2021, 37(4):1-6. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.001
摘要:为对不同不确定性条件下城市水生态文明建设进行定量评价,识别城市水生态文明建设中的薄弱指标并判断建设状态的发展趋势,提出了采用遗传模糊层次分析法筛选评价指标,采用联系数方法进行定量评价,并综合运用级别特征值法、属性识别法、减法集对势法和加权综合得分法来评价城市水生态文明建设状态的城市水生态文明建设评价方法。以安徽省马鞍山、淮北、六安、池州城市水生态文明建设评价为例对所提出的方法进行了验证,评价结果与实际情况契合度较高,表明该方法合理可靠;该方法充分利用了相关评价信息,分析和判断结果合理,应用简便,可用于不同城市水生态文明建设动态评价。
2021, 37(4):7-14. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.002
摘要:从流域治理协调机构、流域治理机制、流域治理法治化等3个方面对国内外流域治理进行了综述,并构建我国现代流域治理体系框架:建立全国性流域协调机构,实行流域集中统一治理,化解流域治理中的“集体行动困境”;推进流域治理法治化,完善以流域为单位的综合立法原则,健全整体性的流域治理法律法规内容,加强联合执法力度,促进立法、行政、司法的无缝对接,增强流域治理效能;树立山水林田湖草系统治理思维,建立流域整体化治理体制机制,促进流域治理多元化,推动区域一体化和部门协同化,实现流域治理的整体化、系统化。
2021, 37(4):15-21. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.003
摘要:分析了生态干旱的研究背景及概念框架,系统阐述了生态干旱监测指标、气象要素和地下水对生态干旱的驱动机制以及生态干旱的脆弱性评估方法等研究进展,指出生态干旱研究还处于起步阶段,应进一步开展生态干旱指数构建与评估方法、气象干旱和地下水干旱对生态干旱的联合驱动机制以及生态干旱的脆弱性评估与预测方法等方面的研究,以期推动生态干旱研究的发展,拓展干旱分类和干旱指标研究的理论体系。
2021, 37(4):22-28. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.004
摘要:从概念和方法演变的视角总结分析了目前基于水足迹网络(WFN)和基于生命周期评价(LCA)的两种主要水足迹评价(WFA)方法,并系统比较了二者的差异与联系。在此基础上,以解决水资源的可持续利用为根本目标,提出了服务多用户、面向多目标、覆盖全过程的综合水足迹评价方法。该评价方法体现了生命周期思想,又具有系统性,同时强调了不同利益相关者参与的作用;能够从提升资源使用效率、减少环境影响以及资源总量控制多个维度开展不同层面的水足迹评价,可为制定微观和宏观层面统一的水资源可持续利用决策方案、管理方法提供更为全面的理论与技术支撑。
2021, 37(4):29-36. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.005
摘要:为了解LID措施在实际应用中对雨水径流的控制效应,选取广州市天河智慧城透水铺装和绿地开展现场监测,在透水铺装和绿地上分别选取20场次和11场次降雨径流资料分析径流削减情况,在透水铺装和绿地上均选取2场次降雨水质资料分析污染物去除情况。结果表明:透水铺装和绿地的径流量削减率均随着雨前干旱期增加而上升,随着降雨历时、降水量和最大雨强的增加而下降;在降水量较小时,绿地的径流量削减率比透水铺装的大,在降水量较大时反之。雨前干旱期越久,地表累积的污染物越多,冲刷到雨水径流中的污染物越多,雨前干旱期越长的场次降雨的透水铺装和绿地雨水径流污染物质量浓度亦越高。
2021, 37(4):37-43. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.006
摘要:通过采用数据包络分析法(data envelopment analysis,DEA)和Malmquist指数,对黄河流域68个地级行政单元的水资源利用效率进行测算。结果表明:2017年黄河流域水资源利用效率达到DEA有效的地级行政单元有26个、非DEA有效的地级行政单元有42个;通过对42个非DEA有效行政单元的投入冗余测算,发现由于规模效率不高造成的有27个、技术效率低下造成的有15个。2009—2017年,黄河流域水资源利用效率呈现先上升、后下降、波动大的特点,水资源利用效率整体有所提升,且技术水平是影响其关键因素。从流域来看,2009—2017年黄河流域水资源全要素生产率(total factor productivity,TFP)指数的综合平均值为0.957;其中,下游地区的水资源利用效率最高,TFP指数为0.977;上游和中游地区次之,TFP指数分别为0.958和0.948。
2021, 37(4):44-50. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.007
摘要:基于综合污染指数法,结合单因子污染指数法及累积距平法等多种统计分析方法,定量分析了黄河流域兰州和白银段7个监测断面水质时空变化特征。结果表明:兰州段和白银段2010—2019年水质综合状况良好,各监测断面综合污染指数均在0.25以下;监测断面水质空间差异显著(P<0.05),兰州段整体水质优于白银段,扶和桥断面水质显著优于除新城桥外的其他断面(P<0.05);季节方面,兰州段综合污染指数在春、冬季高于夏、秋季(P<0.05),白银段水质季节性波动不明显;兰州段水质明显改善始于2014年,且经历了综合污染指数平稳下降(2014—2017年)和快速下降(2018—2019年)两个阶段;白银段水质发生转变时间滞后于兰州段(2016年),2017—2019年水质明显好转。
2021, 37(4):51-60. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.008
摘要:为研究环境因子对黄河水体磷污染的影响,采集黄河上游甘宁蒙段表层沉积物进行室内试验,模拟环境因子变化对表层沉积物中磷吸附-解吸过程的影响。结果表明,沉积物对磷的吸附过程是可自发进行的吸热反应,温度升高有利于表层沉积物对磷的吸附,并促进磷的解吸过程;吸附量随振荡频率的升高而增大,且存在能显著提高表层沉积物磷吸附量的振荡频率阈值;上覆水体积一定时,随沉积物质量的增加,磷吸附量减小;去除有机质后,表层沉积物对磷的吸附量增大;有机质含量较高时可明显促进磷的吸附过程,有机物含量较低时促进磷的解吸过程;上覆水KCl浓度小于0.02 mol/L时,KCl浓度越高,表层沉积物对磷的吸附量越大;上覆水KCl浓度大于0.02 mol/L时,KCl浓度越高,表层沉积物对磷的解吸量越大。
2021, 37(4):61-68. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.009
摘要:为探究昆明市极端降水事件在城市化进程中的演变规律,基于百分位法、Mann-Kendall检验及R/S分析等方法,对1960—2017年昆明市极端降水事件时空演变特征、严重程度及城市效应进行了定量分析。结果表明:1960—2017年昆明市极端降水量呈不显著增加趋势,速率为 0.24 mm/a,且其发生率、贡献率及强度均呈增长变化,降水夜昼间分配不均,极端降水量在主城区以及城市下风区存在明显高值区;1960—2017年城市化对年极端降水的增雨系数为1.16,城市化增雨明显,并且呈加剧趋势;昆明市缓慢发展期城市效应不明显,而快速发展期极端降水量城、郊差异均值较缓慢发展期增长了57.04%,城市效应凸显;极端降水严重度指数及其城、郊差异均呈持续增加趋势,表明昆明市极端降水严重程度以及城市化对其影响效应均将不断加剧。
2021, 37(4):69-74. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.010
摘要:将幸福河概念与长江三角洲区域一体化发展战略相结合,基于自然、人类社会、人水关系3个系统构建了包含24个指标的长三角幸福河层次评价指标体系;引入需求层次理论,以基础Ⅰ层次、基础Ⅱ层次、提升Ⅰ层次、提升Ⅱ层次、幸福层次5个层次作为幸福河的层次评价等级,运用熵权物元模型,建立了长三角幸福河层次评价模型,并对2018年长三角三省一市幸福河层次等级进行了评价。结果表明,三省一市均处于转化中的中间状态,其中江苏省向提升Ⅰ层次转化,浙江省、安徽省向提升Ⅱ层次转化,上海市向幸福层次转化,说明区域整体幸福河层次处于较高水平,但稳定性较差。
2021, 37(4):75-81. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.011
摘要:通过对大兴安岭北部呼玛河流域降水与径流关系以及河水与地下水的同位素分析,讨论了呼玛河流域多年冻土区地表水与地下水之间的转化关系。结果表明:冬季河流接受泉水补给,冻土层下水通过冻土层中的不冻带补给河水;呼玛河流域径流量与蒸散发量之和大于降水量,且当地地表水和地下水的氢氧同位素比当地降水贫化,补给河流的冻土层下水接受非本流域的降水补给;补给河流的冻土层下水的氢氧同位素特征与西藏河流的氢氧同位素接近,西藏高原可能是大兴安岭的补给源区。
2021, 37(4):82-88. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.012
摘要:基于江西省萍乡市五丰河流域2016—2018年实测场次洪水数据和直线斜割法所得基流流量,对比分析累积距平法、Pettitt法、滑动T检验法和Mann-Kendall检验法应用于基流分割的适用性和准确性,选择集对分析法为优选非参数检验方法。结果表明:海绵城市建设后(2018年)相对建设前(2016年)标准退水曲线基流流量增加65.2%,地下径流量增加47.3%,地下径流量占径流总量比例增加53%。Pettitt法与直线斜割法所得基流流量相对误差最小,年均相对误差为1.7%;变差系数年均相对误差最小,为5%;集对分析联系度最大,为0.81。Pettitt方法是检验海绵城市直接地表和地下二元径流成分转化的最适非参数检验法。
2021, 37(4):89-96. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.013
摘要:结合某区域海绵城市建设,从源头减排、过程控制、系统治理3个方面重点介绍了透水铺装、CSO调蓄池、一体化水处理设备等项目各阶段涉及的主要技术装备。同时,归纳总结了各阶段其他技术装备的特点及适用条件,指出海绵城市建设技术装备体系将向预制化、集成化和运程简易化方向发展。
2021, 37(4):97-104. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.014
摘要:基于西江下游流域2005—2017年11个监测断面水质数据和2005年、2010年、2018年遥感影像数据,通过不同空间尺度和土地利用类型的划分,利用Spearman秩相关系数法、冗余分析等方法分析了不同空间尺度下土地利用结构对西江下游流域水质的影响。结果表明:2005—2017年西江干流、贺江及罗定江水质较为优良,新兴江、南山河水质恶化明显,西江干流汛期总磷浓度明显高于非汛期;流域尺度下,河流水质指标与城镇用地呈显著正相关关系,与水体呈显著负相关关系;河岸缓冲区尺度下,河流水质指标与林地、水体呈负相关关系,城镇用地对河流中COD解释度较高,800 m缓冲区城镇用地对氨氮和总磷解释度最高,河流水质指标与旱地相关性在缓冲区达到 1 500 m后显著上升,800 m缓冲区内水田坑塘对河流水质指标影响较大。建议对西江下游流域河岸800 m宽度范围内城镇用地、水田坑塘以及1 500 m缓冲区外旱地加强污染管控。
2021, 37(4):105-108. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.015
摘要:基于2007—2019年阳澄西湖入湖河道逐月水质监测数据,分析了阳澄西湖入湖河道水质时空变化特征。结果表明:阳澄西湖入湖河道呈现出氮磷营养盐春季含量较高的特点;氨氮、总氮和高锰酸盐指数年均质量浓度整体呈下降趋势,2019年比2007年分别下降78.7%、47.9%和34.8%;总磷年均质量浓度2015年后有较大幅度下降,2015—2019年均值比2007—2014年均值下降45.3%;阳澄西湖主要入湖河道中,水质较差的是蠡塘河和白荡,主要污染因子为氨氮、总磷及总氮。
2021, 37(4):109-116. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.016
摘要:为掌握潭江水质的变化特征,采用Mann-Kendall趋势检验以及水质综合污染指数等方法分析了潭江干流2001—2019年的水质年际变化特征,利用主成分分析方法识别了影响潭江水质变化的主导水质参数,通过相关性模型分析了影响水质变化的主要驱动因子。结果表明:潭江上游的水质最好但有一定的恶化趋势,下游的水质次之且无明显的恶化趋势,中游的水质最差恶化趋势也最为显著;主导潭江上游水质变化的水质参数是COD和BOD5,中游为TN和NH3-N,下游则是TN、NH3-N 和TP;人口和森林覆盖率是影响潭江上游水质变化的主要驱动因子,而影响潭江中、下游水质变化的驱动因子除人口和森林覆盖率外,还包括GDP和水温;受人类因素的影响,潭江中、下游水质变化与自然驱动因子之间的关系有所改变。
2021, 37(4):117-120. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.017
摘要:为分析新型低毒有机磷杀虫剂“1%双硫磷颗粒”投放对河道水质的影响,设置不同药剂投放浓度和不同反应时间的室内试验,以TP、NH3-N及S2-为目标因子,分析该药剂投放后水体污染物浓度。结果表明:不同试验组水样中S2-质量浓度均小于0.02 mg/L,NH3-N质量浓度处于0.029~0.036 mg/L之间,均达到地表水Ⅰ类标准;不同浓度药剂投放1 h后,水体TP质量浓度已达到稳定状态,且在60 h内均保持稳定,药剂投加量与水体TP质量浓度呈显著正相关(R2=0.85);不同处理组的药剂在水体中的TP释放量无明显差异,均在1.06~1.30 mg/g之间。“1%双硫磷颗粒”推荐适宜投放量不会使河道水质恶化到劣Ⅴ类,但增加药剂投放量会增加水体TP污染及富营养化风险。
2021, 37(4):121-126. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.018
摘要:根据污染物汇集方式的不同和通扬运河与支流的交汇点位置,确定37个监测点位和5个河流特征断面,分别在非雨期和雨期共监测采样4次;通过分析样品中δ15N值与δ18O值来示踪硝酸盐的来源,从而区分出各河道特征断面城市生活污水和工业污水、城市非点源污染、农业非点源污染、生活污水4个端元的占比;依据得出的污染源分布规律,设计了3种污染负荷削减方案,相对于本底值对污染物浓度均有较大的削减作用,其中,引水方案的污染物削减量最大,非点源削减方案对硝酸盐氮的抑制效果更加明显,点源削减方案对氨氮、总磷的影响更为显著。
2021, 37(4):127-132. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.019
摘要:针对控制分流制系统径流污染的调蓄设施的设计,尝试引入反映径流与污染负荷之间函数关系的质量冲刷曲线,并利用SWMM(storm water management model)计算所需数据,作为调蓄规模的确定依据;同时辅以多属性决策模型,综合多种因素,对调蓄设施进行优化设计,从而建立一种较为科学、简明的控制分流制径流污染调蓄设施的优化设计方法。以山西省某县为实例进行计算,结果表明相比于传统的末端调蓄方案,优化方案的总调蓄规模增加6.3%,节点平均调蓄规模减少了47%,径流污染控制效果提升了5%,且能削减高重现期下的系统溢流。优化方案在实现径流污染控制目标的同时降低内涝的风险,表明了该方法的有效性和可行性。
2021, 37(4):133-139. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.020
摘要:针对2012—2017年玄武湖增加生态补水量并不能让湖泊水质转好的问题,通过实测水量水质数据拟合、零维模型的推导和二维水环境数学模拟预测的方法研究玄武湖水质优化方法及应用。实测拟合发现湖区水质随着补水量的增加呈现先转好再变差的趋势。通过零维模型的公式推导及量化参数的方法,得出玄武湖污染物降解量与补水量呈负一次函数关系,玄武湖水质与补水量呈二次方关系,并得出丰水期优化补水量为20万t/d,枯水期优化补水量为15万t/d。运用水环境数学模型进行模拟预测,在枯水期近期削减现状入湖污水的40%水质最优时的补水量为12万t/d;在丰水期,近期削减现状入湖污水的40%时的水质最优补水量为18万t/d,远期削减现状入湖污水80%时的水质最优补水量为15万t/d。
2021, 37(4):140-147. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.021
摘要:采用改进输出系数法估算了2016年我国农业面源污染(agricultural non-point source pollution,ANP)排放量,利用单位面积负荷系数与等标污染负荷指数分别评价了ANP环境影响程度与污染严重程度,运用聚类分析法识别了污染排放特征,分析了ANP排放变化及其主导来源。结果显示,2016年我国ANP氮磷排放量分别为294.3万t、33.1万t,农田种植和畜禽养殖分别是总氮、总磷排放的主要来源;与2007年相比,2016年我国ANP中氮磷排放量分别增长8.8%和16.4%,增长主要来源于畜禽养殖。
李晨璐,郭雅妮,郑利兵,焦赟仪,张鹤清,吴振军,黄国华,王哲晓,魏源送
2021, 37(4):148-155. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.022
摘要:为处理未纳入管网的市政污水,采用石英砂加载混凝工艺,考察石英砂的粒径及其投加量对处理效能的影响,分析了溶解性有机物(dissolved organic matters,DOM)的去除特征,并探讨了石英砂加载混凝机理。结果表明,与常规混凝相比,当石英砂的粒径和投加量分别为200目和 1.0 mg/L 时,石英砂加载混凝工艺对污水中浊度、COD的去除率分别为97.55%、59.2%,优于常规混凝;石英砂加载混凝工艺可明显去除芳香类、共轭双键、疏水性有机物,主要促进了腐殖质类物质的削减;石英砂通过架桥作用增加了絮体的密度,进而显著改善了絮体的沉降性能、强度;絮体的沉降性能、强度及再稳性能随着石英砂粒径的降低而升高。
2021, 37(4):156-165. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.023
摘要:以太湖为研究区域,采用2014—2016年的水环境生态监测数据,率定了三维水生态动力学模型(3DHED),模拟了太湖蓝藻生物量的时空变化;通过融入遥感数据建立了基于集合卡尔曼滤波(EnKF)的蓝藻生物量预测数据同化(DA)模式,同时提出了一种改进数据同化(mDA)的策略,降低了遥感数据不确定性的影响,显著提升了模型模拟精度。结果表明:相比3DHED蓝藻生物量的模拟结果,DA模拟结果的均方根误差均值降低了10.4%,IOA均值增加了48.8%;mDA在DA基础上对蓝藻生物量的模拟精度进一步提升,其均方根误差均值为1.16 mg/L,在DA基础上降低了8.6%,IOA均值为0.71,在DA基础上增加了10.9%,并有效提升了对蓝藻生物量峰值的捕捉能力,表明提出的mDA方法能有效减小原DA模式中遥感观测数据误差的影响,提升水华模拟精度。
2021, 37(4):166-172. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2021.04.024
摘要:政府与社会资本合作(public-private partnership,PPP)项目运营期较长,容易出现监管俘获从而削弱政府监管职能的问题。以政府方劣后为前提,引入独立的第三方监管机构,对水生态PPP项目进行监管,构建博弈模型,从演化博弈的视角分析政府的奖惩策略对博弈双方主体行为的影响。模拟结果显示,监管机构对政府惩罚短期负面影响十分显著,但对长期影响较小;同时,仿真结果发现了政府奖励的范围,也找出了第三方监管机构成本与其监管绩效的关系。
总访问量: 今日访问:
水资源保护 ® 2024 版权所有