基于稳定同位素技术的辽宁浑太河流域水生食物网研究

为探究辽宁省浑太河流域水生生物营养结构特征及其变化,分别于2020年秋季(10月)和2021年春季(5月)对该流域开展渔业资源调查,依据主要消费者及饵料生物样品的碳、氮稳定同位素值(δ13C和δ15N),利用SIBER和MixSIAR模型分析渔获物群落营养结构的时空差异,并初步构建该流域的食物网。结果表明,主要渔获物的δ13C和δ15N值分别为–37.18‰—–19.28‰和7.98‰—16.51‰,且季节性差异不显著(P>0.05),但δ13C值空间差异极显著(P<0.01)。浑太河流域渔获物的营养级为1.71—4.39,同种鱼类营养级具有极显著的时空差异(P<0.01)。与春季相比,鱼类在秋季摄食的食物资源更丰富、所占的生态位更宽,同时太子河的各项群落营养结构指标均优于浑河。基础食源分析结果表明水生植物与陆生植物分别为浑太河两个季度的主要碳源,陆生植物和POM分别为浑河和太子河中鱼类的主要碳源。研究填补了对浑太河流域水生生物食物网及群落营养结构研究的空缺,为该流域后续的保护、修复及进一步开发提供参考依据。

浑太河流域鱼类生物完整性指数构建与应用

为了解决在不同区域和不同河流类型间等大尺度范围内F-IBI(鱼类生物完整性指数)评价方法体系的建立问题,以浑河-太子河(下称浑太河)流域为研究区域,构建符合区域性特征的生物完整性评价体系并进行应用研究.于2014年5月对浑太河流域32个采样点的鱼类进行采样调查,根据鱼类群落特征的空间差异和浑太河流域水生态分区,将采样点分为中上游和下游区域两种类型.通过综合栖息地和水质的标准化方法确定参照点和受损点,依据候选指标分布范围检验、敏感性分析和相关性检验,筛选出浑太河流域中上游F-IBI核心指标包括总物种数、Shannon-Wiener多样性指数、鲤形目鱼类物种数百分比、雅罗鱼亚科个体数百分比、鳅科鱼类物种数百分比、鲈形目鱼类物种数百分比、杂食性鱼类物种数百分比、肉食性鱼类物种数百分比、敏感性鱼类个体数百分比等9个指标;下游筛选出F-IBI核心指标包括总物种数、Shannon-Wiener多样性指数、鮈亚科鱼类物种数百分比、鲈形目鱼类物种数百分比、虾虎鱼科鱼类物种数百分比、中上层鱼类物种数百分比、东北特有鱼类物种数百分比、无脊椎动物食性鱼类物种数百分比、耐受性鱼类个体数百分比等9个指标.分别提出了浑太河流域中上游和下游的参数标准化公式和健康评价标准,依此将浑太河流域健康状态划分为极好、好、一般、差和极差5个健康等级.评价结果表明,浑太河流域健康状况整体偏差,在32个采样点中,健康状况处于差和极差的采样点占采样点总数的37.5%,一般的采样点占21.88%,仅有6.25%的采样点处于极好状态.Pearson相关性分析结果显示,F-IBI分值与电导率、ρ(BOD_5)、ρ(COD_(Cr))、ρ(NH_3-N)和ρ(TN)均呈显著负相关,而与栖息地综合指数呈显著正相关,表明F-IBI可有效评估浑太河流域的健康状况.

浑太河流域氮磷空间异质性及其对土地利用结构的响应

利用2009年8月和2010年6月浑太河流域河流水体采样数据,结合GIS技术和地统计学方法,分析了汛期TN(总氮)、NH4+-N(氨氮)、NO3--N(硝酸盐氮)、TP(总磷)和PO43-(磷酸盐)在地表水体中的空间变异特征,并探讨了流域尺度上土地利用对氮磷营养物质的影响.结果表明:NH4+-N、PO43-和TN均受到结构性因素的影响,表现出一定空间相关性变异特征;NO3--N和TP主要受到随机性因素的影响,表现出极弱的空间相关性变异特征.汛期流域林地、农田和居民用地比例与氮素呈显著相关,农田和草地用地比例与氮磷均呈显著相关.可以初步推测,林地、农田和居民用地是控制氮素空间分异特征的结构性因素,农田和草地是控制磷素空间分异特征的结构性因素.

浑太河流域水环境质量综合分析与评价

以浑太河流域为研究对象,选取流域88个监测站点,在2009,2010,2012年对河流高锰酸盐指数、总氮、氨氮、总磷等9项指标进行监测,并对河流水质的时空异质性进行了分析。选择高锰酸盐指数、总氮、氨氮和总磷作为主要评价因子,采用单因子和综合水质标识指数法对该地区主要河流水污染特征进行分析及评价。结果表明,水质因子具有明显的时空异质性。单因子评价结果表明,非汛期总氮和氨氮为主要污染物,汛期总磷和总氮为主要污染物,非汛期的水质状况较汛期好,说明非点源是造成其污染的主要原因。河流水质综合评价中,小汤河上游、太子河南支、太子河北支所有点位的水质评价结果均为最好。所有站点中,海城河的支流(五道里河、运梁河、南沙河下游)区域的水质最差,达到劣Ⅴ类水质,且出现黑臭现象。研究结果对指导浑太河流域水污染防治及水资源管理具有重要意义。

辽浑太河流域农业灌溉期水平衡测试研究

文章总结了辽浑太河流域连续4年开展的农业灌溉期水平衡测试研究,通过监视水库放水、支流来水、河道引排水情况,及研究灌溉期河道各种水源的量质变化过程,使河道上下游引用水更加科学、减少了河道水量损失,控制了水质和下游海水回灌。

浑太河流域水环境容量计算设计流量研究

水环境容量计算的影响因素主要包括设计水文条件、水功能区水质保护目标、污染物种类特性及排放方式,断面设计流量与流速、水位间具有相关性,合理确定断面的设计流量成为进行水环境容量计算的关键。为体现水环境容量的时间动态变化特性,提出分期设计流量的原则,以浑太河流域为典型区进行设计流量的确定,给出基于典型年设计流量、分期设计流量、冰期非冰期设计流量的集成方案。

浑太河流域水环境容量分配研究

为实现浑太河流域经济社会可持续发展、排污口排污权最大程度优化、工业及农业合理布局,通过区域水环境容量优化配置,分区段对浑河上游主要排污口、太子河流域生活排污口的交易情况进行优化计算,采用"排污口(直排口)—子流域(支流)—流域/干流"的分配过程对陆域、入河排污口、污染源的水环境容量总量进行分配。结果表明:(1)在考虑安全余量的情况下,对流域COD、氨氮水环境容量总量进行初次分配,分配总量分别为141 343 t、13 636 t,削减量分别占污染物应削减量的44.4%、47.7%,污染物治理总投入为2.18亿元,基本上能够实现流域污染物削减50%的控制目标。(2)通过加大污水处理厂建设力度以及污水达标处理力度进行二次削减,COD、氨氮排放总量分别为208 832 t、17 177 t,分别是流域水环境容量的1.48倍、1.26倍。(3)借助流域水量调整和下泄方式转变对流域污染物最大允许排放情况进行优化控制,得到COD、氨氮的最大允许排放量分别为158 313 t、14 796 t。重新分配后的水环境容量能够保证污染物入河后的水体浓度达标。

SD-EF模型在浑太河流域水生态足迹测度应用及驱动因素分析

文章结合SD-EF模型对浑太河流域的水生态足迹进行了分析。分析结果表明:从2005年开始,浑太河流域的生态承载力逐步减小,年均值递减幅度为0.1245hm 2,城镇用地生态足迹变化幅度最大,其他用地方式的变化对生态足迹影响程度较小。随着流域生态保护措施力度的加大,未来流域的生态承载能力有所增加,水消耗和水污染依然是流域生态足迹变化的两个主驱动因子。

浑太河流域生态供水联合调度方案探析

通过对2017年和2018年浑太流域各水库的生态供水资料分析,提出了浑太河流域生态供水联合调度方案,对于指导干旱年份浑太流域水库的生态供水的联合运行具有重要的参考价值,为研究该流域各主要河段(浑河,太子河)的最低生态需水量及其水库联合运营方案确定生态供水提供科学依据。

灯塔市浑太河流域砂堤砂基治理措施研究

总结了灯塔市浑太河流域砂堤砂基的基本情况和存在的问题,并针对灯塔市浑太河流域砂堤情况,提出堤身和坡面的防渗治理措施,以为砂堤防渗提供参考。

浑太河上游流域河岸缓冲区景观格局对水质的影响

以浑太河上游流域31个采样点上游水系为中心,生成5种尺度的河岸缓冲区,采用Fragstats软件计算类型水平和景观水平上的8个景观指数。分别从景观数量组成和景观空间格局2个方面,采用空间分析、相关分析和冗余分析等方法,识别不同宽度河岸缓冲区景观格局与水质的相关关系。结果表明:景观格局在不同宽度缓冲区内对河流水质具有不同的效应。300 m宽度河岸缓冲区景观格局具有最大的水质空间分异解释能力,可解释48.5%的水质变异。对于50和100 m宽度河岸缓冲区,景观数量组成指标较景观空间格局指标对水质空间分异的解释能力强,景观数量组成指标分别解释水质空间分异的16%和18%,景观空间格局指标分别解释水质空间分异的11%和6%。其中,旱地的解释能力最强,分别为13%和12%,因为≤100 m宽度河岸缓冲区内旱地是优势景观类型。对于300、500和1 000 m宽度河岸缓冲区,景观空间格局指标较景观数量组成指标对水质空间分异的解释能力强,景观空间格局指标可分别解释水质空间分异的25%、20%和23%,景观数量组成指标分别解释水质空间分异的10%、11.3%和14.3%。当缓冲区宽度≥300 m时,景观空间格局指标对水质的解释能力随缓冲区宽度的增加而逐渐增强,解释能力显著的景观空间格局指标包括景观尺度上的斑块密度、蔓延度指数、多样性指数和均匀性指数以及类型水平上的林地破碎度指数。

基于MIKE11的浑太河水动力水质模型研究

基于MIKE11构建了浑太河流域主干河流—浑河、太子河水动力水质数值模型,并对浑河闸、葠窝水库两座大型水利工程进行概化处理,利用长序列逐日水文资料对模型参数进行率定与验证。研究结果表明,水动力、水质及可控制水工建筑物模拟精度高、拟合效果好,能够充分反映研究河段水动力及水质特征,可为水质预测、水质水量联合调度等水利工程相关研究提供模拟响应工具。

水环境容量计算中设计流量的选择与应用

在水环境容量计算中,设计水文条件是主要影响因素。目前国内水文条件计算方法各异,且对各种方法的适用性研究也十分欠缺,导致环境容量计算结果相差巨大。在介绍国内外河流设计流量研究进展的基础上,比较了常见设计流量计算方法,并对不同计算方法的适用性进行了分析。以浑太河流域为例,利用流域内15个水文站20 a逐日平均流量数据,计算各测站的设计流量。研究结果表明,各测站应选用相应的设计流量来计算水环境容量,才能更符合实际情况。

水量水质联合配置方案评价指标体系研究

在阐述水量水质联合配置方案评价内涵基础上,给出了水量水质联合配置方案评价操作流程。利用层次分析法构建以经济社会、生态环境、水资源系统为评价准则,以流域缺水率、新增投资额、水功能区个数达标率、生态用水比例、人均水资源量、水资源开发利用程度和万元GDP耗水量为具体指标的方案评价体系。以分区协调性指标和方案公平性指标为核心,在合理确定指标权重的基础上,选取浑太河流域进行评价体系的可行性验证,结果表明,构建的水量水质联合配置方案评价指标体系切实可行。

水库群与闸坝联合调度对水质的影响评价

选取浑河、太子河流域为研究对象,制定水库群与闸坝联合调度方案。基于MIKE11构建了包含可控制水工建筑物的水动力水质模型,并将其应用于调度方案水质响应分析。研究结果表明,在流域尺度内制定水库群与闸坝水量联合调度方案,不仅能够在一定程度上对河流水质改善起到促进作用,还能在流域水资源量较匮乏条件下实现对水资源的合理调配与利用。

基于水资源全要素配置框架下的水质参数识别

针对传统水质模型存在的不足,建立了基于宏观系统概化尺度的全要素水资源优化配置模型,论述了模型参数率定调试总体框架设计及参数率定,并以浑太河流域为例,分析了确定模型参数依据的污染物产生、截留、入河及降解信息过程。结果表明,该模型为实现流域大尺度水质模拟提供了参考依据。

宁波市近年台风及灾害损失分析

浙江宁波位于我国东南沿海长江三角洲南翼．东临东海．南临三门湾．总面积9365km^2。2007年以来．宁波市连续遭遇强台风袭击．台风路径复杂．降水量预报难度大．给防汛防台工作带来严峻考验．也给工农业生产及群众生活带来较大损失。