龙江流域环境需水量预测与生态补水研究

以福建省龙江流域为研究对象,在流域污染源调查和控制基础上,应用一维水质预测模型计算龙江流域维持河流水环境质量的环境需水量,分析流域污染负荷与环境需水量之间的敏感关系.龙江流域污染物排放与环境需水量之间呈线性关系.证明了龙江流域环境需水量的科学性和准确性,对指导东南沿海重污染山溪性河流水污染控制和水资源分配具有良好的借鉴作用.     

基于水循环过程的水量水质联合评价

水量水质联合评价是我国水资源综合管理中一项基础性研究工作。但是如何摸清缺资料地区或者是未来变化环境下的水资源质与量的分布和变化特征,是目前水资源评价中的难点之一。论文将分布式水量水质耦合模型引入水资源评价中,提出了基于水循环过程的水量水质联合评价方法,有效解决了水量水质资料系列缺乏或不同步,以及未来环境变化对水量水质联合评价带来的束缚,最后成功应用在海河流域水污染严重地区之一--涉县。研究结果表明：涉县境内主要河流清漳河2004年水资源总量为2.46×10⁸m³,其中Ⅰ～Ⅲ类水仅占全年水资源量的28.0%;2006年水资源总量为2.36×10⁸m³;其中Ⅰ～Ⅲ类水占全年水资源量的55.4%。通过两年的水污染整治,清漳河可利用水资源量大幅度增加。该方法对现有水量水质联合评价方法有所补充,对解决资料缺乏地区以及未来变化环境下水资源评价提供了一种新的途径,为流域水资源综合规划、配置和管理的提供技术支撑。     

辽河流域水污染治理历程与“十四五”控制策略

为明晰辽河流域水污染治理“十四五”需求,进一步科学合理地推进辽河流域治理与保护进程,通过调研历史监测数据、统计年鉴等资料,回顾辽河流域水环境演化和治理历程.将辽河流域的治理分为3个阶段:第1阶段（1991—1999年）,该阶段流域水环境呈重度污染并持续恶化,环境治理逐渐起步;第2阶段（2000—2006年）,该阶段辽河流域水质恶化趋势基本得到遏制,控源治污初显成效;第3阶段（2007—2019年）,该阶段辽河流域水质优良比例整体持续提升,国家水体污染控制与治理科技重大专项有力支撑流域综合调控.辽河流域水污染治理颇显成效,但仍存在以下主要问题:①辽河流域水污染治理经历了从单一的控源治污向河流综合治理转变,污染程度由重度转为轻度,但流域水污染控制依然不容乐观;②辽河流域属寒冷地区缺水型河流,生态流量不足;③水质改善及水生态恢复成果不稳定;④流域管理机制体制有待完善.“十四五”应针对性增设分水期考核方式和水生态考核指标,完善水环境标准;坚持水资源、水环境、水生态“三水”统筹科学施治,构建减排和增容相结合的水污染控制模式,推动水量、水质、水功能良性循环发展;建立流域统筹管理、垂直领导的管理体制,制定辽河流域河流空间管控的长效机制,促进环保技术产业化,发展流域循环经济,缓解经济社会发展与水环境保护矛盾,最终实现流域经济社会可持续健康发展.      

论河长制与流域水污染防治规划的互动关系

河长制为推进流域水污染防治规划的实施提供了制度保障,流域水污染防治规划为河长制的推进和实施提供了具体路径.河长制和流域水污染防治规划目标相同,各有侧重,是改善流域水环境质量的重要抓手.本文提出在河长制背景下流域水污染防治规划要尊重治水的客观规律,强调流域的系统性;落实《水十条》的水质改善目标要求,通过工程措施、优化调度等管理措施将污染物排放尽可能做小,将河湖生态流量(水位)尽可能做大;针对流域水污染防治规划识别的优先控制单元,各地应逐一编制单元达标方案;客观认以和把握水资源、水环境、水生态的相互关系,发挥河长制协调性好、执行力强的特点,加速推进流域水环境治理的全面改善.     

基于水质模拟的不确定条件下两阶段随机水资源规划模型

针对流域内不同企业的水资源分配及企业生产污染排放导致的水环境问题,运用区间两阶段随机规划的方法,耦合区间两阶段模型（ITSP）和区间水质模型（IS-P）,建立不确定两阶段随机水质-水量耦合规划模型（ITSP-SP）.该模型以流域内系统利益最大为目标函数,模拟了流域内各个企业的水量分配及排污过程中河道水质变化,并在保证河流水质达标前提下优化预计分配水量,调整企业生产规模.通过模型运算得到区间解,为管理者提供了多样的决策方案.并且,该模型充分考虑不确定因素对系统利益的影响,能够有效的规避系统决策失误及方案缺失现象.     

构建湘江流域生态补偿机制存在的问题研究

文章首先阐述了湘江流域自然水资源状况及其目前水质污染现状,分析了流域水污染对生态环境的不利影响.根据湘江流域在湖南省经济发展及人居环境中的战略地位,为保持水生态环境,保证流域水资源的可持续利用,提出构建湘江流域水资源生态补偿机制的必要性及需遵循六个主要基本原则.根据湘江流域的实际情况,从补偿责任难以界定、标准难以测算、模式单一与补偿环境局限四方面分析了构建流域水资源生态补偿机制所存在的问题.     

产业结构调整对流域供需水平衡及水质改善的影响

基于系统动力学(SD)模型和水质(WQ)模型建立了描述深圳河流域社会、经济、水资源和水环境系统的耦合模型(SD-WQM).定量分析了三产比例调整、工业结构内部调整及产业技术提升对流域供需水平衡和水质改善的影响.结果表明,三产比例调整对流域水资源平衡有一定改善作用,但对流域水质变化不敏感;工业调整中劳动密集型产业的比重减少或技术提升、第三产业技术提升对流域的水资源平衡和水质改善作用明显.根据各措施的敏感性,设计了可以满足流域供需水平衡与水质要求的综合调整方案.     

流域系统动力学模型的全耦合问题研究进展

从系统分析的视角出发,对流域系统动力学建模过程、方法进行总结。综述了国内外系统动力学模型(简称SD模型)在社会经济发展与流域水资源承载力、流域水环境承载和流域水生态承载力耦合关系的研究。从简单的零维模型发展到复杂的社会经济综合模型和OO-SD模型(即Objective-Optimization SD模型),国内SD模型耦合关系研究主要集中在叶尔羌河、洱海、滇池等流域,SD模型在监测、数据共享和模型结构、参数选取和不确定性分析等方面还存在不足,有待改进。     

跨边界区域水资源冲突与协调模型与应用(Ⅰ)模型体系

针对水量短缺和水质污染引起的跨边界区域水资源冲突 ,运用大系统分解协调原理和博奕理论构建了跨边界区域水资源冲突与协调模型体系 .该模型体系通过在行政边界出境处设置控制断面 ,按生活、生产、生态用水分类预测了未来断面控制区域的用水量和水污染物排放量 ,在此基础上建立了断面非合作与合作模型对冲突中的竞争和合作行为进行模拟 ,并选用纳什法协调冲突 .模型确保了河道的最小生态用水需求 ,并通过关联预估法协调模型中的水量子系统和水质子系统 ,模型既可对断面水量进行优化调度 ,又可对断面水污染物排放进行总量控制 .     

松花江流域水资源-水污染联合调控方案动态模拟研究

为解决松花江流域水资源消耗与水污染物排放联合调控过程中系统复杂特征难以刻画和系统状态变化难以量化的问题,本文从流域污染物排放的源头即农业、工业、畜禽养殖业及生活(城镇和农村)4个方面展开研究,研究其水资源消耗量和水污染物排放量联合控制的特征和机理过程.通过构建二者的耦合关系,建立了松花江流域水资源-水污染联合控制动态模拟模型.通过对该模型进行验证及设计的4种情景方案的模拟对比,充分说明实施开源、节流、治污、减排的综合措施,才是松花江流域经济社会与水环境系统协调发展的最佳策略.同时结果也证明了本文所提出的联合调控动态模拟模型的合理性和可行性.本研究对于解决松花江流域的水资源优化管理、水污染减排和总量控制具有重要的意义,同时可为制定松花江流域经济发展策略提供参考.     

承载力概念的源起与发展：基于资源环境视角的讨论

科学认识承载力概念的源起与发展对于资源环境承载力理论探讨与实践研究具有重要的科学价值和现实意义。论文立足资源环境视角,从基于种群个体最大生物量的生态承载力,到基于人口与资源关系的资源承载力和基于人口与环境关系的环境承载力,再到面向区域可持续发展的资源环境承载力,较为系统地阐释了资源环境承载力的概念源起与发展历程。通过追踪公开发表或可获取的英文文献,同时兼顾中文资料,综述表明：承载力概念最早诞生于1840年代的工程机械领域,之后,在生态学、地理学、资源科学与环境科学领域得到了持续但有争议的发展;资源环境承载力概念最早可见于20世纪初期的能量承载力和畜牧承载力研究,1940年代末期以土地承载力研究为标志的资源承载力研究诞生;直到20世纪末期,具有综合特征的资源环境承载力概念才在中国悄然兴起,严格意义上的资源环境承载力研究则始于21世纪初。目前,我国资源环境承载力研究总体处于发展阶段,以概念探讨和定性研究为主,尽管在政策层面已得到国家有关部门的高度重视。相对而言,国外相关研究却较少使用这一概念,相应研究报道并不多见。2010年以来,作为描述发展限制的一个重要判据,资源环境承载力研究的现实意义在中国越来越受到重视,国家重大研发计划已有多项部署。但承载力概念似乎也成为了“灵丹妙药”,存在研究泛化或概念泛化现象。鉴于此,有必要科学认识资源环境承载力概念的源起与发展,加强资源环境承载力的科学内涵与理论基础、技术方法与模型参数以及模式化、规范化与标准化等方面的研究工作,以求正本清源、学以致用。     

乌海-鄂托克-乌斯太区域环境承载力分析

本文在掌握乌海-鄂托克-乌斯太地区污染物排放量现状的基础上,采用模型和情景预测方法分析了小三角地区大气、水环境容量和大气、水环境、水资源承载力。     

2008年滇池流域水环境承载力评估

自20世纪70年代以来,随着经济迅猛发展以及人口的快速增长,滇池流域的水环境问题日益突出. 为深入了解造成当前水环境问题的根本原因,以水资源承载力和水环境承载力作为广义水环境承载力的基础进行综合分析,并且利用水资源供需平衡和水资源承载压力度反映水资源承载力,利用水环境承载率反映水环境承载力. 结果表明:滇池流域TN和TP的水环境承载率分别为0677和0355,处于超载状态,是导致滇池流域严重富营养化的主要原因;水资源承载压力度为145,远大于供需平衡,同样也处于超载状态,实际水资源盈亏为-59 037×104 m3,缺失严重. 因此,滇池流域水质型和资源型缺水问题共同存在.      

区域水生态承载力多目标优化方法与例证

水生态承载力是指维系水生态系统健康状态下的人类活动阈值,揭示的是某一区域人类活动与水生态系统之间的耦合规律,可为水生态环境保护与经济社会的协调发展提供依据. 基于水生态承载力的概念,构建了区域水生态承载力指标体系,建立了区域水生态承载力多目标优化模型,采用模糊方法进行求解,并采用遗传投影寻踪方法对方案进行优选. 以浙江省湖州市为例进行实证分析,以污染物环境容量利用率作为情景方案设定的依据,分别设定了双指标(COD_Cr、NH₃-N)、三指标(COD_Cr、NH₃-N、TN)、四指标(COD_Cr、NH₃-N、TN、TP)3种控制方案. 结果表明,3种控制方案的优化结果均具有一定的可行性和合理性,并推荐四指标控制方案为优选方案. 四指标控制方案优化结果表明:2020年状态指标水环境容量利用率、生态用水比例分别为99.3%、59.1%;调控指标GDP增长速度、人口增长速度、城镇化率分别控制在7.4%、0.5%、70.3%以下,污水治理资金占GDP的比例为0.9%,第三产业比例为52.1%,化肥施用强度为251.0 kg/hm2;在此基础上,湖州市2020年可承载目标人口总量为350.0×104人,GDP为2 965.4×108元.      

环境承载力分析方法在嵩明县工业布局规划中的应用

环境承载力分析是国内外应用日趋广泛的一种环境规划理论和方法本文探讨了该方法在嵩明县环境保护工业布局规划中的应用。     

基于景气指数法的中国环境承载力预警

针对目前环境承载力预警相关研究不足的问题,采用景气指数法构建针对我国环境承载力的预警方法体系,并对我国2001年~2014年的环境承载力预警进行实证研究：在此基础上对我国31个省（直辖市/自治区）（不含港澳台地区）2004~2014年的环境承载力预警进行实证研究.结果表明：本研究建立的预警系统结果与真实社会经济发展趋势和环境承载情况吻合良好,预警效果显著,方法具有一定的可行性;预警结果显示：我国各地区环境承载力状态有所差异,全国整体环境承载力承载状态趋好,但未来依然要警惕可能面临环境承载力的超载情况,采取相应措施,减少经济发展对环境造成的压力,提高环境自身承载能力.     

台州市流域水环境承载力研究

采用指标体系评价法研究台州市椒江水系和金清河网水环境承载力,选取了水资源开发利用水平、经济社会发展水平、环境纳污水平、环境保护与治理水平四大类17个评价指标,通过层次分析法对椒江水系、金清河网两大流域水环境承载力现状进行评价,研究结果表明两大流域现状水环境承载力综合指数分别为0.7644和0.5808,属于山溪型流域的椒江水系水环境承载力能力远大于平原河网型的金清河网.并进一步设置了四种中远期情景方案,预测不同发展模式下水环境承载力变化情况,结果表明四种方案对提高流域水环境承载力贡献大小关系为:方案2>方案3>方案4>方案1,提高环保投入、加强环境治理水平的方案对流域水环境承载力提升最有利.     

水利工程环境影响研究若干问题探讨

本文简述当代水资源利用和水利工程环境影响研究的发展趋势,总结我国在水利工程环境影响研究上的进步,成绩和不足。着重提出加强水利工程环境影响研究和评价的六点建议:①强调价值观在环境影响评价中的指导作用;②深化和拓宽移民环境容量研究;③加强环境影响的经济评价研究;④开展水利工程环境影响的风险分析;⑤充实环境对策体系研究;⑥积极建立长期定位观测台站。     

水环境承载力中长期预警研究-以昆明市为例

基于系统动力学动态模拟仿真方法,构建水环境承载力预警方法体系,并以昆明市为研究对象,对其水环境承载力超载状态进行预警.研究结果显示：在目前发展情景（BAU）下,2015~2025年10a间,昆明市水环境承载力超载状态综合指数从1.78逐渐增大到2.22,水环境超载状态不断恶化;昆明市系统耦合协调度一直处于0.5~0.8之间,且社会总功效大于水环境总功效,社会经济子系统与水环境子系统互相拮抗;警度自中警转为巨警,信号灯由橙灯转化为红灯,昆明市未来面临着严峻的水环境承载力超载问题.