滇池宝象河水体氨氮时空变化特征研究

宝象河作为流入滇池的第二大河流,其水质状况将影响滇池的富营养化程度。通过对宝象河主要耗氧污染物之一氨氮(NH_3-N)含量的动态监测与研究,探讨了宝象河水体氨氮的时空变化规律及其影响因素。研究结果表明:宝象河流域水体NH3-N浓度在雨季主汛期达到最低值,在枯水季节12月至次年1月达到峰值,随季节变化大致呈现旱季升高,雨季降低的趋势;从空间上来看,上游白土镇到下游入滇口水体NH_3-N浓度总体呈现逐渐降低的趋势;流域内频繁的农业生产活动及生活污水汇入是影响宝象河水体氨氮浓度变化的主要因素,在一定程度上加剧了宝象河的水体富营养化。根据分析结果,提出了具有针对性的宝象河污染防控措施。     

浑河沈抚段水体污染季节性变化研究

为明确浑河沈抚段水污染特征,提升水环境治理有效性,2015年3月—2016年2月对浑河沈抚段进行水环境调查。根据丰、平、枯3个水期的pH值、电导率、COD、NH_3-N、BOD及COD_(Mn)等水质指标,运用改进的综合水质标识指数法识别出主要污染因子,并分析浑河沈抚段水质污染时空变化特征。结果表明,研究区域的pH值在一个水文年变化范围为6.42~8.06,较适宜水生生物生长;水体在枯水期的电导率最高,丰水期最低。浑河沈抚段水体受沿岸工业废水和生活污水的点源污染影响,流域枯水期和平水期各监测断面的综合水质均未达标;从上游到下游4项水质指标的综合水质指数增大,污染逐渐加重,主要污染指标为COD和NH_3-N。     

北京市水环境现状及流域综合治理措施

从流域尺度研究北京市水环境时空特征,综合分析流域水环境现状。研究结果表明：北京市流域水环境质量时空异质性显著,上游流域地表水水质显著优于下游流域,地表水体流经中心城区后,水质开始恶化,表明中心城区仍是流域污染的主要来源。2018—2019年地表水水质类别月际间波动明显,表明地表水体并未持续改善,为陆域非点源和点源污染输入、内源污染释放与河流生态环境用水严重不足等多重因素所致。提出加大流域污染源头整治力度、全面推进中心城区海绵城市建设、继续增加河流生态环境用水补给、探索水环境治理领域市场有效引入机制、强化流域水环境综合协同管理等北京市流域综合治理措施。     

滇池叶绿素a的时空分布及其影响因子的相关分析

为了解滇池的叶绿素a的时空分布格局及其与主要环境因子的相关性,从2009年1月至2010年12月对滇池叶绿素a及其水质理化指标进行定期采样及监测.结果表明:滇池叶绿素a含量存在明显的季节变化.叶绿素a含量与水温、pH、溶解氧、高锰酸盐指数、总氮、总磷呈显著正相关,与透明度呈明显的负相关.     

城市水体生态修复综合施策研究——以北京市西郊雨洪调蓄工程为例

伴随经济与人口集聚发展,城市水体入河污染物总量攀升,超出水环境容量时极易出现黑臭问题。目前,北京地区黑臭水体治理已取得初步成效,在此基础上,恢复水体的生态功能有利于增强水体自净能力,巩固黑臭水体治理成果,促进水质稳定达标,形成长效机制。其中西郊雨洪调蓄工程在采取永引渠引水保障生态基流、外源截污、雨污分流、清水补给、持续生态治理后,水质总体改善,但雨季地表径流污染较重,入湖造成冲击性污染负荷,导致雨后短期内水质波动较大,该工程的污染治理思路对城市水体治理与水环境改善具有借鉴意义。     

大伙房水库调水对上游流域土壤侵蚀变化的响应

随着工业化的发展,生态环境不断恶化,水污染的问题日益加剧。文章以大伙房水库上游流域土壤侵蚀数据为基础,将土壤侵蚀变化过程与水库水质进行关联分析,明确了土壤侵蚀程度与水质之间的关联程度。结果表明,2008—2017年间大伙房水库上游土壤侵蚀程度与土壤侵蚀面积均发生了明显变化,调水前后上游流域的土壤侵蚀面积和各水质指标之间也具有明显的相关性;土壤侵蚀面积百分比与氮磷含量呈显著正相关,轻度侵蚀和营养素氮、磷之间具有显著正相关;而中度、强烈和极强烈侵蚀主要以深层土壤流失为主,对下游水体恶化影响相对较小。     

浑河流域水体污染季节性变化研究

为提高浑河流域水环境治理的有效性并明确其水体污染季节性变化特征,文章调查分析了该流域2016年3月—2017年2月期间水环境状况,依据改进的综合水质标识指数法和不同水期的水质指标,识别了影响水体污染的主要因子,分析了其时空变化特征。结果显示:浑河流域年内pH值变化区间为6.40～8.08,电导率在枯水期最高;沿岸生活污水和工业废水点源污染为影响浑河流域水环境质量的主要因素,各监测断面的综合水质在平水期和枯水期均未达到水质要求;流域综合水质指数自上游至下游逐渐增大,主要为NH_3-N和COD污染。     

澎溪河春夏季节藻类群落结构与水质状况研究

三峡水库自建成运行以来,澎溪河流域富营养化问题日益突出。本研究在2014年4-7月易发生水华的春夏时期进行,对澎溪河流域藻类群落结构特征及水质状况进行跟踪分析。结果表明:水华发生时,水环境特征发生显著变化,水质状况恶化,藻细胞密度急剧升高,藻细胞密度最高达到1176×104cells/L,水华藻种为角甲藻和铜绿微囊藻,藻种种类单一,藻类多样性显著变低。空间分布上,藻细胞密度从上游向下游呈增高趋势。相关性分析表明:藻细胞密度与TN、TP呈显著正相关,藻类大量增殖爆发与水体营养盐浓度升高具有重要联系,澎溪河流域水华问题的防治有赖于对流域内营养盐排放的有效治理。     

基于MIKE21模型的普者黑湖水环境数值模拟研究

普者黑湖是云南石漠化地区喀斯特地貌岩溶湖的典型代表。近年来,受渔场养殖、民俗旅游及农业面源污染等影响,湖泊水质污染问题日益凸显,在流域水文水质监测资料十分匮乏的条件下,水环境数值模拟研究对于预防普者黑湖水质污染具有重要意义。基于污染源调查、水质监测与水文数据资料,构建了MIKE21模型的普者黑湖平面二维水动力与水质模型,模拟分析了普者黑湖湖流形态、环流结构及入湖污染物在湖区内迁移扩散状况,揭示普者黑湖水动力特性及入湖污染物的迁移扩散规律。结果表明:(1)普者黑湖整体上自西北向东南呈单一流向明显,环流较多,上游平均流速为0.3～0.7 cm/s,呈现出条带形河流的特征,中游平均流速为0.4～0.9 cm/s,流速较大,中小型环流较多,下游整体呈现湖泊型特征;(2)受入湖河流水质较差、临湖密集村落及农业灌溉退水的影响,普者黑湖水质整体呈现出上游高—中游高—下游稍低的空间分布格局,雨季污染物浓度明显大于旱季的时间变化规律。     

滇池入湖河流水质目标精细化管理需求研究

容量总量控制和水质目标管理是有效落实“水十条”和河湖长制的重要抓手,也是加强滇池水污染综合治理与湖泊水质保护的最佳管理办法。以变化条件下滇池流域水资源条件和独特的水循环过程为背景,采用精细化的数值模拟手段,重新核算了滇池水环境容量;同时分析了滇池水环境容量的时空动态变化特征,提出入湖河流水质浓度的分区和分时段控制限值,并制定滇池主要入湖河流水质目标控制与精细化管理方案。研究成果可为滇池流域全面推进河湖长制提供科学的技术支持。     

汉江上游金水河流域水电工程对流域水环境的影响

通过监测和实地调查,分析了汉江上游金水河流域水电工程对流域水环境的影响。结果表明：①电导率（EC）、总溶解性固体（TDS）、五日生化需氧量（BOD5）、重碳酸盐（HCO-3）、硫酸盐（SO42-）、总硬度（T-Hard）、溶解性金属元素Si、正磷酸盐（PO43--P）、总溶解性磷（TDP）的监测值季节性变化不显著;②化学需氧量（CODMn）、溶解性重金属元素Cr和As、营养物质PO43--P和TDP的含量在不同采样时期均不同程度的超标;③作为控制河流水化学特征的重要因素,水温（Temp）、pH值与溶解氧（DO）分别与水环境中EC、TDS、CODMn、HCO-3、氯化物（Cl-）、硝酸盐（NO-3）、氟化物（F-）、As、Cr、Si、氨氮（NH＋4-N）、硝酸盐氮（NO-3-N）和PO43--P的监测值呈显著的线性相关。已建成的水电工程在一定程度上破坏了流域的连续性,减少了水体纳污能力,降低了河流水质。因此,在研究的基础上,提出解决水电开发与环境保护之间矛盾的合理建议,为汉江上游的流域生态系统管理提供依据。     

西江下游流域水质与不同空间尺度土地利用的响应关系

基于西江下游流域2005—2017年11个监测断面水质数据和2005年、2010年、2018年遥感影像数据,通过不同空间尺度和土地利用类型的划分,利用Spearman秩相关系数法、冗余分析等方法分析了不同空间尺度下土地利用结构对西江下游流域水质的影响。结果表明:2005—2017年西江干流、贺江及罗定江水质较为优良,新兴江、南山河水质恶化明显,西江干流汛期总磷浓度明显高于非汛期;流域尺度下,河流水质指标与城镇用地呈显著正相关关系,与水体呈显著负相关关系;河岸缓冲区尺度下,河流水质指标与林地、水体呈负相关关系,城镇用地对河流中COD解释度较高,800 m缓冲区城镇用地对氨氮和总磷解释度最高,河流水质指标与旱地相关性在缓冲区达到 1 500 m后显著上升,800 m缓冲区内水田坑塘对河流水质指标影响较大。建议对西江下游流域河岸800 m宽度范围内城镇用地、水田坑塘以及1 500 m缓冲区外旱地加强污染管控。     

1997-2017年泰国蒙河流域水环境时空变化分析

蒙河(Mun River)流域是泰国东北部重要农业区,也是湄公河主要支流。随着流域经济社会发展,流域水环境难以避免受到扰动,研究其时空变化特征对于该区域及湄公河中下游的水生态环境保护具有重要意义。基于泰国污染管制署1997-2017年水质监测数据,应用季节性Kendall检验法分析代表性水质指标含量的变化趋势,并采用水质指数(water quality index)法分析流域整体水环境的时空分异特征。结果表明:尽管蒙河流域水环境总体质量尚好,近20年来水质总体上无趋势性变化,但存在明显的年内季节性变化以及空间差异。各监测站点非汛期水质状况一般好于汛期,而流域下游水质往往好于上游。推测土壤侵蚀、养分淋溶和城镇化进程是影响流域水环境的重要因素。     

塔里木河干流上中游河道耗水过程分析

为明晰塔里木河流域干流河道损失水量组成、去向以及变化规律,实现流域水资源分段管理以及科学调度,本文利用2005—2017年塔里木河上中游各断面地表径流数据,分析了干流上中游各河段耗水过程。结果表明:(1)在塔里木河干流上中游,阿拉尔年径流量呈不显著的减少趋势,而新其满、英巴扎、乌斯满、恰拉均下降趋势显著。(2)塔里木河干流耗水呈现随耗水量增大主要耗水区下移的特点,各河段中英巴扎—乌斯曼河段耗水平均占比最高(34.13%),除阿拉尔—新渠满河段以外,塔里木河干流各河段来水与耗水呈现显著或极显著的正相关关系。(3)塔里木河干流上中游年均河损水量为24.9亿m~3,单位河长河损为294.63万m~3/km。其中英巴扎—乌斯曼河损水量最大,达到7.73亿m~3。同时塔里木河干流各河段年均耗水量与河损量存在极显著的正相关关系。(4)为了控制水资源无效耗水、提高流域水资源利用效率,应该合理地规划流域耗水结构,其中英巴扎—乌斯曼河段是重点防止河段。     

小浪底水库泥沙多年调节的减淤效果初步研究

由于黄河水沙条件的变化,三门峡水库“蓄清排浑”运用经验的局限性表现得更为突出。从黄河下游河道输沙、防洪和水充分利用出发,小浪底水库应采取泥沙多年调节的运用方式,平水枯水年蓄水拦沙运用,丰水年集中泄空冲刷产生高含沙洪水,塑造窄深河槽改造高村以上宽浅河道,利用窄保河槽输送高含沙洪水入海,计算结果表明对黄河下游减效果显著,并可大量节省输沙用水。     

乌江流域水资源、水质变化与水库建设关系分析

对乌江流域2001—2005年水资源与水环境质量的多项指标进行统计分析,并结合乌江流域梯级水电站建设,采用聚类分析的方法探究水库建设与水资源及水质变化的内在联系。结果表明:乌江流域降雨量、地表水资源量、年平均含沙量等指标年际变化很大;流域水质有逐渐恶化的趋势,主要污染区域在乌江上、中游地区的支流河段;各级水库的年末蓄水量与降雨量有关,与工农业用水量呈显著负相关;水库建设对流域的影响具有累积效应和滞后效应。     

嘉陵江河水主要离子化学组成的时间和空间变化特征

通过2008年8月(雨季)及2009年2月(旱季)对嘉陵江流域河水进行密集采样,分析测定河水中主要阴、阳离子的化学组成,探讨河水水质的季节及空间变化特征。结果表明,嘉陵江河水离子化学组成主要受流域内碳酸盐岩的溶解控制。同时,降雨、流域内梯级电站开发及其他工农业生产生活活动等也是影响河水化学组成的重要因素。     

黄河上游河道一维河道水温模型和经验公式法对比

为对比不同方法在黄河上游水温模拟中的适用性,分别用一维河道水温模型和经验公式法(四次多项式、三次多项式和幂函数)对兰州以上的黄河上游干支流共8个主要水文站日平均水温和月平均水温进行模拟,并采用平均绝对误差、均方根误差和纳什系数对模拟的精度进行检验。结果表明:四次多项式在黄河干流(除黄河沿站)日平均水温模拟中精度最高,幂函数在支流湟水的日平均水温模拟中精度最高;四次多项式适合黄河干流水文站的月平均水温模拟,幂函数更适合于支流湟水的月平均水温模拟;经验公式法在黄河干流日平均水温模拟中精度高于一维河道水温模型,更适合黄河上游干流段的日平均水温模拟。     

地下水补给对河流污染物浓度衰减过程的影响

在许多河流的上游或者在河流的枯水季节,地下水的补给作用对河流水质有着重要影响.用以忽略弥散的一维水质模型为基础的、考虑地下水补给影响的新的水质模型解析解,讨论其在地下水与河流之间无水量交换和河段起始段面上游没有来水两个特定条件下的数理意义和论证该解析解的正确性.通过对比新解析解和不考虑地下水补给的经典解,讨论点源与线源之间的内在联系和本质区别,论证新解析解不是经典解的简单迭加.利用新解析解,定量研究了地下水补给强度对河流污染物浓度沿河衰减过程的影响规律.以安徽省境内颍河为例,利用实测数据研究地下水补给对河流污染物浓度的影响程度;研究表明,在枯水季节,忽略地下水补给的作用,将导致水质模型计算误差的理论值达到9.3%.