基于探索性数据分析的汉丰湖富营养化驱动因子研究

为了探究汉丰湖富营养化驱动因子和营养状况，基于2014年水质监测数据，应用探索性数据分析方法初步研究了汉丰湖水动力条件与环境因子的相关性、水质主成分、相关环境因子熵权和营养健康指数。回归分析结果表明：水位与透明度呈正相关，流量与DO呈负相关，与流速呈负相关的因子为Chla、CODMn、NH+4-N和DTP；主成分分析提取的3个主成分分别反映了营养盐、有机污染以及藻类信息；DO、TN和TP的熵权表明汉丰湖水体的富营养状况受制于耗氧有机污染和氮、磷营养盐；营养健康指数S1>S3>S6（湖心）>S7（湖尾）>S5（湖首）>S4>S2。汉丰湖水体营养状况介于中营养到轻富营养，其中南河营养状态较高，湖心营养程度高于湖首和湖尾。减少有机污染物、营养盐的输入和改善局部水域的水动力条件可抑制藻类生长，有利于防治富营养化。 关键词： 探索性数据分析；汉丰湖；富营养化；驱动因子；水动力条件；主成分；熵权；营养健康指数     

流域生态补偿社会资本模拟

为探寻在社会资本变化(社会信任、社会规则、社会网络)的情况下,个人决策变动对流域水环境和生态保护支付力度的影响,选择永定河上游册田水库保护区(山西省大同市)、官厅水库保护区(河北省张家口市)作为典型区,针对3种不同情景(基于国家-1、基于市场-2、基于居民区-3)对民众的支付意愿和支付量(国家税收、旅游收入、社区民众纳税)进行研究。民众积极接受生态补偿支付意愿的支付额度变化范围为55-68元/月;民众对拒绝生态保护的支付区间为35-46元/月。在具有保护体制的生态补偿支付案例中,边际影响值是0.29,表明在支付意愿的实施过程中,具有生态保护知识区域的支付意愿比例比其余地区高29%。在第1种情景中,收入水平对支付意愿的影响程度较大,性别在第1,3种情景中的作用较为显著,而年龄在3种情景中的作用较小。年龄在情景1和情景3中是积极的影响因素,教育在情景1和情景2中也是积极的影响因素。册田水库流域民众的生态保护支付意愿较高。从负面社会资本的影响层面考虑,在第1种情景下,被调查者虽具有较高的信任水平,但支付意愿水平却较低。社会规则、社会信任机制对个人的支付意愿具有积极影响。基于WTP的社会因素影响程度模拟方法的理论研究尚不成熟,并且区域空间经济社会数据分析的不精确性以及研究对象影响程度划分的局限性,研究结果的精度尚且不高,难以准确体现区域的差异性。     

治理修复型水生态补偿问题分析

流域生态补偿已成为水文水资源领域的一个热门研究课题,也是解决水资源开发利用过程中区域用水矛盾、生态破坏的一种有效途径。从流域生态破坏的不同层面和根源出发,结合流域整体协调发展的管理策略和行动计划,给出流域治理修复型水生态补偿的实施目标。从双方自由博弈纳什均衡的层面出发,进行实施流域水生态补偿的经济最优条件分析;结合生态补偿产生的经济学原理,给出影响流域水生态补偿实施的相关性分析。针对流域生态治理中遇到的实际问题,阐述影响流域治理修复型水生态补偿的实施细节。     

浑太河流域水质达标控制方法研究

结合浑太河流域水资源网络节点图,根据污染物来源、种类及其产生机理,针对计算单元水资源供需平衡预测数据、降雨径流值,分点源、非点源进行规划水平年污染物入河量的预测。根据浑太河流域地形特征、入河污染物降解特性,以水功能区水体纳污能力为计算单元污染物排放总量控制条件,给出基于规划水平年入河污染物变动特性的水质达标控制方法。运用该方法进行浑太河流域水质达标控制:2030年,流域总需水7.4亿立方米,缺水深度在1%以下,COD、NH3-N、TP、TN的入河量分别为28.5×104、2.8×104、3.1×104、4.6×104t,对应的入河控制量分别为9.3×104、0.6×104、0.8×104、0.9×104t,经控制后水功能区目标水质达标率100%。证实了该水质达标控制方法有效、可行。     

区域洪灾风险评价体系研究

针对国内外区域洪灾风险评价缺少系统规范体系现状,基于洪灾生命损失评价、经济损失评价,构建起以洪灾损失为核心的动态实用性的区域洪灾风险评价体系,实现由控制洪水向洪水管理转变.给出耦合致灾因子、孕灾环境、承灾体的区域洪灾风险定义,探讨了基于洪水分析、易损性分析、损失分析的区域洪灾风险评价流程图.针对区域洪灾风险评价不确定性,从被动破坏损失、主动防御减灾角度提出系统量化的区域洪灾损失经济评价指标,结合研究体系应用实际,给出区域洪灾风险评价体系的进一步完善策略.     

松花湖水质空间差异及富营养化空间自相关分析

为识别中国东北地区最大的人工湖——松花湖水质空间差异与富营养化的空间分布特征,运用方差分析与因子分析对丰满水库主库区、松花江三湖保护区实验区和蛟河回水区这3个区域2017年的水质采样检测结果进行了分析,运用综合营养状态指数法评价了湖区的营养状况,采用空间自相关分析对松花湖湖区富营养化水平的空间相关性与聚集度状况进行了研究.主要结果如下：①方差分析结果表明,除溶解氧（DO）与叶绿素a（Chla）外,总氮（TN）、总磷（TP）、水温（WT）和pH值在松花湖3个区域内存在显著性差异（P<0.05）,其中TN与TP区域差异最为明显;②因子分析结果表明,气候条件因子（WT）、营养盐因子（TN、TP）与藻类生物量因子（Chla）变化主导着湖区水质的变化;③综合营养状态指数法结果表明,松花湖湖区营养状态整体为轻度富营养化,3个区域的富营养化水平由强到弱依次为：蛟河回水区 > 丰满水库主库区 > 松花江三湖保护区实验区;④全局空间自相关的结果表明,湖区富营养化水平整体呈现显著的正空间自相关关系,由于区域富营养化水平影响范围较大,松花湖富营养化水平的空间异质性不强;⑤局部空间自相关的结果表明,蛟河回水区的中部及北部地区是湖区富营养化水平的热点（高/高集聚）区域（P<0.01）,松花江三湖保护区实验区的中部是湖区富营养化水平的冷点（低/低集聚）（P<0.05）.因此进行松花湖水环境治理时,应将富营养化防治的重点区域落在蛟河回水区与丰满水库主库区.