河流综合水质评价方法比较研究

为探讨综合水质评价结论的科学合理性,对典型的7种河流综合水质评价方法,包括单因子评价法、污染指数法、模糊评价法、灰色系统评价法、层次分析法、人工神经网络法、水质标识指数法,在归类分析其特性的基础上,针对代表性的评价样本,进行了综合水质评价比较研究。主要结论为：①单因子评价法以最差水质指标所属类别作为综合水质类别,评价结论表现为过保护;②污染指数法能够直观判断综合水质是否达到功能区目标,但是不能判断综合水质类别;③对模糊数学法、灰色系统评价法、层次分析法、BP人工神经网络法和水质标识指数法等5种典型评价方法,当综合水质为Ⅰ~Ⅴ类水情形时,这几种方法评价结论基本一致,证明这5种典型评价方法对Ⅰ~Ⅴ类水的评价结论具有科学合理性;④当综合水质为劣Ⅴ类水时,模糊数学法、灰色系统评价法、层次分析法、BP人工神经网络法的评价结论偏保守,而水质标识指数法解决了劣Ⅴ类水质的连续性描述问题,能够对劣Ⅴ类水进行科学合理评价,并对Ⅰ~Ⅴ类水、劣Ⅴ类水不黑臭、劣Ⅴ类水黑臭进行全面、科学合理的定性与定量评价.     

瀑河水库蓄水后水质变化预测

瀑河水库拟作为南水北调中线的一个调蓄水库。在瀑河水库淹没区内布10个采样点，分别采集0－20、20－40、40－60cm深度的土壤，实验室中模拟水库蓄水淹没情景，连续监测“库水”水质，试验表明：蓄水初期土壤中营养物质溶出对库水水质有一定影响，且随着时间的推移，各营养物质溶出的速度及浓度变化不同，蓄水16天后浓度趋于平稳，库水水质达到地表水环境质量Ⅱ类标准，将模拟值作为初始值，利用WQRRS模型进行运行期水质预测，得到结论为：（1）当调水水质为Ⅰ和Ⅱ类标准值的中值、流域汛期径流水质为Ⅱ－Ⅴ类时，预测库水水质为Ⅱ－Ⅲ类；（2）当调水水质为Ⅱ类标准值的下限值、流域汛期径流水质为Ⅱ－Ⅴ类时，预测库水水质大多为Ⅲ类，部分情况下为Ⅳ类，且N、P超标；（3）当调水水质为Ⅰ和Ⅱ类标准值的中值、流域径流水质为Ⅱ类时，在2010、2020和2030水平年水库水质全部为Ⅱ类；当调水水质为Ⅱ类标准值的下限值时库水水质则为Ⅲ类。     

南水北调中线工程总干渠沿线经过河流水质评价

选取南水北调中线总干渠工程沿线的19条河流,对其水环境特征进行了为期1年的动态监测。利用单因子污染指数评价每条河流的污染因子和污染源类型,在此基础上,由综合污染指数评价得知,河南的赵河、贾鲁河、河北的孟良河,北京的琉璃河水质为Ⅳ类中度污染;河南的卫河、河北的洨河、天津的北运河水质为Ⅴ类重度污染,天津的独流碱河水质为劣Ⅴ类严重污染。评价Ⅳ类、Ⅴ类、劣Ⅴ类河流水质指标污染分担率确定污染水体主要污染物及其来源。总体来看,水质沿工程总干渠由南到北逐渐恶化,污染类型也由农业型转向工业型。研究结果可为中线工程的水资源合理配置与沿线河流污染的有效控制提供科学依据.     

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。     

长江中下游流域降水分区及其气象干旱时间变化特征

基于1961~2015年逐月降水格点数据，首先通过系统聚类法对长江中下游流域进行降水分区，然后以标准化降水指数为指标，结合小波分析方法，探讨了长江中下游流域各亚区气象干旱的时间演变规律及周期变化特征。结果表明：（1）空间上，可将长江中下游流域分为6个降水亚区，即：大巴山地农业区（Ⅰ）、湘鄂贵渝山地农业区（Ⅱ）、鄂中东平原农业区（Ⅲ）、湘赣平原丘陵农业区（Ⅳ）、鄱阳湖平原农业区（Ⅴ）和长江三角洲平原农业区（Ⅵ）。（2）不同降水亚区干湿事件交替过程存在差异，Ⅵ区与其它亚区差异较大，Ⅱ区、Ⅳ区和Ⅴ区的干湿事件具有相似的时间演变模式；除Ⅵ区外，2000年后其它降水亚区干旱发生频率增加明显。（3）不同降水亚区气象干旱的第一主周期存在差异，北部（Ⅰ区、Ⅲ区、Ⅵ区）和南部（Ⅱ区、Ⅳ区、Ⅴ区）具有明显的区域分化特征，但各气候亚区大都显示出3.5年左右的显著周期。研究结果可为长江中下游流域各亚区气象干旱驱动因素的解释、干旱监测计划的制定、水资源的管理和旱灾的防治提供参考依据。     

杭州地区大中型水库富营养化状况及影响因子分析

在2008年和2009年对杭州地区17个大中型水库进行了调查。结果表明：杭州地区大中型水库水质不容乐观，按照单因子指标评价法，只有3个水库符合Ⅱ类水体标准，2个水库符合Ⅲ类水体标准，2个水库为Ⅳ类水体，3个水库为Ⅴ类水体，其余7个水库均为劣Ⅴ类水体，定类指标均是总氮。根据综合营养状态指数结果：丰水期2个水库处于贫营养状态，13个水库处于中营养状态，2个水库处于轻度富营养状态；枯水期16个水库处于中营养状态，1个水库处于中度富营养状态。总氮和总磷作为营养物质是这些水库富营养化的主要影响因素。位于山区源头地区的水库水质最好，位于平原城乡附近的水库其次，位于城市下游及城区附近的水库水质最差     

基于MIKE21和灰色模式识别模型的洪湖水质模拟与评价

认识自然和人为因素驱动下湖泊水环境质量的响应和变化规律，有利于更精确地进行湖泊水质模拟和评价。运用二维水质模型和灰色模式识别模型评价了不同污染源削减方案对洪湖水质的影响。基于2012年实测地形、水文、气象、水质和污染源定量输入，建立了洪湖二维水动力和水质耦合模型。模拟结果显示：水位率定和验证的均方根误差分别为0.10和0.08 m，总氮、总磷、铵态氮和高锰酸盐指数的率定误差分别为0.171、0.009、0.110和0.627 mg/L，验证误差分别为0.191、0.020、0.079和0.689 mg/L，水动力模型和水质模型的模拟结果满足精度要求。不同管理措施方案下洪湖水质的恢复效果比较显示，洪湖蓝田和下新河入水口各污染物指标浓度减少50%方案下，水质的恢复效果最好，全湖总氮、总磷、铵态氮和高锰酸盐指数均值减少率分别为37.2%、35.1%、37.3%和21.3%，全湖Ⅴ类水质水域基本不存在，全湖90%的区域水体水质综合等级达到Ⅲ类。影响洪湖水质恶化的驱动因子中，关键因素是径流入湖所携带的四湖流域上游地区的非点源污染物。应大力控制上游地区的非点源污染，积极开展洪湖东北部和西北部的湿地水生植被生态修复工程，恢复水体的截污和自净能力。     

水利调度修复东湖水质的数值模拟

总结武汉东湖水质污染问题基础上，根据湖泊和港渠联通状况设计了长江-东湖水利调度的调水线路和调水方案。基于一维港渠河道水动力水质模型和二维湖泊水动力水质模型，通过嵌套耦合求解的方式实现耦合，建立了一、二维湖泊河网水动力水质耦合模型，并利用实测数据进行了参数率定和验证。采用数值模拟的方式研究了水利调度影响下东湖水质的改善效果，结果表明：水利调度影响下东湖主要湖区水体CODMn和TN指标得以明显改善，但TP指标改善不大；东湖湾汊众多，个别湖区受到调水线路影响较小，水质改善不明显。因此水利调度可以作为东湖水体修复的重要思路。建立的数学模型也可以为东湖以及其他类似水域的水污染治理提供科学参考和依据     

南淝河表层水中重金属空间分布、污染评价及来源

根据南淝河丰水期和枯水期水质的调查数据,采用单因子水质指数法和改进后的模糊综合评价法对水中重金属元素的污染进行了评价,确定了主要污染因子和优先控制断面,并利用主成分分析法对重金属污染进行了溯源分析。结果表明:Cr、Cu、Pb的含量平均值均为枯水期高于丰水期,而As、Cd的含量平均值均为枯水期低于丰水期。单因子水质指数法评价结果显示南淝河重金属污染的主要污染因子是Cd,丰水期和枯水期各采样点Cd的含量均达到地表水Ⅴ类水标准,最高值达到地表水Ⅴ类标准值的2.6倍。改进后模糊综合评价法评价结果显示南淝河水质丰水期基本属于地表水环境质量标准Ⅱ类水标准,潜山北路大桥断面污染最严重,属于优先控制断面,枯水期各断面水质均属于Ⅲ类水标准,整体上南淝河水质达到了水体功能区目标。主成分分析法结果显示,南淝河重金属污染的主要来源是流域内的农药化肥、机械制造和电镀行业的废水以及河道的行船。     

天目湖溶解氧分布特征及环境影响因子

在2006年1~12月进行的对天目湖水质监测资料的基础上，探讨了溶解氧的分布特征并对其环境影响因子进行了分析。天目湖溶解氧水平较2001~2002年下降了1~2个等级。全年溶解氧水平符合Ⅱ~Ⅲ类水质，局部符合Ⅳ~Ⅴ类水质，甚至劣Ⅴ类水质。溶解氧的分布特征有明显的季节变化与垂向差异。冬季溶解氧最好，无显著垂向差异；春、秋两季湖体溶解氧垂向差异小，底层溶解氧浓度总体偏低；夏季溶解氧最低，且垂向差异最大，底部出现＜1 mg/L的低氧区。水温、水深、叶绿素、pH对溶解氧都有一定的影响。其中，温度是影响水体溶解氧的关键因素。非夏季月份，温度的升高导致溶解氧浓度降低；在夏季月份，温度分层是影响溶解氧浓度的关键因素，尤其是对中下层水体的影响较大。水深与溶解氧呈负相关关系；叶绿素在夏季对溶解氧的影响最显著，反映出生物活动对水体溶解氧的影响。     

莱茵河流域综合管理和生态修复模式及其启示

莱茵河是欧洲的重要航道及沿岸国家的供水水源地，对欧洲的社会、政治、经济发展都起着重要作用。19世纪下半叶，莱茵河及其沿岸地区的开发利用造成了严重的环境与生态问题。以保护莱茵河国际委员会为代表，沿岸各国建立协作机制，整治污染，进行生态环境的综合治理。经过数十年的治理过程，如今的莱茵河生机盎然、重现美丽。通过综合介绍莱茵河流域曾经经过的污染、治理、生态恢复过程，针对我国的生态文明建设和长江大保护行动，提出借鉴莱茵河治理模式与发展经验：（1）打造跨部门跨地区的合作平台，建立“长江保护委员会”；（2）加强流域整合管理，明确流域治理目标，制定“长江保护行动计划”；（3）建立生态补偿机制协调流域内各方利益；（4）积极鼓励政府、民众和企业参与，形成保护长江的共识与合力；（5）从源头治理污染，提升水质；（6）建立完整的全流域监测方案；（7）完善生态修复模式，以期对我国长江流域的生态保护与综合管理提供参考。 关键词： 莱茵河；流域管理；生态治理；经验启示     

苍南县流域水环境评价及污染防治对策

浙江苍南县江南河网地区工农业发达,人口密集,污染日益严重,水环境安全已经成为发展当地经济和保障人民生活的首要问题。根据浙江苍南县环境监测中心1996到2001年对全县平原河道13个监测断面的水质监测数据和基础资料,应用单项指标达标率评价方法对苍南县地表河网水质进行了现状和发展趋势评价。结果表明：横阳支江水系的主要监测断面类别为Ⅱ、Ⅲ类,基本能够保证生活饮用水质量。萧江塘河水系和江南河网、甘宋溪水质类别均为劣V类,由于工业污水直接排放,江南河网地区水质污染尤为严重。最后根据河道水质污染特征和存在问题,从流域水资源保护体制、水环境规划和保护等方面提出了相应综合防治对策。     

汉江水质优于长江的原因刍议

简述汉江水质总体优于长江水质这一自然现象，分析产生这一现象的原因。认为其原因极可能是由两江的地质构造、土壤化学成份、河道坡度、河面宽度等的不同而引起。人类可用环境水利工程改造河流，使河流自然地为人类“制造”洁净饮水，从而克服现有净化处理技术在净化微污染水方面的局限。     

健康长江水域生态指标体系初探

从长江水域现状出发，提出一套能全面反映健康长江内涵的水域生态健康状况评价指标体系，为长江流域水资源保护与开发提供依据。明确了健康长江的内涵，定义了健康要素，初步提出健康长江水域生态指标体系，建立评价模型，对每个指标分别赋予权重，并确立健康状况评价标准。利用该指标体系以武汉江段为例进行案例研究，得出长江武汉江段的健康状况为亚健康。河流水质状况、河床和河岸稳定性及水文状况较好，但对水生生物尤其是珍稀水生生物的保护和对河岸带的管理工作要加强。     

南水北调中线工程中的引江济汉补偿工程

引江济汉是南水北调中线引汉调水的补偿工程,按总体规划应结合当地水利规划建设,不宜修成封闭的“高架”水渠只向汉江下游补水。遵循节约资源、保护环境、推动发展的思路,引江济汉应以江苏江水北调模式,扩展和延伸为引江入汉济黄,取代南水北调中线二期扩建工程。①引江入长湖利用沮漳河下游河道输水,并改造荆州城市水系,破解血吸虫病传播扩散、泥沙入湖和水源污染三大环境风险;②引江入汉利用长湖调蓄提水至兴隆水库,节省渠道长度;③碾盘山梯级采取一级二站抽水蓄能开发方式,简化汉江干流反向输水工程,抽江至崔家营水库,引清调度改善汉江中下游水质,又为黄河下游增加水资源量提供稳定可靠的水源;④从“南襄隘道”唐河东侧修建鄂豫运河,将长江水不经丹江口水库直接送达方城去郑州济黄,推进构建一条纵贯南北的水运干线。     

数字长江河道实验中遥感技术应用研究——以长江江苏段为例

在数字长江河道试验中充发分挥遥感技术的作用，应用多平台，多时相遥感技术，对长江河床演变、江岸变迁、河道边界条件、护岸工程等进行数据采集，建立长江河道数据库。开展南通河段水深遥感探测试验，在水深遥感机理分析的基础上，通过准同步的遥感光谱亮度值与相关水深实测数据的计算，建立该河段水深遥感模型，对河床水下地形进行反演。试验研究表明，应用陆地卫星TM数据对含沙量较高的长江河口段水深进行探测有一定的效果，其探测深度可达5m。对近岸水深条件及岸线资源利用现状进行数据采集，在GIS支持下，应用地理信息图谱方法对江岸稳定性进行综合评价，将岸线根据其稳定性划分为稳定岸、强侵蚀岸、弱侵蚀岸、强淤积岸的弱淤积岸5个类型，根据其近岸水深条件划分为深水岸、中深水岸和浅水岸三大类型，建立长江岸线资源专题数据库。在此基础上，对长江江苏段河道演变特征、江岸稳定性及不同性质岸线的利用情况进行分析研究，提出河道整治、防洪和岸线资源合理开发利用的对策建议。     

基于MODIS的长江中游河段悬浮泥沙浓度反演

监测和预报悬浮泥沙浓度的沿程分布和时间变化,无论是对于河流水利工程还是河流生态和环境保护都具有重要意义。卫星遥感反演同步性好、速度快、周期短,可以实时和全面地观测大尺度悬浮泥沙分布。旨在建立基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)影像的长江中游河段悬浮泥沙浓度反演模型, 并利用建立的模型反演2002~2009 年长江中游河段丰水期的悬浮泥沙浓度, 分析其在时间和空间上的变化特征。研究揭示,MODIS Terra 影像红波段与悬浮泥沙浓度具有显著的相关性（R2=0877,n=125,RMSE=4057 mg/L）,可以用于长江中游丰水期悬浮泥沙浓度的反演。长江三峡工程经历三次蓄水,坝下游宜昌至汉口段悬浮泥沙含量显著减少,荆江河段、洞庭湖及城陵矶至武汉江段下降最为显著。洞庭湖来水来沙是长江中游城陵矶以下江段主要的悬浮泥沙来源之一,从预测结果可知,洞庭湖来水在城陵矶汇入长江后与江水混合以至形成数十公里的混合带,至洪湖以下江段逐渐混合均匀     

长江三角洲生态系统服务价值的测度与分析

长江三角洲生态系统服务总价值为272.34亿美元/年，其中森林生态系统贡献45.34亿美元/年，占总生态服税务价值的16．65％；湿地生态系统贡献58．46亿美元，年，占到总服务价值的21.53%；农田生态系统贡献4.08亿美元库，占总价值15％；河流与湖泊生态系统服务价值为129．48亿美元，年，占总价值的47．54％；浅海海域生态系统服务价值为34．89亿美元，年，占总价值的12．84％。长江三角洲的生态系统服务价值的主要提供者是水为主导因子的河流与湖泊生态系统、湿地生态系统、浅海海域生态系统，提醒人们水是该地区主要而富有特征的生态要素，是未来可持续发展的关键性要素，要关注区域水问题。长江三角洲生态服务价值占区域国民生产总值的1／4多．这一比例虽然与世界与全国平均水平比较，相对较低，但不说明生态服务价值是可以被忽略的，相反，说明支持国民经济运转的自然生意服务非常重要，需要保护相关的生态系统。长江三角洲的生态系统服务在干扰调节、水调节、水供应、养分循环、废物处理等方面的价值较大，分别占总价值的比例为119％、3054％、11.99％、22.97％和7.22%。这与水在区域中的重要性是一致的。另外，长江三角洲生态系统在气候调节、防止侵蚀、食品生产、原材料、文化娱乐等项服务上也有一定价值。     

长江岸线江苏段资源及其合理开发利用

本文应用遥感技术,结合地面调查和测量资料,建立长江江苏段江岸变迁,航道水深变化,护岸工程和岸线资源利用等数据库,在GIS支持下开展地理信息图谱研究,对长江岸线资源和利用现状进行调查评价,分析岸线资源利用的特点和存在问题,提出江苏省长江岸线资源保护与合理开发利用的对策建议。