基于常见供水格局的水库群供水预警及响应策略研究

随着区域经济社会发展对用水量需求的增加,区域内逐渐形成多水库供水格局。本文针对一种常见的水库群供水格局开展供水预警研究,给出供水预警含义、预警指标及预警线形式、分级分期预警指标阈值确定方法和预警响应策略等。以缺水区域缺水量最小为目标,提出以水库蓄水量为控制指标的分级分期预警体系:即划定不同等级预警线,按照不同分期对预警线进行细化;基于长系列逆时序法供需计算确定预警指标;依据水库预警线确定水库群调水和供水规则,实现多水库联合调度。并以永康市三座中型水库组成的水库群为例,进行水库区供水预警及响应策略的实际应用。研究成果为水库调度决策部门提供了新的调度思路,为干旱期水库群供水运行管理提供依据。     

水网连通下山东蓝色半岛经济区水资源优化调配研究

对山东半岛蓝色经济区进行水资源优化配置,利于解决区内水资源短缺,促进经济区发展及规划实现。以山东现代水网建设为依托,针对山东蓝色地区水系连通的水资源可持续开发利用的功能需求以及河库连通的二元水网特征,构建水资源优化调配模型。模型基于最严格水资源管理制度需求,通过对现状及规划水平年水资源供需预测分析,开展山东半岛蓝色经济区水系连通下的分层水资源优化配置研究。研究结果为优化区域水资源配置方案,实现地区水资源与社会经济协调发展提供理论支撑。     

基于安全余量的污染物总量控制方法评述

借助污染物最大日负荷量（TMDL）的相关研究成果,阐述安全余量（MOS）的特征。结合安全余量的表现形式,阐述隐式、显式、FOEA计算安全余量的流程。对安全余量的定量化及其负荷分配研究是推动TMDL策略完善的关键。在梳理以往研究成果的基础上,从安全余量的产生机理出发,分析与污染物总量控制相关的安全余量计算过程。在考虑安全余量的前提下,依据水环境质量的控制目标,结合环境容量所允许的污染物排放量,论述了基于数学模型测算、可持续管理策略的污染物总量控制方法。以永定河流域污染物容量总量分配为例,进行基于安全余量的污染物分配应用研究,对有效减少污染物排放总量、实现水功能区水质达标具有重要意义。     

中国植物空间分异规律

以省级行政区为分析单元,借助ArcGIS空间分析功能对中国行政分区图、中国森林覆盖率图、中国植物区系图、中国植被分区图进行叠加分析。通过对同一植被分区下分析单元数据进行整合,给出全国不同植物区系、植被分区、森林覆盖率信息。采用二阶聚类综合判别法,提取中国植被分区总体信息,探求植被空间分异规律,发现一类、二类、三类植被的比例为30∶37∶23,反映出植被的区域分布特性较强;四类植被比例大致占10%,反映出大区域内部的局地小生境造成的植被分布的整体差异。另外,一类植被多分布在中高纬度地带,二类植被贯穿中国全纬度,三类植被多分布在低纬度地带。     

流域水生态恢复优先序判定方法及应用

为保证流域水生态补偿机制的实施功效,促进流域整体目标的协调发展,基于流域水生态恢复优先序判定理论,综合考虑自然资源、生态环境和经济社会要素,利用分段线性收益方程,借助环境判定矩阵进行流域物种组成和环境因素间的变量分析,提出了流域水生态恢复优先序判定方法,并将其应用于永定河官厅水库以上流域。结果表明,研究区河岸水生态自然状况得分的平均值为60.8,洋河张家口市和桑干河册田水库以下张家口市为生态修复的首选区域。这反映了实施生态补偿对流域水生态的改善具有促进作用。     

永定河流域生态补偿标准研究

结合流域生态补偿研究中忽略水质功效、生态价值计算方法缺少系统性的不足,本文给出基于水量水质模拟、水生态价值核算的流域生态补偿标准测算框架,并以水量水质功效的不可分割性为基础,给出永定河跨界断面补偿标准。上游山西省、河北省在下泄水量不足、入河污染物浓度及总量超标的情况下,应向下游北京给予水量、水质赔偿10762、19055万元。借鉴永定河流域生境及物种的多元化、不同水域相关功能属性的差异性,本文从河流生态系统、森林生态系统、湿地生态系统层面考虑,借助投入产出对应关系确定受益补偿标准为150亿元。以限制发展机会成本、水源涵养损失机会成本为依据,给出流域生态受损补偿标准为16亿元。结合应用成果,探讨了生态补偿标准完善策略。     

永定河泛区生态风险及对策研究

文章针对永定河泛区人类活动频繁带来的生态风险问题进行量化分析。利用GIS技术结合压力-状态-响应(PSR)模型框架从人类活动、资源分布、土地利用层面对泛区内多维生态风险进行分析。分析发现:人类活动强度与自然因素共同作用下,多生态风险源压力(P)和人类社会响应(R)随时间呈线性增长的趋势,多生态风险源压力平均每年增加约11%,人类社会响应水平平均每年提高约4%。同时,农田占比过高不利于生态系统现状水平,通过调水可以调节泛区地表水资源量,进而缓解泛区的生态风险。根据以上研究分析,文章提出永定河泛区产业结构优化、退耕还湿、科学灌溉、加强调水工程建设等建议及措施,以提高泛区的生态安全水平。     

永定河流域水生态补偿标准研究

生态补偿是用水竞争激烈的流域遏制水环境恶化趋势,实现向可持续开发利用转变的重要手段。生态补偿标准的核算是实施生态补偿的关键环节。针对流域水生态补偿实施中的不足,借鉴国内外在理论体系、管理体制、运行机制相关层面的研究成果,构建了完善补偿标准的理论框架。以永定河流域为研究对象,给出了流域水生态补偿标准的实施依据。并根据水量水质不可分割特性,给出了跨区域的水量、水质补偿标准测算方法,探讨了基于污染物处理水平的补偿标准计算过程。最后针对补偿标准测算中出现的问题,给出了完善流域水生生态补偿机制的建议。     

永定河流域生态补偿标准研究

考虑过去流域生态补偿研究中具有忽略水质功效、生态价值计算方法缺少系统性的不足,本文总结出基于水量水质模拟、水生态价值核算的流域生态补偿标准测算框架,并以水量水质功效的不可分割性为基础,得到了永定河跨界断面补偿标准。借鉴永定河流域生境及物种的多元化、不同水域相关功能属性的差异性,从河流生态系统、森林生态系统、湿地生态系统层面考虑,借助投入产出对应关系确定受益补偿标准为150亿元。以限制发展机会成本、水源涵养损失机会成本为依据,得到流域生态受损补偿标准为16亿元。最后结合应用成果,探讨了生态补偿标准完善策略。     

浑太河流域水环境容量分配研究

为实现浑太河流域经济社会可持续发展、排污口排污权最大程度优化、工业及农业合理布局,通过区域水环境容量优化配置,分区段对浑河上游主要排污口、太子河流域生活排污口的交易情况进行优化计算,采用"排污口(直排口)—子流域(支流)—流域/干流"的分配过程对陆域、入河排污口、污染源的水环境容量总量进行分配。结果表明:(1)在考虑安全余量的情况下,对流域COD、氨氮水环境容量总量进行初次分配,分配总量分别为141 343 t、13 636 t,削减量分别占污染物应削减量的44.4%、47.7%,污染物治理总投入为2.18亿元,基本上能够实现流域污染物削减50%的控制目标。(2)通过加大污水处理厂建设力度以及污水达标处理力度进行二次削减,COD、氨氮排放总量分别为208 832 t、17 177 t,分别是流域水环境容量的1.48倍、1.26倍。(3)借助流域水量调整和下泄方式转变对流域污染物最大允许排放情况进行优化控制,得到COD、氨氮的最大允许排放量分别为158 313 t、14 796 t。重新分配后的水环境容量能够保证污染物入河后的水体浓度达标。