基于水文集成模型ParFlow的黑河流域下游地下水-地表水相互作用模拟研究

地下水-地表水相互作用是水文循环过程中的重要环节,研究地下水-地表水相互作用的机理过程及其对环境变化的响应对流域生态环境和可持续发展具有重要意义.利用基于三维物理过程的开源、大规模并行模拟计算软件ParFlow求解紧密耦合的地下水和地表水偏微分方程组,建立流域水文集成模型,从而精确解译土壤水分运移的动力学机制,最终实现...     

面向新时期流域管理的控制单元划分方法设计与应用

科学划分控制单元是实现流域水环境精准、高效管理的重要基础。为满足新时期中国流域系统治理和“三水”统筹的新要求、新任务,设计建立了一种新的控制单元划分技术方法,将中国重点流域划分为3442个断面控制单元和822个流域控制单元。基于控制单元划分成果,进一步构建了包含流域—流域控制单元—断面控制单元—控制断面—水功能区5个层级逐步细化的流域空间管控体系。实际案例分析与论证表明,新的流域空间管控体系能有效促进流域水环境管理各项措施落地,可进一步推动流域治理科学化、精细化、差异化,并为“三水”统筹提供决策支持。     

西南喀斯特流域岩溶水氢氧同位素时空分布特征及水文意义——以后寨河流域为例

受多重导水介质影响,喀斯特流域水循环过程复杂,只以水分为研究对象的水文学方法难以刻画其时空变化特征及其受喀斯特水文地质条件的控制作用。稳定氢氧同位素赋予岩溶水指纹信息,为解译喀斯特流域水循环时空演变与水文功能提供了重要研究手段。论文选取贵州普定后寨河流域为研究对象,基于月尺度的高空间分辨率的水样采集,结合聚类分析和克里金插值方法,分析流域岩溶地下水氢氧同位素和反映蒸发分馏程度的Lc指数时空分布特征及其影响因素。以此为基础,研究喀斯特流域降雨混合、水文连通性及水流路径等水文作用。结果表明,研究区雨季岩溶地下水δ¹⁸O与Lc偏负,枯季岩溶水整体δ¹⁸O与Lc相对偏正,表明雨季湿热条件下,岩溶地下水受“新”、“老”水混合作用与流域蒸发过程的共同影响,枯季地下水混合作用较弱,蒸发作用弱;相较于中下游覆盖型岩溶区,流域上游峰丛区岩溶水δ¹⁸O偏负,Lc偏正,表明流域上游土壤/表层岩溶带浅薄山区,降雨入渗迅速,岩溶水中土壤水成分较低,下游土壤较厚,入渗较慢且蒸发强烈,地下水蓄存时间长,岩溶水中土壤水成分较高。干湿交替期,岩溶水Lc快...     

基于水文模型的缺资料流域缺水特征分析——以岷江茫溪河流域为例

针对当前流域水资源短缺分析时空尺度偏大、精度偏低的问题,建立了一种适用于缺资料流域缺水特征分析的方法,即采用SWAT模型计算流域水资源总量,基于统计数据计算流域需水量,研究流域缺水量的月尺度变化特征,并将该方法应用于茫溪河流域,从不同时间、不同空间与不同行业角度开展流域缺水特征分析.结果表明:茫溪河流域多年平均水资源总...     

雅砻江流域生长季植被时空变化特征及对气象因子的响应分析

在全球气候变化背景下,开展植被变化对气象因子的响应研究对流域生态环境保护和水土资源合理利用具有重要的现实意义.以雅砻江流域为研究区,基于1982—2015年GIMMS NDVI数据,首先采用多种数理统计方法揭示生长季NDVI的时空变化特征,基于滞后相关系数法分析NDVI对气象因子的时滞效应,在此基础上建立各像元NDVI...     

流域水环境污染物总量控制技术及运用分析

本文首先阐述了TMDL在污染物总量控制中的应用,然后结合特点和存在的不足之处,对我国总量控制技术的实施现状进行了剖析,最后明确提出了水环境污染物总量控制技术实施体系的构建措施,旨在将流域水环境的污染物排放控制在合理范围内,确保良好的控制效果,最大程度地满足环境质量标准。所以现对流域水环境污染物总量控制技术及运用进行详细论述,希望为相关行业人士提供些许帮助。     

精河流域绿洲土地利用及生态系统服务价值时空变化研究

土地利用变化直接影响着生态系统服务功能及生态安全,在县域尺度上定量分析区域土地利用类型及生态环境效应变化,可为地处干旱生态脆弱区的精河流域绿洲水、土资源合理开发利用提供科学依据。利用1990、2000和2018年3期影像,采用梯次环方法对研究区各土地利用类型生态系统服务价值进行时空分析,并基于生态环境质量指数和生态贡献率对土地利用类型转变后的生态环境效应进行辨识。结果表明:(1)1990—2018年研究区土地利用变化明显,建设用地、耕地、水域和草地面积增加,林地和未利用地面积减少;(2)近28 a来,研究区生态系统服务价值整体变化较大,呈先降后增趋势,2018年生态系统服务价值优于1990和2000年。以城市为中心的梯次环方法分析结果显示,1990和2000年研究区南部地区生态系统服务价值整体高于北部地区,生态系统服务价值高值区出现在S5～S7梯次环;2018年北部地区生态系统服务价值高于南部地区,生态系统服务价值高值区出现在N6～N8梯次环;(3)1990、2000和2018研究区生态环境质量指数分别为0.147、0.120和0.194。研究区土地荒漠化以及林地、草地转为未利用地是在土地利用层面导致生态环境退化的主要原因,未利用地转为林地、草地以及艾比湖水面的恢复是促使研究区生态环境质量改善的主要原因。     

海河流域地表水水源地多环芳烃污染特征及来源分析

采用固相萃取-GC/MS法分析海河流域9个典型地表水水源地16种多环芳烃（PAHs）污染状况,结果显示除BkFL、BaP、InP、BghiP和DBA未检出外,其他11种PAHs均有检出。9个水源地春季水体中PAHs总值为238 ng/L~715 ng/L,夏季水体中PAHs总值为837 ng/L~278 ng/L, 表明PAHs季节性污染差异较为显著,夏季PAHs污染状况明显高于春季。PAHs的组成均以中低环芳烃（2~3环）为主,且Ant/（Phe+Ant）、Flu/（Pyr+Flu）和BaA/（BaA+Chr）比值显示9个水源地PAHs污染均来源于水源地上游煤炭、木材等燃烧产物。     

制度分析与发展框架下流域生态补偿的应用规则:基于新安江的实践

探索流域生态补偿是推进生态文明建设、依靠制度保护环境的重要举措。当前,流域生态补偿制度正在广泛地改变流域生态环境和流域水资源利用的使用方式。不过,该制度受到复杂规则体系的约束,这些规则以及规则采取的形式,可能会对该制度的最终结果产生关键影响。本文从制度分析与发展(IAD)框架出发,讨论流域生态补偿的应用规则体系,剖析我国首个跨区域上下游横向生态补偿机制的试点项目——新安江生态补偿,分析有可能实现持续利用流域生态系统服务的应用规则,及其在流域生态补偿中的逻辑关系和具体表现,并从效率、公平、问责、适应性四个方面对规则进行评估。研究表明,流域生态补偿规则体系为规定补偿主体、增加生态系统服务额外性、界定生态补偿的条件性、调节利益分配以及与其他社会目标相适应等行为提供了普遍遵循的规则,为解决流域生态补偿中存在的一般性问题提供解决方向。新安江实践表明,位置规则明晰补偿主体和责任、边界规则选择参与者标准、选择规则规定允许的行动集合、偿付规则创新补偿渠道和分级制裁,是跨区域流域生态补偿机制建立的基石;信息规则确定可用完整的信息、聚合规则适当放权于当地居民、范围规则建立与流域匹配的管理机构,是促进流域生态补偿持续性的重要因素。通过创造责任共担的多元职位规则,改进市场化的边界规则和偿付规则,建设多元化、市场化的流域生态补偿制度,形成有效的补偿规则体系,将有利于流域生态补偿制度在更大范围、更广领域实现成功应用。