A PARTICIPATORY APPROACH TO WATERSHED MANAGEMENT: THE BRAZILIAN SYSTEM1

ABSTRACT: Brazil is currently facing the challenge of implementing a new water resources management system to promote the rational and sustainable use of the country's waters. This system is based on the following principles of water management: (2) stakeholders' participation; (2) the watershed as the planning and management unit; and (3) the economic value of water. Stakeholders' participation and the involvement of civil society in the decision making process is guaranteed by permanent seats in the watersheds' management committees. These committees are the highest decision level for the establishment of water policy and for planning its use. The executive branch of the committees is the watershed agency or the water agency. This paper presents the recently approved Brazilian water resources management system and discusses the participatory approach followed to validate and to ensure prompt response to decisions regarding water use by all stakeholders. The formulation of the National Water Law (January/1998) was also supported by extensive consultation with civil society, professional associations, state and municipal governments as well as with federal governmental agencies and private sector organizations. It also presents an overview of the formulation of the National Water Law. Finally, as watershed committees have been created and are already operating in a limited number of watersheds, some of the major obstacles to the success of the new system are discussed along with alternatives for overcoming such obstacles.     

烟花爆竹燃放对四川盆地边缘城市环境空气的影响及其污染传输特征研究

为了解四川盆地边缘城市环境空气质量受烟花爆竹燃放影响的特征,选取位于成都平原西南部的乐山市进行研究。研究发现,春节期间乐山市受烟花爆竹燃放影响的环境空气中的颗粒物及其组分的浓度变化趋势一致。相关性分析结果显示：在除夕夜烟花爆竹燃放影响时间段内,乐山市环境空气中的颗粒物(PM₁₀、PM_2.5)浓度与SO₄^2-、F^-、Al、K、Mn、Cu、Zn等组分浓度呈显著正相关,Pearson相关系数达到了0.48～0.73;Al、Si、K、Mn、Cu、Zn等组分浓度之间也表现出显著正相关,Pearson相关系数高达0.78～0.98。其中,K⁺浓度占比从0%上升到7.32%,SO₄^2-浓度占比从18.94%上升到24.73%,Cl^-浓度占比从0.46%上升到4.29%,Cu元素浓度占比从0.05%上升到0.30%,Al元素浓度占比从5.87%上升到7.46%。除夕夜烟花爆竹燃放影响期间,乐山市中部和北部区...     

GIS和情景分析辅助的流域水污染控制规划

总结了流域水污染控制规划中的正向算法和反向算法及其优缺点.以江西赣江流域为例, 以ARCGIS8.1为平台,建立了流域水环境功能区划、污染源、监测断面和排污口等空间数据库. 基于正向算法,利用情景分析法构造了流域水污染控制的4种情景,并在4种情景下生成了对污染源实行逐级控制的10组规划方案. 利用费用函数对各方案的污水处理投资进行估算;结合污染源预测,利用水质模型对各方案进行水质模拟,并将模拟的结果通过GIS的可视化表达来进行辅助决策. 以水质达标和投资费用作为规划方案的决策依据,通过赣江流域水污染治理的经济可承受能力的分析,优选出2套经济上能承受、水质上可接受的流域水污染控制方案.结果表明,GIS和情景分析法对于流域水污染控制规划在综合性、完整性和可持续性等方面具有良好的指导意义.     

汉江流域1960~2014年降雨极值时空变化特征

深入研究降雨极值的时空变化规律和特点,有助于提高应对极端灾害的能力。通过构建PDS/GP模型,并引入降雨极值变化指标,结合统计检验分析汉江流域15个气象站点1960~2014年春、夏、秋季以及全年月降雨超定量系列的年际变化特征;利用复杂网络理论的聚类系数和节点度,结合各站点在典型年份春、夏和秋季的降雨极值变化指标,分析月降雨极值的空间分布特征。分析结果表明：从时间上看,汉江流域月降雨极值年际变化的季节性差异较大,近55 a没有明显的一致性变化趋势。受季风气候影响,夏季的月降雨极值年际变化与春、秋季相反,而秋季的变异指标年际波动最大。从空间上看,受季风气候、下垫面条件和人类活动等多种因素的综合作用,中下游月降雨极值变化的差异性要高于上游。随着相关阈值的增大,流域站网总体关联度有所降低。相同阈值下的结果表明空间上相邻的站点其关联性差异较大,部分相距较远的站点具有更大的关联性,分析结果可为降雨极值的空间插值提供参考。     

未确知信息对河流型水源保护区划分的影响

基于未确知数学理论,考虑河流环境系统信息的未确知性,定义二维水质模型主要参数为未确知参数,建立未确知二维水质模型,递推计算出保护区划分的合理长度及对应的污染物浓度取值区间及可信度分布,并对未确知二维水质模型中各参数的影响做了比较分析。结果表明,利用未确知二维水质模型,以COD为污染物计算的晋江干流水源二级保护区水域长度为6 220m,该长度能在0.934 0的主观可信度上保证水质安全,而基于确定性水质模型,利用各参数均值计算的保护区长度5 350 m存在95.22%的水质超标风险率。未确知二维水质模型各参数影响分析表明,模型应用的未确知参数及各参数变异性对模型计算结果有较大关系,未确知参数考虑越多,保护区划分长度越长;参数变异系数越小,其对计算结果影响越小。     

石头口门水库流域水污染物排放总量控制目标的确定方法研究

流域水污染物排放总量控制目标的确定是当前总量控制领域的研究热点。采用ReNuMa模型对石头口门水库流域建立了污染源—水质的定量响应关系,从径流量、总氮的模拟结果来看,模型的模拟精度满足要求。其次,建立了包括4部分内容(容量总量控制目标、规划年预测排污量、目标合理性因子、环境管理调控系数)的流域总氮总量控制目标确定模型。通过模型计算得到2020年石头口门水库流域总氮的总量控制目标为2.49万t。该总量控制目标确定模型统筹了目标总量控制与容量总量控制要求,兼具科学性与可行性。     

Spatially explicit sensitivity and uncertainty analysis for multicriteria-based vulnerability assessment

This research analyses the application of spatially explicit sensitivity and uncertainty analysis for GIS (Geographic Information System) multicriteria decision analysis (MCDA) within a multi-dimensional vulnerability assessment regarding flooding in the Salzach river catchment in Austria. The research methodology is based on a spatially explicit sensitivity and uncertainty analysis of GIS-CDA for an assessment of the social, economic, and environmental dimensions of vulnerability. The main objective of this research is to demonstrate how a unified approach of uncertainty and sensitivity analysis can be applied to minimise the associated uncertainty within each dimension of the vulnerability assessment. The methodology proposed for achieving this objective is composed of four main steps. The first step is computing criteria weights using the analytic hierarchy process (AHP). In the second step, Monte Carlo simulation is applied to calculate the uncertainties associated with AHP weights. In the third step, the global sensitivity analysis (GSA) is employed in the form of a model-independent method of output variance decomposition, in which the variability of the different vulnerability assessments is apportioned to every criterion weight, generating one first-order (S) and one total effect (ST) sensitivity index map per criterion weight. Finally, in the fourth step, an ordered weighted averaging method is applied to model the final vulnerability maps. The results of this research demonstrate the robustness of spatially explicit GSA for minimising the uncertainty associated with GIS-MCDA models. Based on these results, we conclude that applying the variance-based GSA enables assessment of the importance of each input factor for the results of the GIS-MCDA method, both spatially and statistically, thus allowing us to introduce and recommend GIS-based GSA as a useful methodology for minimising the uncertainty of GIS-MCDA.     

我国流域水资源管理模式理论创新初探

在以水资源过度开发、水环境污染、水资源短缺及用水效率和效益低下为主要标志的水危机日益凸显的今天,探寻和构建与中国国情相适应、并能反映先进生态水文化的现代水资源管理模式,是解决我国流域目前面临的水问题、应对未来不断加剧的水危机、实现区域经济与社会可持续发展的必由之路和战略抉择.在对国内外水资源管理模式的发展动态及研究进展系统评述的基础上,本文提出从传统的以行政区域为单元、以政府为主导、以供水管理为核心的水资源管理模式向以流域为单元、以市场为主导、以需水管理为基础的水资源综合管理模式的转变,是未来我国流域水资源管理模式理论创新的重要发展方向,并从流域水资源的管理制度、文化体系、管理模式、法律及政策体系方面进行详细论述.     

长江流域的空间结构研究

在认识空间结构内涵与确定研究范围的基础上,运用主成分和聚类分析方法,获得了长江流域的空间分异状况。长江流域空间结构符合核心 边缘结构模式,包括3个一级核心、8个二级核心、两大跨省成长三角、1条主轴、2条辅轴、3条地方轴、1个外围区和1个边缘区。长江流域空间结构的演变,经历了低水平的离散型阶段、极化发展的非均衡阶段、扩散的多核非均衡阶段,未来将向区域一体化的高水平均衡阶段发展。从聚散原理、空间相互作用和国家宏观区域发展战略等3方面,分析了长江流域空间结构的演变机制。长江流域空间结构的优化,要从内部要素与外部力量两方面入手做3件事情。一要加快单个节点的发展和尽快形成核心区域,尤其是上游地区要构建一个以成渝为双核的兼顾南北较大范围的成长多边形;二要加快东西通道的建设和注重主轴与辅轴间的连接通道的构建或完善;三要注重基于市场一体化的区域空间治理体制的创新.     

长江流域年平均气温的时空变化特征

利用长江流域146个气象站点1960~2005年的逐年气温资料,选用EOF和REOF方法识别长江流域年平均气温空间变化特征,并对长江流域年平均气温变化敏感区域进行时间演变分析和突变检测。研究表明:长江流域年平均气温主要有2种空间振荡型（即全流域气温变化趋向一致型和流域内气温变化存在东西向差异型）,3个变化敏感区域（长江流域中下游地区、长江流域南部和金沙江流域）。3个变化敏感区域的年平均气温都在20世纪90年代明显升高,且均在90年代后期呈突变增加,其中金沙江流域升温趋势最为明显,气候倾向率为0.20℃/10a。全流域1991~2005年年平均气温距平空间分布表明,自1991年以来全流域都为升温趋势,其中长江流域中下游地区和金沙江流域是升温幅度最大的地区。