River basin governance enabling pathways for sustainable management: A comparative study between Australia,Brazil, China and France

Successful river basin governance is challenged by actor engagement in the various stages of planning and management. A governance approach for determining priorities for actors for sustainable management was developed, based on a river basin diagnostic framework consisting of four social-institutional and four biophysical indicators. It was applied in river basins in Australia, Brazil, China and France. Actors diagnosed current and target capacity for these indicators, and estimated synergistic influences of interacting indicators. The results reveal different priorities and transformative pathways to achieve basin plan outcomes, specific to each basin and actor groups. Priorities include biodiversity for the Murray-Darling, local water management needs for the São Francisco and Yellow rivers, and improved decision-making for the Adour-Garonne. This novel approach challenges entrenched views about key issues and actor engagement roles in co-implementation of the basin plan under existing prevailing governance models, with implications for engagement and international collaboration on basin governance.Supplementary InformationThe online version contains supplementary material available at 10.1007/s13280-021-01699-4.     

The gulf of cross-disciplinary research collaborations on global river basins is not narrowed

Using publications in the Web of Science database (WoS), this study investigates the research collaboration on the top 95 most researched global river basins since 1900. The links of both the disciplines involved and the management issues studied between the biophysical, economic, societal, climatic and governance sub-systems of these river basins were examined. We found that research collaborations were dominated within the biophysical sub-system (65.3%) since the knowledge predevelopment period (1900–1983), with continuous increases (by 18.5%) during the rapid development (1984–2000) and the stabilisation (12.9% increase) (2001–2017). However, research collaborations related to the societal sub-system remained marginalised (varied at about 1%), while those related to the governance sub-system expanded in issues studied (32.8%) but were not supported by the core governance disciplines (3.4%). The key findings explained why global river basins are degraded from the perspective of knowledge development and they can assist the strategic planning and management of scientific research for improving governance capacity in modifying the relationship between human and nature on river basins in the Anthropocene. Tackling challenges in the Anthropocene requires transformation of the current pattern of knowledge development, a revolution in the governance of science.Supplementary InformationThe online version contains supplementary material available at 10.1007/s13280-022-01716-0.     

新安江流域生态补偿财政支出效率研究

在水环境保护长期受到高度重视的背景下,开展流域生态补偿试点是我国保护流域水环境的重要手段。目前我国多为政府主导型流域生态补偿,补偿资金全部来源于财政资金,提高财政支出效率可以让有限的财政资金发挥其最大效用。为明确流域生态补偿试点中的财政支出效率,本文以我国首个跨省界流域生态补偿试点——新安江流域生态补偿试点为案例对象,构建流域生态补偿财政支出效率评价模型,并建立评价指标体系。通过选取试点在2012—2017年的生态补偿财政支出进行效率测算与效率评价,结果显示,财政支出纯技术效率6年均值处在0.9以上的高水平,总体表现较好,但仍有改进空间;规模效率值较低是造成财政支出效率表现不佳的主要原因,生态补偿财政资金的配置规模急需完善。建议提高财政资金的管理水平,有针对性地实施生态补偿项目,建立流域和区域相结合的流域治理体系。     

尼洋河流域水环境质量现状评价研究——基于模糊综合评价法

尼洋河流域水资源十分丰富,水能蕴藏量巨大,生态环境良好。随着西藏经济的发展,必将出现大规模开发利用水资源的趋势,探讨流域水资源和环境的现状及可持续发展具有十分重要的现实意义。本文对尼洋河流域基础资料的收集与整理,分析尼洋河流域的特点与现存的问题,根据收集的水质监测资料,分析了流域污染源概况和构成,以未进行水环境功能区划为前提,选择模糊综合评价法对尼洋河流域水环境质量进行现状评价,并对超标断面进行了原因分析,通过对2012年尼洋河流域14个监测断面监测成果的评价,得出尼洋河流域水质现状良好的结论,为以后的水功能区划分、水质目标的确定以及水环境功能区划分提供依据。     

对跨界断面考核制度改进的思考:以辽河铁岭段为例

水是生命之源,水资源的重要性不言而喻。行之有效的水环境管理制度对水资源的合理开发和利用意义重大。辽宁省政府于2008年出台跨行政区断面考核制度,该制度对跨界断面水质的管理和保护起到了重要作用。从管理角度来看,一套完善的跨行政区出市断面考核体系对跨界断面河流的水环境保护和水质改善至关重要。本文通过对该制度的详细研究,从管理绩效方面找出了该制度目前仍存在的缺陷与不足,并以辽河流域铁岭段监测断面的水质数据分析为基础,对跨界断面考核制度做出了调整:提出了监测频率由一月监测一次调整为一季度监测一次的建议;在原有的只对考核目标水质得分值计算的基础上加入了对考核目标浓度变化值的考查;以主成分分析法对水质分析的结果为依据,对不同季节的水质考核值做出了相应调整,避免了对所有月份按照统一标准进行考核所带来的不合理之处。     

巴尔喀什湖流域水化学和同位素空间分布及环境特征

巴尔喀什湖位于哈萨克斯坦境内,是世界上最大的湖泊之一.伊犁河是巴尔喀什湖的主要补给河流,也是中哈两国重要的跨境河流.通过数理统计、Piper三线图、Gibbs模型和主成分分析(PCA)等方法,对巴尔喀什湖流域不同水体的化学参数和氢氧稳定同位素(δD和δ~(18)O)进行分析,初步研究了该区域水化学类型和同位素空间分布特征,探讨了其形成原因和环境意义.结果表明,不同水体的水化学类型不同,湖泊水体的主要化学类型为SO_4-Na和Cl-Na,入湖河流的水化学类型为HCO_3-Ca型,其中伊犁河水化学类型从上游到下游由重碳酸盐型过渡到硫酸化物型、氯化物型; Gibbs图显示湖泊水体离子组成位于蒸发作用区,河流水体离子组成位于蒸发作用和岩石风化作用之间,伊犁河从上游到下游向蒸发控制带偏移,反映了上游河水受降水、冰雪融水的补给影响较大,而下游水体受蒸发作用影响较大;此外,PCA分析指示人类活动对湖泊、伊犁河中下游和其他入湖河流水化学的影响.湖泊和河流水体的氢氧同位素组成变化差异较大,湖泊水体氢氧同位素偏正,位于全球大气降水线和哈萨克斯坦地区蒸发线之间,氘盈余小于全球降水线,反映了较强的蒸发作用导致湖水同位素富集;河流水体的氢氧同位素位于全球降水线附近,河流水体的氢氧同位素关系方程的斜率(伊犁河:5. 7,其他入湖河流:3. 1)均低于全球降水线(8),表明降水和蒸发过程影响河流水体同位素组成.湖泊水体化学参数和同位素显著相关,尤其是东部水体,表明强烈的蒸发作用同时导致水体同位素的富集和水化学离子的浓缩.     

黑河流域张掖市生态系统服务恢复价值评估研究——连续型和离散型条件价值评估方法的比较应用

条件价值评估法的调查问卷格式主要有连续型(包括开放式、支付卡式)和离散型(即封闭式)两种类型。针对黑河流域张掖市生态系统退化的现状,在连续型的支付卡问卷格式调查的基础上,以离散型单边界两分式和双边界两分式的封闭式问卷格式各设计了400份调查问卷,调查了黑河流域居民对恢复张掖市生态系统服务的支付意愿。封闭式两分式问卷调查结果的分析表明,黑河流域90.2%的居民家庭对恢复张掖市生态系统服务存在支付意愿。单边界两分式和双边界两分式问卷分析的黑河流域居民家庭对恢复张掖市生态系统服务的平均最大支付意愿每户每年分别为162.82元和182.38元。按黑河流域有支付意愿的家庭数量计算,用单边界两分式和双边界两分式问卷分析,恢复张掖市生态系统服务的经济效益每年分别为7094.36×104元和7946.66×104元。由于双边界两分式问卷更能逼近市场行为,以双边界两分式问卷的结果作为条件价值评估的结果相对比较恰当,因此,未来5年时间恢复张掖市生态系统服务总经济价值的现值为3.7478×108元。由于恢复张掖市生态系统服务具有巨大的正外部效应,因此,仅就黑河流域居民家庭数量估计的经济价值是对恢复张掖市生态系统服务的经济价值的最低估价。     

一种基于MMS的改进降水径流模型在中国西北地区黑河上游流域的应用

以黑河流域上游为研究对象,通过对山区自然产水区的产汇流机理的研究,基于分布式水文模型集成环境的开发思想,利用MMS(modular modeling system)模型库中与降水径流相关的模块,通过综合各种产流(包括超渗、蓄满产流)机理、并且根据寒区产汇流的特点对USGS开发的流域PRMS(precipitation-runoff models)模型进行了改进,增加了土壤水运动中降雨入渗补给的多层土壤滞后效应模块以及积雪融雪和冻土面积识别模型,建立了适合于寒区流域的分布式PRMS模型。利用该模型对黑河上游出山径流过程进行了模拟与预报,模型研究结果表明:利用MMS建立的黑河上游改进的PRMS模型不仅完全可以模拟和预测黑河上游的产汇流过程,在考虑了冻土的情况下,预测年出山径流量误差小于2.7%;而且模型可以对黑河上游径流组成成分进行分析计算,对黑河上游产汇流机理做进一步阐明。利用改进的PRMS模型,预测分析了黑河上游未来气候和土地覆盖变化情景下流域出山径流变化的趋势,为黑河流域水资源合理利用和管理提供科学依据。     

西辽河流域沙土对氨氮的吸附行为研究

采用小型回填式土柱动态吸附实验方法研究了西辽河流域沙土对氨氮的吸附行为。结果表明,西辽河流域沙土对氨氮的吸附行为符合Freundlich吸附等温式和Langmuir吸附等温式,最优模型为Langmuir吸附方程;西辽河流域沙土对氨氮的饱和吸附量在573.81～3 666.16 mg/kg之间,平均为1 733.83 mg/kg。吸附分配系数k在3.13～524.55之间,平均为93.47;沙土对氨氮的吸附方式以化学吸附为主,解吸可逆性较弱。被吸附的氨氮解吸淋失的环境风险较小;沙土氨氮饱和吸附量与土壤有机质含量、粘粒含量和粗粘粒含量呈极显著正相关,影响程度顺序为:有机质含量>粘粒含量>粗粘粒含量;不同利用结构沙土的氨氮饱和吸附量:林地(2 053.87 mg/kg)>农田(1 990.40 mg/kg)>草地(1 356.37 mg/kg)>沙荒地(813.30 mg/kg);农田、林地和草地结构由于土壤有机质和团聚体含量较高,对氨氮的固持能力较强,氨氮流失的环境风险较小,沙荒地结构对氨氮的固持能力最弱。氨氮流失的环境风险最大。     

利用煤矿塌陷盆地处理矿区生活污水和井下水

论述了利用煤矿塌陷盆地作为氧化塘和土地处理系统处理煤矿井下水和矿区生活污水的工艺原理、特点、工程设计及其产生的社会和环境效益。