山地城市小型季节性河流雨洪淹没的数值模拟

为预测伏牛溪中下游河段沿岸工程设施在流域暴雨期的潜在淹没危险性,利用MIKE11模型模拟了不同重现期暴雨和长江洪水发生时,伏牛溪中下游河段淹没深度及淹没范围。结果表明:50年及100年一遇暴雨发生时,伏牛溪中游河段的平均淹没深度分别为4.9 m和5.7 m,淹没面积分别为40 542 m2和41 980 m2,鳌山综合市场处居民生活用地会被淹没;50年及100年一遇长江洪水倒灌发生时,下游河段平均淹没深度分别为7.5 m和8.9 m,淹没面积分别为9 890 m2和10 931 m2;50年及100年一遇暴雨和长江洪水同时发生时,下游河段平均淹没深度分别达到9.4 m和10.1 m,淹没面积分别为14 559 m2和16 987 m2,下游污水处理装置会被淹没,部分居民建筑物地基受到威胁。模拟结果为伏牛溪流域的防洪规划和工程设施建设提供了参考。     

长江中下游人工鱼礁水动力特性实验研究

受三峡蓄水的影响,长江中下游水文生态系统发生明显变化,导致四大家鱼产卵适宜度下降以及像中华鲟这类生殖洄游性鱼类鱼卵孵化率降低。建设人工鱼礁是缓解长江渔业资源衰退、保护长江物种多样性、保持长江渔业可持续发展的一项重要措施。基于水槽模型实验,以透空正六面体型人工鱼礁为研究对象,将鱼礁块体与护岸相结合铺设在河道岸坡上,构成鱼礁型生态护岸。通过对鱼礁型护岸周围水面线及水流流速等水力特性进行测量分析,得到了鱼礁型护岸的鱼类产卵场水力因子。结果表明:在长江中下游河道两岸铺设透空型人工鱼礁其周围水流流速可维持在0.84~1 m/s之间,处于四大家鱼产卵繁殖最适宜的流速范围内;且由于鱼礁的存在,使岸坡附近水流流速梯度增大并产生上升流及背涡流等一些复杂的水流流态,这些水力因素又刺激了四大家鱼的交配活动,增加鱼类的产卵量。     

伏牛溪水污染治理效果的数值模拟研究

为评估河流治污措施对河道水质改善的效果,用MIKE11模型对伏牛溪河道主要污染物氨氮和CODMn进行了数值模拟。结果表明:河道沿程点源全部截污后,可降低43%的氨氮和65%的CODMn,水质基本达到Ⅴ类水标准;补充20 000 m3/d污水厂尾水(仅深度处理其中6 000 m3/d),河道氨氮浓度将升高12%、CODMn浓度可降低17%,水质不能满足Ⅴ类水标准;补充20 000 m3/d全部深度处理的污水厂尾水,可以降低39%的氨氮和42%的CODMn,水质基本可达到Ⅴ类水标准;采取组合措施后,氨氮可降低12%~37%,CODMn可降低7%~30%。组合措施优于单一措施。     

苏皖交界河网区浮游植物群落结构及其与环境因子关系的研究

苏皖交界处的石臼湖是长江下游唯一的通江淡水湖,通过青弋江和姑溪河直接与长江相连,形成了复杂的河网水系。为探讨这种复杂的河网水系中浮游植物种群结构特征,2012年平水期和枯水期分别对石臼湖及其周边入湖支流进行了浮游植物调查,研究河网水系中河网与湖区浮游植物的种类组成、季节变化及与环境因子的关系。结果显示:共采集到浮游植物105种,平水期与枯水期种类数差别不大,两次调查均出现的种类约有70%相同;浮游植物丰度最高可达1×108cell/L,达到了水华暴发的标准。优势种类主要绿藻门和蓝藻门为主,但是从生物量来看硅藻门占优。排序分析显示河网区域浮游植物季节演替明显,且河网与湖区浮游植物群落结构差异明显,进一步分析则表明影响浮游植物主要的环境因子是氮、磷等营养元素。     

The possible association between selected sediment characteristics and the occurrence of benthic macroinvertebrates in a minimally affected river in South Africa

Forty-two families of which the vast majority associated with particles >2000?µm were found. Sediment particle sizes <2000?µm had a detrimental effect on biodiversity. The highest biodiversity was recorded at sites characterised by riffle and run habitats. Although relatively high concentrations of selected metals were present in the sediment, it was largely from geological origin and most probably not bioavailable. No significant correlation was demonstrated between variation in temperature, pH, and electrical conductivity and diversity and abundance of macroinvertebrates. Therefore, it can be concluded that, under these conditions, sediment particle size and biotope availability played a decisive role on the distribution and abundance of macroinvertebrate taxa.     

长江中游城市群人口分布与城镇化格局及其演化特征

城市群日益成为我国人口集聚和城镇化发展的重要载体,2015年4月《长江中游城市群发展规划》的提出标志着长江中游城市群建设正式上升为国家发展战略。基于2014年长江中游城市群人口和城镇化格局现状分析,采用湘鄂赣3省第四、五、六次人口普查数据,分析了1990~2010年长江中游城市群人口与城镇化格局的空间变化。研究发现:(1)1990~2010年,长江中游城市群人口分布不均衡,武汉、长沙、南昌3大省会城市一直是人口的主要集中地,人口集聚水平不断提升,但城市群整体的人口集聚水平有所下降,人口分布的空间格局呈现出由单核心结构向多核心结构的发展趋势;(2)人口"镇"化是长江中游城市群城镇化发展的主要驱动力,城镇化水平经历了由以长江为界北高南低分布向沿长江、京九和浙赣沿线地区分布的发展过程,形成了多核心结构的城镇化格局;(3)对比人口分布与城镇化格局的演变过程,反映出人口集聚度对城镇化格局的形成有着重要影响,但区域城镇化同时受到经济发展水平、工业化水平、基础设施等多种因素影响,其格局变化更加复杂、显著。     

Ecosystem services in infrastructure planning – a case study of the projected deepening of the Lower Weser river in Germany

We consider how ecosystem services can be incorporated into water infrastructure planning by studying the projected deepening of the Lower Weser river channel in Germany. We recalculate the project's benefit–cost ratio by integrating the monetary value of changes in different ecosystem services, as follows: (1) the restoration costs of a mitigation measure for a loss in fresh water supply for agricultural production in the estuary region, (2) the costs of a loss in habitat services, transferring the willingness to pay from a contingent valuation study to the area assessed in the environmental impact assessment, and (3) the benefits of emissions savings induced by more efficient shipping, taking a marginal abatement cost approach. We find that including monetary values for ecosystem service changes leads to a substantial drop in the benefit–cost ratio. On this basis, we argue for a reform of the standard cost–benefit analysis to facilitate more complete welfare assessments.     

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.     

大型梯级水库对河流生态流量的影响——以金沙江下游梯级为例

大型梯级水库通常具有较大的调节库容,水库运行使坝下河道自然的流量过程受到较大扰动,一些具有重要生态意义的流量组的特征被改变,如洪水、高流量脉动、低流量和极端低流量。基于BRAIN等提出的河流生态流量影响研究理论,结合金沙江屏山断面的水文与河流生态的关系,选取水平年组对高流量脉动和极端低流量组的判别参数进行率定,确定自然条件下屏山断面生态流量组指标值。模拟金沙江下游梯级建成后的逐日流量过程,求得各生态流量组指标值并与自然条件下的指标值进行对比,分析金沙江下游“乌东德-白鹤滩-溪洛渡-向家坝”梯级水库建成后可能对屏山断面生态流量过程的影响。研究结果表明：建库后屏山断面将可能出现“极端低流量消失、低流量提高、高流量脉动散化、洪水基本保持”的变化特点.     

上海市黄浦江水源地重金属铅、镉多介质富集特征分析

上海市黄浦江饮用水源地的水质直接影响到上海市近1 700万居民的日常生活和健康安全,因此通过现场采集及室内分析对上海市主要饮用水源地黄浦江上游干流河段表层水体,表层沉积物及支流表层水体及其周边表层土壤中重金属铅、镉类污染物的含量进行了检验。结果表明：黄浦江干流表层水体铅平均含量为3234 μg/L,镉平均含量为022 μg/L;支流水体中铅平均含量为086 μg/L,镉平均含量为013 μg/L;支流表层沉积物中铅平均含量为327 μg/g,干流平均含量为218 μg/g,周边土壤中铅含量除个别点外稳定在2022~3903 μg/g;沉积物中镉的平均含量为03 μg/g,土壤中镉含量基本在015 μg/g左右。通过分析该区域多介质中重金属铅、镉的富集特征,判断表层沉积物是该区域重金属铅、镉的主要富集介质;该区域铅污染的主要受周边土壤的淋溶冲刷作用影响;2号（斜塘与圆泄泾交汇处）,4号（竖潦泾与横潦泾交汇处）采样点区域相对于其他各采样点区域有短期、低浓度的重金属镉输入.