日照水库流域生态水文的调控与管理

近年来,水源地污染日益严重,已影响到人们的生产生活用水安全。日照水库水源地面临水质污染,氮、磷超标的现状,且急需解决。为改善和保证库区水源地水体水质,结合水库水源地的自然、社会特点,本文基于生态水文学从流域生态水文过程研究了生态水文格局的变化与水库富营养化的关系,阐述其调控的生态学原理、方法和作用,为水库水质管理提供了科学依据,对水资源的可持续利用具有重要的意义。     

三峡水库蓄水初期水生态环境特征分析

以2003年10月和2004年4月的两次现场调查数据为基础,分析三峡水库蓄水初期的水生态环境特征。结果表明,蓄水初期水库水体交换能力减弱,水库有机污染甚微,但水体TN、TP浓度偏高,水库整体处于中营养状态;根据水生态环境特征的差异性,水库水域可划分为3种类型区,即坝前水域、库区干流水域以及库区支流洄水河段。对主要影响因素进行分析,发现流速、营养盐含量及水温是影响水生态环境特征的主要因素,而由于各类型区的TP、TN等营养盐含量均较高,水温及流速已成为三峡水库水生态环境特征的控制性因子。探讨3类不同水域的富营养化敏感性,表明坝前水域及库区支流洄水河段是库区未来富营养化的敏感水域。     

潮汐河口水库型饮用水水源地保护区划分技术方法

长江口作为上海重要水源地，至今还没有依法划定水源保护区。目前国内的饮用水水源地保护区划分技术方法在潮汐河口水域应用时存在科学性差、适用性不强等问题。对国内外饮用水水源地保护区的划分方法进行了调研；研究了河口潮汐往复流特征、水污染排放、水环境特点，明确了河口水源库水质净化和防范突发污染事故风险的要求，提出了充分利用水库库区自净能力的划分原则和应用污染物最大流动距离法划分潮汐河口水库型水源地二级水源保护范围的技术方法。以氨氮作为特征因子分析水库的自净能力，认为库区作为一级保护区可以承担二级保护区的水质净化功能。以99%保证率的涨落潮流速并考虑季风的影响计算得到最大流动距离，并以此确定了青草沙水库的二级保护区范围上下游和横向边界范围。研究表明该方法概念清晰，简单实用，可靠性强。     

水文连通性对湖泊生态环境影响的研究进展

水文连通性对湖泊水资源调节、水质净化和生态安全等具有重要作用，但同时也可能带来潜在风险。因而厘清水文连通性对其生态环境的影响规律，对于开展水文连通性修复工作具有重要指导意义。基于广泛的文献调研，介绍了水文连通性的定义与内涵，分别综述了水文连通性对湖泊水文水动力、水质、水生态系统影响的研究进展。在此基础上，总结归纳了水文连通性通过改变水文水动力过程影响生态系统的路径：一是直接改变生境面积、植被格局和生物迁移繁殖特征，二是通过改变水质和沉积物特征而作用于生物的生长发育及其体内污染物累积转化过程。最后，对水文连通性变化的生态环境效应研究进行了展望：(1)加强对垂向连通性的研究以及拓展不同维度连通性耦合转化研究；(2）借助水动力-水质-水生态耦合模型研究水文连通性变化下的生态环境效应；(3）开展水文连通性的生态环境风险研究，并基于生态环境效益和社会经济效益权衡确定适宜的水文连通性。     

基于PCA和SOM网络的洪泽湖水质时空变化特征分析

2010年分4个季度对洪泽湖全湖20个样点的水质理化特征进行了定期监测,采用修正的卡尔森营养状态指数法（TSIm）综合评价了洪泽湖水质的营养状况,同时应用主成分分析（PCA）和自组织特征映射网络（SOM网络）分析了洪泽湖水质的时空变化特征。结果显示：除了水深（WD）和透明度（SD）,洪泽湖的pH、EC、NH+4 N、TN、TP、和CODMn等水质参数季节差异显著。TSIm综合评价结果表明洪泽湖4个季节的水质均呈富营养化状态,夏季富营养化程度最严重。PCA分析表明洪泽湖水质主要受离子和氮盐的控制,磷不是控制洪泽湖水质的最主要因素。SOM网络将全湖20个样点聚为G1、G2和G3三类,G1代表洪泽湖相对封闭的北部区域,有沉水植被分布,水质主要受围网养殖污染的影响;G2代表洪泽湖东部和南部区域,〖JP2〗航运繁忙,直接承接淮河入湖河水,水质主要受淮河入湖河水和航运的影响;G3代表洪泽湖西部水域,沿岸密布养殖池塘且人口密度大,水质主要受养殖废水和城镇生活污水的影响。研究认为,控制外源污染和恢复沉水植被是防治洪泽湖富营养化的有效途径     

南水北调东线湖群水体营养状态评价及其限制因子研究

湖泊富营养化问题是我国湖泊保护面临的紧迫问题,开展湖泊营养状态评价及其限制因子研究,对于富营养化湖泊治理和生态系统修复具有重要意义。该研究以南水北调东线工程调蓄湖群-高邮湖、洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖为研究区域,于2018年4月非调水期和10月调水期对调蓄湖群109个样点开展了系统监测,采用综合营养状态指数法对调蓄湖群营养状态进行了评价,运用多元统计分析方法分析了湖群富营养化特征及其限制因子。结果表明:同一水期内调蓄湖泊间水质指标不尽相同,各调蓄湖泊非调水期水质优于调水期,影响水质达标的主要因子为总氮和总磷。调蓄湖群调水期均处于轻度富营养状态,非调水期均处于中营养状态,非调水期优于调水期。透明度和叶绿素a是决定调蓄湖群富营养化水平的限制性因子。     

红枫湖水质变化趋势及原因分析

红枫湖是贵阳市重要的饮用水源地,自2007年集中治理以来,水质不断好转,基本达到预期目标。对红枫湖流域7个断面及4条入湖支流水质进行监测,研究2003~2012年10年的水质变化趋势和2013年年内变化趋势,并对引发水质变化的原因进行分析。结果表明,从2003年到2007年红枫湖水质急剧恶化,从Ⅲ类降到劣Ⅴ类;经过6年的集中治理,水质提升至目前的Ⅲ类、局部Ⅱ类,整体处于中营养状态,但受内源污染和外源生活污染等影响,部分断面仍存在TP、NH3-N、COD等超标现象。湖库水质季节性变化明显,受降雨及气温影响,在6月和7月出现轻度富营养化,其余月份均处于中营养状态。红枫湖4条入湖支流水质受到不同程度的污染,2011年后水质状况好转,但支流水体呈现受生活污染源污染的显著特征,主要表现为BOD5、粪大肠菌群超标。因此,对影响水质的污染源还需要增加处理设施,加强管理,以达到水源地水质的要求。     

基于CE-QUAL-W2模型的龙川江支库富营养化预测

支库水体由于流速缓慢、水温高且营养物质易于富集,较主库更易发生富营养化。通过立面二维水动力学和水质模型(CE-QUAL-W2)对金沙江乌东德水库蓄水(2020年)后龙川江支库的富营养状况进行了预测。结果表明:在水位较高的春季4月和汛末蓄水期8~9月,大于60%河段的表层水体中Chl-a浓度均超过64mg/m3,该时期富营养化风险较大;而在水位快速下降的泄水期5~7月及水温较低的冬季12~2月库区Chl-a值均未达到26mg/m3,富营养化风险相对较小。在此基础上,对影响支库藻类生长的主要因素进行了分析,在库区营养盐浓度均较充足的4月和8月,由于靠近河口段表层水域存在较为明显的水温分层及缓慢的流速,藻类在此区域大量聚集,且汇口处Chl-a浓度较上游库尾处来流分别提高了近70倍和100倍;干流对支流的倒灌影响有时会为支库提供有利于藻类生长的水动力和水温条件,并其也是龙川江支库营养盐的一个主要来源。通过对乌东德单独运行时的调度情景和削减入流营养盐的数值模拟表明,采用降低水库运行水位或"双重营养盐削减"的措施,均能够有效的达到制约支库库区富营养化的目的。     

湖库水环境质量评价及其变化趋势分析

为了全面掌握湖库的水质状况与污染现状,本文对其进行了水质污染特征、水质现状和湖泊富营养化状况3个方面的水环境质量评价。采用秩相关系数法对其进行了变化趋势分析。结果显示:影响湖库水环境质量的主要污染因子为总磷,枯水期水质状况为良好,平、丰水期水质状况为轻度污染,营养状态属中营养。对湖库的3个断面的高锰酸盐指数进行趋势分析得出:断面1在枯水期呈下降趋势,平、丰水期无明显变化(波动);断面2和断面3在枯、平、丰水期均无明显变化(波动)。     

太湖梅梁湾水源地示范区水质改善初探

基于改善环境、恢复生态系统的思路，在太湖梅梁湾水源地实施了旨在恢复水生植物的环境改善和生态修复工程。通过2003 年8月开展的本底调查及2003年9月~2004 年11 月的水质监测资料，对太湖梅梁湾水源地水质改善示范区水质的时空变化趋势和质量状况进行了研究与评价。结果表明，工程实施前示范区内各点位的透明度、总氮、氨氮、总磷、叶绿素a等指标均超标，水质为Ⅳ Ⅴ类，表现为富营养化水平；各项工程措施实施后水质有了明显改善，溶解氧明显升高，全年较2003年8月份升高34%，夏季较2003年8月也升高了17%，10个点透明度平均由0.29 m提高到0.35 m，增加了21%，强化净化区较外围区提高0.05 m。但是，上述水质改善仅是生态工程物理效应的结果，由于水生植物尚未恢复，因此，有些指标的改善并不明显，如叶绿素等。但在可以预见的将来，在水生植物得到恢复后，其水质改善的趋势将更加明显。     

赤水河流域枯水期水环境质量评价研究

赤水河是长江上游唯一没有筑坝的一级支流，是长江上游珍惜特有鱼类自然保护区，被誉为美酒河、美景河、英雄河和生态河，具有重要的保护价值。选取枯水期赤水河为研究对象，进行全流域的采样与分析，总计37个采样点。运用箱线图直观表现出各个水质指标的分布情况，并运用综合水质标识指数法得出赤水河枯水期的水质类别，进行水质定性评价，然后根据水质标识指数的变化分析了赤水河干流的水质空间分布变化特征。结果表明：赤水河水质总体较为良好，流域总体水质标识指数X1.X2为16；干流的水质标识指数X1.X2为15；各个支流来看，桐梓河、古蔺河和习水河的水质标识指数X1.X2分别为15、17和15，均为Ⅰ类水，水质与干流差别不大，但是盐津河污染较为严重，X1.X2为32，为Ⅲ类水，特别是TP浓度达到06 mg/L。各个采样点水质评价结果均为优秀（源头除外）。另外城镇污水对赤水河的影响不容忽视，要提高警惕，限制或减少城镇污水的排放     

汛前供水期神农溪库湾倒灌异重流特性及其对营养盐分布的影响

为研究三峡水库神农溪库湾水动力特性及其对营养盐分布的影响,于2013年汛前供水期对神农溪库湾水文、水质及水生态进行空间定点监测与分析。结果表明:2013年汛前供水期三峡水库干流水体依次以底层、中上层和表层倒灌异重流形式潜入神农溪库湾。受干流倒灌异重流影响,库湾营养盐自下游向上游逐渐降低,干流水体对库湾营养盐具有明显补给作用。水位变化过程会影响倒灌异重流的模式和范围,可通过水库调度来解决支流库湾水华和富营养化问题。     

中线调水对汉江下游枯水期的水安全影响研究

针对现状以及南水北调中线工程不同调水方案下的水文条件,从可利用水资源量和水环境容量两个方面来研究中线调水对汉江下游枯水期水量和水质状况的影响。以人均月可利用水资源量和人均月水环境容量作为评价指标,提出相应的水安全评价方法和评价标准,来定量评价调水前后汉江下游枯水期水安全的变化程度。研究结论认为：各调水方案对汉江下游水量安全的影响程度比水质安全大;调水对枯水期水安全影响较大的月份是12月、1月和2月,而11月、3月则要好一些;现状条件下的水安全评价结果都在“较为安全”级别以上,而各调水方案的实施对汉江下游水安全都有一定影响,其中以方案Ⅱ的影响最大,方案Ⅲ则由于引江济汉补偿工程的兴建,其水安全保障程度要高于其他方案.     

望虞河引清调水改善太湖水环境定量分析

以望虞河引清调水实践为背景，利用引水调水现状及实测数据，建立适合太湖的二维水量水质数学模型，并模拟计算调水前后湖体各项水质因子浓度的空间变化规律。结果显示：水利调度影响下太湖湖体中高锰酸盐指数、氨氮、和总氮的浓度大体上有所减小，改善率分别为60%、160%和92%，总磷稍有反弹，其指标恶化了44%，太湖湖体水质总体改善面积37%，主要集中在贡湖、梅梁湖及东部湖区这些引排水水流流经的区域，表明“引江济太”调水工程对改善太湖局部湖区水质、保障太湖供水安全具有重要意义，可为其他类似水域的水污染治理提供科学参考和依据     

江苏省沿江地区饮用水系统适应能力评估

在对饮用水系统适应能力界定的基础上,基于水源地、供水系统、用水系统、排污处理系统和社会系统等环节的适应性要素构建沿江城市饮用水系统适应能力评价指标体系和评价模型,并据此对江苏省沿江地区城市饮用水系统适应能力分异特征、类型及影响因素进行深入探讨。结果表明：长江南岸地区饮用水系统适应能力高于江北地区;从各子系统适应能力得分情况来看,需加大省辖市水源地的保护力度,合理规划港口、码头等的布设;加快江北地区供排基础设施的建设;培养经济发达地区的节水意识;提高全区的技术水平     

汉江中下游干流水质变化趋势及持续性分析

汉江是长江中游最大的支流,近年来水质污染日趋严重,且范围有逐渐扩大趋势。随着流域内经济社会发展用水量增长以及2014年南水北调中线一期工程建成引水,汉江中下游流域水资源、水生态环境压力日益显现,流域管理面临较大挑战。利用汉江中下游干流襄阳、仙桃和汉口3个主要的水质监测控制断面1998~2011年实测水质资料中5个水质项目,采用季节性肯达尔检验法对其项目进行了变化趋势检验与分析,并用叠加型指数法验证趋势分析的合理性;结合Hurst指数分析了趋势变化的持续性,结果表明季节性肯达尔检验法方法合理,持续性分析结果可预测未来水质变化,并为水环境保护和管理提供技术参考。     

基于线性变换的水质综合评价方法

对于多个因子的水质综合评价存在很多不同方法,尚未形成公认的权威评价方法。因而,对水质综合评价方法进行探索有利于积累研究经验,丰富方法手段。在把数据向[0 1]区间标准化的基础上,通过线性空间变换,把水质样本数据与《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)数据转换到同一线性空间。计算水质样本数据向量与5类水质划分等级标准数据向量的欧式距离,把欧式距离的最小值作为水质类别辨别的依据,最终得到水质的综合评价结果。借由已经公开发表的19个断面水质监测数据,运用大型工程计算软件Matlab 2010b进行计算,并与变权欧式距离模型、灰色聚类法、模糊综合指数法和BP神经网络法的评价结果相比较,符合性较好,验证了线性空间变换法应用于水质综合评价的科学性和合理性。方法可用于水质综合评价。在不对污染因子进行加权的情况下,基于线性变换的水质综合评价方法,获得的评价结果较轻。对于被评价为同一类水质的不同监测断面,可以借助"评价单元与5级水质标准的欧式距离矩阵",对评价单元水质差异进一步辨识。     

龙岩市省控断面水体中多环芳烃的污染特征、风险评价

对九龙江流域龙岩市省控断面2011年秋季、2012年冬季以及2012年春季河水中多环芳烃(PAHs)进行了分析。结果表明：该控断面河水中PAHs总量浓度变化为99~1788 ng/L，其组成特征是以3环(567%)、5环(246%)和4环(151%)为主，表明3环、4环及5环PAHs是九龙江流域龙岩市省控断面水中PAHs的最主要成分。地表水健康风险评价结果显示，红坊赤坑、雁石桥、捷步桥、顶坊4个采样点苯并\[a\]芘(BaP)毒性当量值(EBaP)均超出我国环境保护部(CEPA)制定的EBaP=2.8 ng/L的国家标准     

滇池水环境治理的“调水”“活水”工程

3.40MaB P，沿普渡河断裂发育的普渡河和沿小江断裂发育的小江均汇入到昆明盆地，形成滇池，并产生厚达千米的堆积物。早更新世晚期，金沙江贯通，导致普渡河和小江均倒流汇入金沙江，从而滇池处在金沙江、珠江和红河三大水系的风口的位置，滇池的补给系数变小，换水周期增长。近几十年来，污染物的输入和积累，导致滇池水质急剧下降。因此滇池水环境的整治，除了减少污染物的输入外，建议在禄劝县引掌鸠河的水入螳螂川，并流入滇池。滇池的集水面积增加到16 066 km2，滇池的入湖地表径流量就增加到26.64×108 m3，换水周期减少到197.2 d。与此同时使滇池在昆明向北流出，污染物不再扩散到整个湖泊，这样便可较好地解决滇池污染，整治滇池的水环境。     

中线调水工程实施后汉江下游水运条件与沿江地区发展——以荆门市为例

南水北调中线一期调水方案，拟定在汉江中下游建设系列补偿工程，即兴隆枢纽、引江济汉、局部航道整治和部分闸站改建4大工程，以减少因调水可能给汉江中下游造成的不利影响。补偿工程实施后，不仅会改变汉江下游水文条件和湖北中部河网格局，而且使汉江下游水运条件也发生新的变化：一方面可一定程度地提升河道的通航能力，另一方面开辟了新航道，改变下游水运格局。汉江中下游水运条件的变化，给沿江地区经济发展必将带来新的影响。荆门是汉江中下游交接处临江最大的省辖市，针对目前面临的发展水运的机遇及汉江水运存在的问题，应采取有力措施，振兴汉江水运，构建地方经济发展的新支点