引汉济渭调水工程水资源配置研究

为解决关中地区水资源短缺问题,陕西省规划实施南水北调引汉济渭调水工程。在分析调水工程受水区用户、供水系统的基础上,构建了水资源配置网络图,并建立了该系统的水资源配置仿真模型,确定了配置原则。结合调水工程,设定了7种方案,通过长系列计算,得出了各方案的水资源利用情况。2020水平年,调水15.5×10⁸ m³后可增加供水10.69×10⁸ m³,占需水量的38.76%;调水15.5×10⁸ m³与调水10.0×10⁸ m³相比,工业供水保证率提高32.75%。计算结果表明,实施调水工程后可有效缓解受水区水资源短缺,调水量在保证城市用水、改善渭河河道生态环境方面发挥着主要作用。     

基于水资源转化模拟的石羊河流域水资源优化配置

流域水循环过程是水资源合理配置对象依存和演化的基础。针对内陆河流域水资源多次转化多次利用的特点,建立以水资源转化过程为基础的流域水资源优化配置模型。按水力联系将内陆河流域系统分为独立的子系统。按水资源转化特点和用水格局将各独立水系统分渠灌区、井灌区和渠井混灌区三个一级计算单元,每个一级计算单元由若干灌区(二级计算单元)组成。运用水均衡模型和BP人工神经网络模型模拟一级计算单元间的水资源转化过程,分别模拟井灌区和渠井混灌区的来水量。建立一级计算单元和二级计算单元两层水资源优化模型,分别以灌溉用水效益最大和公平用水为配置目标。将一级计算单元的优化模型耦合到水资源转化模拟模型中。凉州区配置水量10.68×10⁸ m³,金川区为2.63×10⁸ m³,流域农业灌溉用水16.64×10⁸ m³,占总毛用水量的75％,相比现状有大幅下降。分别采用模拟寻优和遗传算法求解两层优化模型,将水量分配到灌区,进而分配到行政区,实现水资源的流域配置和行政区配置的统一,便于水资源统一管理。     

复杂适应系统(CAS)理论在我国环境领域研究中的应用

环境系统属于复杂系统,环境问题的产生是人类与自然相互作用的结果。复杂适应系统(CAS)理论考虑到了元素间的相互作用对系统演化的重要贡献,得到广泛应用。本文阐明了环境系统和环境问题的基本特点,梳理了CAS理论的发展历程和特色,主要针对流域水土资源优化配置和城市规划等问题分析CAS理论在我国环境领域研究中的应用,并提出了理论应用过程中存在的问题和应用前景。研究认为,CAS理论在研究环境系统演化方面取得了较大的进步。当前我国对CAS理论的研究主要集中于水土资源管理和城市规划的模拟过程以及探究相关变化的驱动力等方面,并建立了自然环境因子和社会人文因子之间的关系。除水土资源系统外,CAS理论在大气污染治理方面的应用还比较少,具有广阔的应用前景。此外,类比CAS理论在城市的应用模式,CAS理论也可以推广应用于农村地区垃圾管理、新农村建设用地扩张等方面。     

滦河上游4种水生植物的水质净化研究

在人工模拟自然条件下,对水生植物千屈菜(Lythrum salicaria)、小香蒲(Typha minima)、水葱(Scirpus validus)、黄花鸢尾(Iris wilsonii)及其不同组合配置的水质净化效果进行了研究。结果表明:试验的各水生植物及其组合配置在总氮、硝态氮、总磷、正磷酸盐和化学耗氧量(TN、NO_3~-、TP、PO_4~(3-)、COD)上有净化效果,配置种植的净化效果优于单一种植。研究给出了各水质指标随时间变化的回归方程。千屈菜+黄花鸢尾组合50 d TN去除率和COD降低率分别为73.83%,77.4%,水质净化效果最佳;水葱+黄花鸢尾组合20 d NO_3~-去除率为89.41%;水葱+黄花鸢尾组合对总磷和PO_4~(3-)去除效果最好,50 d去除率分别达88.98%和92.39%,合理选用适应当地生态条件的水生植物及其组合配置,可用于河道水质改良。     

次降雨过程中不同土地利用配置对径流中氮流失的影响

为了解天然次降雨过程中土地利用配置对径流氮流失的影响,本研究以重庆市忠县石盘丘小流域两个不同土地利用配置的A、B子集水区为研究对象,对集水区出口径流量和氮素进行监测.A集水区为农林水复合配置模式,B集水区为传统农业配置模式,利用EMC评估次降雨过程径流中氮的平均浓度,分析次降雨过程中不同土地利用配置对径流氮素的影响.结果表明,在次降雨径流氮流失过程中,B集水区的TN浓度（1.37~15.17 mg·L^-1）>A集水区（0.84~9.28 mg·L^-1）;A集水区第一次峰值占第二次峰值的比值62%远小于B集水区的97%;A集水区的平均可溶性总氮/总氮（DN/TN）为69%,B集水区的平均可溶性总氮/总氮（DN/TN）为75%,A集水区的平均硝态氮/可溶性总氮（NN/DN）为67%,B集水区的平均硝态氮/可溶性总氮（NN/DN）为80%.不同土地利用配置对氮流失的影响显著,与B集水区相比,A集水区能有效减少氮的流失,明显消减第一次TN峰值,减少DN和NN的养分占比.本研究为三峡库区小流域面源污染防控提供了科学依据.     

基于主成分分析法和AHP-GEM模型的区域新增建设用地指标合理配置——-以江苏省为例

为从理论上科学合理地配置各子区域的新增建设用地指标, 以江苏省为例, 初步选取了影响 区域新增建设用地合理配置的13 项指标, 为避免指标间的多重共线性, 应用主成分分析法将这些 指标综合归并为人口资源、经济社会、城镇发展3 个综合因子。在此基础上, 采用AHP-GEM模型对 江苏省的新增建设用地指标进行了理论上的配置, 结果表明: 江苏省新增建设用地指标分配值可以 分为4 个层次: ①苏州、无锡和南京, 理论上所应分配的新增建设用地面积占全省总量的比例均大 于10%, 其中, 苏州最多, 为18.80%, 无锡、南京次之, 分别为16.78%和11.20%; ②南通和常州, 分 别为7.93%和7.81%, 其比例在7.5%至8%之间; ③扬州、镇江、盐城、泰州和徐州, 分别为6.03%、 5.91%、5.51%、5.33%和5.00%, 其比例占全省的5.5%左右; ④淮安、连云港和宿迁, 分别为3.65%、 3.03%和3.01%, 其比例在3%左右。通过比较, 理论上计算的结果与实际分配情况大致吻合。     

东南大陆火山构造与矿产时、空关系——火山成矿作用配置模式

火山成因矿产是火山活动特定阶段产物,本文通过对火山机构发展演化阶段所发生的成矿作用和区域内主要金属、非金属矿产在火山机构中赋存部位的归纳,建立了火山成矿作用配置模式.     

河滨修复湿地不同植物配置对甲烷排放的影响

为了探讨河滨修复湿地在不同条件下CH₄的排放规律及降低CH₄排放的调控途径,以自行设计和建造的河滨湿地为研究对象,对植物种类配置及植株密度进行人为调控,运用静态箱-气相色谱法测定CH₄排放通量. 结果表明:①CH₄排放通量具有明显的季节性变化规律,其中夏季最大,占全年CH₄总排放量的50%以上;冬季最小,低于全年CH₄总排放量的5%. ②植物种植会明显增加CH₄的排放,不同植物类型通过改变w(SOC)(SOC为土壤有机碳)、气体传输机制以及产CH₄菌群落来改变湿地的CH₄排放,4种供试植物中,通气组织较发达的芦苇和水葱湿地CH₄排放通量分别为(1.98±0.78)和(1.41±0.58)mg/(m2·h),显著低于黄菖蒲的(6.77±1.92)mg/(m2·h). ③提高植株密度可以通过增加输气通道和提高w(SOC)来促进湿地CH₄排放,黄菖蒲植株密度为150株/m2时,CH₄平均排放通量为(10.31±2.56)mg/(m2·h),比植株密度为56株/m2时高出近30%. 因此,建议在新建和修复河滨湿地的设计和建造过程中,种植芦苇和水葱等通气组织较发达的植物,并在满足湿地修复、生态环境保护和景观营造等要求的前提下,适当控制植株密度,以有效减少CH₄排放.      

湿地公园的植物景观设计——以上海崇明岛西沙湿地公园为例

湿地公园是湿地与公园的复合体,体现了“在保护中利用,在利用中保护”的生态思想,其中植物景观起到了很大的作用。在湿地公园的设计中,对湿地植物的选择也尤为重要。上海崇明西沙湿地公园,是一个以自然保护为主的主体性公园。其保留了大部分的水生植物和湿生植物的构建模式,在保留层面有很大的优势,但同时也体现出一定的不足,希望通过对其优劣势的分析,对今后的湿地植物景观设计有更多的借鉴。     

区域土地资源优化配置及其可持续利用

从土地利用优化配置入手,介绍了其基本内涵和研究进展,阐述了土地资源可持续利用的途径与目标以及评价方法,建立了区域土地利用持续评价模式。