长江三角洲河网平原地区集约化种植面源污染监测指标筛选研究

以长江三角洲河网平原地区典型区域不同种植模式(水稻、小麦和设施蔬菜)面源污染发生过程为研究对象,通过连续3 a田间试验,确定不同种植模式面源污染发生量。结果显示,水稻种植中氨挥发损失、地表径流损失和淋溶损失分别占施氮量的15. 4%、5. 3%和1. 8%,总损失量约占22. 5%。小麦种植中氨挥发损失、地表径流损失和淋溶损失分别占施氮量的3. 3%、5. 1%和3. 0%,总损失量约占11. 4%。设施蔬菜种植中氨挥发损失、地表径流损失和淋溶损失分别占施氮量的0. 1%、3. 0%和18. 9%,总损失量约占22. 0%。基于田间试验结果,针对长江三角洲河网平原地区水稻、小麦和设施蔬菜种植模式,分别提出4个(田面水铵态氮浓度、日最高气温、土壤120cm深度处总氮浓度和降水量)、5个(0~30 cm土壤中铵态氮浓度、日最高气温、土壤pH、氮肥投入量和降水量)和2个(氮肥投入量和降水量)简易监测指标,结合田间试验数据的验证,确认新建立的简易监测指标及构建的数学关系能够提高面源污染发生量预测精度,从而可为我国环境管理部门提供一种便捷有效的监测和管理方法。

浙江河网平原水稻土的肥力特点及其变化

利用耕地地力调查数据,分析了浙江省河网平原水稻土的肥力状况及其变化。结果表明:研究区水稻土酸碱度继承了以中性和微酸性为主的河网平原典型水稻土的特征,但因受长期施用化学肥料的影响土壤酸化显著,主要表现在pH<5.5的土壤比例增加。复种指数和施肥结构的改变对长期植稻水田土壤有机质和氮素的积累影响不明显,但不科学的土地平整及长期种植蔬菜等经济作物可导致土壤有机质和氮素的显著下降。30年来,河网平原水稻土有效磷和速效钾均有显著的提高,平均分别比第二次土壤普查时提高了168.02%和12.52%;但仍有较大比例的土壤存在缺磷和缺钾问题。受土壤质地的影响,宁绍平原和温台平原土壤有机质、全氮和速效钾含量一般高于杭嘉湖平原;土壤酸化也以宁绍平原和温台平原较为明显。研究认为,测土配方施肥工作仍将是维持这一地区土壤养分平衡的重要技术。

河网平原地区水土流失与防治对策

河网平原区水土流失带来的危害日渐严重 :河岸坍塌 ,耕地减少 ;淤积河道 ,增加洪涝灾害隐患 ;乱采滥挖 ,破坏植被等。防治对策是 ,健全和完善法律法规 ,增加平原和城市水保方面的内容 ;加强河网平原区水土保持科研工作 ,建立动态监测预报系统 ;

南方平原河网河流生态需水研究进展

生态需水是保障流域水生态环境科学调控和可持续发展的重要指标,是维系平原河网生态系统的基本要素。城市的加速发展及水利工程的兴建改变了河网河流的水文特征和河床地貌演变规律,可能导致河流生态功能减弱、生物多样性减少等问题,因此,生态需水逐渐成为研究热点。归纳总结了我国南方平原河网河流生态需水研究的最新进展,根据生态需水研究现状及重难点,系统地对水文学法、水力学法等计算方法在南方平原河网典型河流中的应用进行了分析总结,探究其优缺点及适用条件。针对南方平原河网河流条件复杂多样的情况,建议根据实际情况选择适宜的生态需水计算方法,持续完善河流生态需水分区分类研究,为促进水资源高效利用和生态环境保护提供科技支撑。

治涝导向的平原河网地区海绵城市实施路径探索——以宿迁市国家海绵城市示范系统化实施方案为例

针对平原河网地区的排涝特征与问题,在梳理构建治涝片区排水格局的基础上分类提出了针对性的治涝策略。对于具有一定坡度。在多数时期可以实现自排的治涝片区,采用“上蓄+中分+下排”模式,分段缓解排涝压力,提高城区排涝标准对于整体地势低洼,在多数时期很难自排的治涝片区,采用“建闸营圩,蓄排并举”模式,将雨水排口分散建设小型雨水泵站的模式调整为片区排涝主干河道末端建设大型排涝泵站的模式,充分利用片区内部河网的输送和调蓄能力,增强城区应对暴雨的韧性。

考虑水动力条件及水系连通的平原河网圩区畅流活水方案

针对平原河网地区水动力条件不足等问题,以嘉兴市新塍镇为例,探究不同畅流活水方案对河道水质的改善效果。构建MIKE11水动力学水质耦合模型,分析“引水/水系连通—水质”驱动响应规律,以NH3-N浓度为主要指标,分析不同活水方案的水质改善效果,并提出优化调控方案。结果表明,集中引水对区域水质改善影响较小,分散设置多个引水点可明显提高水质;直接对水质较差河道进行补水,污染物消减率在8%~30%之间,水质改善效果较明显;合理的水系连通工程可进一步增加畅流活水方案水质改善效果。

平原河网地区典型旱地面源污染排放系数时间变化特征及影响因素研究

【目的】探明平原河网地区典型旱地离田排放系数的变化特征,为农业面源污染监测管理提供参考。【方法】以上海市崇明岛某典型旱地为研究对象,通过构建水文-水质协同监测系统,对旱地面源污染排放系数进行测算,明确排放系数的时间变化特征,分析排放系数的影响因素。【结果】日尺度下,氮、磷的离田排放系数变化范围分别为2.2~9843.9、0.08~667.0 g/(hm^(2)·d);月尺度下,氮、磷离田排放系数变化范围分别为0.02~17.2、0.001~1.04kg/(hm^(2)·m)。在降水产流事件中,氮离田排放系数与降水历时呈极显著正相关,磷离田排放系数与产流事件的总降水量、平均降水强度、最大小时降水强度极显著正相关。施肥后,氮日排放系数迅速增大,磷日排放系数无明显变化。各时间尺度下,氮排放系数与地表径流不存在显著相关性,磷排放系数与地表径流极显著正相关。【结论】氮、磷离田排放系数的日、月际变化幅度较大,氮离田排放系数易受施肥措施影响,磷离田排放系数则更易受降水和地表径流的影响。

系统化全域建设背景下平原河网地区海绵城市监测体系构建

在系统化全域海绵城市建设背景下,为支撑平原河网地区海绵城市建设成效评价,应建立以典型片区为核心的系统化全域监测体系。针对平原河网地区排水系统特征与海绵城市监测难点,研究了根据空间布局、下垫面特征、地形、水系特征、海绵城市建设情况等因素确定典型片区数量、位置、边界等关键信息的方法,提出了片区内“本底特征、源头减排、过程控制和系统治理”系统化监测体系的构建方法。以宿迁市为例,介绍了海绵城市建设概况、典型片区选取方案与依据,并制定了2个典型片区系统化监测体系的构建方案,该方案有效支撑了宿迁市各层级海绵城市建设成效评价。

基于AHP-熵权法的鄞西平原河网水环境改善效果综合评价

随着城市化的发展,河流间原有的联系被打断,水动力条件变差,继而引发水质污染、水生态功能衰退等问题。以鄞西平原为例,提出一种基于层次分析-熵权法的水环境改善效果评估方法,在水动力、水质参数的基础上,综合考虑经济效益和感官参数,全面评估水环境改善方案的效果。量化比选研究区提升效果,最终确定方案3为研究区改善效果最优方案。研究表明,基于层次分析法和熵权法的综合评价方法相较于传统仅考虑水动力、水质或其他单一因素的评价方法,能够克服定性数据和主观赋权对评价结果的影响,更加全面地评价不同连通方案的提升效果,实现了方案综合评价与优选。

水量调度对平原河网能量影响分析

平原河网水动力条件相对较差,水质问题较为突出,为改善平原河网地区水环境状况,选取江苏省无锡市滨湖河网2018年洪季和枯季19个断面水文水质监测数据,基于MIKE21滨湖河网水动力-水质模型及Python能量计算模型,探究能量耗散规律以及能量、水质间的关系,并确定最佳调水流量区间。结果表明:滨湖河网水质浓度与河流能量显著负相关;一定调水流量的增加使得河流总能量随之上升,能量到达阈值后,随调水流量的上升,河流总能量呈降低趋势;在能量目标层面上优选引调水方案,能有效协调引调水过程中存在的异质性因素,确定逐日最佳调水流量区间及河网总能量最佳区间,提供流量优化调控方案,保障平原河网水动力与水环境条件。

平原河网区生态流量阈值研究——以江汉平原典型河流为例

生态流量是维系江河湖泊水生态系统的重要保障,而平原河网区水系错综复杂,传统生态流量计算方法适用性较差,开展平原河网区的河流生态流量阈值研究具有重要意义。以湖北省江汉平原典型河流为研究对象,从基本生态、特殊生境以及水环境保护等方面开展平原河网区的生态流量阈值研究,以多样化、动态化的需水过程定义生态流量阈值,结果与实际相符,研究成果可为平原河网区生态流量阈值的确定及应用提供借鉴。

城乡梯度变化视角下平原河网大型底栖动物多样性与土地利用关系初探

阐明城乡梯度变化下大型底栖动物多样性与土地利用间的关系,对河流生态修复与保护、区域土地利用规划有重要意义。以苏北典型平原区为例,采用相关分析、主成分分析与回归分析法,对不同城乡梯度下大型底栖动物群落特征与土地利用结构之间的关系进行研究。结果表明:从北到南,随着城镇化水平的提高,水田和水塘面积呈递减趋势,建设用地和道路面积不断增加,大型底栖动物门类、物种数、丰度和生物量呈减少趋势。总体上,水塘、水田、道路和建设用地的规模、形态与布局特征对大型底栖动物多样性有显著影响。此外,河流形态规则化、建设用地形态复杂化、水塘邻域景观多样性下降将导致大型底栖动物多样性降低。建议严格控制建设用地规模,规范用地布局,在农耕区域尽可能采用水田种植模式,在郊区、城郊和城市营造多样化湿地景观。研究结果可为河网地区土地利用格局优化、区域统筹管理体系构建提供科学依据。

基于圩区产流与调蓄的大型平原河网水文水动力耦合模型研究

构建可靠的水文水动力模型是减轻平原河网洪涝灾害的必要手段。以太湖流域杭嘉湖区为例,采用MIKE11和ArcGIS,通过河网概化、集水区划分、圩区内外独立的产汇流计算和调蓄分析等环节构建了杭嘉湖平原河网水文水动力耦合模型,选用“菲特”和“烟花”台风实测洪水数据验证了模型可行性。结果显示,模拟水位与实测水位绝对值相差0.01~0.09 m,水量结果误差为5.4%,表明模型准确可靠。本模型可为该地区防洪调度、工程规模论证等相关工作提供技术支撑,也可为相似地区水文水动力耦合模型的构建提供理论指导。

浙北平原河网地区典型湖漾水生态健康评价体系构建

文章针对不同现状生境特征水生态系统缺乏差异性评价标准的需求,选取浙江北部平原河网地区作为研究区域,基于平原河网中的典型湖漾水生态系统功能结构、区域特征,提出其水生态健康评价理论框架,涵盖物理生境健康、水质健康、沉积物健康和水生生物群落健康4大要素,涉及13项评价指标。遵循“以现行标准规范为先、以现有研究成果为鉴”的原则,明确每项指标的评分标准,采用综合评价法确定湖漾水生态健康评价等级,构建了一套科学适用的典型湖漾水生态健康评价体系,以期为浙北地区平原河网中典型湖漾的水生态系统健康评价与管理提供理论支撑。

基于系统动力学的平原河网型灌区多尺度下灌溉用水量计算方法研究

以嘉兴市长水塘灌区为研究对象,建立基于系统动力学的灌区水循环过程模拟模型,并引入灌片灌溉水回归系数,应用于灌区灌溉回归水重复利用量模拟分析以及多尺度下灌溉用水量计算。结果表明:通过对模型的率定与验证,模拟得到典型泵站模拟水量与实测值基本吻合,相对差绝对值均在15%以内,模拟得到的灌区河网水位变化趋势与实测过程基本一致。模型能够较好的反映灌区水量转化过程,能够为灌区灌溉用水量统计工作提供支撑。

景观规划设计视角下平原河网区农村水系综合整治研究

探讨了当前平原河网区农村水系综合整治的多元需求,在分析整治需求面临的问题基础上,提出基于景观规划设计视角的平原河网区农村水系综合整治思路。景观规划设计主张促进人与自然和谐共生、公众广泛参与、循环设计原则以及有效的尺度效应。对关键的实现途径进行了深入探讨,提出基于综合性空间规划、生态方法应用、文化价值延续、空间景观塑造的平原河网区农村水系综合整治方法。成果应用于湖北省当阳市水美乡村建设,验证了方法的可操作性,展现了其在不同地理环境下的普适性,并通过实践进一步明确了此类项目景观规划设计过程中的技术要点,为平原河网区农村水系综合整治提供了新的理论视角和实践方法。

宁波陆埠镇平原河网水系结构对水动力影响研究

平原河网的水动力条件对维持区域生态平衡和生物多样性具有关键作用,而水系结构直接关系到河网的连通性和流动性。以宁波陆埠镇河网为例,在概括水系结构现状的基础上,基于浅水方程组理论,构建二维河网水动力模型,通过实测数据对模型进行验证。通过水系连通方式构造3种河网结构,模拟分析2种流动条件下,河网中水体流动的规律。结果表明:洋溪河在流入和流出条件下,流速最小值分别增至0.102 m·s^(-1)和0.154 m·s^(-1),白鹤桥横河、孙家横河、沿西河和周家湾浦的流速也有不同程度的增加,仓前河部分河段出现水体几乎不流动现象,说明水系连通对改善河网水动力有积极的作用,如果水系过度连通,在水流交汇的局部区域就可能出现水体滞留现象。因此,在实施水系连通工程前应该做好评估工作。

温州市主城区平原河网水动力水质联合调控优化研究

为满足受水区水量水质需求,结合水利工程调度能力,综合分析调控水资源、解决水环境突出问题,构建水量水质联合调控优化方法及评价体系,得到调水引流的最佳组合方案。以温州市主城区平原河网为例,基于MIKE11水动力水质耦合模型,采取“集中出流,轮番配水”的思路,构建“代表河长+片水”水量水质联合优化方法,进行水动力水质联合调控模拟,确定3个外排水闸轮番开启2~5天能达到较好的水量水质联合调控效果,为研究区优化配水调度提供技术支撑。

平原河网地区生态河道治理初探

上海地处长江三角洲,为典型平原河网地区。为助力上海市嘉定新城绿环建设,满足嘉定区对区域防汛除涝、提升河道生态景观等要求,通过分析目前河道建设中存在的过水断面不足、岸坡冲刷严重、生态环境有待改善等问题,并结合平原河网地区有关生态河道建设经验对生态河道建设设计理念及方法进行了一些思考和探讨,为其他地区生态河道建设提供了参考思路。

浙北平原河网地区典型湖漾水生态健康评价研究--以德清县苎溪漾为例

基于不同生境特征的水生态系统尚缺乏差异性评价标准的现实需求,本文以浙北平原河网地区湖漾水生态系统为切入点,采用一套针对其功能结构及区域特征的湖漾水生态健康评价体系,选取一个典型湖漾分别从物理生境、水质、沉积物和水生生物等4大要素13项指标开展水生态健康评价研究。结果表明,德清县最大的湖漾苎溪漾水生态健康状况为亚健康。其中,物理生境健康方面,苎溪漾生态缓冲带宽度较大、植被覆盖率较高,生境状况较好,为保护生物多样性创造了良好条件;水质健康方面,苎溪漾溶解氧充足、富营养化程度适当,抗生素影响小,水质条件较好。但是,从沉积物健康来看,苎溪漾底泥中总氮、总磷浓度较高,存在内源污染风险;从水生生物健康来看,苎溪漾杂食性鱼类占比较高,导致浮游植物及浮游动物多样性指数均较低,不利于湖漾水生态系统的平衡和稳定。建议苎溪漾在渔业养殖中适当降低杂食性鱼类的养殖密度,避免对浮游生物的过度摄食;并采取相应的措施减少周边农业种植以及生活污染源的输入,控制底泥内源污染的累积风险。