IMPACTS OF CLIMATE CHANGE ON MISSOURI RWER BASIN WATER YIELD1

ABSTRACT: Water from the Missouri River Basin is used for multiple purposes. The climatic change of doubling the atmospheric carbon dioxide may produce dramatic water yield changes across the basin. Estimated changes in basin water yield from doubled CO₂ climate were simulated using a Regional Climate Model (RegCM) and a physically based rainfall‐runoff model. RegCM output from a five‐year, equilibrium climate simulation at twice present CO₂ levels was compared to a similar present‐day climate run to extract monthly changes in meteorologic variables needed by the hydrologic model. These changes, simulated on a 50‐km grid, were matched at a commensurate scale to the 310 subbasin in the rainfall‐runoff model climate change impact analysis. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) rainfall‐runoff model was used in this study. The climate changes were applied to the 1965 to 1989 historic period. Overall water yield at the mouth of the Basin decreased by 10 to 20 percent during spring and summer months, but increased during fall and winter. Yields generally decreased in the southern portions of the basin but increased in the northern reaches. Northern subbasin yields increased up to 80 percent: equivalent to 1.3 cm of runoff on an annual basis.     

REAL-TIME SNOW SIMULATION MODEL FOR THE MONONGAHELA RIVER BASIN1

ABSTRACT: The Pittsburgh District, U.S. Army Corps of Engineers, is responsible for operating two multipurpose reservoirs in the 7384 square mile (19198 square kilometer) Monongahela Basin. A third reservoir, presently under construction, will soon be operating. The real-time forecasting of runoff for operational purposes requires simulation of snow accumulation and snowmelt throughout the Basin during the winter season. This article describes capabilities of SNOSIM, a model being developed for performing such simulation. The application of this model as part of a comprehensive system of water control software, and some initial simulation results are presented.     

黑臭水体综合整治案例分析——以海口市美舍河为例

阐述了海口市的母亲河——美舍河黑臭的主要原因以及整治工程措施,总结了黑臭水体治理的成效。由于市政基础设施薄弱,美舍河沿线存在生活污水直排,雨污错接、混接,合流溢流污染等情况,导致水体常年黑臭。自2015年以来海口市以流域为单元,遵循海绵城市、生态河道的先进理念,按照控源截污、内源治理、生态修复三步走原则,对美舍河开展黑臭水体整治。在控源截污方面,新建合流制排放管、布设截污管道共7.2 km,一体化污水处理设施3个,增加污水处理量7 500 m³/d;内源治理方面,采用挖掘机和绞吸清淤船配合的清淤方式清除污染底泥;生态修复方面,采用环境修复剂对底质进行改良,种植沉水植被36万m²,建设1.0 m×22 m橡胶坝2座,全水域投放水生态修复剂等。此外,美舍河采用梯级潜流人工湿地技术,在增强处理效果的同时,营造出良好的景观。通过上述综合整治,美舍河于2017年消除黑臭。     

浑河流域鱼类群落特征及其与环境因子的关系

流域水生态调查是对受损的流域水生态系统进行恢复的基础。以浑河流域为例,对全流域62个采样点的鱼类群落进行调查。共采集并鉴定出鱼类34种,隶属于7目10科29属。其中,鲤科鱼类个体数占比最高(88.5%),鳅科次之(6.7%)。依据鱼类群落组成的相似性,利用聚类分析将62个采样点分为3组：组Ⅰ主要分布于浑河上游;组Ⅱ主要分布于浑河中游的各支流;组Ⅲ主要分布于浑河中下游的干流及各支流。指示物种分析结果显示：组Ⅰ指示物种为洛氏鱥、北方条鳅、北方花鳅和中华多刺鱼;组Ⅱ指示物种主要为鲫、麦穗、宽鳍鱲等中度耐污种;组Ⅲ指示物种为餐条。典型对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)结果表明：影响浑河流域鱼类群落结构的主要环境因子为海拔、河流等级、悬浮物(SS)浓度、森林用地比例、农业用地比例和总溶解性固体(TDS)浓度。     

阿斯旺高坝的生态环境问题

:通过对阿斯旺高坝和尼罗河的实际考察和生态环境监测数据的分析 ,介绍了埃及政府相关管理部门的官员和专家对阿斯旺工程的看法 ,对阿斯旺高坝及其生态环境问题进行了评述。认为阿斯旺工程是一个成功的工程 ,它对埃及发挥的巨大影响和积极作用是有目共睹的。它对生态环境的不利影响 ,确被很多批评者盲目地夸大了 ,其中也包含有政治因素。中国在修建水利工程时 ,要对环境的影响作出客观、科学的评价 ,并采取措施把不利影响减少到最小。阿斯旺高坝运行近 30年 ,在生态环境监测方面积累了丰富的数据 ,这些成果和结论对三峡工程具有直接的借鉴和参考价值。     

洪泛区林地的开发对鱼类栖息地面积的影响模拟

洪泛区的开发利用,必然会导致洪泛区林地糙率的改变。河漫滩也是河流洪泛区的一部分。洪泛区糙率的减小,会使河水流速增大,从而减小鱼类可用栖息地面积。因此,在洪水发生时,为了给鱼类提供避险场所,保护有效栖息地面积,需研究洪泛区林地的开发对鱼类的影响。利用River 2D软件模拟在一定频率的洪水条件下,不同的河漫滩糙率对应的鱼类栖息地加权可用面积(WUA),分析了糙率的改变对河流鱼类栖息地的影响。结果表明:随着河漫滩糙率的降低,加权可用面积(WUA)逐渐减小,河漫滩范围内WUA的变化幅度比较大,河漫滩的特性对鱼类栖息地面积的影响很大。洪泛区植被的砍伐,会使鱼类栖息地面积减小。因此,应防止洪泛区的过度开发,保护河流生态环境。     

长江中游城市群经济-城市-社会-环境耦合度空间差异分析

以长江中游城市群的36个城市为例,构建了经济发展、城市化、社会保障、生态环境综合评价指标体系,运用耦合度模型评估了36个城市2011~2013年的耦合度,并利用GIS技术分析系统的得分与耦合度的空间分布特征。结果表明:长江中游城市群的36个城市的经济发展、城市化和社会保障水平的空间分布比较相似,三者间存在显著的正相关关系。但是,存在显著性的地区差异。36个城市生态环境得分均值很高,城市之间差异很小。从耦合度的空间分布来看,长江中游城市群明显存在3个高耦合度的聚集区域,即长株潭城市圈,武汉-南昌(含鄂州、黄石和九江)城市带和鄂北4市,即十堰、襄阳、宜昌和荆门。最后,36个城市之间耦合度的差异呈现逐年缩小的趋势。     

岷江上游山地生态系统的退化及其恢复与重建对策

阐述了岷江上游山地生态系统的主要特征及主要由人类活动引起的森林、草地、农用地和整个山地生态系统环境退化现状。在此基础上，提出了岷江上游退化山地生态系统恢复与重建的对策，即加强资源和环境的合理利用和保护，提高全民环境保护意识；分区分类治理；不同区城不同退化亚系统采取不同的技术方法。同时，就恢复与重建过程中应注意的几个问题出提出了解决的思路和方法。     

泛长江三角洲城市旅游经济发展的空间效应

基于泛长江三角洲2002~2012年市域面板数据,并借助面板SDM及空间效应分解方法,对区域城市旅游经济发展及其动力因子的空间效应进行实证分析。结果表明:1区域城市入境和国内旅游发展都存在明显的空间依赖性和空间溢出效应,当邻近城市入境和国内旅游发展水平每提高1%,将促进本城市入境和国内旅游发展水平增加约0.257%和0.312%;2区域城市入境和国内旅游发展各动力因子的空间交互作用也较为明显。旅游资源禀赋、旅游服务设施、旅游交通设施和城市经济发展水平对入境旅游发展具有显著的空间溢出效应,旅游服务设施和城市经济发展水平对国内旅游发展的空间溢出效应也较显著。3保障性因子多为正向溢出,吸引性因子多为负向溢出。前者体现了动力因子的空间模仿效应,后者反映了空间竞争效应。保障性因子和吸引力因子的空间效应强度及作用路径差异推动着区域旅游发展格局不断演进。     

基于二维和三维生态足迹的长三角城市群自然资本可持续性分析

城镇化和工业化进程的不断推进给城市群自然资本及其可持续利用带来较大的威胁。为明确城市群建设过程中自然资本可持续性变化特征,以长三角城市群为研究对象,采用二维和三维生态足迹评价模型,同时添加水资源账户对原模型进行改进以反映长三角地区水资源潜力与压力,研究分析了2005—2019年长三角城市群生态足迹、生态压力指数和生态协调指数变化、自然资本存量消耗和自然资本流量占用情况及其影响因素与作用机制。结果表明：1）研究期间,长三角城市群人均生态足迹和生态承载力分别为4.46和1.59 hm²/人,平均人均生态赤字为2.87 hm²/人,但万元GDP生态足迹不断下降,资源利用率不断上升;2）2005—2019年,长三角城市群生态压力指数由2.48升至3.25,生态协调指数由1.30变为1.25;3）基于改进三维生态足迹模型发现,长三角城市群资本存量利用程度越来越大,且对自然资本流量的更新起到较大抑制作用,2019年研究区自然资本存量的消耗量是资本流量占有量的2.26倍;4）影响因子分析表明,工业产值、能源消耗总量、建筑用地面积和城镇化率对生态足迹起到了正向促进作用,对自然资本的可持续性产生了较大压力。