大尺度流域水污染防治能力综合评估及动力因子分析——以淮河流域为例

水污染是影响公众健康和经济可持续发展的突出问题之一。随着城镇化、工业化和农业化快速发展,流域水环境污染防治压力日趋严峻。以淮河流域为研究对象,在遵循大尺度流域水污染内在机理的基础上,采用熵值法、GIS空间分析法和回归模型等技术方法,通过流域水污染控制处理、监测预警、监督管理、防治投入等四个方面的能力,对流域35个城市水污染防治能力进行了综合评估,并对流域水污染防治的动力因子进行探讨。结果表明:①流域水污染防治力空间差异显著,东部平原地区污染防治能力较高,西部山区以及各子流域大部分地区防控能力较低,淮河干流及干流以南的中游区域防治能力中等偏低。②污染防治驱动力多元回归分析表明,流域内源动力,即公众教育、区域经济发展水平等因子是流域水污染防治的根本驱动力;舆论监督、外商投资等外源动力是区域水污染治理关键动力。     

长江流域国土空间开发适宜性综合评价

国土空间开发适宜性评价是国土开发格局优化与区域协调发展的科学基础,开展长江 流域国土空间综合评价,可以加强和深化对流域国土空间合理开发的科学认知,指导流域治 理与可持续发展实践。根据“3步骤4原则”首次界定长江流域覆盖的县级行政区域范围,从 长江流域实际出发,采用Delphi与AHP方法,构建国土空间开发适宜性综合评价指标体系, 建立以724个县级行政区为基本单元的长江流域综合数据库。在此基础上,结合专业知识与 GIS 空间聚类方法进行单因子分级评价,运用动态加权求和法建立测度模型开展综合评价,构 建耦合差系数模型进行人口-经济空间耦合度分析。研究结果表明：全流域开发约束总体水 平较高,高值区 (V~VIII级) 主要分布在上中游地区。开发强度和开发潜力的空间集中度高, 区域发展差异呈继续扩大态势。综合评价分级高值区土地面积比重为22.95%,表明适宜开发 区域仅占少部分流域国土面积;人口-GDP耦合差系数 (D值) 为8.70,流域人口与经济空间 耦合度较低;上中下游开发适宜性存在显著差异,适宜性高值区主要包括长江三角洲、合肥 与皖江沿线地区、武汉城市圈、荆州-宜昌长江沿线地区、襄阳-南阳地区、长株潭城市 群、南昌-九江-新余地区、成渝城市群、贵阳-安顺地区、昆明市及大部分地级城市。     

城市重污染河涌综合整治与污染减排措施探讨——以广州市番禺区市桥河流域为例

城市河涌综合整治和污染减排是我国城市发达地区面临的紧迫任务.选择广州市番禺区污染严重的市桥河流域为研究对象,对河涌综合整治和污染减排进行综合探讨.在分析市桥河流域自然环境、社会经济、水质现状评价和污染源摸查的基础上,提出布局减排、结构减排、管理减排和工程减排措施;认为在市桥河流域综合整治过程中除综合运用工程的、技术的、生态的方法进行整治外,还应强化环境社会学理论的运用,重点探讨政府、企业、市民、传媒等利益相关者在城市水环境污染与治理中的角色、作用及相互之间的互动与整合,为城市重污染河涌综合整治和流域水污染减排提供科学依据.     

闸坝的水文水环境效应及其量化方法探讨

如何正确处理流域开发与生态环境保护的关系,客观评价闸坝对生态环境的影响,是我国流域管理中亟待解决的科学问题之一。本文从河流的自然特性入手,剖析了闸坝修建和调控引起的水文水环境效应,探讨了闸坝对河流水量水质影响评价的理论基础、关键内容和技术手段等,提出了基于流域水循环过程认识和模拟的闸坝效应量化体系和分析方法;并以我国水利工程最密集、污染最严重的淮河流域为例,初步探索了流域闸坝的水文水环境效应。研究可为多闸坝调控流域水资源开发利用和水污染治理提供理论支持,为实现流域综合管理及社会经济可持续发展作出贡献。     

环渤海地区水污染物排放的时空格局及其驱动因素

本文基于地级行政单元的水污染物排放和社会经济截面数据,分析环渤海地区水污染物排放的流域特征与时空分异,定量解析环渤海地区及高强度排放聚集区内水污染物排放的驱动因素。研究结果表明：①海河流域是环渤海地区纳污量最大、增量最突出的流域,其化学需氧量和氨氮排放分别占区域排放总量的38.94%、39.23%。②2005年以来,环渤海地区水污染物高排放区从零星分布向连片分布转变,京津冀、山东半岛、辽中南已成为水污染物高排放区的叠加区域。③环渤海地区水污染物排放具有显著空间溢出效应,且空间关联程度呈增大趋势,水污染排放热度呈沿海向内陆递减态势,海河流域热度显著高于其他流域,沿海合作区显著高于内陆协作区;京津冀长期处于热点区和次热区,热区覆盖范围由海河向淮河流域拓展。④不同水污染物排放的驱动因素差异显著,对化学需氧量排放而言,经济增长速度、固定资产投资因素呈较强的正向带动,而城镇化水平和工业化程度表现出显著负向影响;对氨氮排放来说,人口规模呈正向带动,固定资产投资和外商直接投资亦有一定正向影响,经济发展水平则呈现显著的抑制作用。     

基于SPOT-VGT数据的流域植被覆盖动态变化及空间格局特征——以淮河流域为例

为探明近10多年来淮河流域的植被覆盖状况动态变化及其空间格局,本研究基于SPOT-VGT的NDVI数据和淮河流域土地利用/覆被数据,利用ArcGIS空间分析工具,设计植被动态空间计算模型,分析了1999-2007年淮河流域植被变化的时空格局,包括年内各月变化规律、年际变化趋势、不同景观类型的植被指数特征及其变化趋势等.结果表明:①SPOT-VGT数据结合GIS空间分析和建模工具,可以较好的计算和分析流域尺度的植被状况时空格局;②淮河流域绝大部分地区(71.33％)在1999-2007年NDVI有显著增加趋势,表明流域整体植被覆盖明显改善;③淮河流域NDVI年内变化曲线呈双峰型,4月份和8月份分别出现波峰,8月波峰高于4月;④淮河流域植被覆盖状况空间差异显著,NDVI多年平均值的空间格局为:平原地区较高,淮河干流北岸高于南岸;山丘区差异较大,大别山区植被指数最高,沂蒙山区植被指数最低,水土流失风险较高;大中城市及其周边地区,植被指数低;⑤不同景观类型的NDVI多年变化趋势存在一定的差异:耕地、林地、草地、盐碱地的平均值增长趋势显著且较为平稳.滩地在波动中有小幅度增长;沼泽地波动幅度最大.本研究可为淮河流域森林保育、水土流失防治等措施的制定提供科学依据.     

不同重现期下淮河流域暴雨洪涝灾害风险评价

为探讨不同重现期情景下淮河流域暴雨洪涝灾害风险变化,利用不同类型共20 种分布函数拟合得到最大日降水量结果,并将其作为致灾因子,结合其他11 种指标,定量化评价淮河流域不同重现期暴雨洪涝灾害风险。研究发现：① 淮河流域暴雨洪涝灾害高风险区为流域中上游干流蓄洪区及周边地势低洼地,流域中部、西南部以及东部部分地区为中高风险区,低风险区分布于流域北部与中南部。② 随重现期增加（10a 一遇至1000a 一遇）,最大日降水量空间分布变化为流域东部整体危险性逐渐减弱,西南部高值区域增幅较大;而最终淮河流域暴雨洪涝灾害风险区划变化则表现为中高风险区保持相对稳定;高风险区与低风险区逐渐缩小,占流域总面积分别由8.3%、42.4%减小至3.2%与30.8%,风险高值保持稳定但区域集中程度越来越明显;中风险区则由28.3%增加至40.9%;整体呈现“流域东部大灾减少、小灾不断,西部高值区遇水成灾,北部中南部相对安全”的空间分布变化格局。     

发达地区城市空间水环境效应与影响机理研究——以浙江省宁波市区为例

以经济发达的宁波市区为例,通过水环境敏感性与水质现状两方面综合评价城市内部空间水环境效应,从中心城区至外围地区,因人口集聚水平、产业发展类型和水污染处理能力的差异,水环境效应指数不断降低;探究其空间异质性,各乡镇评价单元水环境效应指数存在正向相关;运用地理加权回归（GWR）模型,定量分析水环境效应影响机理,其中经济发展水平是水环境演变的基础,产业发展与人口集聚则是造成水环境压力的直接原因。人口空间集聚带来的水污染排放,产生的水环境效应远高于其它因素,是城市内部水环境下一步治理的重点。     

黄河流域“五位一体”综合评价体系建构与空间差异研究

以黄河流域116个地级市为研究单元,建构了由经济、政治、文化、社会和生态等维度构成的“五位一体”综合评价体系。运用组合权重法、加权TOPSIS法对各细分维度和综合发展进行空间差异分析,基于耦合协调模型和空间自相关法对耦合协调性和空间集聚性给予实证研究。结果表明：（1）“五位一体”综合发展在黄河流域呈现东南高、西北低的空间格局,高等、中高等地市多分布于流域东部的山东、河南大部及四川东南部,而流域西北众多地市则因自然环境恶劣、人口分布稀疏、经济基础较差等,综合发展为中等或较低水平。（2）细分维度上,黄河流域各地市间经济维度差距较大,生态维度差距较小。此外,五大细分维度呈现出较大的空间形态差异。（3）协调发展上,黄河流域多数地市“五位一体”耦合程度较低,维度间协调发展潜力较大。（4）空间集聚上,黄河流域各地市在五大细分维度上均存在较强的空间正相关,集聚程度为政治维度>文化维度>社会维度>生态维度>经济维度。     

嘉陵江流域经济差异变动的空间分析

以人均GDP为主要测度指标,采用GeoDA软件提供的空间分析方法与统计分析方法,探索2000-2007年嘉陵江流域经济差异的时空格局和空间作用类型.结果表明:嘉陵江流域人均GDP的绝对差异不断增大,相对差异逐渐缩小.流域经济的总体差异表现为中游地区差异>上游地区差异>下游地区差异,中游地区差异是导致流域经济总体差异的主要原因;其中上游、下游及区间差异不断扩大,而中游地区经济差异不断缩小.经济发展的高水平区域向主要交通干线聚集,而流域经济发展的空间关联效应不强,"马太效应"严重,建立"天水经济中心"和"川东经济中心",可增强上游和中游经济实力,对缩小流域经济差异具有重要意义.     

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。     

黄河流域城乡融合发展时空演变和动力机制

以黄河流域79个地市为研究对象,构建城乡融合发展评价指标体系,使用熵值法、标准差和变差系数、ESDA空间探索性数据分析方法和地理加权回归分析法（GWR）,分析了2005—2018年黄河流域城乡融合发展的时空演变特征和动力机制。结果表明：（1）时序演变特征方面,城乡融合系数均值由2005年的0.208提高到2018年的0.416,表明城乡融合水平持续提升,但下游地区均值一直高于中游、上游地区。标准差测度的城乡融合绝对差异由0.073升为0.103,不断缓慢上升;变差系数衡量的相对差异由0.350降为0.248,呈下降趋势。全局莫兰指数表明高于流域城乡融合系数均值的地市倾向于在空间上集聚。（2）空间演变特征方面,黄河流域东部、北部形成高于流域城乡融合系数均值的集中分布区。低于流域城乡融合系数均值的地市呈地域锁定分布。黄河流域地市城乡融合发展水平形成3层次的“核心-边缘”空间结构。（3）地势起伏度、经济发展水平、城市空间扩张、交通通达性、人口城市化、居民消费水平为黄河流域城乡融合发展时空演变主要动力因子。     

黄河流域城市创新能力时空格局及影响因素

以黄河流域91个地域单元的专利授权数据测度黄河流域城市创新能力,揭示2004—2019年黄河流域城市创新格局时空演变特征,并分析影响城市创新能力演变的相关因素。结果表明：黄河流域创新格局地带性差异显著,呈下游—中游—上游梯式递减态势。黄河流域城市创新能力空间相关性显著,高-高和低-低集聚现象明显,高-高集聚区集中分布在下游山东半岛,低-低集聚区主要分布在中上游省区,并且低值集聚区范围远大于高值集聚区。政府财政投入、人才要素、经济基础、信息化水平、金融环境、经济外向度6个指标共同影响着黄河流域城市创新格局的形成与演变。其中,信息化水平和政府财政投入影响较大,经济基础和人才要素次之,金融环境和经济外向度影响相对较小,所有因素影响均为正。     

基于分布式模拟的流域水平衡分析研究——-以海河流域为例

流域水平衡分析是进行水资源科学评价与合理配置的基础,传统的流域水平衡分析大多是基于有限的站 点观测资料和简单的集总式模型,很难适应考虑水循环空间变异性的复杂大流域水资源综合管理的需求。本文基 于分布式水文模拟技术,探讨了一种能够考虑流域内部上、下游关系的水平衡分析方法。并以海河流域为例,构建 分布式SWAT 模型,对海河流域及水资源三级分区的水平衡状况进行分析,在此基础上探讨海河流域维持健康水 平衡关系,降低流域蒸发,进行农业真实节水的必要性和有关对策。     

安徽淮河流域洪涝灾害防灾减灾能力评估

采用层次分析法并融合专家意见,遵循客观性、数据获取便利性、指标量化可行性并突出主导因素等原则,构建综合防洪除涝能力、监测预警能力、抢险救灾与恢复重建能力以及灾害管理能力的洪涝灾害防灾减灾能力综合评估指标体系,对安徽淮河流域各县市洪涝灾害防灾减灾能力进行评估.评估表明:蚌埠市防灾减灾能力最高,其次为难南市、淮北市,再次为...     

漓江流域干旱与洪涝灾害生态风险评价与管理

区域生态风险评价是进行生态风险管理的重要依据。流域生态风险评价应考虑地理单元的整体性和相对独立性。文章基于历史文献资料、自然地理数据和社会经济数据,选择漓江流域主要的自然灾害--干旱和洪涝为风险源,以161个子流域作为评价单元,基于相对风险评价模型,从风险源、脆弱度和抗风险能力3方面来评价流域综合生态风险。结果表明：漓江流域生态风险存在明显的空间差异性。高风险区占流域总面积的2.3%,主要分布于临桂县、灵川县北部和兴安县,表现为基础设施建设薄弱,景观稳定性差,生态脆弱度高;低风险区和较低风险区占流域总面积的59.0%,集中于猫儿山自然保护区、海洋山自然保护区和桂林市区,表现为保护区人为干扰较弱,植被保存完好,景观结构稳定,市区基础设施建设完善;下游阳朔县属中等风险区,存在一定风险隐患。最后基于风险评价结果提出了建立分级旱涝灾害预警机制和生态风险分级管理措施。     

技术创新对黄河流域城市绿色发展的影响研究

创新是推动黄河流域高质量发展的重要途径之一。利用2006—2018年黄河流域79个地级以上城市的面板数据,首先构建指标体系对各城市技术创新及绿色发展水平进行分析,其次通过面板计量模型深入探究技术创新对城市绿色发展的作用机理。研究表明：① 2006—2018年,黄河流域城市技术创新与绿色发展水平均得到明显提升,但空间差异显著,总体呈“下游>中游>上游”阶梯式递减特征。② 黄河流域城市技术创新对绿色发展总体上没有显著影响,但在加入技术创新的二次项后,两者之间呈现显著的“U”型非线性关系,即技术创新先抑制后促进城市绿色发展,这也验证了技术的“回弹效应”假说;③ 技术创新对黄河流域城市绿色发展的影响可以通过直接效应和间接效应共同体现,但这两种效应正好相反,即一个城市技术创新能力的提升对该城市绿色发展存在显著的“U”型（先抑制后促进）关系,但对邻近城市的作用呈现倒“U”型相反的关系。根据研究结论,从技术创新对城市绿色发展的直接效应和间接效应2个方面提出了相应的政策建议。