辽河流域生态需水估算

从辽河流域存在的环境问题出发,在确定主要生态需水类型的基础上,基于水资源分区,分别估算各水资源分区的不同类型的生态需水,包括枯季河道生态需水、汛期输沙需水、入海需水、地下水恢复需补充的水量、河口湿地生态需水等。针对辽河流域季节性河流的特点,提出了枯水季节最小流量法的枯季河道生态需水计算方法。计算结果表明,辽河流域生态需水总量为130.44×10⁸m³,占地表径流的48.3%,其中浑太河、东辽河2个水资源分区的生态需水量占地表径流的比例在60%以上,辽河干流生态需水量占地表径流的53.5%,其余水资源分区生态需水量占地表径流的比例均在50%以下。研究结果为流域水资源配置及水环境保护与恢复提供科学依据。     

流域水资源开发阈值模型及其在黄河流域的应用

流域水资源开发阈值是流域水资源合理利用的基础和流域生态系统健康的保证。随着水资源短缺引起的 问题日益突出, 人们对水资源开发阈值的认识也在不断加深, 从最初的“水资源总量”、“可利用量”和“可供水量” 等, 到考虑生态需水和水质保护的水资源可利用量。本文在这些理念的基础上, 提出一种新的流域水资源开发阈值 及其计算模型, 即考虑水资源量、不可利用的洪水量、被污染水量、生态需水量及重复计算水量, 综合计算流域水资 源开发阈值。黄河流域作为我国水资源严重短缺地区, 水资源开发面临严峻挑战。以黄河流域为例, 运用该阈值模 型对黄河流域水资源开发阈值进行初步计算, 得到开发阈值多年平均约为238 亿m3, 占黄河天然径流量的40%左 右, 符合国际公认的流域水资源开发标准。     

基于能值-生态足迹模型的辽河流域生态安全演变趋势

鉴于生态经济系统的开放性特征,在全面分析生态系统的能量流、物质流的基础上构建了能值-生态足迹模型。采用区域能值密度计算辽河流域15个城市2001—2012年间生态承载力与生态足迹的变化,并且借助GIS技术平台探索流域内生态安全及生态赤字时空演变趋势。12年来辽河流域生态承载力和生态足迹均有所增加,但是生态足迹的增长速度远远大于生态承载力,致使流域内除2001与2009年略有生态盈余外,其余年份均出现生态赤字;生态压力指数虽在波动下降,但整体指数值仍大于1,辽河流域生态安全状况不容乐观;与东辽河地区和西辽河地区相比,辽河中下游地区生态环境状况较差,大部分地区生态安全形势严峻,并且长期出现生态赤字。     

城市生态基础设施评价指标体系构建及应用 ——以贵州省六盘水市为例

从城市生态基础设施概念和内涵出发,以自然基础设施和人工基础设施为子系统,基于大气、绿地、湿地、交通运输、能源补给、给水排水、电信通讯、环境卫生和安全防灾9个系统共33个指标构建评价体系,运用均方差法计算各评价指标的权重,采用灰色关联理论建立评价模型,并对六盘水市的城市生态基础设施现状进行评价。结果表明：六盘水市城市生态基础设施属于极差、差、中、良和优等级的综合关联度值分别为0.678 8、0.750 4、0.724 3、0.611 0和0.523 5,说明六盘水市城市生态基础设施属于“差”的等级。其中,自然基础设施属于“中”的等级,与“中”的关联度值为0.828 5;人工基础设施属于“差”的等级,与“差”的关联度值为0.791 2。     

辽河流域湿地优先保护格局构建与保护空缺识别

基于系统保护规划理论与方法,以辽河流域为研究区,分别以流域内湿地类型和湿地中的水鸟物种作为湿地生态系统保护目标和物种保护目标,利用系统保护规划工具Marxan 1.8.2软件,综合考虑社会经济等因素,最终构建了能以最小的社会经济成本达到最大程度的湿地保护优先格局,并识别出现有湿地保护空缺。研究结果表明,2019年已经纳入保护体系的湿地面积占湿地总面积的12%,将保护30%的湿地作为保护目标,通过调整后的湿地优化保护格局,将被保护湿地的面积所占的比例提高到32.98%;就各类型湿地而言,辽河流域内的滨海湿地和沼泽湿地保护现状较好,而广泛分布的河流湿地和湖泊湿地的保护现状较差,具有较大的湿地保护空缺空间;在各子流域湿地的保护方面,除了辽河干流流域和东北沿黄海、渤海诸河流域内的湿地得到了较好的保护外,其它各子流域的湿地仍然具有较大的保护空缺,东辽河流域和鸭绿江流域的湿地仍未得到保护。     

黑河下游额济纳绿洲生态需水关键期及需水量

黑河流域中生态最为脆弱、植被退化最为严重而对全流域生态治理目标的实现极为关键的地区在下游额济纳绿洲。黑河分水方案主要控制年总量,由来水过程确定分水时机,采用“全线闭口、集中下泄” 的分水方式,这容易导致分水与下游绿洲需水的时间错位。要实现黑河分水对下游天然绿洲的作用和意义,不仅要充分保证分水量,更要选择适宜的分水时间,如果分水错过了下游绿洲生态需水的关键期,将会直接影响绿洲植被的正常生长。要维持黑河下游额济纳绿洲健康、稳定和持续发展,确定生态需水的关键期是首当其冲的问题。本文通过对黑河下游额济纳绿洲地下水位时空动态变化过程、天然植被耗水过程和绿洲生态过程及水文过程的关系研究,确定了黑河下游额济纳绿洲生态需水的关键期。建议在生态关键期保障输送必需的水量,合理调节水库出水量与河道径流量,保障4月和8月关键期的需水量,其中4月至少要保证0.80亿m3的输水量,8月至少要保证1.08亿m3的输水量,确保下游绿洲植被的生理需水,同时考虑到前期缺水和随后的月份水量消耗,尽可能增加关键月的配水量。     

湿地缺水问题的研究展望

湿地是水循环的主体环节,从河流、湖泊、沼泽到河口以至近岸海区,都直接受水资源开发利用的影响。由于水资源传统的开发方式和过度利用,使湿地面临严重的缺水形势。为了保护湿地,维护流域水循环,我国已经开展了湿地生态需水研究,并取得一些成果。但是,如何保障湿地需水仍是摆在我们面前的重要课题。水权是水资源管理更加科学的分配制度,因此借助水权来探索生态需水的保障机制,使湿地生态需水得到可靠保证。     

生态重建模式的评价方法——以黄土丘陵区为例

生态重建模式是协调生态脆弱地区人地关系的系列政策和配套措施的总称。作者在按模式总体特征、生态重建规模、投资需求及实施效果开展评价方法讨论和筛选评价指标的基础上,以黄土丘陵区为例,总结了“赈济退耕”、“梯田退耕”和“坝系根治”3种模式的基本特征,计算了不同模式下黄土丘陵区生态重建关于退耕、新修梯田、园地扩建、建坝淤地以及林草植被恢复等的规模和投资需求额度,分析了各模式下的生态重建效益。结果表明：“梯田退耕”可作为黄土丘陵区生态重建的主体模式,目前正在实施的“赈济退耕”具有显著的过渡性特征,“坝系根治”在局部区域可作为辅助模式。     

基于MODIS NDVI的西辽河流域主要粮食作物时空分布格局（英文）

研究以西辽河流域为案例区,以MODIS遥感数据为基础,选取2000、2005和2010年时间点,利用NDVI时间序列信息,结合西辽河流域不同作物物候历,运用决策树提取模型,获取西辽河流域春玉米、春小麦和大豆等主要作物的空间分布信息,定量揭示了10年间西辽河流域主要粮食作物的时空分布特征。研究表明:(1)2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积为11 965.08 km2,其中春玉米播种面积约占流域主要粮食作物的92.28%,集中在西辽河流域下游地区;春小麦播种面积占比3.14%,以西辽河流域中游面积最大;大豆播种面积占比4.58%,以西辽河上游流域面积最大。(2)2000-2005年西辽河流域主要粮食作物播种面积大幅增加,涨幅达29.77%,集中在西辽河流域下游地区。其中,春玉米播种面积增长38.99%,春小麦播种面积减少39.04%,大豆播种面积增长21.27%。(3)2005-2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积增长缓慢,涨幅为5.18%,集中在西辽河流域下游地区。春玉米播种面积呈现增加趋势,春小麦呈现减少趋势,大豆呈减少趋势。     

基于MODIS NDVI的西辽河流域主要粮食作物时空分布格局

研究以西辽河流域为案例区,以MODIS遥感数据为基础,选取2000、2005和2010年时间点,利用NDVI时间序列信息,结合西辽河流域不同作物物候历,运用决策树提取模型,获取西辽河流域春玉米、春小麦和大豆等主要作物的空间分布信息,定量揭示了10年间西辽河流域主要粮食作物的时空分布特征。研究表明：（1）2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积为11 965.08 km2,其中春玉米播种面积约占流域主要粮食作物的92.28%,集中在西辽河流域下游地区;春小麦播种面积占比3.14%,以西辽河流域中游面积最大;大豆播种面积占比4.58%,以西辽河上游流域面积最大。（2）2000-2005年西辽河流域主要粮食作物播种面积大幅增加,涨幅达29.77%,集中在西辽河流域下游地区。其中,春玉米播种面积增长38.99%,春小麦播种面积减少39.04%,大豆播种面积增长21.27%。（3）2005-2010年西辽河流域主要粮食作物播种面积增长缓慢,涨幅为5.18%,集中在西辽河流域下游地区。春玉米播种面积呈现增加趋势,春小麦呈现减少趋势,大豆呈减少趋势。     

基于二元水循环的河流生态需水水量与水质综合评价方法——以辽河流域为例

In this article the meaning of the quantity and quality of environmental flows of river in dualistic water cycle is discussed,and compared with the meaning of unitary water cycle. Based on the analysis of the relationship between environmental flows of river re-quirements,the efficiency of water resource usage,the consumption coefficient,and the concentration of waste water elimination,the water quantity and water quality calculation method of the environmental flows of river requirements in dualistic water cycle is developed,and the criteria for environmental flows of river requirements are established,and therefore the water quantity-quality combined evaluation of natural river flows requirements are realized. Taking the Liaohe River as a model,the environmental flows of river requirements for Xiliao River,Dongliao River,mainstream Liaohe River,Huntai River and northeast rivers along the coasts of the Yellow and Bohai seas in unitary water cycle are calculated,each taking up 39.3%,63.0%,43.9%,43.3% and 43.5% of runoff respectively. Evaluated according to Tennant recommended flow,the results show that: except Xiliao River is "median",the rest are all upon "good",the Dongliao River is even "very good". The corresponding results in dualistic water cycle are that,the proportion of natural flows for each river is 57.5%,74.1%,60.8%,60.3% and 60.4%; while the combined evaluation results show that: considering "quantity",except Xiliao River,the rest rivers can all achieve the "quantity" criteria of the en-vironmental flows of river requirements,but if considering the aspect of "quality",only Dongliao River can reach the "quality" standard. By water quantity-quality combined evalua-tion method,only Dongliao River can achieve the criteria. So the water quality is the main factor that determines whether the environmental flows can meet the river ecosystem de-mands.     

Water quantity-quality combined evaluation method for rivers&rsquo|water requirements of the instream environment in dualistic water cycle: A case study of Liaohe River Basin

In this article the meaning of the quantity and quality of environmental flows of river in dualistic water cycle is discussed, and compared with the meaning of unitary water cycle. Based on the analysis of the relationship between environmental flows of river re-quirements, the efficiency of water resource usage, the consumption coefficient, and the concentration of waste water elimination, the water quantity and water quality calculation method of the environmental flows of river requirements in dualistic water cycle is developed, and the criteria for environmental flows of river requirements are established, and therefore the water quantity-quality combined evaluation of natural river flows requirements are realized. Taking the Liaohe River as a model, the environmental flows of river requirements for Xiliao River, Dongliao River, mainstream Liaohe River, Huntai River and northeast rivers along the coasts of the Yellow and Bohai seas in unitary water cycle are calculated, each taking up 39.3%, 63.0%, 43.9%, 43.3% and 43.5% of runoff respectively. Evaluated according to Tennant recommended flow, the results show that: except Xiliao River is “median”, the rest are all upon “good”, the Dongliao River is even “very good”. The corresponding results in dualistic water cycle are that, the proportion of natural flows for each river is 57.5%, 74.1%, 60.8%, 60.3% and 60.4%; while the combined evaluation results show that: considering “quantity”, except Xiliao River, the rest rivers can all achieve the “quantity” criteria of the en-vironmental flows of river requirements, but if considering the aspect of “quality”, only Dongliao River can reach the “quality” standard. By water quantity-quality combined evalua-tion method, only Dongliao River can achieve the criteria. So the water quality is the main factor that determines whether the environmental flows can meet the river ecosystem de-mands.     

Water quantity-quality combined evaluation method for rivers＇ water requirements of the instream environment in dualistic water cycle： A case study of Liaohe River Basin

In this article the meaning of the quantity and quality of environmental flows of river in dualistic water cycle is discussed, and compared with the meaning of unitary water cycle. Based on the analysis of the relationship between environmental flows of river requirements, the efficiency of water resource usage, the consumption coefficient, and the concentration of waste water elimination, the water quantity and water quality calculation method of the environmental flows of river requirements in dualistic water cycle is developed, and the criteria for environmental flows of river requirements are established, and therefore the water quantity-quality combined evaluation of natural river flows requirements are realized Taking the Liaohe River as a model, the environmental flows of river requirements for Xiliao River, Dongliao River, mainstream Liaohe River, Huntai River and northeast rivers along the coasts of the Yellow and Bohai seas in unitary water cycle are calculated, each taking up 39.3%, 63.0%, 43.9%, 43.3% and 43.5% of runoff respectively. Evaluated according to Tennant recommended flow, the results show that： except Xiliao River is ＂median＂, the rest are all upon ＂good＂, the Dongliao River is even ＂very good＂. The corresponding results in dualistic water cycle are that, the proportion of natural flows for each river is 57.5%, 74.1%, 60.8%, 60.3% and 60.4%; while the combined evaluation results show that： considering ＂quantity＂, except Xiliao River, the rest rivers can all achieve the ＂quantity＂ criteria of the en- vironmental flows of river requirements, but if considering the aspect of ＂quality＂, only Dongliao River can reach the ＂quality＂ standard. By water quantity-quality combined evaluation method, only Dongliao River can achieve the criteria. So the water quality is the main factor that determines whether the environmental flows can meet the river ecosystem demands.     

黄淮海平原河道基本环境需水研究

针对我国北方地区水环境中最突出的污染问题,以满足河流最基本的稀释自净功能为目的,提出了一种计算河道基本环境需水量的方法,即月(年)保证率设定法,并以黄淮海平原为例,进行实证分析。结果是黄淮海平原总的河道环境需水最小为2176亿m³,约占多年平均径流量的15%,其中海河流域309亿m³、黄河下游52亿m³、淮河流域片1347亿m³。通过Tennant法验证,说明计算结果可靠。本文的研究不仅丰富了生态(环境)需水的理论内涵,为河道生态(环境)需水的进一步研究打下了良好的基础,同时为研究区水资源规划、水环境保护提供了有力的依据     

新疆地表水资源质量及变化趋势分析

根据实测资料对新疆主要河流和湖泊、水库的天然水化学特征及水资源质量现状进行了分析。在多年监测资料的基础上选择能反映新疆主要河流水质特点的水质参数，采用剔除了水质浓度受流量季节性影响的肯达尔非参数检验方法，对新疆主要河流1993～2000年间的水质变化趋势进行了定性、定量分析，对污染产生的原因进行了分析，提出了防止水污染的对策与建议。     

淮河(安徽段)南岸诸河流水质标识指数评价

2010年夏季,对淮河(安徽段)南岸诸河流水质进行调查,共设置采样点160个,选取总氮、总磷、氨氮和化学需氧量4项水质指标,利用综合水质标识指数评价法(WQI)对淮河(安徽段)南岸诸河流水质进行评价。结果表明,淮河(安徽段)南岸诸河流水质达标率77%,超标的评价因子为氮营养盐和化学需氧量。污染物主要来自农业面源和生产、生活废水;水流流速、沉积物性质和周围环境对水质产生一定影响。     

约旦河跨境水冲突的地缘环境研究

随着气候变化、人口增长和经济发展,全球水资源供需矛盾日益突出,国际河流跨境水冲突不断加剧。地处中东的约旦河是世界上跨境水冲突最严重的河流。1948—2008年约旦河跨境水冲突事件数量占全球总量的1/5,战争性跨境水冲突数量占同级别总量的2/3。本文以地缘价值、地缘关系和地缘结构为模块构建国际河流跨境水冲突地缘环境分析框架,考察约旦河跨境水冲突事件的时空演化及其形成的地缘机制。研究发现,约旦河跨境水冲突的地缘目标集中于水资源战略要地,且按水资源地“主要→核心→次要”空间转移;跨境水冲突事件在时序上呈现从以色列争夺水权为主向域内阿拉伯国家讨还水权为主演化;跨境水冲突地缘体结构中以色列主动发起的跨境水冲突占六成多,域内阿拉伯国家和域外地缘体发起的各约占二成。基于地缘环境分析框架的研究得出以下结论：约旦河流域区位的地缘价值吸引域外大国直接介入,促成跨境水冲突向有利于美国—以色列利益的方向发展;域内地缘体的“水资源地”竞争地缘关系强于“水量”竞争地缘关系,对约旦河跨境水冲突具有强化作用;以色列作为约旦河地缘结构中的水霸权,对该流域跨境水冲突的基本态势和时空分布格局具有主导作用。     

河流健康理论初探

健康河流是指在相应一定时期其社会功能与自然功能和谐并能够均衡发挥的河流, 其标志是具有良好的水质、水沙流畅的河床与可维系的河流生态系统。河流健康的指示性因子应是能够基本反映河流自然功能的因子, 包括河床形态、水质、河流生态和河川基流, 但因子的种类和数量因河而异, 其量化标准的确定则要充分考虑河流自然功能和社会功能均衡发挥 的需要和河流水情背景条件的变化。河流健康的核心是有相应足够而洁净的河川径流, 因此 保障河流一定的环境流量对维护河流健康十分重要。人类过多抽取河川径流和开发水电、不当地调控洪水和泥沙、过多向河流排污和过多改变关键物种栖息地水流环境的活动, 均会对河流健康造成严重伤害。本文以黄河为例, 对河流健康指标和低限健康指标的确定方法进行了阐述。     

河湖水系连通特征及其利弊

随着水资源以及水环境健康的恶化,河湖水系连通性作为河流健康以及提高水资源利用的一个重要指标在国家＂十二五＂战略规划中被着重提出。目前,中国对河湖水系连通特征及其对河流健康的影响缺乏足够的认识,本文主要对河湖水系连通的定义、分类、评判指标、影响因素及其对水环境健康的影响进行了一一阐述。分析表明：维持水系连通可以明显地改善...