河流筑坝拦截的水环境响应--来自地球化学的视角

大规模筑坝拦截是当前世界河流普遍面临的共同趋势,"蓄水河流"在物理、化学及生物等多层次上区别于天然河流和湖泊,改变了河流水文、河流物质转化和输送通量以及河流生态环境。因此,认识和了解水库建成后河流-水库体系水环境演化的关键过程是评价水坝的水环境影响的基础。广泛综述国内外最近的一些涉及水库效应的研究成果,并结合作者对乌江流域梯级水库的初步研究,从蓄水河流水文情势改变、生源要素(磷和硅为例)形态和通量变化、温室气体释放、水生生态系统演替几个方面进行分析。认为,水能开发的巨大经济效益和面临的潜在生态风险之间的平衡关系需要进一步详尽的分析研究。

城市景观的水环境响应及景观调控研究综述

城市化进程突出表现在不透水地面增加、绿地和水体景观减少、景观破碎和离散化等,由此引起了城市景观格局变化,导致降雨径流过程发生了质的变化,一定程度上造成了城市水体质量下降.通过对城市景观水环境响应及景观调控方法相关研究进行系统总结,得出目前研究中存在的不足之处包括:1)城市景观水环境影响研究尚不深入,基于实际的城市水环境过程的景观格局及其表征指标研究较少,缺乏城市非点源输出过程及其影响的尺度效应研究;2)城市景观水环境响应关系研究方法单一,尚少见基于城市景观格局的水环境机制模型;3)现有景观调控方法缺乏系统研究,不同尺度同时开展景观调控的研究较少,缺乏基于水环境保护的城市景观动态调控理论和技术方法.在此基础上提出未来研究的着力点.

大铲湾突堤开槽的水环境响应

基于构建的中国南部伶仃洋二维水动力及水质模型,从潮流场、换水周期和污染带变化分析了粤港澳大湾区东部典型研究区大铲湾在突堤码头根部开槽的水环境响应。结果表明:大铲湾湾尖区域相对封闭,水流运动缓慢,受入湾河流陆源排污影响,水污染问题较为突出;开槽后,由于增加了新的潮汐通道,湾尖区域的涨落潮动力提高,换水周期明显缩短,污染带范围显著缩小,湾尖污染带面积占比随着开槽宽度的增加表现为先快速下降、后趋近平缓的特点;综合考虑海湾水环境改善效果和工程经济性,认为合理的开槽宽度为60~100 m。

河流对矿山及矿山开发的水环境地球化学响应——以广西刁江水系为例

矿产资源以其不可再生性和开发利用过程中环境问题的严重性而备受世人关注。广西刁江流域的源头地带是著名的大厂矿区,较典型地反映了矿山资源开发与环境保护之间的对立关系。重点解剖刁江流域矿山及矿山开发的环境响应,探讨水环境响应。结果表明,刁江流域对上游的矿山开发存在着显著的环境响应现象,在距矿区200km以外的下游地带仍然可以观察到这种响应;刁江河水被严重污染,河床上沉积了大量尾砂。严重的水环境污染破坏了河流水生生态系统,曾造成刁江中上游河段鱼虾绝迹。河床上的尾砂沉积范围广、厚度大,重金属As、Pb、Zn、Cd含量非常高,除直接危害了水环境质量外,还造成河道泄洪能力下降和洪水淹没范围的扩大,构成对沿江土壤环境和生态环境的严重威胁。

河网城市不透水面的河流水质响应阈值与尺度效应研究

河网城市持续扩展的不透水面显著影响区域环境水文过程。本文以上海地区为例构建河网城市的研究方案,以水环境断面缓冲区为多尺度水文单元,对区域水环境质量与总不透水面(TIA)之间的响应关系进行研究。结果表明:区域总不透水面比率(PTIA)与主要水质指标之间呈现出非线性相关关系,存在阈值效应(PTIA=60%)。当PTIA<60%,水环境质量与PTIA未有明显关联关系;当PTIA>60%,水环境质量随PTIA增加呈显著指数上升趋势;区域总不透水面比率与水中的溶解氧(DO)之间表现为简单的线性响应关系,随PTIA增加而单调递减;TIA与区域水环境质量间阈值效应没有呈现明显的尺度效应,从河岸带尺度到最大缓冲区尺度内,不同汇水单元尺度下的阈值效应十分接近。