构建适应新国土空间规划的流域空间管控体系

优化空间格局、强化空间管控是我国新时期生态环境保护及资源开发利用顶层设计的一项重要战略任务。近年来，《生态文明体制改革总体方案》《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》等一系列文件，明确提出在国土空间规划中强化生态文明建设理念传导、落实多规合一、突出用途管制等重大调整。流域水生态环境空间管控体系亟须转型，适应国土空间规划体系改革调整等带来的新形势、新要求。本文在详细梳理流域水生态环境空间管控体系演变历程的基础上，深入分析新时期形势和要求，进一步扩充完善了原有体系：创新水功能区、控制单元的功能定位，突出流域完整性与系统性，初步提出了包含全国—流域—水功能区—控制单元—行政区划的空间分区构想；细化设计了统筹水资源、水生态、水环境的目标指标体系；明确了突出功能用途的生态环境管控措施和责任落实体系，为下一步流域水生态环境空间管理政策顶层设计提供决策参考。     

蒙溪河流域水环境污染及演变趋势研究

研究采用Arc GIS确定蒙溪河流域研究范围,在此基础上进行水环境污染现状及演变趋势分析、污染源调查和水环境容量计算。结果表明:蒙溪河流域水质超标情况较严重,主要超标因子为:COD、TN和TP,COD和TP的压力主要集中在平水期,TN压力主要集中在枯水期;污染源汇入主要集中在4#-9#点位之间。蒙溪河流域污染物入河量从大到小依次为:农业面源、城镇生活污水、农村生活污水、规模化畜禽养殖、畜禽散养和底泥污染。蒙溪河流域达标需削减污染物量:COD为217.755t/a,NH_3-N为24.683t/a,TN为75.710t/a,TP为10.774t/a。     

宜昌市沮漳河流域当阳段水环境现状调查与评价

对宜昌市沮漳河流域当阳段的水环境进行了调查和评价。通过区域自然环境、社会经济发展、水体功能区、水环境容量等分析以及多个断面数据的监测,表明沮漳河流域当阳段水环境质量不能满足III类水体功能区要求,主要超标因子为高锰酸盐指数、NH3-N、BOD5、TP、石油类,主要受沿岸工业废水、生活污水及农业面源污染所致。     

濛阳河流域(成都段)污染源解析及对策研究

为改善濛阳河流域(成都段)水环境现状,提出合理有效的水环境治理措施,根据实测数据对流域水质现状进行分析,并参照《全国水环境容量核定技术指南》中规定的计算方法,对流域主要入河污染物的量进行计算。结果表明,濛阳河流域彭州出境断面水质不稳定达标,主要超标污染物为总磷,COD、氨氮不稳定达标。流域内COD、氨氮、总磷总入河量分别为805.41t/a、129.96t/a、31.17t/a。按污染源分类,生活污染源对COD、氨氮、总磷的贡献率最大,分别为60.60%、48.82%、43.27%,其次是农田面源。按区县分类,濛阳镇和九尺镇对流域污染负荷贡献较大。根据污染源解析结果,有针对性的提出污染治理对策,为濛阳河流域水环境治理提供依据和思路。     

基于流域视角的水环境综合治理规划研究——以江苏省淀山湖为例

以流域为单元进行水资源综合规划和管理是实现水环境改善的重要途径。本文以太湖流域第二大省界湖泊—淀山湖为例,在综合分析流域水环境质量基础上,利用GIS 分析工具划分流域治理片区并制定分区管控策略。根据流域所含骨干河流流向、骨干河流与淀山湖交汇特点、上中下游不同河段及镇域行政边界,将淀山湖流域分为吴淞江流域、千灯浦- 淀山湖流域、昆南湖荡流域、元荡湖荡流域、太浦河流域五大片区138 个子评价单元。通过水环境容量与压力两类空间叠加分析,构建形成污染重点减排区、污染综合治理区、产业绿色化提升区、生态环境保育区等四个类型区域,并提出差异化的产业准入和环境治理措施。本研究不仅为以流域为治理单元的水环境治理规划提供了较为可行的技术体系,而且为太湖流域水环境综合整治思路创新提供了可借鉴的案例。     

梁子湖流域水环境功能区划及水质现状分析

“水是生命之源,生产之本。”近几十年来,由于人类活动对自然界的影响越来越大,水环境的污染问题也越来越突出,其造成的危害和影响越来越受到人们的关注。水资源总量是有限的,因此合理的规划开发利用水资源显得尤为重要。本文针对梁子湖流域存在的水环境水质恶化的问题,依据其水环境功能区划,通过对水质现状的监测,利用透明度、DO、BOD、COD、NH3-N、TP六个指标作为梁子湖水质研究的主要水质指标,并对监测结果进行分析,依据其检测结果进行流域控制单元的划分,同时加强水质管理,从而达到优化梁子湖流域水环境区划功能的目的,并对做好水资源保护工作有着重要的现实指导意义。     

省域水环境保护政策实施效果评价的指标体系构建与实证研究

本文以湖北省"十二五"环境规划的水环境保护指标为主要依据,采用压力—状态—响应(PSR)模型,从污染排放强度、水质改善效果、水资源利用和污染减排效率三个维度出发,建立湖北省"十二五"水环境保护政策评价指标体系,对政策的实施效果进行量化评估。结果表明:湖北省"十二五"期间水环境保护政策实施效果呈逐年上升趋势,从二级指标来看,政策实施在污染排放强度以及水资源利用和污染减排效率两方面均取得较好的成效,但在水质改善方面效果不明显甚至有所下降。建议湖北省在"十三五"期间以至接下来更长的一段时期内,首先要重点加强省内各局部区域的水环境承载能力评估,并依据评估结果对现有的产业布局进行有效的调整;其次应进一步强化环境监测和管理力度,以减少可能的非法排污。本文构建的指标体系对进一步促进省域水环境保护政策实施效果评价的规范化、合理化不无借鉴意义。     

水源型流域污染系统控制科技支撑战略

创新水源型流域污染系统控制科技支撑战略,对我国流域水环境综合治理与管理具有前瞻意义.文章从引导科技支撑发展方向,发展多维流域认知系统,创立流域系统控制知识,创新水源流域环境技术,建立流域水环境经济学与完善流域环境管理体系六个方面构建了水源流域污染系统控制的科技支撑战略体系;从制定水源型流域环境区划、水源型流域安全发展规划、水源型流域环境保护规划与水源型流域保护工程规划四个方面提出了水源型流域污染系统控制科技支撑的战略行动;从转变治理方向、改变治理目标与调整控制范围、优化监控指标等方面提出了水源型流域污染系统控制科技支撑的战略建议.     

滹沱河流域水环境观察

正滹沱河是石家庄市的母亲河,上世纪60年代以后,随着岗南、黄壁庄两大水库的建成蓄水,以及屡禁不止的生活、工业污水乱排,流域水环境严重恶化。近年来滹沱河生态综合治理已初见成效,但并不标志着全流域污染的根本好转。我们期待环境保护的区域合作,污染治理技术的进步,政府的有所作为、企业的自觉、社会公民的普遍觉醒和参与,来改变整个滹沱河流域水环境状况。     

基于LMDI模型的乌鲁木齐工业废气排放影响因素研究

本文运用对数平均的LMDI 分解模型,选取工业SO₂、工业烟(粉)尘排放量作为污染物指标,将2006—2013 年,乌鲁木齐工业废气排放量影响因素分解为规模效应、结构效应、技术效应,考虑到技术效应机制的复杂性,进一步将技术效应细化为污染治理效应和清洁技术效应。研究结果表明:规模效应和结构效应增加乌鲁木齐工业废气排放,其中规模效应对工业废气排放量贡献率由2007 年的119.10%增加到2013 年的263.03%,结构效应对工业废气排放量的增加也起到一定的促进作用,但影响效果远低于规模效应,年贡献率均低于10%,技术效应阻碍工业废气排放的增加,贡献率由2007 年的-19.86%增加到2013 年的-172.50%。制造业和电力、燃气及水的生产和供应业废气排放量占工业废气排放总量的70% 左右,是乌鲁木齐工业废气污染的主要行业。清洁技术效应对SO₂ 的减排起促进作用,是阻碍工业SO₂ 排放量增加的主要因素。污染治理效应是工业烟(粉)尘的减排主要因素,说明目前乌鲁木齐工业烟(粉)尘的减排依赖于排放后的治理。     

流域比较视角的钱塘江与黑河流域水资源问题及对策研究——基于水足迹核算分析

产品贸易及水权交易使得水资源问题"跨流域化",不再单纯是流域内部管理问题。本文从流域比较视角出发,在区分蓝、绿、灰三种水足迹的基础上,应用水足迹模型,测算了两流域典型地区的水足迹,进行流域水资源问题对比分析,并分析了经济发展模式对流域水资源可持续性的影响。结果发现,杭州市经济用水中灰色水足迹占总量的90%,而张掖市经济用水中绿色水足迹占总量的60.8%,说明钱塘江流域水资源问题在于质,而黑河流域水资源问题在于量;经济发展模式中的产业结构、水资源开发效率、工业化路径等影响流域水资源可持续利用,同时基于GDP导向的流域间的水资源逆向配置,更加剧了流域水资源矛盾。最后根据流域对比结果提出治理措施,从而形成流域间协作的良性循环。     

流域排污权初始分配模型构建及应用研究——以淮河流域为例

流域排污权初始分配受环境现状、经济发展、社会公平、科技水平等多种因素的影响,将各因素细化成污染物入河排放量、河段长度、人均GDP、地区开发指数、非农人口比例、贫困地区倾斜指数、人口总量、出境断面水质达标率等指标,通过层次分析法确定指标权重,建立了流域排污权初始分配的综合模型。以淮河流域限排总量(COD、氨氮)为目标总量,以流域内各行政单元为主体,进行了初始分配模型的应用。在淮河流域排污权初始分配中环境现状、经济发展因素权重较大,而社会公平、科技水平权重较小。模型的分配结果既弥补了以往分配模型中片面强调某些原则的缺点,具有综合全面的特点,又通过指标权重的方式区分了影响大小不同因素的作用差异。     

Reducing Streamflow Forecast Uncertainty: Application and Qualitative Assessment of the Upper Klamath River Basin,Oregon1

Abstract: The accuracy of streamflow forecasts depends on the uncertainty associated with future weather and the accuracy of the hydrologic model that is used to produce the forecasts. We present a method for streamflow forecasting where hydrologic model parameters are selected based on the climate state. Parameter sets for a hydrologic model are conditioned on an atmospheric pressure index defined using mean November through February (NDJF) 700‐hectoPascal geopotential heights over northwestern North America [Pressure Index from Geopotential heights (PIG)]. The hydrologic model is applied in the Sprague River basin (SRB), a snowmelt‐dominated basin located in the Upper Klamath basin in Oregon. In the SRB, the majority of streamflow occurs during March through May (MAM). Water years (WYs) 1980‐2004 were divided into three groups based on their respective PIG values (high, medium, and low PIG). Low (high) PIG years tend to have higher (lower) than average MAM streamflow. Four parameter sets were calibrated for the SRB, each using a different set of WYs. The initial set used WYs 1995‐2004 and the remaining three used WYs defined as high‐, medium‐, and low‐PIG years. Two sets of March, April, and May streamflow volume forecasts were made using Ensemble Streamflow Prediction (ESP). The first set of ESP simulations used the initial parameter set. Because the PIG is defined using NDJF pressure heights, forecasts starting in March can be made using the PIG parameter set that corresponds with the year being forecasted. The second set of ESP simulations used the parameter set associated with the given PIG year. Comparison of the ESP sets indicates that more accuracy and less variability in volume forecasts may be possible when the ESP is conditioned using the PIG. This is especially true during the high‐PIG years (low‐flow years).     

黄河流域生态效率时空分异特征及其影响因素研究

黄河流域生态系统脆弱、内部发展差异悬殊，探明黄河流域生态效率时空分异规律及其影响因素可为流域高质量发展提供重要保障。本研究基于黄河流域9省份2000—2018年经济、资源、环境相关的64个指标数据探索黄河流域生态效率，采用熵权法、全局SBM为基础的Global-Malmquist-Luenberger指数模型和变系数模型对生态效率时空变化趋势和影响动因开展实证研究。结果表明：① 2001—2018年，黄河流域整体生态效率虽有一定提升，但沿黄9省份平均水平均低于全国水平，且两极分化严重。随时间渐近，生态效率高值区（1.0以上）在流域下游聚集，生态效率低值区（0.2 ～ 0.6）向流域中部收缩。②时序影响分析发现，经济发展对生态效率正向驱动效果明显，科技创新的影响由正转负，环境治理和对外开放暂未发挥积极作用。③空间影响分析发现，上、中、下游存在显著的影响因素异质性。基于此，针对性地提出分区实施产业协同发展、优化环境治理投资、改善对外贸易结构、从全过程挖掘污染减排潜力等政策建议，为推动黄河流域经济发展与生态保护的均衡发展提供支撑。     

太湖流域水资源综合规划数模研究--水质模型的建立与率定

太湖流域水资源综合规划数模研究建立了一个覆盖全流域的，包括污染负荷模型、河网湖泊相耦合的水量水质模型的数字流域系统。该系统实现了流域的耦合求解，已在流域水资源规划中发挥了重要的作用。本文建宴了流域水质模型，并在水量模型率定的基础上进行了水质模型的率定。率定结果与实测数据吻合较好，相对误差多在30％之内，一定程度上反映了太湖流域的水质概况。     

Role of wetlands in reducing phosphorus loading to surface water in eight watersheds in the Lake Champlain Basin

A landscape-level approach was applied to eight rural watersheds to assess the role that wetlands play in reducing phosphorus loading to surface waters in the Lake Champlain Basin. Variables summarizing various characteristics of wetlands within a watershed were calculated using a geographic information system and then compared to measured phosphorus loading through multiple regression analyses. The inclusion of a variable based on the area of riparian wetlands located along low- and medium-order streams in conjunction with the area of agricultural and nonwetland forested lands explained 88% of the variance in phosphorus loading to surface waters. The best fit model coefficients (P_load = 0.86Ag + 0.64For – 30Ripwet + 160) suggest that a hectare of riparian wetland may be many times more important in reducing phosphorus than an agricultural hectare is in producing phosphorus. These results provide additional support for the concept that protection of riparian wetlands is an important management strategy for controlling stream water quality in multiuse landscapes.     

南四湖流域水环境承载力评价指标体系构建

针对目前水环境承载力概念及评价指标体系研究中存在的问题,构建了流域水环境承载力概念模型,根据评价指标筛选原则,建立了南四湖流域水环境承载力评价指标体系,包括水环境承载能力、水环境压力、水环境承载状态和社会经济调控能力4部分,共有57个具体指标,从而为制定流域保护规划和管理政策提供技术支持,为寻求流域水环境承载力的提高途径和措施提供科学依据。     

Hydroclimatology of the Mississippi River Basin

Model estimated monthly water balance (WB) components (i.e., potential evapotranspiration, actual evapotranspiration, and runoff [R]) for 848 United States (U.S.) Geological Survey 8‐digit hydrologic units located in the Mississippi River Basin (MRB) are used to examine the temporal and spatial variability of the MRB WB for water years 1901 through 2014. Results indicate the MRB can be divided into nine subregions with similar temporal variability in R. The WB analyses indicated ~79% of total water‐year MRB runoff is generated by four of the nine subregions and most of the R in the basin is derived from surplus (S) water during the months of December through May. Furthermore, the analyses showed temporal variability in S is largely controlled by the occurrence of negative atmospheric pressure anomalies over the western U.S. and positive atmospheric pressure anomalies over the eastern U.S. coast. This combination of atmospheric pressure anomalies results in an anomalous flow of moist air from the Gulf of Mexico into the MRB. In the context of paleo‐climate reconstructions of the Palmer Drought Severity Index, since about 1900 the MRB has experienced wetter conditions than were experienced during the previous 500 years.     

Hydrologic Sensitivity to Climate and Land Use Changes in the Santiam River Basin,Oregon

Future changes in water supply are likely to vary across catchments due to a river basin's sensitivity to climate and land use changes. In the Santiam River Basin (SRB), Oregon, we examined the role elevation, intensity of water demands, and apparent intensity of groundwater interactions, as characteristics that influence sensitivity to climate and land use changes, on the future availability of water resources. In the context of water scarcity, we compared the relative impacts of changes in water supply resulting from climate and land use changes to the impacts of spatially distributed but steady water demand. Results highlight how seasonal runoff responses to climate and land use changes vary across subbasins with differences in hydrogeology, land use, and elevation. Across the entire SRB, water demand exerts the strongest influence on basin sensitivity to water scarcity, regardless of hydrogeology, with the highest demand located in the lower reaches dominated by agricultural and urban land uses. Results also indicate that our catchment with mixed rain‐snow hydrology and with mixed surface‐groundwater may be more sensitive to climate and land use changes, relative to the catchment with snowmelt‐dominated runoff and substantial groundwater interactions. Results highlight the importance of evaluating basin sensitivity to change in planning for planning water resources storage and allocation across basins in variable hydrogeologic settings.     

滇池流域管理体制机制改革方案初探

滇池是中国重点治理的"三湖"之一。自"九五"以来国家已投入大量资金治理滇池水环境,但收效缓慢。流域综合管理是现代流域管理体制改革和发展的方向。面对流域社会经济的快速发展带来的污染压力和治理效果的不理想,流域管理体制机制的改革成为加快滇池流域水环境治理的必然选择和迫切需求。本文通过部门调研、专家访谈、信息综合分析等方法,剖析了滇池流域管理体制的问题,并提出了滇池流域管理体制机制改革方案。滇池流域的管理呈现出以部门为基础的横向管理和以行政单位为基础的纵向管理相交叉的条块分割局面,导致流域多头管理、多重目标。同时利益相关方参与广度和深度均不足。最后建议滇池流域的管理从管理机构、管理方式以及利益相关方参与等方面进行改革,分为近期、远期分步实施,最终实现一方主导、以流域为管理单元、利益相关方充分参与的流域综合管理体制机制。本文可为滇池流域管理体制改革提供有力参考,也可为其他流域管理体制的完善提供借鉴。