黄河干流实际来水量不断减少的成因分析

20世纪90年代以来,黄河干流实际来水量不断减少,较以往平均来水减少幅度达到了20%～65%不等,黄河下游连年断流.本文基于气候变化(如降水量变化),人类活动(如国民经济用水量不断增加),生态环境(如土地利用的变化)等方面变化特点;根据黄河干流主要水文站的近50年来观测资料,定量地分析黄河干流实际来水量不断减少的数量及其减少的原因.

黄河流域干支流水污染治理研究

水污染治理是黄河流域生态保护和高质量发展的关键环节。"十二五"中期以来黄河水质整体改善,但干流水质显著好于各级支流。黄河干支流水质差异反映了沿岸城市在经济增长和污染治理能力方面的显著差距。省会大城市率先实现产业结构升级,将工业的生产加工环节外迁,保留了清洁型、增加值比重高的研发和销售环节,治污能力增强且污染治理任务减轻;而各级支流沿线的小城市和县域承接了污染密集型、增加值比重低的工业生产环节,污染治理任务重且治污能力较弱。黄河流域水污染治理重心应放在各级支流,支流污染治理不但要加强末端防控,还要着眼于各级城市利益分配格局和发展方式的调整。

宁夏段黄河水中氮磷浓度及其赋存形态特征

为了探讨宁夏段黄河水中氮磷浓度变化动态及其赋存形态,采用定位监测取样的方法,于2015年5~10月动态观测了该流域上、中、下游黄河水中总氮(TN)、溶解性总氮(DTN)、颗粒态总氮(PTN)、溶解性有机态氮(DON)、NO_3^--N、NH_4^+-N、总磷(TP)、颗粒态总磷(PTP)、溶解性总磷(DTP)的质量浓度,分析了其主要赋存形态与相互关系。结果表明:干流和干渠黄河水中不同形态氮磷的质量浓度呈明显动态变化,其大小与降水量密切相关。黄河水中氮形态包括TN、DTN(包括NO_3^--N、NH_4^+-N和DON,以NO_3^--N为主)和PTN,磷形态包括TP、DTP和PTP,DTN和PTP分别为氮磷主要赋存形态。干流和干渠黄河水中TN与DTN极显著相关,与PTN、NO_3^--N显著相关;干流和干渠DTN与NO_3^--N、DON极显著相关;干流和干渠TP与PTP均呈极显著相关。2013—2015年宁夏灌区黄河水灌溉单位面积农田平均输入N 27.92kg/hm^2、P2O57.74 kg/hm^2。本研究为宁夏段黄河水质监测和农田氮磷化肥减施替代提供数据参考。

“7.20”暴雨对黄河干流河南段水文水质影响及应对措施分析

气候变化背景下极端天气事件对人类和自然生态系统造成的影响越来越受到关注。通过对河南2021年“7.20”暴雨后黄河干流河南段水质进行跟踪监测以及对暴雨前后各代表站流量含沙量等水文要素分析,揭示“7.20”暴雨引发的黄河干流水文要素变化状况以及对应污染物输移规律,探究此次暴雨对黄河干流河南段水文以及水质的影响。研究结果表明,各水文站点含沙量变化趋势与流量变化趋势保持一致,呈显著正相关性,均为先上升后下降趋势,同时受降雨汇流状况影响,峰值出现时间有所差别。暴雨给黄河干流河南段水质带来一定不良影响,其中,主要超标污染物为TP与TN。TP可快速恢复至正常水平,TN浓度达到峰值后持续下降,其余指标略有波动,但可较快恢复至暴雨前水准。总体而言,暴雨引发了严重的总氮超标现象,持续时间较TP等指标长,且氮磷具有异源性。但暴雨引发的水质污染是短期、动态可恢复的,入河污染负荷未长时段超出黄河干流环境容量。建议采用LID措施、耕作方式调整、调蓄池、农村坑塘体系、滨水缓冲带、生态沟渠等手段,降低暴雨期氮磷等污染物入河风险,保护黄河健康。

黄河干流表层水体和沉积物中PBDEs和NBFRs的分布特征

研究分析了2012年黄河干流表层水体及沉积物中10种多溴联苯醚(PBDEs)和6种新型溴代阻燃剂(NBFRs)的浓度水平及分布特征。BDE 209是主要的PBDEs同族体,其次是BDE47和BDE99。黄河水中的BDE47/BDE99与商用产品中的比例相似,然而黄河沉积物中的BDE47/BDE99与商用产品中却大有不同。对所测各PBDEs的同系物进行主成分分析后显示,黄河中PBDEs分布组成复杂,且当地的工业生产活动可能是黄河干流PBDEs积累的主要原因。黄河河水和沉积物中NBFRs检出率及其浓度水平较低,但六溴苯(HBB)在所有沉积物样品中均有检出,而且五溴甲苯(PBT)和五溴苯(PBBz)在所有的河水及沉积物样品中均有检出,这意味着黄河干流HBB、PBT和PBBz的污染十分普遍。与中国其他河流的数据相比,黄河的溴代阻燃剂(BFRs)水平较低,但是黄河经流的10个地区中,经济发达地区的BFRs浓度要显著高于欠发达区域。此外,河水中PBDEs的水平与人均工业产出存在很强的关联性,表明PBDEs的浓度与当地的经济发展水平显著相关。

基于遥感影像的黄河下游游荡段河势演变分析

为了研究小浪底水库运行后黄河下游游荡段河势演变情况,选取黄河下游游荡段2001-2020年近20年的Landsat卫星遥感影像图片,基于ARCGIS和ENVI软件采用边缘提取算法提取河道水边线及修正归一化差异水体指数(MNDWI)法提取水体,分析汛期河道水面宽度、汛后主流位置、汛后心滩数量等特征指标。结果表明:①小浪底水库运行后,经过20年的冲淤调整,黄河下游游荡段河势在汛期得到明显改善,主流基本归顺;②该河段河型没有明显变化,汛期水面宽度随流量同增同减,总体上逐年变宽,但夹河滩-高村河段水面宽度由于河道整治工程的控制较为稳定;③采用MNDWI法对水体的智能化提取,发现主流摆幅呈现3种规律:①主流位置基本不变②主流位置向同一个方向移动③主流位置迁徙不定;④心滩数量与流量呈负相关,总体上在2001-2007年逐年减少,2007年达到最小值13个,2007-2015年逐年增多,2015年达到最大值58个,2015-2020年又逐年减少,同时在河道河型突变位置也会发生变化。河势调整会改变河道整治工程的有效性,同时也会对滩区群众的生产生活造成影响,因此需要加强黄河下游游荡段河势的监测并对心滩的变化予以足够的重视,提升对黄河下游河势调整规律及心滩演变的认识。

黄河干流宁夏段浮游植物群落结构及其影响因子研究

于2019年春、夏、秋、冬对黄河干流宁夏段进行了浮游植物和水环境因子采样,分析了浮游植物密度(PD)、浮游植物生物量(PB)和浮游植物指数,并应用相关统计方法分析浮游植物与水环境因子之间的关系。结果表明,黄河干流宁夏段共检出浮游植物8门46种,全年多为硅藻门优势种,夏季绿藻门、蓝藻门也较多成为优势种。柳树村、枣园、青铜峡坝的浮游植物较为丰富。水温、总磷、溶解氧对PD、PB、浮游植物指数有促进作用,而悬浮物对PD、PB、浮游植物指数有抑制作用。

基于区间型贝叶斯模型的湟水干流水质评价

传统水质评价方法受主观因素影响较大,为进一步了解黄河上游重要支流湟水干流水质状况,根据2018年1—12月湟水干流12个断面的五日生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、六价铬(Cr6+)等5项指标监测数据,采用区间型贝叶斯模型评价湟水干流水质状况。结果表明:区间型贝叶斯模型的排序结果能较为直观和准确地反映监测断面的水质变化情况,基本符合湟水从上游至下游呈“水质良好-水质恶化-水质好转”的水质变化趋势;湟水干流水质较差的断面基本位于人口集中、工业发达的城市集中河段,污染负荷大应是造成水质恶化的主要原因,未来应重点选择这些河段作为湟水水污染优先治理和水质监测的重点区域。

黄河北干流开发现状及前景展望

从黄河北干流的开发角度 ,分析了第一梯级万家寨水利枢纽的运行效益及对下游电站的影响 ,通过北干流开发现状的讨论 。

市场导向下大宗水权交易的差别化定价模型

水权交易是治水新思路下发挥市场对水资源配置决定性作用的有效途径之一,水权定价模型研究有助于规范和加快水权交易市场发展。区域水权和取水权两种交易模式影响范围广、社会敏感性高,是中国当前两种主要的大宗水权交易模式,市场交易中,价格机制是培育和活跃两种大宗水权市场的核心要素之一。梳理总结现有定价模型和定价机制在大宗水权交易定价中的适应性,提出水权价格是使用者对水资源生产性使用能力的体现。以市场为导向,在全成本价格的基础上,建立区域水权的协商定价模型和取水权竞价模型,论证市场竞争机制对水权增值的作用机理,并以内蒙古黄河干流盟市间水权转让为例,进行定价模型的案例研究,发现该案例宜采用成本价基础上的竞价模型形成其最终交易价格,且从实证结果看,竞价模型既能保障回收水权的全成本,又能促进水权向更高效益的用途流动。最后,提出树立大宗经济性用水水权的商品属性认识、健全大宗水权的基础价格评估机制、将大宗水权交易纳入大宗商品交易体系以及建立多种形式的大宗水权交易平台等对策建议。

黄河中游区间干支流径流变化特征与归因分析

为探究黄河中游径流时空变化特征及其驱动因素,本文采用Spearman秩相关系数、水文情势突变指标及双累积曲线法对中游头道拐-花园口区间干流4个水文站及11条典型支流1957—2018年实测降雨、径流数据进行统计分析。结果表明:黄河中游干流站年径流量呈显著减少趋势(显著性水平0.001),各站年径流发生两次突变,且都出现在1969年与1987年前后;区间11条支流多年径流深自1970s后显著减少,头道拐–龙门区间径流占整个中游区间径流的比例由2000年前的31%减至之后的23.5%,龙门断面以下区间占比则明显上升;人类活动对头道拐–龙门与龙门–潼关区间多年平均径流变化贡献率分别为62.68%和79.85%,坝库工程、引水灌溉及梯田林草等水利水保工程措施是黄河中游径流锐减的主要驱动力。