湘江湖南段洪水灾害综合风险区划

以湘江湖南段河流沿线地区为例,基于自然灾害风险评价的基本原理构建了洪水灾害综合风险值计算模型,即综合危险度和综合社会经济易损度的叠加。利用研究区全球数字高程模型(GDEM)数据、1971~2007年地面气象站观测数据和2008年社会经济统计数据等,借助地理信息系统(GIS)技术和地学方法,得到包含高风险区、较高风险区、中等风险区和较低风险区4个风险等级的洪水灾害综合风险区划图。结果表明：洪水灾害危险度最高的地区集中分布在湘江下游沿岸的湘阴县和长株潭地区;综合社会经济易损度最高的地区为人口密集的市区;湘阴县、长株潭三市和衡阳市市区危险度和易损度均较高,为洪水灾害高风险区。研究结果可为风险管理者和决策者提供量化的理论参考     

应用MODIS监测太湖蓝藻水华时空分布特征

利用波段比值算法对经几何校正和大气矫正后的MODIS/Terra L 1B数据进行处理,获取了2004～2010年天气晴好条件下太湖及各分湖区蓝藻水华的面积与时空分布,并在此基础上对太湖蓝藻水华的时空变化特征进行了分析。结果表明：2004～2010年太湖地区共暴发蓝藻水华539次;2004～2007年太湖蓝藻水华首次暴发时间逐年提前,暴发频次逐年增加,2007～2010年太湖蓝藻水华首次暴发时间逐年推迟,暴发频次逐年减少;2004～2010年3～8月份蓝藻水华暴发次数有增加的趋势,8～12月份蓝藻水华暴发次数有减小的趋势;2004～2010年太湖蓝藻水华主要发生在北部和西部湖区,东部和南部湖区发生次数较少,各分湖区蓝藻水华暴发概率大小的顺序为：西部沿岸>大太湖>梅梁湾>南部沿岸>竺山湖>贡湖     

蓝藻水华的相关环境因素识别与短期预测

该文使用反演图判断某一水域在某一时刻是否发生蓝藻水华,以及生成水华强度等级值。分别直接以水华发生与否的指标和水华强度等级为因变量,以水质、水文和气象3类监测变量为自变量构建蓝藻水华显著相关环境因素的两个识别模型和一个probit短期预测模型。太湖大贡山水域的蓝藻水华被用于实证分析。结果表明,这两个识别模型的识别结果与本研究领域的一般结论是一致的。本预测模型的平均相对误差为13.3%,这与两个对照预测模型的误差相近或低于其误差;本模型在空间精度和时间精度方面具有显著优势。     

蓝藻水华的拦截和陷阱捕获综合控藻技术研究

基于水文气象条件对巢湖蓝藻水华分布的影响,在西北岸万年埠的迎风岸湖段设置蓝藻水华拦截围隔和蓝藻水华捕获陷阱。通过连续监测,比较围隔内外蓝藻生物量和浮游植物多样性的差异,检测水华陷阱的蓝藻捕获效率,从而对蓝藻水华拦截和陷阱处置综合控藻技术的作用进行评估。结果表明：（1）陷阱设置在西半湖万年埠湖段是科学合理的,监测表明蓝藻水华生物量受风力和水流驱使主要聚集在沿岸带区域;（2）水华拦截围隔对蓝藻水华有很好的拦截效果,在水华暴发期间蓝藻围栏可以拦截50%以上的蓝藻水华和50% 以上的Chla浓度,水华拦截区围隔内的生物多样性指数显著高于拦截围栏之外的水域;（3）陷阱对微囊藻水华的聚集捕获效果显著,在适宜气象条件下聚集效率约为2 kg/(m2·d）。这些研究结果说明该综合技术有很好的控藻效果,具有良好的应用前景     

公众太湖蓝藻水华生态风险感知特征研究——以无锡市区为例

蓝藻水华暴发已成为全球性生态环境问题。太湖作为流域重要的水源地,2007年蓝藻水华事件的暴发引起公众的高度关注。运用问卷调查法,研究无锡市区489名公众的太湖蓝藻水华生态风险感知特征及其主要影响因素。研究结果表明：蓝藻水华生态风险被公众知觉为总体风险是陌生和完全可控的;蓝藻水华暴发原因是陌生和不可控的,这是引起公众风险意识的主要因素。影响公众蓝藻水华生态风险感知水平的主要因素有媒体、信息和个体因素。报纸广播电视是主要的媒体因素。信息因素有灾害信息、灾害治理信息、政府防范措施信息。灾害治理信息的影响作用最大,其次是灾害信息和政府防范措施信息。不同性别、年龄段、教育程度、收入水平及职业的人群,对不同类别的风险信息关注程度不同,影响到个体风险偏好的不同。研究结果有助于决策者更全面地理解蓝藻水华风险的本质,开展风险沟通,针对不同特征的人群选择有效的风险管理方案。〖     

基于景观格局演变的流域生态风险评价与管控——以贵州赤水河流域为例

以岩溶地区典型流域——赤水河流域为研究对象,以2000、2005、2008、2013年4期遥感数据为基础,结合Arc Map的空间分析功能,对流域景观格局演变过程进行分析,构建流域生态风险评价体系与管控措施。研究表明:2000~2013年赤水河流域无风险区、潜在风险区、轻度风险区分别由1.66、2.95、75.41 km~2上升至5.63、21.81、115.45 km~2,而中度、重度风险区却分别下降了35.6和40.27 km~2;历年生态风险演变格局为以城乡建设用地为中心,生态风险由轻度、中度、重度向潜在或无风险区过渡,轻度、中度、重度主要以点状扩散或增加,潜在及无风险区则连片分布于农田区和山地丘陵区;基于不同生态风险区的风险源管控对策,对建立流域生态风险预警机制、降低流域生态环境风险、维护流域生态服务功能具有十分重要的意义。     

太湖蓝藻水华分级及其时空变化

根据MODIS影像和实地监测叶绿素a浓度数据,采用太湖蓝藻水华分级评估方法,对2004~2008年太湖不同类型蓝藻水华类型进行评估并统计分析,探求太湖蓝藻水华特征及其时空变化规律,以期为太湖蓝藻水华预防和预警提供支持。结果表明：（1）2004~2008年,全湖共发生蓝藻水华414次,以小型蓝藻水华为主,发生333次,占总次数的80.43%;随着蓝藻水华级别的增加,发生次数逐渐减少;（2）空间上,蓝藻水华主要发生在太湖的北部和西部区域,并且蓝藻水华发生级别由高到低基本上沿西北-东南方向分布;（3）年际变化上,蓝藻水华发生次数呈逐渐增加趋势,蓝藻水华级别较高、次数较多的年份主要集中于2006年和2007年;（4）年内变化上,4~8月份,蓝藻水华发生次数呈增加趋势,8~11月,蓝藻水华发生次数逐渐减少。并且,蓝藻水华主要集中于5月和7~10月份,尤其是8~10月。     

基于AHP-GIS的重庆市山洪灾害风险区划研究

山洪灾害风险评估与区划是山洪风险管理和决策的重要依据,可有效指导山洪灾害防治工作。利用重庆市2013~2015年山洪灾害调查评价数据,融合降雨条件、下垫面、人口条件、经济财产等多元参数,嵌入抗灾能力修正系数,建立重庆市山洪灾害风险性评价指标体系。利用层次分析法(AHP)确定各指标权重,并依托ArcGIS空间分析叠加功能得到重庆市山洪灾害危险性、易损性、风险性分布图。经多目标图层综合叠加与非监督聚类分析,将境内山洪灾害风险强度分为微、低、中、较高、高5个等级,其面积比例分别为14.97%、25.19%、24.41%、22.2%及13.23%。据此,将重庆市山洪灾害风险划分为渝东北高海拔山地较高风险区（1.42 km²）、渝东北中海拔山地中低风险区（1.12 km²）、渝东南中海拔山地高风险区（1.69 km²）、渝中部低海拔山地低风险区（2.07 km²）、渝西中低丘陵低微风险区（0.59 km²）及渝西低丘平坝较高风险区（1.34 km²）6个分区,风险度分布与分区结果客观反映了山洪灾害发生特点、分布情况、易发程度和防治迫切程度的区域差异。     

洪灾风险评价通用模型系统的研究

针对目前洪灾风险评价中存在的问题,建立了通用的洪灾风险评价模型系统,包括水文模型、水力模型及损失评估模型三部分。其中水文模型主要研究洪水的线发丰;水力模型主要研究河道及洪水风险区的洪水演进问题;损失评估模型主要对洪水灾害给人类生存和发展所造成的危害程度大上作出定量评估。该模型系统为洪灾风险评价提供了一个统一的标准,是一个综合性强、操作简单的实用模型。最后,通过实例研究,进一步证明通用系统的可行性和有效性。     

国家战略经济区风险和对策

近2年国家批准了20个国家发展战略经济区.在这些地区,随各自自然环境的变化其自然灾害风险有所不同.该文基于对国家战略发展区域的历史(1949-2009年)灾情调查统计,构建了以人均损失、地均损失、损失占GDP的比重及人均GDP、地均GDP等5个指标为主的自然灾害风险评价体系.研究结果表明:天津市滨海新区、上海浦东新区为低度风险区;深圳市综合配套改革试验区、珠江三角洲地区、长江三角洲地区、辽宁沿海经济带、江苏沿海地区、沈阳经济区、武汉城市圈、黄河三角洲高效生态经济区为中度风险区;关中-天水经济区、海峡西岸经济区、广西北部湾、中部地区、长吉图开发开放先导区、海南国际旅游岛综合试验区为较高度风险区;成渝统筹城乡发展综合配套改革试验区、甘肃省、长株潭城市群、鄱阳湖生态经济区为高度风险区.该文针对各区域自然灾害风险特点提出了发展对策.     

底泥悬浮对营养盐释放和水华生长影响的模拟

通过室内模拟实验研究了扰动引起的太湖底泥悬浮对水体氮磷营养盐和蓝藻水华的影响,其中底泥和上覆水均来自太湖,扰动强度以悬浮物浓度表示。实验监测了底泥扰动过程中以及扰动停止后48 h之内水体氮磷营养盐和叶绿素a的变化,采样间隔为6 h。实验结果表明,扰动明显增加了水体中总氮、总磷、活性磷等含量,但是可溶性无机氮的增加不明显,叶绿素a含量没有出现明显的增长。水华没有出现明显增长很可能是氮限制的原因。由此推测太湖一次风浪扰动过程引起的底泥营养盐释放不一定就能够加剧蓝藻水华的暴发。底泥中释放的营养盐对蓝藻水华的影响需要进一步研究     

基于Landsat影像巢湖蓝藻水华暴发时空变化特征及其驱动因素分析

为研究巢湖蓝藻水华暴发的规律,该文以Landsat影像作为数据源,采用AFAI指数对藻华进行提取,分析1983～2017年巢湖蓝藻暴发的时空动态变化特征,并探讨巢湖藻华暴发的驱动因素。结果表明：1983～2017年巢湖藻华暴发频次、持续时间都在增加,历年最早暴发时间逐渐提前,藻华覆盖面积总体呈增加趋势。巢湖藻华主要分布在西北入湖口,西北部是巢湖藻华暴发的核心区。从其驱动力分析发现,风速、气温和大气压力是导致巢湖暴发重要影响因子,人口增长、GDP快速发展、施肥增加以及生活污水排放量增加是导致巢湖藻华现象日益严重的重要人为因素。     

汉江水华水文因素作用机理--基于藻类生长动力学的研究

在相关文献的基础上总结影响汉江水华的水文因素包括流量、流速和水面比降,根据河流动力学理论,讨论了它们之间的内在联系。在此基础上,从生物生长动力学的角度,将连续流反应器原理应用于汉江水华现象,提出了汉江连续流生物反应器模型,并根据Monod方程分析,认为汉江中的藻类浓度与水流速度应成指数关系。由此,建立了汉江藻类浓度与水流速度关系数学模型a = m exp(k/ν)。利用汉江1992年至2000年实测资料,通过回归分析进一步确定了汉江的藻类浓度与水流速度函数关系中的常数m=8.9759、k=0.9054,相关系数r=0.924 4。最后,对流速、流量和长江水位对汉江水华的作用机理进行了分析,揭示了水文因素影响汉江水华的作用机理。     

三峡水库藻类“水华”预测

根据三峡库区江段16条一级支流以及重庆市35座大中型〖JP2〗水库的调查资料，分析天然河流与水库两种不同水流条件下，水体叶绿素a浓度与总磷和透明度的关系。结果发现,在水库环境中，水体叶绿素a的浓度与总磷以及与透明度都具有较好的相关性，但在河流条件下则没有明显的关系。由于三峡库区江段大多数支流的营养水平已达到富营养化状况，当三峡水库建成、水流条件发生变化后，在支流河口等水域存在爆发“水华”的风险。为此，我们根据1998年枯水期，在三峡库区长江江段流域面积大于100 km2的40条支流河口实测的总磷浓度，利用所建立的水库环境中总磷与叶绿素a 浓度的关系，对三峡成库后在局部水域爆发“水华”的可能性和程度进行了分析，并提出了相应的对策。     

Application of 210Pb-derived sedimentation rates and dinoflagellate cyst analyses in understanding Pyrodinium bahamense harmful algal blooms in Manila Bay and Malampaya Sound, Philippines

The number of areas affected by toxic harmful algal bloom (HAB) in the Philippines has been increasing since its first recorded occurrence in 1983. Thus far, HAB has been reported in about 20 areas in the Philippines including major fishery production areas. The HAB-causing organism (Pyrodinium bahamense var. compressum) produces a cyst during its life cycle. Pyrodinium cysts which are deposited in the sediment column may play a role in initiating a toxic bloom. 210Pb-derived sedimentation rate studies in the two important fishing grounds of Manila Bay and Malampaya Sound, Palawan have shown that Pyrodinium cysts may have been present in the sediment even before the first recorded toxic algal bloom in these areas. High sedimentation rates (approximately 1 cm/year) have been observed in the northern and western parts of Manila Bay. The results indicate that the sedimentation processes occurring in these bays would require subsurface cyst concentration analysis in evaluating the potential of an area to act as seed bed.     

Interrelations of Epibiontic Microalgae and Crustacean Zooplankton under Conditions of a Blooming Eutrophic Water Body

The possibility of symbiotic, mutualistic (++) interrelations between epibiontic microalgae (Characidiopsis ellipsoidea, Colacium vesiculosum) and cyclopoids (Cyclops vicinus, Mesocyclops leukarti) in the Bugach recreational reservoir with a bloom of cyanobacteria is demonstrated. Overgrown cyclopoids, compared to those free from microalgae, have advantages in oxygen supply, which may be insufficient in the period of intensive algal bloom. Calculations have shown that oxygen requirements of cyclopoids may be fully satisfied due to C. vesiculosum photosynthetic activity in the dysphotic zone if the density of overgrowth exceeds 1000 algal cells per individual. There is no significant correlation between the natural mortality of crustaceans and the indices of their overgrowth by microalgae.     

三峡水库汛末175 m试验蓄水过程对香溪河库湾水环境的影响

为研究解决三峡库区支流水华问题,实现三峡水库生态调度,需探明现行三峡水库175 m蓄水方案对库区支流水环境的影响。基于2008~2010年三峡水库开展的汛末175m试验性蓄水工作,及香溪河库湾2008~2010年野外监测数据,从库湾水华暴发程度、营养盐水平及水动力特性方面分析了2008~2010年三峡水库汛末175 m试验性蓄水对香溪河库湾水环境的影响。结果表明：分两阶段蓄水时间提前方案有利于库湾中上游上层水体的交换和紊动,降低库湾中上游水体表层营养盐浓度,破坏了浮游植物赖以生存较稳定的环境,抑制藻类的生长,降低水体表层叶绿素a的浓度,减少水华暴发频次、持续时间以及强度,有利于库湾水环境的改善     

防控三峡水库支流水华的生态约束型优化调度

三峡水库蓄水后支流水华频发，严重影响了库区支流的水环境，开展水库生态调度，改变干支流水体之间的水动力条件，能有效的防控水库支流水华的发生。提出了嵌套水华预测模型的水库生态约束型调度模型，以水位（H）、水位变频(HF)、水位变幅(HR)为水华预测模型的输入量，水体中的叶绿素浓度为预测输出量，采用BP神经网络（BNN）构建了水华预测模型；将水华预测模型嵌入到水库调度模型中，以水体中的叶绿素值为约束构建了防控支流水华的生态调度模型，并以离散型动态规划法（DDDP）对调度模型进行了求解。结果表明：构建模型的预测验证相关性为R=0.8536，能较好的预测水体叶绿素含量；在极端水华100%控制保证率的生态约束条件下，生态调度发电量较实际调度发电量损失了0.89%，三峡水库开展生态调度在保证整体经济效益不亏损的情况下能有效的控制支流极端水华的暴发。