康水平呈上升趋势, 但健康改善程度并不显著, 且部分指标有恶化趋势; 相同时期内, 城市生态系统的健康水 平排序由高到低依次为郑州、 洛阳、 许昌, 但其增长速率则为许昌最快、 郑州最慢; 各城市不同要素之间的健康程度 差别较大, 且不同城市各要素之间的协调性较低。因此, 未来应针对健康程度较差的要素重点发展, 提高各要素之 间的协调性, 进一步提高城市生态系统整体的健康水平。     

河南省降水量年内分配的不均匀性及变化规律

选取河南省1953—2006年逐月降水资料,基于洛伦茨曲线计算了各年降水量基尼系数和洛伦茨不对称系数,分析了河南省降水量年内分配的不均匀性并对其成因进行了解释,运用Mann-Kendall非参数检验法、Morlet小波分析法对洛伦茨不对称系数和降水量基尼系数的趋势变化、突变情况和周期性变化规律进行了分析。结果表明:降水量基尼系数为0.34~0.62,多年平均值为0.47,降水量年内分配较不均匀;洛伦茨不对称系数为0.64~1.27,多年平均值为0.96,78%的年份小于1,表示在这些年份里降水量较小的月份所占的比例较大;降水量基尼系数呈下降趋势,但趋势不显著,其在1958年发生了突变,表现为降水量年内分配不均匀性明显降低;洛伦茨不对称系数呈显著下降趋势且通过了置信水平为0.01的显著性检验,其在1960年发生了突变,表明降水量较小的月份占总降水量的比例明显增大;降水量基尼系数变化的主周期为24 a,洛伦茨不对称系数变化的主周期为6 a。     

闸坝对河流水质水量影响评估及调控能力识别研究框架

针对重污染河流闸坝众多、水污染事故多发、防洪防污矛盾突出等问题,评估闸坝对河流水质水量影响,识别闸坝调控能力,是解决河流突发性水污染事故的科学基础和前提条件。探讨了当前闸坝对河流水质水量影响评估及调控能力识别技术研究面临的关键科学问题,包括闸坝对河流水质水量影响评估技术方法,闸坝调控、入河污染负荷和河流水质变化之间量化关系模拟技术方法,闸坝对河流水质水量调控能力识别技术;并以淮河流域为例,结合淮河重大水专项国家需求和科技需求,初步提出闸坝对河流水质水量影响评估及调控能力识别技术研究框架,旨在为闸坝水质水量联合调度提供理论支持。     

闸控河段氨氮浓度与主要影响因子的量化关系识别

闸门调度对河道内水流、底泥等环境要素具有强烈的扰动作用,闸控河段的水质变化过程较常规河道更为复杂。为了探析闸门调度在闸控河段水质演变中所起的作用,以槐店闸为研究对象,结合水闸调度影响实验与偏相关分析方法,识别了闸控河段氨氮浓度变化的主要影响因子;研制了考虑水闸调控作用的水动力模型和考虑内源释放的水质迁移转化模型,在大量情景模拟基础上构建了氨氮浓度变化率与主要影响因子的经验关系式。结果表明,在所选的9个指标中,闸前流速、上游来水浓度和闸门开度是氨氮浓度变化率的主要影响因子;水闸调度对氨氮浓度变化过程具有一定的影响,闸门大流量泄水使得闸后出流断面的氨氮浓度增加;氨氮浓度变化率与闸门开度、闸门开启个数、上游来水浓度之间呈对数关系,闸门开度的增大或开启个数的增多会使浓度变化率变小,来水浓度的增加会使浓度变化率逐步增大。     

基于模拟-优化的重污染河流闸坝群防污调控研究

针对重污染河流频发的水污染事件,以淮河流域重污染河流沙颍河上的闸坝群为研究对象,基于MIKE11软件的HD和AD模块,构建了多闸坝河流的一维水动力-水质模型。在此基础上,建立了闸坝群防污调控优化模型。采用多目标遗传算法和模糊优选相结合的方法对模型求解,得到重污染河流闸坝群优化调控方案。在沙颍河的应用计算结果表明,所建立的模型能够有效地适用于淮河流域所开展的多闸坝水质水量联合调度,可为重污染河流开展闸坝模拟与防污调控研究提供技术支撑。     

基于和谐论的新密市城区水资源配置研究

水质恶化是城市水资源供需矛盾的重要原因之一.合理配置水量水质,提高水资源利用效率和供水保证率,是城市健康发展的必然要求.本文将和谐论思想引入水资源配置,结合水资源分质配置思路,基于水资源配置量化指标体系和水资源配置模型,开展了新密市城区水量水质配置研究,为水资源优化配置提供定量分析的方法.     

基于和谐论的新密市城区水资源配置研究

水质恶化引起的缺水问题是城市水资源供需矛盾的重要原因之一。合理配置水量水质,提高水资源利用效率和供水保证率,是城市健康发展的必然要求。本文将和谐论思想引入水资源配置,结合水资源分质配置思路,基于水资源配置量化指标体系和水资源配置模型,开展了新密市城区水量水质配置研究,为水资源优化配置提供定量分析的方法。     

东港市地热开发利用前景及对策研究

东港市严峻的能源供应形势和严重的环境污染现实,促使地热资源的勘查和开发力度加大.通过分析东港市地下水资源和地热资源开发利用现状,依托资源优势,对地热资源的开发利用前景进行了科学的分析.为促进东港市地热资源合理开发利用,基于我国地热开发利用过程中已出现的环境污染、地热资源浪费、地热资源管理缺位等主要问题,从技术、管理和经济层面提出如下对策:技术上,加强基础地质研究、实施地热动态监测、积极推行地热回灌,推行地热梯级利用;管理上,建立行政管理机构,制定法律法规条例;经济上,建立政府专项资金,制定经济激励政策.     

淮河流域水生态服务功能类型研究

明确区域水生态特征与水生态服务功能类型是水生态保护工作的基础和前提。在分析淮河流域水生态问题的基础上,结合流域内生态服务功能空间分异规律,参考现有生态服务功能的概念、内涵、分类等研究,提出淮河流域二级水生态服务功能体系。针对3类一级水生态服务功能和7种二级功能,分别给出其具体释义与简要特征描述。对淮河流域水生态特征的辨识与水生态服务功能的划分,可为流域生态建设与水资源保护奠定理论基础。