水环境承载力特征及评价

在对水环境承载力进行研究的过程中,明确了水环境承载力的概念,详细探讨了水环境承载力的特征,并对水环境承载力的指标体系、研究方法及评价方法进行了分析。     

考虑生态流量分级约束的跨流域引水与供水优化调度研究

针对大型引水工程由于改变了河流自然流态,受水城区生产生活用水与生态环境用水矛盾突出的问题,将大伙房输水工程与大伙房水库供水联合优化调度作为典型案例,以浑江下游与大伙房水库地区用水需求、环境流态因子为优化子目标,引入3个引水比例与36个旬水库蓄水量共39个决策变量,采用遗传算法搜寻引水比例与水库蓄水量最佳解。结果表明:优化方案平均年引水量为17 242万 m³,比原计划引水量少638万 m³,对浑江流域生产生活用水、生态环境用水与大伙房水库生态环境用水之间的矛盾有显著改善;依据整体生产生活缺水与整体环境流态因子的权重,设定了多种模型子目标的权重分配组合,能够恰当地反映缺水量与环境流态因子两者间的相关性,水库调度运行管理者可以根据需要调整权重,获得满足需水条件的引水比例与水库蓄水规线。研究成果可以为大型水利工程运行管理决策提供参考。     

东平湖水体环境容量分析

东平湖是山东省第二大淡水湖,具有防洪、调蓄、灌溉、生态保护等多种功能。应用狄尤模型对东平湖水环境容量进行了计算,并结合总磷、总氮现状污染负荷量,分别计算了其削减量和削减率。结果表明:东平湖总磷、总氮的现状污染负荷量大于目标要求的水环境容量,为了达到水环境保护的目标,需要削减排入东平湖的总磷、总氮;东平湖的主要污染指标为总氮,在农业生产中需要合理施肥。     

潮白新河下游流域水环境容量计算及分析

采用一维模型进行正向模拟计算,得到不同流量保证率下及不同河段水质达标时潮白新河下游流域近期水环境容量。通过潮白新河流域水环境容量的计算与分析,对以水环境容量为基础的容量总量控制管理体系的完善起到一定参考作用。     

基于盲数理论的王英水库水环境容量计算

基于盲数理论的角度,定义了水环境系统参量盲数,在此基础上将确定性水环境容量计算模型的参量盲数化,建立了盲信息下王英水库水环境容量计算模型。根据所建模型不仅可以得到王英水库水环境容量盲数均值和各种可能取值区间,也可以得到水环境容量各区间相应的可信度,为王英水库水环境保护提供了丰富、有用的纳污能力信息。     

基于AHP法的重庆市水环境承载力研究

采用AHP法,从自然环境状况、技术水平和社会经济状况三方面入手,构建了重庆市水环境承载力评价指标体系,并利用构建好的评价体系分析了重庆市2001-2010年的水环境承载力。结果表明,近10年来,重庆市的水环境承载力呈不断上升趋势;在3个评价层中,自然环境状况对水环境的承载力处于较高水平,是重庆市水环境承载力最主要的制约因素;在各指标的变化趋势中,水资源量、废污水排放总量、水土流失治理面积百分比、环保投入GDP百分比等5个指标呈现出较大波动。为保证重庆市水环境承载力的稳步提高,应特别注重自然环境保护,加强水源地水土流失治理和植被保护,并注重城市水利设施建设和环保资金的优先、稳定投入。     

基于模糊综合评判方法评价聊城市水资源承载力

应用模糊综合评判方法对聊城市水资源承载能力进行了分析评价。结果表明：聊城市综合评分值对v1的隶属度为0.7354,综合评分值仅为0.178,表明聊城市水资源开发利用已有相当的规模,进一步开发利用的潜力很小。今后应该合理利用水资源,节约用水,加强对水资源的治理及保护。     

水域纳污能力分析方法研究与应用

分析了水域自净过程的特点,不同水域纳污能力的计算模型及其参数选取,并应用于实例,同时指出了水域纳污能力的主要影响因素及纳污能力在当今水资源管理中的作用,在水环境保护基础理论方面进行了有益探讨。     

爱伊河水环境容量与水体自净能力研究

爱伊河的补水水源主要为农田灌溉排水,水体逐渐呈现富营养化趋势。选取总氮、氨氮、总磷、高锰酸盐指数及五日生化需氧量作为代表性水质指标,采用一维水质模型估算爱伊河水环境容量,同时分析计算爱伊河水体自净率及其与主要影响因素的相关系数。结果表明:爱伊河对高锰酸盐指数、五日生化需氧量的容量空间较大,对氨氮、总磷有一定的容量空间,对总氮的容量空间最小,甚至超出爱伊河的负载能力;生物净化在爱伊河水体自净中起主要作用,五日生化需氧量、总磷主要由水生植物和异养细菌降解,总氮主要由异养细菌降解,氨氮主要由浮游植物降解;水温、溶解氧、p H值是影响爱伊河水体自净能力的主要水环境因子。     

云南省水资源生态足迹与生态承载力时空动态分析

应用水资源生态足迹计算模型对云南省近十年及各州(市)近五年水资源生态足迹和生态承载力进行了分析,结果表明:(1)云南省近十年水资源生态足迹变化不明显,而各年份之间的水资源生态承载力差异较大,2001年最高为285×106hm2,2009年最低为175×106hm2。(2)云南省水资源生态足迹较大的区域主要分布于滇中的昆明市和大理市、滇东的曲靖市以及滇东南的红河州,水资源生态足迹均大于2.00×106hm2,而较小的主要分布于滇西北的迪庆州、丽江市和怒江州,均小于1.00×106hm2。     

基于极大熵的山东半岛城市群水资源承载力评价

综合考虑了经济、社会、环境三方面,选取影响半岛城市群水资源承载力的9项指标,用熵值法对其进行赋权,用极大熵原理计算出各城市的水资源承载力,并计算出各市水资源承载力的综合得分。结果表明:日照市、威海市和烟台市水资源承载力为1级,东营市水资源承载力为3级,其余4市的水资源承载力均为2级。山东半岛城市群水资源承载力总体状况良好,但今后应努力发展节水产业,改变用水结构,实现经济与环境协调发展。     

基于二维水流-水质数学模型计算的飞来峡水库动态纳污能力研究

根据飞来峡库区水动力特征,选取库区水功能区纳污能力设计条件,采用二维水流-水质数学模型计算确定了库区纳污能力,为库区纳污总量控制和制定限排总量提供依据。     

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。     

基于二元水循环的河流环境流量预警研究

摘要：根据河流的自然和社会功能将河流流量分为环境流量与水利流量,并探讨其确定方法及计算模型;然后以环境流量作为河流健康表征因子,通过建立二元水循环下河流环境流量最小阈值模型,探讨了河流环境流量的预警问题,并以颍河登封河段为案例进行模型检验。结果表明：二元水循环下,河流环境流量是决定河流健康的主要因子,它与开发利用率、回归率、消耗率、污径比等有直接的函数关系;应用河流环境流量最小阈值模型能预警河流健康,具有广泛应用前景。     

基于一定经济发展水平的水资源承载能力量化法探讨—以迁安市为例

国内外水资源承载能力的各项研究表明,水资源承载能力不仅与水资源的状况有关,还跟当地经济社会发展、人民生活水平状况等有着密切的关系.因此提出了基于一定经济发展水平的水资源承载能力量化法,并以迁安市为实例进行了计算,确定了迁安市不同水资源状况和经济社会发展水平下的指标值,计算出迁安市相应水平下的可承载人口和经济规模,为区域决策提供了理论依据.     

三江平原水资源承载力的泛系观控与风险评估

水资源系统风险评估是保障水资源安全及其可持续利用的关键。针对三江平原存在着水资源开发利用率低、水资源短缺和供需不平衡等诸多问题,利用观控风险分析模型对三江平原及其区划内8个区域进行水资源承载力的风险评估。通过对风险和收益值的同步分析,确定了各区域的水资源承载力强弱程度,并在此基础上提出相应管理措施。研究结果为三江平原科学合理地制定水资源可持续利用策略提供了重要的理论依据,同时也为水资源系统的风险评估研究开阔了新的思路。     

基于集对分析的区域水资源承载力评价研究

在分析水资源承载力构成要素的基础上,遵循科学性、层次性、可操作性和目标导向性原则,构建了水资源承载力评价指标体系,并将组合赋权法和集对分析法相结合,对三江平原及各分区水资源承载力进行评价。结果表明:研究区整体水资源承载力处于"中等"水平;7个县市中,七台河市与穆棱市水资源承载力为Ⅱ级,处于"较好"水平,鸡西市、鹤岗市、双鸭山市、佳木斯市与依兰县处于"中等"水平。     

A Risk Assessment Model of Water Shortage Based on Information Diffusion Technology and its Application in Analyzing Carrying Capacity of Water Resources

A risk assessment model for water shortage was constructed from the risk analysis method based on the information diffusion theory. The application of this model was demonstrated in the city of Jinhua in Zhejiang Province, China. The study indicates that the present model is more stable and effective when compared with the traditional model, based on analytical results from a small sample. The risk assessment result was used to analyze the carrying capacity of water resources from an ecological angle. The author advances that the carrying capacity of water resources should be defined as the maximum bearing capacity of water resources for human activity in certain stages of social development under the sound circle of the ecological system. Further study on Jinhua was also performed in the paper, and the result indicates that water shortage in this city is not of the relevant type of water source and can classified in terms of water quality type as well as water conservancy. In order to verify the result of the theoretical investigation in the present paper, the author also simulates the dynamic changing process of carrying capacity of water resources under the condition of enforcement of the future policy in the city. The simulation uses the model of system dynamics (SD), according to the historical data of the city over twenty years and the governmental standard for comprehensively building a comfortable society by 2020. The paper simultaneously indicates that the primary scheme of unilaterally pursuing the fast development of the economy at the expense of environment and the secondary scheme of taking environmental protection as the primary goal via slowing of development of the economy are undesirable for Jinhua. Furthermore, a scheme of simultaneously giving consideration to both economic development and environmental protection should be the preferred scheme. However, if the present amount of water supply is constantly maintained in the near future, the requirement for water supply will not be satisfied under the balanced considerations of economy and environment. The carrying capacity of water resources in this region can be effectively improved only under the situation of not only strengthening the investment in environmental protection but also increasing income and reducing expenditure year after year.     

基于区域水资源承载力的山西生态小水电建设

水资源承载力是衡量一个地区发展潜力的主要指标。在对水资源承载能力进行综合动态平衡研究的基础上,建立了区域水资源承载力模型,并将该模型应用于山西生态小水电建设研究。结果表明,①以2015年为规划水平年,山西的水资源能支撑区域容纳0.356亿人按照241m3/人的人均水资源量进行生产生活;②2015年山西共需水85.17亿m3,其中16.84亿m3用于满足工业需水,38.31亿m3用于满足农业需水,24.78亿m3用于满足生活需水,2.39亿m3用于满足生态环境持续与修复的需水;③各产业需水结构上,生活需水增幅最大,达1.47倍,工业需水次之,增幅为60%,生态需水较现状年增加80%;④区域生态小水电建设应以长治市和晋城市为重点,重点做好沁河及浊漳河水资源承载力条件下的生态小水电建设及区域生态水电建设的优化。     

中国沉积盆地深部CO_2地质封存联合咸水开采容量评估

CO2地质封存联合深部咸水开采(CO2驱水技术,CO2-EWR)的新型CCUS(CO2捕集、利用和封存)技术是一种促进西部发展、加强我国能源安全的双赢选择。我国陆地及大陆架分布有大量的沉积盆地,可用于CO2封存的咸水层体积巨大,而可靠合理地评估CO2封存容量及其驱水量是封存场址选择的重要前提。现采用国际上较为通用的金字塔评价方法评估了我国25个主要沉积盆地的CO2封存容量,并根据沉积及涌水量特征,选择三个典型盆地建立算例模型,根据各盆地与算例模型的体积比推算出其潜在驱水量。研究结果表明,中国25个主要沉积盆地深部咸水层CO2封存容量约为1 191.95×108 t,相当于中国大陆地区2010年CO2排放总量的14.31倍,潜在驱水量约为40.90×108 t,大约能够使10个上规模的煤化工企业正常运行20年。其中西部地区沉积盆地分布面积广,可驱替出的水资源量大,能够很大程度上缓解该区能源生产所造成的水资源短缺危机。