黄河流域可供水量究竟有多少?

摘要:黄河是我国水资源最紧张的河流之一,但关于黄河流域可供水量,几个很权威的文献却差别很大,高的达到692×10⁸m³,低的低到580×10⁸m³。而20世纪90年代又出现了黄河流域天然径流大为减少的情况,平水年份下河川天然径流量比多年平均减少110×10⁸m³。所以,黄河流域的可供水量究竟有多少是急迫需要弄清的问题,因为它关系到黄河流域的水资源可持续利用战略决策。论文的研究结论是:在2010年水平年,在平水年条件下,黄河流域的可供水量只有550×10⁸～560×10⁸m³,其中地表水390×10⁸～400×10⁸m³,地下水160×10⁸m³。所以,黄河流域的可供水量比原来估算的最低数580×10⁸m³还低20×10⁸～30×10⁸m³,而比原来估计的最高数692×10⁸m³要低20%,差140×10⁸m³。这就给黄河流域的水资源供需平衡对策提出了更严峻的问题。     

Impacts of climate variability and changes on domestic water use in the Yellow River Basin of China

We present a methodology for using a domestic water use time series that were obtained from Yellow River Conservancy Commission, together with the climatic records from the National Climate Center of China to evaluate the effects of climate variability on water use in the Yellow River Basin. A suit of seven Global Circulation Models (GCMs) were adopted to anticipate future climate patterns in the Yellow River. The historical records showed evidences of rises in temperature and subsequent rises in domestic water demand in the basin. For Upstream of Longyangxia region, the impact was the least, with only 0.0021?×?10⁸ m³ for a temperature increase of 1 °C; while for Longyangxia-Lanzhou region, domestic water use was found to increase to 0.18?×?10⁸ m³ when temperature increases 1 °C. Downstream of Huayuankou was the region with the most changes in temperature that gave the highest increase of 1.95?×?10⁸ m³ in domestic water demand for 1 °C of change of temperature. Downstream of Huayuankou was identified as the most vulnerable area, where domestic water demand increases nearly by 42.2 % with 1 °C increase of temperature. Judging from the trends of temperature range, we concluded that future temperature in Yellow River Basin has an increasing tendency. This could worsen the existing issues of domestic water demand and even more to trigger high competition among different water-using sectors.     

基于基尼系数的湖泊流域分区水污染物总量分配

从经济、社会和环境系统整体效益出发,将环境基尼系数应用于总量控制分配中,分别以人口和工业增加值等作为湖泊流域内基尼系数分配的指标,建立了一种定性与定量相结合描述湖泊流域分区水污染物排放总量分配的层次结构模型.该模型综合考虑了各项评价指标,以区域允许排污总量为基础,依据环境基尼系数调整各分区允许排污量的权重比,并依此比例在各分区间进行排污总量分配.同时,以汤逊湖流域为例,根据流域内经济、社会和环境系统的实际特点,以工业增加值为主要限制指标,调整分配方案,计算出该流域水污染物排放总量的分配结果.结果表明,本研究提出的分配方法,克服了等比例分配的不公平性,同时又兼顾了各分区间的实际差异,是一种较好的分配方法.     

Biological pretreatment of Yellow River water

Bio-ceramic filter(BF) and moving-bed biofilm reactor(MBBR) were used for biological pretreatment of Yellow River water in this study. The BF only had slight advantage over MBBR for TOC and ammonia removal. However, like UV254, the average removal rate of THMFP in the BF was much higher than that in the MBBR. UV254 removal did not show obvious correlation with trihalomethane formation potential(THMFP) removal. Hexachlorocyclohexane could be effectively removed in both BF and MBBR. As for diatom and cyanobateria removal the MBBR had better performance than the BF, which was contrary to the average chlorophyll-a(Chl-a) removal rate. The proposal was made in this study that biological flocculation and sedimentation of sloughed biofilm should play a more important role on algae removal in the MBBR than in the BF. The BF and MBBR could effectively remove microcystins. Moreover, MBBR could be a promising technology for biological pretreatment.     

黄河沿岸地带水资源短缺的症结与对策探讨

20世纪90年代以来,黄河多年持续断流,已经严重影响到沿岸地带社会经济发展和人民生活。论文针对黄河水资源短缺矛盾的主要症结,即社会经济发展造成需水量猛增;水资源利用效率低下,浪费严重;缺乏完善的水资源管理体系和制度;水质污染严重;水利工程调蓄能力不足等方面,提出几点缓解水资源矛盾的建议与对策:①建立完善的市场经济机制,包括对水资源实行资产化管理,建立有偿使用制度、利益补偿机制、改革投资体制等;②强化以流域为单元的水资源行政管理和立法监督,促进水资源合理配置和优化调度;③调整产业结构,建立节水型农业、工业以及城市等国民经济体系;④加快实施南水北调工程和水利工程建设等。     

“引黄入呼”取水口动态性水环境容量计算

针对黄河呼和浩特段沿线水体持续污染为"引黄入呼"取水口带来的水环境质量问题,采用MIKE三维水动力和水质耦合模型,进行了"引黄入呼"取水口水环境容量动态性研究,这对取水口水安全与上游排污能力协调、稳定推进呼和浩特市饮用水的健康运行具有重要意义.结果表明:按照90%供水保证率进行计算,黄河呼和浩特段"引黄入呼"取水口处可以满足"引黄入呼"取水需求,流量剩余量在结冰枯水期可达5250%,丰水期可达42500%;黄河呼和浩特段"引黄入呼"取水口处DO、NH_4~+-N、NO_3~-、BOD、TP、FC、COD均可满足《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅲ类标准中的相关限值,整体水体状况良好,都具有一定的容量,NH_4~+-N、NO_3~-、BOD、TP、FC剩余容量较大,COD容量较小但DO容量较大,经分析,目前没有富营养化、藻类大量繁殖等不良趋势发生,短时间内容量较为稳定;DO、NO_3~-、FC、TP水环境容量通年较为平稳,分别在1.97 mg·L~(-1)、6.25 mg·L~(-1)、9327个·g-1、0.12 mg·L~(-1)附近波动;NH_4~+-N、BOD、COD最小水环境容量分别出现在4月(0.27 mg·L~(-1))、9月(0.70 mg·L~(-1))、6月(0.20 mg·L~(-1)),最大水环境容量均出现在7月,分别为0.72、2.80、7.57 mg·L~(-1).     

基于判别准则基尼系数法的流域初始排污权配置模型

在对流域内区域间初始排污权配置的影响因素与基本原则进行分析基础上,构建流域内区域间初始排污权配置的判别准则,将基尼系数法与判别准则相结合,构建基于判别准则的基尼系数法.应用模型对各区域之间初始排污权配置进行协商调整,保障基尼系数最小化,并且通过建立不同区间水质不达标对排污量配置的惩罚函数,把水质不达标的外部性内化到区域排污量配置上,实现流域内区域间初始排污权的公平合理分配.案例分析表明,模型综合考虑了人口、现状、水域面积、和排污绩效等影响因素,分配结果优于人口、现状分配模式,使得流域内区域间初始排污权分配更具可行性与可操作性.     

黄河流域典型湿地生态环境需水量研究

运用科克兰(Cocnran)Q检验法,将黄河流域湿地分为河道湿地型、河滨湿地型、河口型3类.基于生态水文学方法,计算了黄河流域典型湿地生态环境需水量,提出了“湿地生态环境需水量计算时应主要关注湿地消耗水量”的观点,并进一步将黄河流域湿地生态环境需水量分为最小、适宜和理想3个等级.计算结果表明,黄河流域湿地最小、适宜、理想生态环境需水量分别为2 0 .3×10 8m3、3 7.6×10 8m3和5 4.9×10 8m3;黄河流域典型湿地与河道重复量为1.9×10 8m3.研究结果显示,要维持湿地基本的生态环境功能,需每年最小向湿地分配水量2 0 .3×10 8m3.为使黄河流域湿地恢复到理想状态的需水量为5 4.9×10 8m3.     

黄河水质监测的分析方法研究

随着对黄河水的治理工作的逐渐深入,关于黄河水质的监测事业都取得了快速的发展并有着不小的进步,当然仍然存在着一些问题,比如监测的条件较为单一且技术落后、监测的断面也不够多、资料信息缺乏等.随着时代的发展,现有的一些关于水质监测的方法已经不能满足监测的要求,所以本文对于黄河水质监测的分析方法做了一定得研究,希望对于水质监测方面有一定的帮助.     

基于基尼系数的水污染负荷分配模糊优化决策模型

从水污染负荷分配涉及的社会、经济、资源、环境和技术管理等领域筛选出6个指标,构建以基尼系数为度量标准的水污染负荷公平分配评价指标体系。基于统计数据信息的模糊性、不准确性以及不同评价指标重要性程度的差异,建立了带有弹性约束和信息熵权的水污染物总量分配模糊优化决策模型,并将其应用于巢湖流域COD和氨氮削减负荷的分摊。研究结果表明,所建模糊优化模型较好地克服了现有基尼系数分配方法的不足,是一种较为理想的分配模式。     

黄河流域城市水资源利用效率评估及需水量估算

以黄河流域54个地级及以上城市市辖区为研究对象,基于样本数据正态分布统计规律和影响水资源利用效率客观因素的城市分类,建立了全国总体和不同类型城市万元GDP水耗、人均综合水耗、人均生活水耗等指标的水资源利用效率标杆体系,据此对黄河流域城市市辖区水资源利用效率进行对标评估.结果发现,黄河流域城市万元GDP水耗整体水平一直处于全国中等水平,人均综合水耗、人均生活水耗在全国地级及以上城市和相同类型城市中整体处于中等偏上水平,52%和57%的城市人均综合水耗和人均生活水耗呈现上升趋势.同时,基于灰色系统预测模型和队列要素法估算了黄河流域“十四五”经济社会发展规划期间的城市市辖区水资源需求总量,测算得出2020年、2025年黄河流域市辖区需水量主要集中于三门峡河段以东下游的地级及以上城市,整体水资源需求总量将会明显下降,2020年和2025年的需水总量较2017年分别下降14.42%和9.48%.本研究将为黄河流域城市水资源利用效率目标设定和供水总量预测提供相应的技术参考.     

Methodology to determine regional water demand for instream flow and its application in the Yellow River Basin

Introduction Instream flow is a generic and widely used term that refers to the water required to protect the structure and function of aquatic ecosystems at some agreed level. Other terms that are sometimes used include “environmental flow” (Arthington…     

黄河流域河水氮污染分析

通过对黄河水系干、支流1980－1990－1997－1999年河水氮污染水质监测数据进行分析，发现：（1）自流域上游至下游，各主要支流河水氮污染有增加的趋势，造成干流河水氮污染沿程亦呈增加的趋势；（2）点污染对黄河干、支流河水氮污染的贡献较大，但在1990－1997年间，流域河水氮污染的点源／面源之比有降低的趋势，干流潼关站河水中总氮的点源与面源之比由1990年的2．7降至1997年的1．8；（3）黄河干、支流河水氨氮、总氮的含量在1980－1990－1997－1999年间存在明显的加速上升趋势，主要是由流域废污水排放量和氮肥施用量的增加所致。     

结合生态需水的黄河水资源水质水量联合评价

在分析河水满足人类用水和河道生态功能需水双重功能的前提下,提出了河水生态功能强度的概念,以及结合生态需水的流域水资源数量与质量联合评价的方法.根据黄河流域1997-1999年间主要水文站点逐月的水质监测数据、水文数据及各取水口逐月的取水量数据,结合生态需水对黄河流域的水资源进行了水质水量综合评价.结果表明,河水生态功能强度的时空分布不均,这与水量和水质的时空分布相关.在1997、1998和1999年,黄河总可利用水资源量分别为371.17×108、425.50×108和500.64×10 m3,其中具备河道生态功能的水资源量分别为129.51×108、151.51×108和205.88×108m3,远远小于维持河道生态系统健康所需的水资源量230.60×108m3,导致了黄河断流和其它生态环境问题的出现.     

黄河三角洲灌区农业配水分析

地处黄河三角洲的东营市共有六大农业灌区,由于黄河经常发生断流,且每年的来水量不断减少,因此,对各个灌区进行合理配水是一个亟待解决的问题。由于统计区域边界与灌区边界不一致,论文应用遥感作为辅助数据对统计数据进行了面插值,获得了各灌区的统计数据,然后应用经济学中边际效益原理,计算了各灌区的农业用水边际效益,从而获得了各灌区的农业用水边际效益曲线,根据边际效益曲线建立了黄河三角洲各灌区的农业配水模型。该模型从经济效益最大化的角度较好地解决了黄河三角洲农业水资源的合理分配。     

从水质水量相结合的角度再论黄河的水资源

建立了流域水资源数量与质量联合评价的方法,发展了可利用水资源量的概念和计算方法,以及水资源功能容量和水资源功能亏缺的概念和计算方法,提出了水环境功能容量和功能亏缺的概念和计算方法.根据黄河流域1997—1999年间主要水文站点逐月的水质监测数据、水文数据及各取水口逐月的取水量数据,对黄河流域的水资源进行了水质水量综合评价.结果表明,在1997、1998和1999年,黄河可利用的水资源总量分别为2 5 5 3 9×10 8m3、3 43 41×10 8m3和3 5 5 44×10 8m3,分别占总天然径流量的80 2 % ,78 2 %和82 0 % .黄河水资源功能容量和亏缺在这3年间的平均值分别为42 3 5 0×10 8m3,78 97×10 8m3.对主要污染指标CODMn来说,黄河的水环境功能容量和功能亏缺在这3年间的平均值分别为2 95 71 5 4kg和199 70kg ;对主要污染指标NH+ 4 N来说,平均值分别为3 774 2 6kg和113 0 8kg .因此,与CODMn相比,NH+ 4 N对黄河可利用水资源总量的影响更大.水资源功能容量和水环境功能容量均分别显著大于水资源功能亏缺和水环境功能亏缺,说明在绝大部分情况下,黄河实际的水质要优于达到水资源功能所要求的水质     

基于水资源分区的黄河流域土地利用变化对人类活动的响应

在分析黄河流域1980-2015年土地利用面积变化的基础上,基于水资源二级分区,采用土地利用变化重要性指数（C_i）、土地利用变化面积比例（D）、林草植被变化指数（R）三个指标分析8个子区域土地利用变化的方向和程度;然后针对1980-1990年、1990-2000年、2000-2010年、2010-2015年四个时期,采用单一土地利用动态度、综合土地利用动态度及土地利用程度研究各分区的土地利用变化速度与程度。结果表明：与1980年相比,城乡工矿居民用地与水域面积变化最为显著。8个分区的土地利用变化面积比例均在20%左右,相互之间差异不大。在单一土地利用类型变化方面,沙漠及未利用地、水域和城市及工矿用地变化速度明显,其余三种土地利用类型由于面积基数较大,变化速度相对较小,但是变化面积很大。从各时期看,2010-2015年变化速度最大,并且大致呈现随时间推移变化速度逐渐增大的特征。在综合土地利用变化的速度方面,8个分区基本呈现出逐渐增大的趋势,上游龙羊峡以上增加最为明显。     

黄河三角洲水质对底栖动物群落结构的影响

于2019年7月在黄河三角洲国家级自然保护区对水体理化指标和大型底栖动物进行了野外采集及室内分析,获得了研究区水质状况及底栖动物群落的结构特征与空间分布现状.研究结果显示,此次采集到的底栖动物共69种,隶属于4门16目33科37属.底栖动物的平均密度为99.19 ind.·m-2,平均生物量为3.24 g·m-2.AB...     

黄河入海主要污染物特征研究

黄河污染严重,在一定程度上导致黄河口及其邻近海域海洋环境不容乐观.针对此种情况,对黄河人海污染物进行分析评价,确定黄河人海主要污染物,对于从源头上控制污染物排放,改善黄河口海洋环境起到重要作用.     

黄河水文特征对河口海岸变化的影响

论文选取海陆变化频繁的黄河口作为研究区,在3S技术支持下采用平均高潮线法对1976-2002年18个年份的遥感影像进行了海岸线信息提取。对研究区海岸变化的叠加分析表明:1976-2002年间黄河口海岸的演变过程分为直线增长、波动增长和波动减少3个阶段。同时,黄河口水文特征的变化规律及其对岸线变化影响的分析揭示了黄河水沙状况与河口海岸线的年际变化呈线性回归关系,指出了输沙量为河口海岸变化的主要驱动力,而径流量和含沙量是通过影响输沙量而间接影响河口海岸线变化,确定了输沙量3.517×108t/a为河口海陆变迁的临界值。