国内山溪性河道生态修复技术综述与展望

山溪性河道为我国广泛分布的特征水体,它提供了丰富的生态服务功能,却也面临着日益严重的生态退化问题。本文针对国内山溪性河道生态修复技术的现状与发展进行了系统综述。首先分析了山溪性河道生态系统的特征与主要生态问题,深入探讨了传统与新兴生态修复技术的应用与效果。其次,通过案例分析,总结了国内外在生态修复实践中的成功与失败经验。最后,展望了未来山溪性河道生态修复的发展方向,包括技术创新、生态保护、水资源管理及持续监测与评估等方面的关键策略与挑战。本文旨在为相关领域研究人员和决策者提供科学依据和技术支持,推动山溪性河道生态修复工作向更高水平迈进。

稻田集中退水期田面水质特征其与土壤养分关系研究

根据布设在岷江、沱江、嘉陵江流域等几大长江主要支流流域上的38个采样点位所采集的稻田集中退水期田面水样和土样,运用单因子评价方法结合水质及土壤养分含量测定实验,进行了水质分析并研究了水质浓度与土壤养分含量的关系。结果表明,不同流域集中退水期稻田田面水水质浓度及同一流域内不同水质因子的水质情况均存在差异;上述三大流域田间土壤全氮、全磷、有效磷的空间分布不均匀性均属于中等变异,其中有效磷的变异系数最高,全氮与全磷变异系数较小,空间分布较为均匀,相对而言较为稳定;稻田集中退水期田面水总磷浓度与该地区土壤有效磷含量呈显著的正向线性关系,田面水总氮与氨氮浓度均与该地区土壤全氮含量呈显著的正向线性关系。有助于全面了解集中退水期农业灌溉回归水的水质特征,为长江流域生态环境保护相关研究与决策提供科学依据。

感潮河网降雨径流污染空间分析与模拟

为了探究茅洲河流域感潮河网面源污染空间分布特征和降雨径流污染规律,基于空间分析、统计分析与流域水动力-水质耦合模拟方法,对典型降雨情景下河网水质情况进行模拟分析,提出基于水质改善目标的生态补水点位空间布局优化策略.研究表明,层次聚类凝聚算法和K-均值法迭代组合可以较好地实现面源污染分级与分类;茅洲河各支流中,石岩渠、松岗河中上游等河道(段)由于面源污染负荷相对较高且缺乏生态补水,雨后水质恢复缓慢;基于补水总量不变原则,对生态补水方案进行局部优化,优化结果可使雨后受污染重点河道(段)水质恢复速度加快一倍以上,提高了流域水质的整体稳定性.研究结论可为进一步认识茅洲河流域水污染特征、实现流域水环境精细化管理提供支撑.

基于不同生态风险度的水库调度方法研究

生态调度是平衡生态效益与其它效益的一种环保措施。当效益间发生矛盾时,可选择不同生态风险度作为决策依据,开展水库调度。以坝下典型断面的水深和流速为约束,提出基于鱼类产卵期生境断面水力需求和考虑不同生态风险度的生态调度模型。以元江桥头电站的华南鲤产卵场为例,评估5种典型日设计调度方案的生态风险度,结果显示2个方案的风险度为0,3个方案的风险度大于0.5。设计0.14、0.29、0.43三种目标风险度,分别对上述3个调度方案进行优化,得到9个优化方案。结果显示,优化方案的发电量与设计方案相比减小比例最小为16.29%,最大为36.37%。该模型可为生态约束的形成和生态调度方案的制定提供理论参考。

低影响开发措施应对极端降雨情况的有效性研究

为了探究低影响开发(LID)措施在极端降雨情境下对区域径流的改善效果,搭建了5种绿色屋顶物理模型试验装置(GR1-GR5),得到其在模拟降雨工况下的降雨-径流响应曲线;构建了铜陵市铜官区鱼头地块SWMM径流模型并与试验数据结合,重点分析了绿色屋顶基质厚度及初始饱和度对区域径流改善效果的影响。结果表明:基质构成体积比轻沙壤土∶腐殖土∶蛭石=5∶3∶2时对区域径流改善效果最为明显,较未构建LID时,各降雨工况下的区域整体径流削减5.13%~18.09%;基质构成体积比腐叶土∶蛭石∶沙土=7:2:1及田园土+草炭+蛭石和肥料=4:3:1时,径流分别削减3.41%~11.75%和2.98%~10.18%,区域径流改善效果最差;区域整体径流削减率与绿色屋顶基质层厚度正相关,径流峰值削减率受基质厚度影响稍低;区域整体径流削减率与绿色屋顶土壤基质初始饱和度近乎线性负相关,径流峰值削减率亦随土壤基质初始饱和度的增加呈降低的趋势。

岷江汤坝航电枢纽工程对水环境的影响研究

为研究长江上游岷江航电的开发对水环境带来的影响,选取岷江航电梯级水库中的第二级汤坝航电枢纽工程为研究对象。利用2016年的监测数据,分析了现状年库区渠化河段来流负荷,通过构造MIKE21水动力水质数学模型,对汤坝建成前、汤坝建成后和Ⅲ类来水情况下渠化河段的水质变化进行了数值模拟,分析了支流汇入后的污染带变化,并计算了3种情景下的水环境容量。结果表明,现状年库区渠化河段来流污染源负荷主要来源于岷江干流。汤坝建成后,坝前COD_(cr)和NH_(3)-N浓度均满足Ⅲ类水质标准,TP浓度属劣Ⅴ类;在Ⅲ类来水情况下,坝前COD_(cr)、NH_(3)-N浓度满足Ⅲ类水质标准,TP浓度属Ⅴ类。支流汇入渠化河段形成的污染带面积较天然状态下发生变化:除镇江河和筒车河NH_(3)-N不形成污染带以及太和河NH_(3)-N的污染带面积减小外,其余支流水质因子污染带面积均较建设前增加。汤坝建成后,坝址处COD_(cr)的水环境容量减少3 280 t/a,NH_(3)-N水环境容减少368t/a,TP无剩余水环境容量;Ⅲ类来水情况下,COD_(cr)和NH_(3)-N的水环境相比建设前减少,TP无剩余水环境容量。筒车河三类水质因子水环境容量增加,而镇江河水环境容量减小,建坝前后太和河均无剩余水环境容量。研究可为岷江航电污染源削减及应对措施的指定提供科学依据。