太湖流域浙西区不同农业土地类型的面源污染产出

This paper takes Zhexi hydraulic region in Taihu Basin as a study area. On the basis of hydraulic analysis function of Arcgis8.3, the drainages were delineated by selecting the monitoring points and discharge stations as outlets. The landuse map were finished by denoting the TM/ETM image. The precipitation map was finished by spatial interpolation according to the rainfall monitoring records. Overlaying the drainage boundary, landuse map and precipitation map, the rainfall, different landuse type area, and runoff pollution concentration and runoff were calculated. Based on these data in different sub-watersheds, by Origin7.0 regression tool, an equation is established to predict runoff using the relationships between runoff, precipitation depth and land use patterns in each of the sub-watersheds. Selecting the sub-watershed which is mainly composed of forest landuse type, the mean runoff concentration (MRC) from sub-watershed has been estimated. The mean runoff concentration of farmland has been estimated by the same methods after the contribution of forestlanduse type was removed. The results are“ for the forest landuse type, the mean runoff concentrationsof COD, BOD, Total N and Total P are 2.95 mg/l, 1.080 mg/l, 0.715 mg/l, and 0.039 mg/l,respectively; for the farmland, the mean runoff concentrations of COD, BOD, Total N and Total P are 5.721 rag/l, 3.097 rag/l, 2.092 rag/l, and 0.166 rag/l, respectively. By using these results, the agriculture non-point pollution loads have been assessed. The loads of COD, BOD, Total N and Total P in Zhexi region are 14,631.69 t/a, 6401.93 t/a, 4281.753 t/a and 287.67 t/a, respectively.     

太湖流域浙西区不同土地类型的面源污染产出

以太湖流域浙西水利分区为研究区,采用Arcgis的水文分析模块,对浙西区进行流域划分,选取以单一农业用地为主的子流域,利用GIS叠加分析方法,获取各子流域的降水、径流深度、土地利用结构信息,分析研究区主要土地利用类型与径流量的统计关系,建立该区年尺度的径流估算模型。基于林地、耕地为主的子流域水质监测数据,结合径流估算模型,分析占该区90%土地利用面积的林地、耕地与径流污染物浓度的定量关系,研究结果显示,该研究区以林地为主的流域径流各水环境指标为：COD浓度为2.95 mg/l,BOD浓度为1.080 mg/l,总氮浓度为0.715 mg/l,总磷浓度为0.039 mg/l;耕地为主的流域径流水环境指标为：COD浓度为5.721mg/l,BOD浓度为3.097 mg/l,总氮浓度为2.092 mg/l,总磷浓度为0.166 mg/l。这一研究结果适合应用于太湖流域上游山区、丘陵地区年尺度面源污染估算。     

太湖流域宜溧河与西苕溪水质对比分析

基于2010年汛期与非汛期太湖流域西部宜溧河及西苕溪22个断面水样实测分析数据,选取高锰酸盐指数（CODMn）、总磷（TP）、总氮（TN）、氨氮（NH3-N）为主要研究指标,利用单因子评价法和综合评价法对两条典型河流汛期与非汛期水质状况及差异,以及两者间不同时期及沿程水质变化进行了对比分析,并从社会经济、自然地理等角度探讨了其产生的原因。结果表明：宜溧河流域平均水体污染程度总体高于西苕溪流域,污染程度更差。宜溧河非汛期各断面的CODMn、TN、NH3-N及TP含量均明显高于汛期的含量,水质状况更为恶劣,而西苕溪汛期的平均水质状况基本劣于非汛期。受流域内城镇空间布局以及工业污染企业的空间分布等因素的影响,河道水体水质状况的空间差异性比较显著。宜溧河段入湖河流水质污染主要来源于点源,汛期下游受到一定程度的非点源污染。西苕溪水质污染主要来源于面源污染,汛期污染物主要是由降雨径流带入河中,下游受到一定程度的点源排放影响。     

明清时期太湖流域的中心地结构

太湖流域是长江三角洲的核心组成部分。研究表明,该地区虽然水网密布,水系发达,并有太湖等大小湖泊存在,但并不影响中心地结构在该区域的形成,其形成机理是地形平坦、水系呈规则的圩田塘埔系统,及高度发达的市场体系。该中心地结构的中心城市是苏州,而苏州位于太湖流域的几何中心;另一方面,不同等级中心地的间距之间存在着高度的对应性。据此,根据太湖流域中心地的形成过程,可以给出以下的中心地结构的形成路径：区域几何中心决定最高等级中心地的区位;区域面积决定一级中心地与二级中心地之间及二级中心地之间的距离;高等级中心地之间的间距决定以后,余下的不同等级中心地之间的距离即可同时决定。由此,太湖流域中心地结构的形成体现了典型的自上而下的中心地形成过程与类型。这一形成过程具有一般性,即对任何一个中心地而言,都有一个自低等级中心地向高等级中心地的转化、升级过程,但对整个区域而言,却是高等级中心地首先形成,然后才是以此为中心各级不同等级中心地的相继形成,最终形成完整的中心地等级体系。其研究结论丰富与完善了中心地学说。     

五华河流域非点源污染风险区和风险路径识别

非点源污染是亟待解决的水环境问题之一,确定非点源污染过程中的潜在风险区和风险路径是解决非点源污染问题的关键。引入景观生态学中的最小累积阻力模型,以高污染负荷的耕地、建设用地为“源”,运用表示下垫面产流性质的地形湿度指数和CN值构建阻力面,对五华河流域的非点源污染高风险区和风险路径进行可视化识别和分析。结果显示：① 在下垫面产流作用下,五华河流域低产流区主要分布在流域西南部,高产流区呈“人”形贯穿全流域。② 最小累积阻力模型能够有效识别流域内非点源污染风险区和风险路径,五华河流域非点源污染高风险区分布于迥龙、田心、龙母、铁场、登云、通衢、鹤市、紫市、岐岭、华城、转水、潭下、水寨等地的河道两岸,以耕地为“源”的非点源污染风险路径与建设用地为“源”的非点源污染风险路径在空间分布上差异较大。③ 耕地对五华河水质的影响大于建设用地对五华河水质的影响,耕地中的富营养物质和沉积物更容易随地表径流进入受纳水体。④ 流域尺度上治理以耕地为“源”的非点源污染应在邻近耕地的河流两岸建立一定宽度的植被缓冲区,治理以建设用地为“源”的非点源污染宜围绕关键源区进行治理。本研究为非点源污染风险区和风险路径的识别提供一种新的思路,为进一步开展非点源污染治理提供理论依据。     

太湖流域土地利用变化对流域产水量的影响

根据土地详查和土地利用总体规划资料，分析太湖流域近２０年土地利用的现状特点和将来变化趋势。并以 １９９１年降雨类型分别计算了 １９８６、１９９６和 ２０１０年土地利用状况下流域的产水量。结果表明，太湖流域土地利用变化的主要特点是耕地面积的减少和建设用地面积的增加。同样降雨类型，１９９６年流域下垫面状况下的产水量比 １９８６年的多１０．１８ × １０８ ｍ３，２０１０年产水量将比 １９８６年多 １２ × １０８ｍ３。太湖流域土地利用变化对流域产水量有较大影响，这与２０世纪９０年代以来太湖持续高水位的现象相吻合。     

太湖流域地貌与环境变迁对新石器文化传承的影响

太湖流域新石器新石器文化是连续发展的一个完整体系。高亢地带利于古文化的连续发展,而地貌和环境演化使得古文化遗址的迁移性不同,遗址往往从地势低洼处就近向高爽处迁移。水位降低、水域面积缩小时,遗址从高向低处迁移。当气候温干,地势高爽时,古人类活动频繁,文化发展。而气候温湿,水域面积扩大时,文化遗址迁移频繁,文化层堆积较薄。     

流域非点源污染模拟研究--以滇池流域为例

流域的水质管理是一个多步骤的过程,数学模型以其定量计算和动态操作在流域管理中起着重要作用。本文利用美国EPA开发的HSPF(HydrologicalSimulationProgramFortran)模型,选取云南滇池流域作为案例,给出非点源污染模型流域水文水质的模拟过程。首先在子流域划分的基础上,完成数据库的建立。参数估值主要依据流域性质、先前经验值、其他模拟研究和文献中的取值。参数优化、模型校正和模拟验证是采用流域河流出口流量和污染物浓度值完成。最后用校正后的模型计算了滇池流域河流入湖流量及各子流域污染总负荷量与非点源污染负荷量。     

太湖流域全新世气候-海面短期振荡事件及其对新石器文化的影响

太湖流域埋藏古树、泥炭、贝壳堤和新石器文化遗址,＾１４Ｃ年代频率变化揭示了全新世气候－海面波动与文明兴衰的时间耦合关系。本区降水量的明显增加始于８ｋａＢ．Ｐ．、７．５￣４ｋａＢ．Ｐ．总的看为高海面和新石器文化发展时期,但其间有相对的海面波动,即：７￣６．５ｋａＢ．Ｐ．为高海面期、６．３￣５．６ｋａＢ．Ｐ．为低海面期、４．５￣４ｋａＢ．Ｐ．为低海面期、３．８￣３．５ｋａＢ．Ｐ．为高海面期。从文化断层     

太湖流域粮食生产格局变化及影响机制研究

太湖流域是中国传统粮食高产区,其粮食生产演变对我国粮食安全意义重大。该文从宏观视角探讨了该区1985-2010年27个县域粮食生产的时空变化及其影响机制,结果表明:该区粮食产量波动较大,但总体呈下降趋势,历经波动发展-急剧减少-稳步增长三阶段,粮食总产变异系数和波动系数均超过全国平均水平,区域粮食安全风险较大;空间分布上高产区不断减少,低产区范围扩大,粮食生产重心移动与人口重心移动方向相反,粮食供需矛盾加大。耕地数量、质量、结构和方式等的变化是驱动粮食生产时空变化的重要机制,其中不同质量水平的耕地数量和耕地利用方式变化是影响粮食生产的重要因子。落实差别化耕地保护政策、避免耕地资源隐性流失、转变耕地利用方式等具有重要现实意义。     

近期准噶尔盆地西北部水利工程影响区土地利用变化特征分析

噶尔盆地西北部水利工程设施的建成及运行，对工程沿线区域土地资源的利用方式产生了深远的影响。应用RS和GIS技术作为信息获取与分析工具。通过对噶尔盆地西北部水利工程沿线区域2000年和2002年Landsat TM卫星影像进行解析。对工程沿线区域土地利用现状及工程直接影响区土地利用动态变化特征进行系统分析。并探讨了土地利用变化的驱动因素。结合野外调查验证，文章还指出该区域由于土地利用方式的变化所引起的生态环境问题，并提出了相应的对策建议。     

松花江流域非点源污染负荷估算与评价

结合RS和G IS技术,利用二元结构模型对2000年松花江流域非点源污染负荷进行计算与结果验证,并对流域内非点源污染状况做出评价。结果表明:4种非点源污染类型(农田、农村居民点、畜禽养殖和城市径流)中,农田TN、TP和NH₄⁺-N非点源污染负荷量最高;畜禽养殖COD非点源污染比重最大。流域TN、TP的非点源污染负荷大于点源的污染负荷,其中TP的非点源污染负荷远远超过点源;而NH₄⁺-N和COD的点源污染负荷则大于非点源污染。4种污染类型的不同污染指标(COD、TN、TP、NH₄⁺-N)在时间(2000年内)和空间上呈现出一定的分布规律。     

太湖流域土地利用变化对耕地生产力的影响研究

以城镇化过程持续加速而耕地流失及粮食供需形势日趋严峻的太湖流域为研究区,结合遥感、土壤、气象及农业统计数据,借助AEZ模型和GIS开展1985~2010年土地利用变化对耕地生产力的影响分析及评价。结果表明：① 流域耕地生产力水平较高,高产耕地分布广泛;② 近30 a来就地城镇化和工业化发展导致流域建设用地快速扩张,耕地数量锐减;③ 由于减少的多为城市周边及交通沿线水土条件优越的优质耕地,新增的则多是来源于土地复垦或整理的低产耕地,“高产耕地锐减-低产耕地缓增”导致流域耕地生产力水平下降,且在不同发展阶段下降格局不同;④ 高产田锐减导致流域粮食大幅减产,不同县域由于经济发展水平和耕地利用条件不同,粮食减幅呈现显著空间差异。     

太湖平原区河网结构变化对调蓄能力的影响

城镇化快速发展导致河网水系萎缩,连通性受阻,河网调蓄能力降低,加大了区域洪灾风险和洪涝损失.基于1960s,1980s,2010s的1:5万地形图水系及三个控制站的水位数据,选取河网密度(R_d),水面率(W_P),盒维数(D),水位Hurst指数(H),分析了近50年来太湖流域武澄锡虞地区的水系演变与河网调蓄能力变化;并借助代表性单元流域概念,以水位Hurst指数来表征河网调蓄能力,从河网调蓄的物理机理出发,探讨了河网调蓄与河网结构参数的关系.结果表明:① 受快速城镇化影响,1960s-2010s武澄锡虞地区河网密度,水面率及盒维数分别下降了18.87%,24.59%,7.60%,且1980s至2010s各水系指标的衰减率均高于1960s-1980s;② 1960-2010年,研究区年均及汛期的水位Hurst指数呈下降趋势,其所反映的河网调蓄能力与该地区河网水系各指标变化同步,这表明城镇化引起的河流水系衰减导致河网调蓄能力发生明显下降,非汛期水位Hurst指数先增加后降低,表现出一定的不确定性;③ 基于REW概念与水位Hurst指数值,初步构建了河网结构参数与调蓄能力的关系式,并对关系式进行了验证,基本可行,可在一定程度上揭示城镇化下水系变化对河网调蓄能力的影响,从而为评价平原水网区河网调蓄能力提供了一种相对简便的方法.     

太湖流域重污染区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

通过对太湖流域重污染区1999年、2007年遥感影像数据解译结果的分析,获取了太湖流域重污染区主要土地利用类型的信息,分析了8 a来研究区内土地利用与覆被变化趋势,对区域土地利用类型的生态系统服务价值进行评估。结果表明,1999~2007年,太湖流域重污染区内耕地面积从2 033.53 km2减少到1 401.04 km2,而林地、建设用地、园地、水域总体呈增加的趋势,其中减少的耕地主要转化为建设用地。1999~2007年太湖流域重污染区的生态系统服务价值呈减少趋势,土地利用变化使研究区生态资产减少了2.40亿元,除气体调节和原材料以外,各单项服务功能的价值量均呈现递减的趋势。     

基于水环境约束分区的产业优化调整——以江苏省太湖流域为例

基于水环境保护与区域开发的相互关系,考虑水陆空间联系及水环境承载能力对区域产业布局的限制,构建由水环境容量和压力两方面要素为基础的水环境约束分区指标体系。以产业集聚发达、水网密集但水环境敏感性强的江苏省太湖流域为例,探索小流域评价单元划分、约束指标选择与空间叠置分析等技术。对区域水环境容量和压力的进行约束分区,划分为高压低容、低压低容、高压高容和低压高容等4种类型区。研究结果为发挥区域水环境质量和经济可持续发展的协同效应,制定差别化的产业准入政策提供科学依据。     

Calculation of instream ecological water requirements under runoff variation conditions: Taking Xitiaoxi River in Taihu Lake Basin as an example

Climate change and human activity can cause remarkable hydrological variation.Traits of hydrological series such as runoff before and after the change points could be sig-nificantly different,so the calculation of instream ecological water requirements (EWRs) is confronted with more challenges.Taking the Xitiaoxi River (XTXR) in the upper reach of the Taihu Lake Basin as an example,this paper investigates the calculation of EWRs using the range of variability approach (RVA) under changing environment.The change point diagnosis of the natural and observed runoff series are conducted for XTXR.Then,differences in the hydrological alternation indicators and instream EWRs processes obtained from various daily runoff series are compared.It was found that the natural and observed annual runoff series in XTXR from 1957 to 2018 both show significant variations,and the change points are in 2007 and 1999 respectively.If runoff data before the change points or all runoff data are used,the instream EWRs obtained from natural runoff are significantly lower than those obtained from the observed runoff.At the monthly time step,EWRs differences within a year mainly oc-curred from May to August.Also,calculation results of the instream EWRs are strongly re-lated to the selected period of runoff series.The EWRs obtained using runoff series after the change points have rather acute fluctuation within a year.Therefore,when the RVA method is used under changing environment,the instream EWRs should be prudently determined by comparing different calculation results on the basis of river runoff restoration and variability analysis.To a certain extent,this paper enriches our understanding about the hydrological method for EWRs estimation,and proposes new ideas for future research on EWRs.     

非点源污染研究中土壤溶解性无机氮的提取方法选择

用2M KCl溶液(5:1)、饱和CaSO4溶液(5:1)、0.01M CaCl₂溶液(20:1,100:1) 和去离子水(20:1,100:1)4种提取液、6种提取方式,采用Auto-analyzerⅢColorimeter (Bran Luebbe),水杨酸-次氯酸盐法和Griess-Ilosvay法测定并对比了北京地区4种天然土样的溶解性氨氮和硝态氮的含量。研究结果表明:溶解性硝态氮的测定结果不受提取液和水土比(小于100:1)的影响,而溶解性氨氮测定结果受影响较大。在非点源污染研究中,对于土壤中可向水体迁移的溶解性无机氮含量的测定,应根据来水水源特征和研究目的选择适宜的浸提剂和水土比。     

土地利用及其变化对松辽流域非点源污染影响研究

结合RS和GIS技术,利用输出系数模犁对松辽流域20世纪80年代至2000年由土地利用/覆盖变化造成的非点源污染负荷进行模拟.结果表明,近15 a间,由土地利用造成的非点源污染负荷基本呈逐渐上升趋势,其中TN从80年代106.7×104t上升到1995年110.2×104t,2000年上升到约112.1×104t.TP从80年代3.4×104t上升到1995年3.5×104t,2000年继续上升至3.6×104t.就省份而言,黑龙江省一直是TN、TP负荷总量最高的地区,多年平均贡献率分别为37.%和38.8%.而吉林和东辽河水系则是负荷强度最高的地区,今后应重点加强该地区治理.     

太湖水环境污染的社会经济因子分析

文章通过一系列的调研数据揭示了太湖目前的水环境问题，并使用了偏相关分析方法探讨了影响水环境的社会经济因子，如COD的排放量，工业产值，耦地面积和人口等，结果表明，COD的排放主要受农业与人口的影响，TP受人口与工业的影响，TN受人口与耕地的影响。最后，提出了实行环境规划和社会经济规划，健全一环保机构，推广污水治理技术等环境治理措施。