SWAT模型在我国流域水环境模拟应用中的评估验证过程评价

模型评估验证是模型开发和应用过程中的重要环节,是管控模型应用于管理决策风险的重要手段.近年来,以SWAT模型为代表的流域水环境模型在我国流域水环境管理中得到广泛应用,但模型评估验证过程尚缺乏规范性指导.结合SWAT模型建模过程和模型评估验证的基本步骤,梳理总结SWAT模型评估验证过程的评价方法,针对确定研究或决策目标、获取输入数据、构建模型、模型率定验证、展示模型结果等5个阶段分别设计评价指标.筛选中国知网收录的2015—2017年发表的以SWAT模型为主题的428篇学术论文作为研究对象,评价现有研究的模型评估验证过程,分析我国SWAT模型评估验证的现状以及存在的问题和不足.评价结果表明,我国现有的SWAT模型应用研究总体比较重视模型评估验证过程,能够清晰定义研究区域、建模目标和期望产出,说明输入数据来源和质量以及模型概化、参数灵敏度分析、参数识别、不确定性分析的方法和结果,模型模拟效果较好.但是,针对SWAT模型评估验证方法的研究较少,在模型参数识别方面还存在参数选取未考虑研究区域特征、参数识别结果不合理等问题.建议在SWAT模型应用研究中关注参数灵敏度分析和参数识别,结合研究区域特征建立本地化应用数据库,加强模型评估验证方法研究.当模型应用于流域水环境管理决策时,应完整地开展模型评估验证,并分析模型不确定性对决策的影响.      

不同水位期汉丰湖和高阳湖上覆水时空分异特征

为研究三峡库区不同水位条件下澎溪河流域永久性回水区高阳湖与城市内湖汉丰湖的水环境差异,确定影响湖库水环境变化的水质指标,于2018年11月~2019年10月,对两湖库上覆水进行逐月样品采集.以水质监测数据为基础,参照三峡水库调度的时间周期,将采样时间划分为蓄水期,消落期和泄水期3个时段,运用多元统计方法,分析了2个湖库的水环境时空分异特征.单因子水质评价结果显示,湖库水质等级具有时空分异性,浮游植物大量生长发育的3,4,5月及雨量充足的7,8月,2个湖大部分处于劣Ⅳ~劣Ⅴ类,而一年中其他时段主要达到地表水Ⅲ类标准.判别分析表明,透明度,溶氧,电导率,pH值,水温,水深（depth）,总有机碳,总氮和氨氮均为两湖库水环境时空显著性差异的指示因子,泄水期,2个湖库水环境差异不大,但蓄水期和消落期,2个湖水环境具有明显的差异性.主成分分析显示,不同水位条件下,引起湖库水环境变化的主导因子不同,消落期水环境主要影响因子为TN,NH₃-N,水深和pH值;泄水期主要是TN,TP和EC;蓄水期主要影响因子为水深,TOC,TN,TP和NH₃-N.水体污染程度来看,汉丰湖：蓄水期 > 消落期 > 泄水期;空间表现为：HF3 < HF1 < HF2 < HF4 < HF5 < HF8 < HF7 < HF6.高阳湖：泄水期 > 消落期 > 蓄水期;空间表现为GY2 < GY3 < GY1 < GY5 < GY6 < GY4.     

基于VIKOR法的潍坊市水资源承载力综合评价

水资源承载力综合评价通常涉及到社会、经济、资源和环境等多种因素的影响.多准则妥协解排序法（VIKOR）可协调处理多种因素间的相互关系,是评价城市水资源承载力的有效手段之一.本文利用VIKOR法对潍坊市水资源承载力进行综合评价,通过构建水资源承载力综合评价指标体系,利用CRITIC法计算权重,标准化数据并进行分析计算和排序,以利益比率Q_i作为综合评价值,Q_i值越小,表明水资源承载力越高.结果发现,在2008-2017年,潍坊市水资源承载力综合评价值呈下降趋势,从2008年的0.7378下降至2017年的0.0000,表明潍坊市水资源承载力稳步提高.通过分析潍坊市水资源承载力各子系统的变化趋势发现,潍坊市水资源承载能力依然有较大的提升空间.通过对2017年潍坊市各市、区、县水资源承载力进行对比可知,诸城市、青州市、安丘市和临朐县综合评价值较低,分别为0、0.1645、0.2267和0.2503,说明水资源承载力较高;潍城区、坊子区、寒亭区和奎文区综合评价值较高,分别为0.3475、0.4739、0.5938和0.9131,说明水资源承载力较低.表明潍坊市部分地区产业结构和布局与水资源条件不相匹配,水资源开发利用水平超出当地水资源承载力.     

城市开发强度与资源环境承载力协调分析——以珠三角为例

党的十八大以来,习近平总书记提出要加快构建生态文明体系,协调生态环境保护与城市开发,积极开展国土空间规划与生态修复工作。广东省新一轮生态文明建设规划提出,要根据地区资源环境承载能力,把环境损害、生态效益等指标纳入发展综合评价体系,打造珠三角绿色生态城市群。通过构建城市开发强度及资源环境承载力指标体系,选取珠三角九市作为研究对象,运用耦合协调模型量化可持续发展水平并揭示各子系统的相互作用,制定能增强承载能力的有效路径。结果表明：（1）研究区城市开发强度对比明显,都市圈特征日益显著。其中,深圳（0.9224）开发程度最强,肇庆（0.0548）程度最弱。（2）资源环境承载力按驱动因子分为自然拉动型及经济拉动型,分别通过自然优势和社会经济投入巩固综合承载力。（3）区域内过半城市生态经济系统濒临失调。受经济因素驱动,广州、深圳协调程度相对较高。（4）应对区域内三种不同的协调发展状态,为各类城市制定因地制宜的生态修复方案。     

当前我国水环境管理存在的问题与对策研究

水虽然是可再生资源,但是如今人类用水速度远超过其净化速度。而这造成了与日俱增的水资源和水环境问题,给人类带来了非常严峻的挑战。这种问题在我国特殊的国情和地理位置条件下显得更为严峻,尤其面对日趋加快的工业化进度和城市化的全面发展,带来了迫切的水资源需求以及严重的水资源污染等问题,为此本文将结合我国水资源的现状、水环境管理存在的各种问题加以阐述,并提出一些探索性的解决和应对方案。     

基于生态文明视角下西安市生态承载力评价分析研究

传统评价分析方法存在结果不准确,缺乏可靠性依据的问题,提出了基于生态文明视角下西安市生态承载力评价分析。利用主成分分析法对西安市生态承载力综合研究,根据生态文明等级评价指标,从时间维度方面对生态文明视角下生态承载力进行评价。通过实验验证,可得出实验结论。由实验结果可知,该评价方法结果较为准确,且可靠性较高,为西安市协调可持续发展提供重要决策方法。     

城市河道修建中人工水环境污染防治对策研究

在"景观娱乐用水水质标准"规定的基础上,分析人工水环境的类别和污染来源,其污染来源主要包括降雨形成的地表径流、城市合流制管道溢流污染、大气沉降以及微生物作用产生的污染物等,均会对水体造成二次污染。加强污染源防控力度,对初期雨水进行控制以防止城市河道污染,使用生物修复技术改善水质,健全城市河道的管理体制,加强宣传教育工作和执法力度,实现对城市河道修建中人工水环境污染的有效防治,达到美化城市居住环境的最终目标。     

基于弹簧模型的资源环境承载力评价及应用——以内蒙古自治区陈巴尔虎旗为例

在全国生态文明建设背景下,资源环境承载力研究对生态型地区社会经济可持续发展有着重要意义。论文引入生态健康度描述生态型地区特点,构建资源环境承载力评价指标体系,提出基于弹簧模型的生态型地区资源环境承载力评价方法和社会经济数据离散化方法,以内蒙古自治区陈巴尔虎旗为例,分析2014年资源环境承载状况及社会经济压力对资源环境系统的影响。评价结果表明：宝日希勒镇、呼和诺尔镇和巴彦库仁镇资源环境系统超载,RECS/RECC分别为9.860、1.369和1.221,其他乡镇均低于0.8,评价结果有理可依,与事实相符,体现了评价方法在生态型地区评价的可靠性;社会经济压力在10 km × 10 km空间单元离散化结果与基于乡镇的评价结果不完全对应,方法优势体现在能够判别社会经济压力在乡镇内部空间上的变化趋势。     

基于空间优化的九洲江流域畜禽养殖生态补偿

以生态补偿试点区九洲江流域为例,基于调研数据和相关资料,以最小的政府生态补偿金额为目标,以水环境容量、耕地承载力、养殖户经济收益为主要约束,建立基于畜禽养殖模式转变的生态补偿空间优化模型.结果表明,九洲江流域生猪养殖最小生态补偿金为5.83亿元,其中2.92亿元用于55.47万头的生猪禁养,1.94亿元用于补助适养区内新建47.99万头高架网床模式养殖,0.97亿元用于18.57万头的养殖模式升级改造.优化后全流域养殖总规模为121.18万头,比现状减少约4万头.可实现污染物削减率73.66%,COD、总氮、总磷分别削减13980,2545,995t.其中,传统养殖模式全部被禁养或升级改造,高架网床养殖模式为流域最主要养殖模式,占比达到81.19%.10个镇的补偿资金及污染物削减情况存在显著差异,补偿金占比较高的是文地、良田、古城镇,合计占总补偿资金的56.78%,COD削减量占总削减量的55.35%.通过优化后的补偿方案,同时实现环境效益和经济效益的双赢.     

黄河三角洲中心城市资源环境承载力时空变化规律与趋势研究——以东营市为例

东营市地处黄河入海口,是黄河三角洲地区最为重要的中心城市。该区生态环境脆弱,要实现黄河三角洲地区经济的可持续发展,必须改善环境质量、提高资源环境承载力。利用主成分分析法对东营市2011—2015年资源环境承载力进行了时空两维度的综合评价研究。结果表明:在时间尺度上,综合得分最高的是广饶县,东营区在4个年度排名第二,河口区及垦利区在2012—2015年综合得分始终较低,这表明东营市河口区及垦利区的资源环境承载力需要多加关注,应把河口区、垦利区纳入重点监测范围;在空间尺度上,东营市5个区县历年的资源环境承载力评价综合得分在逐渐提高,承载力逐年增长、资源环境和社会经济发展越来越好,应继续加大城市生态环境保护力度、大力发展循环经济等以促进东营市资源环境承载力良性发展。