基于水资源合理配置的河流“双总量”控制研究——以河北省唐山市为例

河道的最小控制流量和最大纳污控制量（简称“双总量”）是维系河流健康的决定性因子。论文初步建立了基于水资源合理配置的河流“双总量”控制研究技术框架,并对唐山市月尺度的“双总量”控制指标进行核算。通过水资源合理配置,除个别枯水年份和连续枯水年份外,唐山市河道的最小控制流量均可得到满足。在基准年、2010年和2020年3个规划水平年,唐山市规划河流COD的最大纳污控制量分别为16357．57、12659．19和11572．50t／a;NH3-N的最大纳污控制量分别为907．80、660．27和580．09t／a。在统一水资源配置平台上制定的“双总量”控制指标,从根本上保障了竞争用水条件下河流生态需水,客观确立了规划水平年河道纳污能力的年内分配,并整体上提高了河流的最大纳污能力。     

北京市水资源管理“三条红线”指标体系与评价方法

为将最严格的水资源管理制度落到实处,实现制度的可量化和可操作化,论文构建了水资源管理“三条红线”指标体系,分阶段与国家“五年规划”同步实施,并提出“三条红线”评价方法。然后以北京市为例,预测其2015 年“三条红线”控制指标的目标值;在此基础上对北京市各区县2011 年的水资源管理“三条红线”进行评价,并对达标情况进行分级。最后,分别给出各区县水务管理改进重点和方案。房山区和大兴区为5 级区,总量控制、效率控制和污染控制均需加强;城六区为4 级区,总量控制和效率控制是管理重点;通州区和昌平区为3 级区,需要加强污染控制;门头沟区、顺义区和延庆县为2 级区,水资源管理重点各不相同;怀柔区、平谷区和密云县为1 级区。     

千岛湖现状水质评价及纳污能力研究

千岛湖千岛湖即新安江水库,是我国长三角地区最大的淡水人工湖和重要的水源地,生态战略地位极为重要,是我国现阶段不可多得而亟需保护的水生态区域之一。开展千岛湖水环境功能区纳污能力核定,在此基础上控制区域排污总量,是落实科学发展观,有效保护千岛湖水资源,防止水污染的一项重要基础巩工作。本研究在充分调查千岛湖周边社会经济、水文、水质、污染源、水环境目标的基础上,对千岛湖的污染物入湖量进行了系统的研究。在确定千岛湖功能区不同水质指标纳污能力计算方法后,对千岛湖的污染物入河量(COD、NH3-N、TP、TN)展开了计算。计算显示:现状污染负荷法计算出千岛湖COD、NH3-N和TP指标纳污能力分别为16420 t/a、2225t/a和434 t/a。狄龙模型计算得出湖区TN现状1.0 mg/L时的纳污能力为3970.21 t/a,2020年0.8 mg/L和2030年0.5mg/L目标值时的纳污能力分别为3176 t/a和1985 t/a。     

黄河河流生命需水量浅析

通过对河流健康意义、黄河健康现状的分析,提出了黄河河流生命需水量的概念。在一定的水量和流量范围内,河流自身具有一定的自我调节能力和抵御破坏的能力,随着水量(流量)的下降,其抵御破坏的能力也逐渐下降。文章强调“一旦河流水量(流量)低于其生命需水量,河流系统就不能自控而产生恶变或崩溃”,强调“河流抵御洪水能力的极端重要性”和“洪水对恢复河道过流能力的特殊意义”,强调“依靠河流自身的抵抗能力已难以恢复其生命活力,必须借助外力”,强调“人类必须无条件设法满足此水量”。目前,围绕河流生命各方面需水量的确定和维护河流生命的技术措施研究尚处于初级阶段。     

岐江河城区段污染物总量控制研究

实施水污染物总量控制是改善水环境质量的重要措施,在环境管理工作中将发挥巨大的作用.通过对岐江河中山城区段污染源排污现状的分析评价、水体纳污能力的计算和排污口污染物控制总量的研究,明确了岐江河城区段的最大允许纳污量,并提出了污染物的总量控制方案和污染物排放削减建议.实施污染物总量控制研究,不仅为岐江河城区段水环境管理从定性向定量转变提供了依据,而且也为其它河流开展总量控制研究提供了借鉴.     

开都－孔雀河流域纳污能力分析及水资源保护措施研究

随着流域工农业和社会不断发展,大量工农业废水和生活污水排入河道,使得水环境污染状况越来越严重,文中针对开都－孔雀河流域现状,采用河流一维模型和湖库非均匀混合模型,分析计算了开都－孔雀河流域各主要河流水功能区纳污能力,制定了污染物总量控制指标,并针对流域环境及污染特点,从工程措施、监督和管理措施两方面,提出了切实可行的水资源保护措施。     

太湖流域丹阳市水体纳污能力分析及总量控制规划

文章分析了太湖流域丹阳市的水质状况及废水排放情况,并根据丹阳市各条河流的水质管理目标,由各河流水文资料及相关参数计算出水体纳污能力,同时提出了太湖流域丹阳市各条河流的NH3-N和COD总量控制方案,为水资源保护与管理提供依据。     

大沽河干流青岛段纳污能力及排污总量控制分析

在分析了大沽河干流青岛段水质现状的基础上，指出该研究区域的主要污染物为COD、NH3-N。根据其水域功能类别的水质标准，并且根据大沽河在枯水期没有流量的具体情况，在此时段把大沽河概化为多个坝上水库组成．利用水库水质模型计算水体纳污能力；在丰水期和平水期，利用河流水质模型计算水体纳污能力。在此基础上提出了大沽河干流青岛段COD（化学需氧量）、NH3-N（氨氮）的总量控制方案，对超过允许纳污量的河段要进行削减，使削减后的污染源排放的污染物达到排放标准。最后针对大沽河污染的实际情况，提出了保证总量控制目标实施的具体措施以及污染物防治的对策和建议，为该水域水资源保护和管理提供依据。     

针对水功能区划水质目标的可用水资源量联合评估方法

受人类活动和气候变化的影响,我国水资源的外部环境与内部条件发生了很大变化。从水资源可持续利用的评价、规划与管理的角度,急需搞清楚一条河流在一定的“生产、生活用水”条件下,为满足水功能区划水质目标和一定河道生态需水要求,究竟有多少可用和能够调配的水资源量,以及满足水功能区划目标所需削减的污染负荷。为此,论文综合考虑水量与水质的联合评价问题,提出“可用水资源量”的概念,并结合水功能区划目标,提出单元系统水量水质模型和多河段系统的可用水资源量评估方法。将该方法应用到滦河流域,经模型计算分析,1998年滦河未超标河段中在满足水功能区划目标下可新增取水5.1×10⁸m³,水资源最大利用率为43%(现状为30%)。如果改变用水方式,重新配置水资源后水资源最大利用率可达到54%。     

新疆开都-孔雀河流域水功能区纳污能力计算研究

文中根据新疆开都-孔雀河流域主要水体水质现状,选取COD、NH3-N和矿化度作为控制参数,采用河流和湖泊纳污能力计算模型,分析计算了流域主要水体各水功能区的纳污能力,从而为开都-孔雀河流域水资源管理和污染控制规划提供科学依据,以实现流域水资源可持续利用.     

总量控制模式转型期阿什河排污削减规划研究

经过"十一五"和"十二五"期间的污染减排行动,我国河流污染总量控制处于目标总量控制向容量总量控制的转型阶段。有必要在前期减排的基础上,面向水质目标管理,进行基于流域容量总量控制的排污新规划。这对于污染较为严重的城市内河尤为重要。该研究以松花江流域阿什河支流的综合治理为背景,按照水功能区划分的水质目标,采用WASP模型对阿什河下游哈尔滨段的动态COD纳污能力进行核算,并提出下一阶段污染负荷削减目标。计算结果表明:在90%水文设计保证率下,还需要削减约1万t/a的COD排放量,才能使目标区域安全的控制在Ⅳ类水体。该研究为政府部门执行《水污染防治行动规划》("水十条")提供了技术手段和政策建议参考。     

三峡蓄水对小江CODCr、NH3-N及TP纳污能力的影响

三峡蓄水后的高水位条件下,长江支流小江回水区水域水文情势发生变化,流速减小,水域污染物浓度本底值发生变化,水环境参数与天然河道相比改变很大,纳污能力受到很大的影响.根据小江水功能区划及水功能区水质目标,分析计算蓄水前后CODCr、NH3-N及TP纳污能力总量的逐月值和年总量.结果表明:每月的CODCr、NH3-N、TP的纳污能力受流量、流速、水位和水质控制目标的影响,蓄水后每年CODCr纳污能力总量减少约20.59%,NH3-N的纳污能力总量减少约22.22%,TP的纳污能力总量减少约23.08%.小江回水区水域纳污能力减小是蓄水后富营养化现象增多的重要因素之一.     

城市河流纳污能力的动态研究

随着城市经济的快速发展,城市流域水环境污染问题日益突出。为了控制和治理城市河流污染,研究城市河流的纳污能力是必要的。针对城市河流动态变化的特征,研究城市纳污能力的动态性。以西安市灞河干流为研究对象,分析纳污能力的动态要素,选择确定污染源、排污口概化方式和水质目标等因子的动态变化特征,建立动态纳污的计算方案,采用标准一维水质模型,计算分析不同来水频率(90%、75%、50%)条件下年际纳污能力变化以及2010年的年内纳污能力变化。纳污能力的动态研究为实施水污染总量控制提供依据,也为河流水环境污染防治和环境管理决策提供理论依据,具有现实意义。     

我国森林资源产品流动及其变化特征分析

论文运用物流分析的基本思想,基于我国森林资源产品产量、贸易量统计资料,采用统一单位“原木当量”(m₃),估算了1981～2000年森林资源采伐和产品加工环节的资源流量,进而分析我国森林资源产品流动的变化特征。结果表明,我国从“六五”(1981～1985年)到“九五”(1996～2000年)期间,消耗森林资源量分别为10230×104、11678×104、13444×104和16962×104m₃/a,呈加速增长趋势。其中,来自国外的资源流量占总流量的比重呈增加趋势,“六五”期间占19.1%,到“九五”期间上升为48.3%。流入资源以原木、木浆、纸及纸板、胶合板为主,它们主要来自北美、东亚、东南亚地区,有来源多地区化的变化趋向。森林资源在“六五”期间主要流向原木锯材类产品加工,随着产品流向结构的逐步改善,更多的资源流向人造板类产品的生产消费;纸类产品生产消费的资源流量增加迅速,但主要来自国外。     

安徽铜陵地区河流生态系统健康的多指标评价

根据安徽铜陵地区河流2010年水生态调查数据,构建了涵盖上覆水体、沉积物、水生生物和河流物理栖息地质量等要素的河流生态系统健康评价的候选指标体系.采用主成分分析与相关性分析方法进行指标筛选,构成河流健康综合评价指标体系,以基于方差赋权的综合指数法作为评价方法,评判多指标下的河流健康等级状况.结果表明,铜陵地区河流生态系统的60个采样点中仅2个达到“健康”等级,16个达到“亚健康”等级,33个为“较差”等级,剩余9个为“疾病”等级,铜陵地区河流生态系统退化较为严重.矿山开采活动、农业面源污染和生活污水排放是导致铜陵地区河流生态系统健康恶化的主要原因.     

WASP水质模型在兰江流域水体纳污能力计算中的应用

基于WASP7.3模型,分别采用解析公式法和模型试错法计算兰江流域COD和氨氮的水体纳污能力。结果表明,90%水文保证率下,研究区基于解析公式法的COD和氨氮总纳污能力分别为10616.9 t.a-1和157.6 t.a-1,基于模型试错法的COD和氨氮总纳污能力分别为11208.3 t.a-1和184.7 t.a-1。解析公式法和模型试错法计算所得各河流COD和氨氮纳污能力大小顺序完全一致,COD纳污能力大小依次为:梅溪>兰江>衢江>金华江>甘溪>赤溪>游埠溪;氨氮纳污能力大小依次为:梅溪>兰江>金华江>衢江>甘溪>赤溪>游埠溪。     

阿什河流域水环境容量及污染物总量控制研究

根据阿什河流域的水质状况和污水排污现状,利用水质模型模拟了河流水质变化情况,应用完全混合条件下的水环境容量模型计算了规划水平年河道枯水期COD和氨氮的水环境容量,最后提出了阿什河流域的水污染总量控制相关措施建议.     

水资源管理“三条红线”约束下的城镇化水平阈值分析——以张掖市为例

水资源与城镇化的关系问题是水科学研究的热点,二者之间存在着复杂的交织关系。论文选取典型干旱区城市张掖市为研究对象,以最严格水资源管理制度为约束条件,基于水资源约束下的城镇化水平阈值计算思路,引入节水量和灰水足迹测算方法改进了传统水量水质双要素水资源承载力计算模型,并在此基础上统筹可供水量、可节水量及水功能区纳污能力构建了水资源管理“三条红线”约束下的城镇化水平阈值计算模型;通过分析张掖市城镇化水平与水资源开发利用的历史数据并进行情景模拟,对2020年和2030年张掖市城镇化水平阈值做出了预测。结果表明：1）在水资源开发利用红线约束下,到2030年张掖市可利用水资源量为23.02×10⁸ m³,与现状基本一致,且以当前的水资源开发利用水平,水量承载能力难以支撑政府未来规划中的城镇化进程与经济增长的用水需求;2）严格遵照用水效率控制红线中所规定的用水定额标准时,张掖市将有望改善水量承载能力不足问题,且到2030年时,水量承载城镇人口能力可达331.91×10⁴人,其中水量承载能力提升主要得益于农业部门节水;3）在水功能区限制纳污红线的约束下,2030年张掖市水质可承载能力上限为62.47×10⁴人,仅为规划城镇人口数量的78%,水质可承载能力对城镇化进程形成了强烈的约束作用,约束力主要来自于城镇区域氨氮排放;4）在水资源管理“三条红线”约束下,到2030年时张掖市城镇化水平阈值上限为48.05%。     

“耕地总量动态平衡”政策驱动下中国的耕地变化及其生态环境效应

土地政策是影响土地利用及生态环境变化的一个重要的驱动因素。论文分析了“耕地总量动态平衡”政策对中国的耕地变化及其生态环境效应的影响,结果表明,“耕地总量动态平衡”政策对中国耕地的数量变化产生了积极作用,主要表现为:非农建设占用耕地的势头总体上得到遏制,全国及各省(市、区)基本实现耕地占补平衡,促进了农地整理工作的开展。但是,该政策对中国耕地的质量变化的影响却相反,在全国实现耕地占补平衡的情况下,耕地的总体生产能力呈下降趋势,同时,对生态环境产生了一定的负面效应。在此基础上,论文提出了重新审视“耕地总量动态平衡”政策的可行性,以“保护和提高耕地综合生产能力”替代“耕地总量动态平衡”以及根据土地资源区域差异采取不同的具体措施等对该政策加以调整的思路。     

小流域水环境规划方法框架及应用

在界定小流域概念的基础上,将流域分析方法引入到小流域水环境规划中,初步建立了典型小流域水环境规划方法框架.该方法遵循了污染物在小流域中的运移规律,针对影响河流水质的主要因素--"源头-途径-末端-汇",采取了相应的对策措施,能够反映出不同污染物对流域水质的影响规律.以云南省寻甸县牛栏江小流域为例,在对其水环境现状分析及发展趋势预测的基础上,进行了水污染控制单元的划分,以确定重点污染控制区域和敏感地带,同时制定了其总量削减计划,提出了以水土流失防治、点源和面源控制、河道生态修复及河流内源疏浚为主体的水环境规划方案.该方案实施后,COD_Cr和NH₃-N可分别削减1 857和125 t/a,达到了预期目标.