不同管理措施对密云水库流域水量水质变化的影响

在密云水库上游控制流域建立SWAT(Soil and Water Assessment Tool)水文模型,根据实测水量-水质数据对模型的参数进行优化。识别流域土壤侵蚀和污染物关键区域,并对不同管理措施对流域水量-水质的影响进行定量研究。研究结果表明:密云水库流域土壤侵蚀强度较大的集中在流域中下游临近河道的区域;潮河流域非点源污染状况较为严重,潮河和白河总氮流失超高风险区分别占总面积的62.62%和43.09%,白河流域总磷均为低流失风险区,潮河流域总磷高流失风险区占17.81%;等高耕作和梯田种植对于产沙量和污染物都有较好的去除效果,其中等高耕作对于产沙量和总氮、总磷负荷的削减率,潮河分别为25.16%、10.79%和32.89%,白河为47.60%、34.92%和53.49%;通过对比退耕还林和退耕还草措施得知,退耕还林的效果更优。研究结果可为密云水库流域水土保持和水环境治理提供决策依据。     

石川河流域水资源现状分析

石川河是渭河的重要支流。对石川河流域水资源分区、地表水、地下水、可利用量、供水基础设施、供用水量变化趋势及用水水平进行分析。结果表明:本流域人均、亩均占有水资源量仅相当于全国平均水平的7.0%和7.9%,属资源性缺水流域;用水以农业用水为主,占比从1980年的85.4%降至2015年的72%;工业、城镇生活、建筑业及第三产业、生态环境用水逐年增加,流域经济发展已由粗放型逐渐向集约型转变;人均用水量高于渭河流域平均值的10.8%,单位GDP用水量高于全省平均水平39.2%,具有一定节水潜力。结果可为流域治理和水资源管理工作提供借鉴。     

近20年黄河流域陆表水域面积时空变化特征研究

黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大战略之一。开展陆表水域的动态变化监测,有助于掌握黄河流域水资源分布与变化状况,对于了解人类活动对水资源的影响,保障流域生态安全具有重要意义。本文基于Landsat数据提取2000—2019年黄河流域陆表水域分布,分析了黄河流域陆表水域面积的动态变化状况,结果表明：（1）流域陆表水域空间分布不均衡,上游陆表水域面积占流域陆表水域总面积的60.3%、中下游占39.7%,其中青海省和内蒙古自治区的陆表水域面积占比最高,分别占40.3%和17.0%;（2）近20年间,流域陆表水域面积总体呈增加趋势,增幅约为49.0%,其中上游地区对流域陆表水域总面积增加的贡献度最大,达到47.7%,中游地区贡献度次之,为42.7%,下游地区贡献度较小,只有9.6%;（3）从流域来看,渭河和汾河流域的陆表水域面积增加较为明显,2000—2019年期间,分别扩大了113.17 km²和55.75 km²,增幅约为139.9%和152.4%。     

结合G1法与变权理论的杞麓湖流域生态用地分析

杞麓湖流域作为典型高原湖泊流域之一,生态极易遭到破坏。选取高程、坡度、人口密度、道路缓冲区、居民点缓冲区、水域缓冲区来构建生态敏感性评价的指标体系,并结合G1法、变权栅格理论确定各指标权重,进行杞麓湖流域生态敏感性评价和流域生态用地分析。结果表明:①引入变权栅格理论可有效避免因子之间的相关干扰;②高、中、低度敏感区分别占流域总面积的3.66%、71.08%、22.83%,不敏感区占比为2.44%;③93.81%的林地、99.22%的水域以及79.52%的其他用地处在高度敏感区和中度敏感区,63.02%的建设用地和54.79%的耕地处在低度敏感区与不敏感区。开展流域内的生态用地分析,为推动可持续土地资源利用开发和生态环境保护提供了重要依据。     

参数变化对HEC-HMS模型流域洪水模拟结果的影响

为分析圩院式防洪模式对流域防洪的影响,以秦淮河流域为研究区,构建HEC-HMS水文模拟模型,分析不透水率、允许水深、排涝模数的变化对流域洪峰和洪量模拟结果的影响。研究结果表明:随着流域不透水率从20%增大至70%时,圩垸式防洪模式下流域洪量和洪峰均呈现增大趋势;当圩垸允许水深增大时,圩垸式防洪模式下流域洪量呈递减趋势,而流域洪峰呈递增趋势;随着排涝模数的降低,流域的洪峰和洪量呈递减趋势。研究成果对秦淮河流域及相似流域的HEC-HMS模型洪水模拟及参数设置具有借鉴和指导意义。     

洪泽湖流域污染负荷削减对生境质量的影响

运用InVEST生境质量模型分析了1980—2020年洪泽湖流域生境质量时空变化特征,通过Johnes输出系数模型计算不同情景下污染负荷输出量,利用回归模型建立污染负荷与生境质量关系,预测流域污染负荷削减措施对生境质量的改善效果。结果表明：洪泽湖流域生境质量逐年恶化,空间上呈“南优北差、东优西差”分布格局;流域污染负荷输出呈逐年上升趋势,且污染负荷在差生境质量区域有明显集聚效应,污染负荷与生境质量呈显著负相关;在自然发展(污染负荷无削减)情景下,2030年流域生境质量平均值与2020年相比较将降低1.0%～2.4%;根据流域污染负荷削减目标,在污染负荷削减率为8%情景下,流域生境质量平均值较自然发展情景提升0.9%～2.2%,在污染负荷削减率为18%情景下,流域生境质量平均值较自然发展情景提升1.3%～2.7%,流域污染负荷削减对于提高生境质量具有显著效果。     

洮滆流域水质时空变化特征及污染物变化趋势

为探究当前洮滆流域污染物时空变化特征,分析该流域污染物未来变化趋势,以洮滆流域主要出入湖河流为研究对象,根据2020—2021年洮滆流域主要污染物监测数据,采用综合污染指数、综合污染指数动态度分析等方法对该流域水质进行综合评价,并采用差分移动平均自回归模型(ARIMA)对中干河和锡溧漕河主要污染物变化趋势进行预测。结果表明：洮滆流域水质总体好转,2021年10月洮滆流域综合污染指数相较2020年7月下降了9.88%;洮滆流域水环境总磷、高锰酸盐指数和总氮质量浓度呈下降趋势,分别下降了14.57%、9.36%和14.78%,但磷元素依然是制约河流水质的主要因素;以河湖连通关系为依据划分水系,长荡湖-滆湖和京杭运河-新孟河水系综合污染指数分别下降了7.26%、9.99%,滆湖-西太湖水系综合污染指数上升了13.14%;ARIMA模型能够较为准确预测未来较长一段时间河流污染物变化趋势。     

结合土壤地形指数的流域下垫面水文分区方法

以湿润的屯溪流域、半湿润的东湾流域为研究区,对比分析了经验方法、数值平均法、频率平均法三种方法,先修正得到两流域的CN值查找表,再结合下垫面分类信息和土壤地形指数建立水文分区表,用屯溪流域18次和东湾流域16次降水的水文数据进行了模拟验证。结果表明:采用频率平均法水文分区得到的合格率为屯溪94.44%、东湾87.50%,数值平均法水文分区得到的合格率为屯溪88.89%、东湾81.25%,经验方法水文分区得到的合格率为屯溪88.89%、东湾75.00%;就流域而言,土壤地形指数累计频率高的流域模拟效果更好。     

渭河流域甘肃区水资源供需分析

区域水资源的供需平衡分析旨在为流域水资源持续开发利用、经济社会可持续发展提供技术和科学的理论支持。本文以2005年为基准年,根据流域在甘肃境内的水系的分布特点,将流域划分为北洛河流域,马莲河、洪河和蒲河流域,黑河、达溪河和泾河流域,渭河宝鸡峡以上南岸流域,渭河宝鸡峡以上北岸流域五个计算单元。对2020年的水资源供需平衡进行了分析。分析计算结果表明:2020年全流域需水量20.628×108m3,供水量19.928×108m3,缺水量0.70×108m3,缺水程度3.39%;流域内缺水程度最大的为北洛河庆阳区,缺水程度高达88.60%;缺水量最大的为渭河宝鸡峡北岸流域定西、天水区,缺水量高达1.20×108m3,缺水程度为27.35%,严重影响了区域内经济的发展。     

基于水足迹的湿地生态需水保障对策

采用定额法核算白洋淀流域2003年、2007年和2011年的水足迹,重点分析白洋淀流域内农业、工业和第三产业的水足迹结构。结果表明,白洋淀流域的虚拟水足迹从2003年的83.86亿m³增加到2007年的95.87亿m³, 2011年的108.21亿m³。从消费比例来看,农业用水所占比例最大,平均值达到69%;第二产业用水占24%左右,第三产业用水占7%左右。 提出解决白洋淀流域不同类型湿地生态需水的策略:调整流域种植结构,减少高污染、高耗水部门,提高农业灌溉效率和水资源重复利用率等,每年可节约5.95亿m³的水量,可以保障白羊淀流域湿地生态系统基本的生态需水。     

遇龙河流域水文特性分析

根据遇龙河流域多年水文观测数据,结合典型场次洪水,分析了流域降雨径流关系以及暴雨洪水在流域内的演进规律。结果表明：遇龙河流域5～9月蒸发量占全年总蒸发量的58%;降水量与径流量年内分布极不均匀,3～9月降雨量占全年的80.8%;4～7月份径流量占全年径流量的66.1%;降雨量和径流深具有较好的线性关系;遇龙河流域具有汇流快,洪水暴涨暴落的特点。     

NAM模型与水资源配置模型耦合研究

选取汉江作为示范流域,基于MIKE BASIN软件构建了汉江流域水资源配置模型,介绍了该系统的重要特征,探讨了系统内部各组成部分间相互联系;将所建模型与NAM模型的预测结果进行耦合,并分析了2006年皇庄以上汉江流域水资源供需平衡.结果表明:汉江流域内(至皇庄)生活用水、工业用水基本满足要求;农业灌溉、河道内生态用水缺水率为35.8%、25.7%,整体缺水率为22.2%.     

袁河流域水资源供需平衡与空间差异

依据袁河流域水系分布结合乡镇与水系等特点划分计算单元, 从考虑工程与不考虑工程两方面分析袁河流域水资源供需平衡的时空变化, 重点分析流域重要城镇所在单元的水资源供需平衡, 以提高流域水资源规划管理工作的实用性。结果表明: 不考虑工程的特枯年( 95% 来水频率) 流域水资源无法满足需水, 2025 年缺水率 6.7% , 2035 年缺水率 7.7% ; 考虑工程的特枯年流域缺水更加严重, 2025 年缺水率 16.6% , 2035 年缺水率 17.5% 。流域严重缺 水城镇主要集中在干流沿岸, 其中, 芦溪镇、袁州区市区、分宜镇、渝水区市区等 4 个重要城镇是流域内缺水严重地区, 年内水资源供需平衡的时间差异化明显。     

高寒山区流域径流对气候变化的响应研究

为了能更好地了解和掌握高寒山区流域径流对气候变化的响应,以塔吉克斯坦国瓦赫什河流域为研究区,以含融雪结构的新安江模型为基础,建立适用于该研究流域的水文数字模型,并利用该模型结合不同的气候情景假设分析流域径流对气候变化的响应。结果表明:1降水量减少20%时,平均增幅为-6.48%;降水量增加20%时,平均增幅为12.69%;2气温升高1℃时,平均增幅为9.98%;气温升高2℃时,平均增幅为16.51%;3气温的变化对该流域径流的影响较为显著,降水量的变化对流域径流的影响比较小。     

北江飞来峡库区流域非点源污染现状评价

为深入了解北江飞来峡库区流域非点源污染现状,采用等标污染负荷法和聚类分析法对库区流域非点源污染进行了分析。结果表明:飞来峡库区流域57.79%的污染来源于生活污水,38.13%来源于畜禽养殖,应针对这两类污染源中的COD、TN、TP等污染物进行重点防治;库区10个镇区中,位于流域中上游的石灰铺镇和大站镇污染负荷占比分别为19.24%和18.80%,应着重关注这两个镇区的非点源污染情况;10个镇区可聚类为4类,位于流域中上游的石灰铺镇和大站镇属特重污染区,区域单位面积等标污染负荷平均值为218.21 mm/a;位于流域上游的望埠镇和英红区属较重度污染区,单位面积等标污染负荷平均值为163.80 mm/a;另两类区域污染程度则相对较低;需对两类位于流域中上游的高污染镇区的生活污水及畜禽养殖污染进行重点防控。     

论京津与承德滦、潮河流域生态与水资源补偿机制的建立(上)

1.滦、潮河流域生态及水资源情况 滦、潮河是海河流域的两条重要河流,流域生态条件在海河流域较好.滦河潘家口水库上游流域包括内蒙古自治区和河北省的6个市盟,17个县旗区,256个乡镇,共有人口288万,其中承德市人口260.3万,占流域总人口90.4%;潮河流域密云水库上游涉及张家口、承德市、北京市12个县,总人口100.5万,其中承德市38万,占流域总人口的37.8%.承德市位于滦、潮河上游,是两河的发源地,占滦、潮河密云、潘家口和大黑汀水库以上流域面积的69.9%.密云水库上游潮白河流域面积15788km2,涉及承德市4个县,面积6107km2,占水库控制流域面积的38.7%;潘家口水库上游流域面积33700km2,涉及承德市8县3区,面积28858.15km2,占85.6%;大黑汀水库上游35635km2,两库区间面积1935km2,其中承德市兴隆县为965.85km2,占区间面积的49.9%.天津市于桥水库上游蓟运河流域面积2060km2,兴隆县为965km2,占46.8%.     

北洛河流域水沙变化对降雨和土地利用的响应

研究流域水沙变化对降雨和土地利用变化的响应机理,对流域土地利用规划决策及水土保持措施优化配置具有重要意义。本文以黄土高原北洛河流域为研究对象,采用Pettitt突变检验、双累积曲线等方法,定量分析了流域近60年降雨、径流和输沙的演变规律及土地利用变化特征,探讨了流域降雨和土地利用变化对流域水沙的影响。结果表明:1960—2016年间,北洛河流域降雨随时间变化总体趋势不显著,而径流量和输沙量随时间变化表现为明显的下降趋势,下降幅度分别为31.4%和83.5%,输沙量减少趋势尤为显著;研究时段内,北洛河流域以林地、草地和耕地为景观基质,耕地、草地向林地转化是基本特征;人类活动影响下的土地利用变化是造成径流泥沙量减少的主要原因,其对径流输沙量减少贡献率分别为76.9%和96.6%,降雨变化影响贡献率分别为23.1%和3.4%。研究结果为深刻认识黄河水沙动态变化提供依据,对未来水土保持措施优化配置提供决策支撑。     

博斯腾湖流域环境风险源识别与风险评价

流域环境风险源识别与风险评价对流域风险源污染防控区划分、风险源预警和风险源有效管理具有重要意义。采用多级灰色关联分析评价方法,对博斯腾湖流域环境风险源进行有效识别与风险评价。结果表明,流域较大和一般环境风险源企业分别为13和103家,分别占流域企业总数量的10.32%和81.74%;食品加工企业是博斯腾湖湖流域的主要环境风险源。     

岔巴沟淤地坝小流域重力侵蚀产沙量分析

以黄土高原典型流域中重力侵蚀产沙量为研究对象,选择岔巴沟流域中6个淤地坝小流域作为研究流域,以坝库中1978—2001年共22年泥沙淤积量作为流域总泥沙侵蚀量,采用中国土壤侵蚀流失模型(CSLE)并考虑沟蚀因素计算水力侵蚀量,将水力与重力侵蚀产沙量区分开来。研究结果表明:6个小流域中重力侵蚀产沙分别占流域总侵蚀产沙量的0%、51.0%、54.1%、59.0%、65.0%和67.0%;小流域中重力侵蚀产沙量与32°的沟坡面积具有显著的线性正相关关系,沟坡坡度是重力侵蚀的控制性因素,降低沟坡坡度能够显著地减少流域产沙量。     

大暴雨作用下黄土高原典型流域水土保持措施减沙效益研究

正确评估大暴雨条件下流域水土保持措施的减沙作用,可为科学揭示流域侵蚀产沙变化的驱动机理提供理论支撑。综合采用改进的水土保持成因分析法、林草植被减沙模型和分布式土壤侵蚀模型,对近10年大暴雨作用下4个典型流域的水土保持措施减沙作用进行了系统分析和研究。结果表明:佳芦河流域水土保持措施在"2012.7.27"大暴雨中减沙效益为65.4%;杏子河流域在"2013.7.12""2013.7.25"和"2013.7.27"三场连续降雨中,水土保持措施减沙效益分别为56.5%、40.7%和36.5%;西柳沟流域上游在"2016.8.17"大暴雨中,林草植被措施减沙效益达84.2%;岔巴沟流域在"2017.7.26"大暴雨中,水土保持措施减沙效益为79%。大暴雨作用下水土保持措施减沙效益明显,但遭遇连续极端降雨情况,水土保持减沙效益会降低。