太湖设防水位变化对区域防洪的影响研究

太湖位于太湖流域中心位置,是流域的洪水集散地,其设防水位是评判流域防洪形势的重要特征水位之一,也是部署流域防汛工作的重要依据之一。近年来的流域性洪水中,太湖水位多次突破原设防水位,对区域防洪产生了较大影响。本文采用太湖流域河网一维水量水质模型,分析研究太湖设防水位的变化对区域防洪的影响。结果表明,太湖设防水位与上游区域洪水位呈正相关,与下游区域洪水位呈负相关。太湖设防水位的升高,使得上游区域超特征水位的幅度和历时逐渐增大,特别是对湖西区和长兴平原的影响更为明显。

引江济太工程调水效益评估

为了解引江济太工程的调水效益,采用分摊系数法、生产率变动法、水污染经济损失计算模型等方法,分别从经济、社会和环境三方面对调水效益进行量化,初步评估2010年引江济太调水为太湖流域受水区的经济、社会和环境带来的各种效益和影响。结果表明,2010年度引江济太调水综合效益约44.4亿元,工程调水效益显著。

太湖与长三角区域一体化发展:地位、挑战与对策

太湖及太湖流域在长三角自然和经济地理空间具有举足轻重的地位,更是长三角区域一体化发展国家战略实施的关键地区.在当前区域一体化高质量发展背景下,太湖治理面临新的形势和任务,也面临一系列新的挑战,着重体现在水环境治理形势更加复杂严峻和水资源供给压力不断提升两方面.传统水陆分割治理难以解决湖泊问题,行政区治理难以适应区域一体化发展要求,水资源共享和付费机制尚未建立等问题,对长三角区域一体化进程也构成了较大阻滞.太湖水问题绝不局限于太湖本身,需要从湖泊-流域系统视角构建资源、环境、生态、社会与经济多要素协调统筹治理的新体系,考虑水陆空间协同治理与开发和不同次区域经济、社会、自然效益的均衡,以推动长三角区域一体化高质量发展.基于此,研究提出新背景下的太湖及流域治理思路:推动太湖水资源生态环境之间以及与流域经济社会的联动,撬动长三角生态环境一体化的思维创新;探索关键卡脖子技术研发和流域管理综合集成的科学体系,推动长三角资源环境领域的创新一体化发展;探索太湖流域跨行政区域的水生态环境共治、水资源共享和绿色发展机制,牵动一体化协调制度的改革创新.

太湖流域省际边界河湖治理生态补偿机制研究

综述国内外生态补偿的理论研究成果与实践进展,研究太湖流域省际边界地区水生态环境建设和水资源保护中的生态补偿问题,设计跨界河湖治理生态补偿机制的框架体系,包括生态补偿依据、补偿范围、补偿主体和客体、补偿模式、补偿标的和标准,提出跨界河湖治理生态补偿的政策建议,即,加快生态补偿立法和规划工作;拓展生态补偿资金来源和生态补偿方式;完善生态补偿行政管理系统,健全生态补偿工作绩效考核制度。

从水因子角度对江南水乡古镇的历史地理研究——以太湖流域六大古镇为例

江南水乡古镇的基础是水,水因子滋养着这里的水稻文化、桥文化、船文化、渔文化,形成城镇布局和建筑空间,进而酝酿了温柔秀美的江南水乡文化.文章从水因子角度,通过对太湖流域六大古镇形成的历史地理背景分析,归纳了江南水乡古镇的一般地理历史特征,并分别就地域分布的地理特征、形成类型上的特征、内部空间特征及其文化特征等方面进行了分析与阐述,并提出江南水乡古镇研究中有待进一步回答的几个问题.

区域现代化对太湖流域水利发展的推动作用

分析长江三角洲区域现代化对太湖流域水利发展的推动作用。提出流域水利发展的方向:提高防洪能力,拓展水利产业的业务范围,迎合体制改革与流域统一管理的趋势,积极推进水权、水市场的改革,充分利用区域城市化、经济一体化、科技人才领先以及区域文化的条件,并与之相适应。

太湖流域跨界水生态现状及演化的原因分析

环境资源的稀缺性决定了经济再生产过程必须以自然再生产为前提,而环境的纳污能力又构成了经济增长的极限。目前,跨界水环境污染已成为制约我国经济发展的主要因素,也成为治理的难点。太湖流域横跨上海、江苏、浙江和安徽三省一市,自20世纪80年代以来,伴随着周边区域经济的发展,太湖流域跨界水生态环境不断恶化,水体水质每10年下降一个层次。到21世纪,85%以上的水体为不合格水体,并且水体污染项目不断增加,水事纠纷不断,严重影响当地居民的生产和生活,制约了经济的进一步发展。而太湖流域跨界水生态环境恶化主要是由粗放型经济增长方式、流域管理体制设计缺陷、生态补偿机制缺乏、产业结构不合理、地方保护主义和法律法规不健全等原因导致的。

浅谈平原河网地区生态友好型调度——以太湖流域为例

太湖流域主要为典型的平原河网地区,流域内众多水利工程的建设与运行,已初步形成流域防洪与水资源调控工程体系,保障了流域经济社会发展,但是流域现行综合调度难以充分考虑水生态环境改善的需求,统筹兼顾流域防洪、供水、水生态3个安全协调难度较大。新形势下生态文明建设被提上国家战略高度,倒逼太湖流域要实现以水资源可持续利用支撑经济社会可持续发展,建设流域水生态文明,因此,流域生态友好型的调度研究迫在眉睫。阐述了水利工程的生态效应以及生态友好型调度的基本概念,结合平原河网地区主要特征以及流域调度理念的转变,初步界定太湖流域平原河网地区生态友好型调度的内涵,梳理总结流域生态友好型调度亟需研究的相关问题,以期为太湖流域面向"三个安全"(防洪安全、供水安全和生态安全)的综合调度深入研究提供可资借鉴的依据。

太湖流域水利管理与长三角区域发展的协调性分析

分析太湖流域水利管理与长江三角洲区域的特殊关系剖析当前太湖流域水利管理面临的基本问题:防洪减灾能力低,水资源调控能力低,水资源和水环境承载能力低,流域水利管理综合水平亟待提高,经济社会发展对流域水利管理提出新的、更高的要求。提出太湖流域水利管理在长江三角洲区域发展中的战略定位:建立以区域发展需求为导向的流域水利管理,水利管理要为社会提供公共服务,促进区域一体化进程、适应区域城市化发展、顺应区域市场化改革,继续推进流域“引江济太”水资源调度,促进流域新一轮治理工程建设。

平原河网地区人类活动对降雨-水位关系的影响——以太湖流域杭嘉湖地区为例

太湖流域快速城镇化、水利工程等一系列人类活动对流域水文过程产生了深刻影响.本文以快速城镇化的杭嘉湖地区为例,基于1961—2014年逐日降雨、水位观测资料,构建了水位涨幅(ΔZ)、水位增长速率(k1)和退水速率(k2)等指标,旨在揭示变化环境下该地区降雨过程中水位的变化特征及可能的驱动因素.结果表明:1)变化环境下杭嘉湖地区近54年降雨量呈微弱的增加趋势,但降雨过程中的水位涨幅呈下降趋势,尤其是平均水位涨幅呈显著下降趋势,且于2000年左右发生明显变化;突变后水位涨幅下降主要集中在10～50 mm/d的降雨过程中,而大于50 mm/d的降雨过程中突变后水位涨幅较突变前有所升高. 2)从空间分布上来看,各站降雨量与水位涨幅存在明显的空间差异,降雨量总体呈增加趋势,增加趋势东强西弱;大部分站点的水位涨幅却呈下降趋势,其中位于区域南部站点的平均水位涨幅下降趋势较东北部更为明显,水位涨幅呈显著下降站点的空间分布与杭嘉湖南排工程等水利工程的分布较为一致. 3)通过对杭嘉湖地区降雨过程中水位增长速率和退水速率的变化分析发现,突变后较突变前退水速率有所提高,说明近年来水利工程等设施的完善和有序调度使得杭嘉湖地区的排洪能力有所提高,该变化可能是导致杭嘉湖地区地区突变后一定强度的降雨过程中水位涨幅下降的主要原因.而杭嘉湖地区强降雨过程中水位涨幅依然较高,可能是该地区洪峰水位居高不下的主要原因.此外,由于该地区近年来起涨水位抬升明显,对洪峰水位的抬升也有一定影响.

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。

2007-2019年太湖藻型和草型湖区叶绿素a变化特征及影响因子

基于太湖31个站点的逐月监测数据,分析了2007-2019年太湖藻型湖区和草型湖区的叶绿素a变化特征,并分析研究不同环境因子对不同类型湖区叶绿素a的影响.结果表明,近年来太湖不同类型湖区的总磷浓度和叶绿素a浓度变化基本一致,均呈波动上升趋势.不同类型湖区的总磷浓度拐点均为2015年,叶绿素a浓度拐点均为2016年.最低月平均水温、前冬积温、年平均水温、年均风速与藻型湖区和草型湖区叶绿素a浓度均呈显著相关.沉水植物分布面积与草型湖区叶绿素a浓度之间呈显著相关.湖西区年内和年度降雨剧烈变化,湖西区年降雨量与不同类型湖区当年叶绿素a浓度的关系不明显,5日极端降雨量与不同类型湖区下年度叶绿素a浓度均呈显著正相关.太湖蓝藻水华强度在短期内可能仍会处于较高水平,迫切需要高度重视高温时段太湖蓝藻打捞处置工作,保障饮用水安全;同时,要进一步加强湖西区强降雨期间的非点源污染防控措施研究,推动入湖污染通量稳步降低,并探索东西山之间及东茭咀附近水域沉水植物生态修复技术,降低风浪扰动作用,尽快恢复相关重要水域的沉水植物.

常州市典型水生态环境功能区河流水环境质量评价

为探究常州市辖区内13个河流水生态环境功能区水环境质量状况,于2018年布设57个监测断面开展水质季度监测。应用水质类别、综合水质标识指数法、冗余分析以及主成分分析等方法分析主要水质指标的现状、空间分异特征和季节性变化规律,探究水质状况的主要影响因素。结果表明:①2018年常州市河流水质以GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水为主,水环境质量较差;②主要水质指标浓度时空差异性显著,西部丘陵区水质显著优于东部平原区,夏秋季水质状况优于冬春季;③从水生态环境功能分区来看,东部城镇区域的Ⅲ-09区(生态Ⅲ级区)、Ⅳ-02区(生态Ⅳ级区)、Ⅳ-03区(生态Ⅳ级区)水质较差,而西部Ⅰ-02区(生态Ⅰ级区)、Ⅱ-01区(生态Ⅱ级区)、Ⅲ-08区(生态Ⅲ级区)水质较好.水质状况与水生态环境功能区分级一致性较高,表明水生态环境功能分区可为水质监测、评价、环境管理提供科学参考;④冗余分析结果显示:建设用地是水质恶化的主要影响因素,2000 m以上尺度,耕地相对占比的增加,以及水域面积的减小与水质恶化密切相关;⑤主成分分析结果表明,五日生化需氧量、COD、高锰酸盐指数、总氮具有较高的解释率,表明常州市河流水质主要受有机污染和富营养化的影响。不同等级水生态环境功能区水质状况的威胁因素有差异,生态Ⅳ级区主要受到氨氮和总磷的影响,而生态Ⅲ级区和生态Ⅱ级区主要受到总氮、COD、五日生化需氧量的影响。该研究显示,常州市河流水环境质量较差,其河流水质主要受到有机污染和富营养化污染,存在西部水质优于东部的明显空间差异,与水生态环境功能分区较一致。

基于博弈理论的跨域水体联治府际行为研究——以太湖流域为例

为探究府际合作行为与成本收益之间的因果关系,发掘跨域合作治理困境的内生原因。以太湖流域水体联治为例,梳理流域行政区划分属江苏省、浙江省、安徽省以及上海市三省一市协作主体的角色定位和利益诉求,采用博弈理论与方法构建府际合作治理博弈矩阵,拆解政府策略选择的内在利益逻辑。研究表明:合作主体因发展基础差异化面临多元利益矛盾局面,成本收益核算是地方政府行为的主要影响因素,横向机制的介入有利于引导和规范政府合作行为。为此,应构建以利益诱因、利益共享、利益补偿以及利益联结为主的协调机制框架,满足流域环境可持续治理的需要,实现府际互利共赢、长效共治。

太湖流域片水土流失生态脆弱区划分探究

水土流失是引起流域生态功能退化或造成生态系统严重破坏的重要因素。太湖流域片生态脆弱区域的普遍存在,长期制约着当地社会经济全面发展。通过有效方法判断与划分生态脆弱区显得尤为迫切。采用主导因子分析、专家评判分析和层次分析相结合的方法,构建了生态脆弱性指标体系、探究了生态脆弱性区划方法及区划等级标准。将太湖流域片划分为1个轻度脆弱区和2个中度脆弱区,针对生态脆弱区提出了相应的水土保持建议,以期为完善流域片水土保持监督管理体制提供技术支撑。

太湖流域区域补偿政策刍议

在研究太湖流域区域补偿政策的制定和实施情况的基础上,分析了江苏省太湖流域主要河流在实施区域补偿措施前后水质变化情况,以此阐述区域补偿政策实施的环境效益。结果表明,区域补偿政策对太湖流域水质改善起到了较好的促进作用。试点河流水质高锰酸盐指数、氨氮、总磷呈现波动下降趋于稳定,基本能达到6、1.0、0.2 mg/L的水质目标;主要入湖河流水质氨氮、总磷基本能达到地表水Ⅴ类、Ⅲ类标准以上。作为在太湖流域有效实施的环境经济政策,适当调整区域补偿政策的征收标准,有利于促进流域水质的改善。

城镇化背景下太湖流域武澄锡虞区降雨-水位响应关系

太湖流域快速城镇化、水利工程等人类活动对流域及区域水文特性产生了深刻影响。文章以快速城镇化的武澄锡虞区为例,基于1952—2020年逐日降雨、水位观测资料,通过分析降水强度—水位增长速率关系和退水速率等,揭示变化环境下该地区降雨过程中水位的变化特征及可能的驱动因素。结果表明:(1)变化环境下武澄锡虞区近69 a降雨量、平均水位、年最高水位均呈增加趋势,年最高水位的变化趋势更为明显,且于2007年左右发生明显突变;(2)通过对地区降雨过程中水位增长速率和退水速率的变化分析发现,突变后较突变前涨水速率和退水速率有所提高,说明近年来水利工程等设施的完善和有序调度使得武澄锡虞区的排洪能力有所提高。

太湖流域人群活动行为模式暴露参数研究

目的探讨太湖流域人群活动行为模式暴露参数。方法于2011年7月—2012年4月,以入户问询的方式对太湖流域(无锡、常州、镇江3个城市)4 225名居民进行多暴露途径的活动行为模式调查,对涉水、涉气及经口和皮肤接触暴露参数进行研究。结果太湖流域男性平均身高、体重分别为167.86 cm、66.55 kg,女性平均身高、体重分别为160.20 cm、57.97 kg;男性平均室内外活动时间分别为14.52、9.48 h/d,女性分别为15.67、8.33 h/d;女性平均接触水的总时间为110.13 min/d,比男性(64.17 min/d)高71.62%。太湖流域人群每日的睡眠、轻度、重度活动时间均小于美国,中度活动时间大于美国;主食和蔬菜摄入量高于美国,肉蛋类摄入量低于美国。太湖流域人群的直接饮用水、间接饮水量、日均饮水量分别为2 030.05、1 627.53、3 657.58 ml/d;直接饮水中公共用水的摄入率最大,间接饮水中粥和汤摄入率最大。结论太湖流域人群的活动行为模式暴露参数与其他国家和地区有所不同,本研究为提高太湖流域人群健康风险评价的准确性奠定了基础。

太湖流域典型区50年代以来极值水位时空变化

以武澄锡虞区和阳澄淀泖区为代表,研究太湖流域典型区河网极值水位的时空变化。采用改进的MK检验和均一性检验方法检测最高和最低水位的趋势,并识别突变点;应用克里金插值技术、半变异函数方法,探讨水位变化的空间特征。研究认为:时间变化上,1950年代以来研究区各站点极值水位存在一致的上升趋势,且以最低水位上升更为显著;最高、最低水位在1980年代左右普遍性地经历一次突变。另外,历年最高水位的年际变异大于最低水位。空间变化上,突变后最高与最低水位增幅较大的站点位于阳澄淀泖区,最高与最低水位变差系数的等值线梯度均增大,即空间变异加大;半变异函数分析结果表明,突变后极值水位的空间自相关性减弱,这与流域高强度的人类活动干扰有关。分析认为,研究区河网极值水位与历年降水的变化之间存在差异,而人类活动影响在水位变化过程中发挥着越来越重要的作用。

太湖流域水敏性与建设用地扩张的关联评价

水是流域空间管理最重要也是最敏感的要素,流域不同区段的水敏性差异会对建设用地扩张形成不同的限制性影响。从流域空间综合管理的视角出发,尝试从水资源、水生态、水环境、水灾害4个方面构建流域水敏性分区评价指标及方法,以太湖流域为例开展基于小流域单元的水敏性评价,并采用1985、1995、2007、2017年4个典型年份的土地利用数据,刻画了过去30余年太湖流域建设用地扩张与水敏性之间的关联关系。研究表明:(1)1985~1995年间,太湖流域建设用地扩张与水敏性基本上没有关联,高水敏区建设用地扩展强度最高;(2)1995~2007年间,空间扩张与水敏性的关联性增强,建设用地扩展强度随水敏性增强而下降,扩展强度较大区域以低水敏区域为主;(3)2007~2017年,建设用地扩展强度显著提升,拓展空间主要布局在低水敏区域,水敏性对空间扩张的约束性在增强;(4)虽然太湖流域水敏性对建设用地扩张的限制作用在提升,但二者关联度还不够高,水敏性还没有成为建设用地扩张的关键约束。研究结果可为协调流域经济社会发展与资源环境关系、制定适应水敏性的空间管理政策提供科学依据。