科罗拉多河环境流泄放合作及影响因素分析

环境流泄放是干旱区河流生态保护和修复的重要手段。以美国和墨西哥基于美墨边界与水委员会第319号备忘录在科罗拉多河联合开展的脉冲式环境流泄放合作为研究对象,阐述了科罗拉多河环境流泄放试验的过程、对河道及河岸带生态的积极效应及取得的社会效应。从水资源权益划分、经济社会发展需求、生态系统保护目标和监测与管理状况等方面,分析了环境流泄放合作的主要影响因素及该案例的特点,可为干旱区河流生态保护修复提供借鉴。

双平行平面射流与环境流基元反应特性研究

为揭示双射流与环境流之间流动-化学反应耦合过程的标量输运机理,采用大涡模拟方法对具有二级非平衡基元反应(A+B→R)的双射流与环境流反应工况进行了研究,达姆科勒数Da为1且雷诺数为2000。首先通过对反应性单射流进行数值模拟,将平均流向速度和平均混合浓度分数等统计量与现有方法结果进行对比,验证了数值方法的准确性;其次,基于化学反应标量输运方程研究了反应性双射流流动-化学反应耦合过程中的标量输运和化学反应特性。结果表明:流场上游湍流/非湍流界面(T/NTI)附近存在1个急剧消耗环境流中反应物B的区域,T/NTI的卷吸过程深刻影响着化学反应;化学反应主要发生在流场上游,T/NTI附近某一时刻产物R的非稳态变化几乎由化学反应产生和对流输运过程决定,而流场下游湍流区域某一时刻产物R的非稳态变化主要取决于对流作用;统计平均下,在6<x/d<20范围内,流场流向对流作用和法向对流作用对产物R的输运收支平衡。

塔里木灌区引水前后环境流特性变化

基于水文改变指标基本分析方法,筛选建立了环境流评价指标,着重分析了塔里木灌区引水对塔里木河干流阿拉尔和新渠满断面环境流变化的影响。结果表明:在灌区大量引水灌溉前后,干流两个主要水文站的环境流组成分别呈现出不同程度的变化,环境流组成趋于单一化;各水文站的流量事件以枯水流量事件为主;引水对特枯流量事件、高流量脉冲事件和大洪水事件的影响较大。结合环境流指标和生态系统响应关系,制定了面向生态的水资源优化调度方案,为流域生态治理和水量分配提供了参考。

黄河环境流研究

河流的环境流是指在维持河流自然功能和社会功能均衡发挥的前提下,能够将河流的河床、水质和生态维持在良好状态所需要的河川径流条件。结合黄河特点,分别分析了维持下游和宁蒙河段良好主槽、兰州以下河段全面实现III类水、重要保护鸟类或鱼类的种类或数量恢复到20世纪90年代初期水平3方面所需要的径流条件,并充分考虑黄河应承担的社会功能,给出了现阶段可基本实现黄河自然功能和社会功能均衡发挥的各河段环境流建议。

环境流计算新方法:水文变化的生态限度法

水文变化的生态限度框架(ELOHA)是环境流理论最新成果。ELOHA要求对河流按照水文情势特征进行分类,相同类型河流的水文—生态关系具有相似性。ELOHA还要求对开发前后水文情势变化进行分析,计算现状水文条件与基准水文条件的偏离程度。ELOHA提出了水文情势变化预期生态响应的若干假定,总结了一套为建立水文—生态关系采用的生态指标。在建立大型水文和生物数据库的基础上,运用统计学方法拟合水文—生态函数关系。最后,各利益相关者对水文变化引起的生态风险进行评估,认定可以接受的生态风险水平,再依据水文—生态曲线,确定环境流标准。

三峡工程蓄水前后长江中下游环境流特征变化研究

环境流是为保障河流生态系统健康发展、河流生态功能得以恢复的一种水文情势过程.三峡水利工程的建设,也改变了长江的天然水文情势,也直接或间接影响该流域重要生物资源,改变生物群落的结构组成分布等,从而对长江中下游一定范围内的生态与环境带来深远影响.基于IHA分析法,研究三峡蓄水前后长江中下游的生态水文特征变化及环境流指标变化.结果表明:长江中下游4个水文站的环境流组成在三峡蓄水前后呈不同程度的变化;环境流组成也逐渐趋于单一化,各水文站的流量事件以枯水流量事件和高脉冲流量事件为主;三峡蓄水对大、小洪水事件和特枯流量事件的影响较为显著;三峡工程运行对长江中下游生态水文指标和环境流指标的影响,整体上表现出随着离三峡大坝距离的增加而有不同程度减弱的趋势;沿程汉江支流的汇入,以及洞庭湖、鄱阳湖对长江干流水文情势的调蓄作用在一定程度上缓解了三峡蓄水带来的影响.

基于IHA的黄河源区水文情势及环境流变化

基于黄河源区唐乃亥及玛曲两个水文站1961—2008年的逐日径流数据,利用IHA软件,从河流水文指标、环境流组成以及生物多样性方面分析了黄河源区水文情势和环境流变化情况。结果表明:(1)受干扰后,唐乃亥及玛曲站分别有17、14个水文指标发生了中度改变,分别占指标总数的53.1%、43.8%;(2)两站环境流中大洪水事件逐渐消失,流量结构组成趋于单一化,并逐步向以高流量脉冲及枯水流量事件为主发展;(3)受干扰后黄河源区生物多样性呈下降趋势,两站的生物多样性指数均值均减少到10。

长江荆江三口环境流变化研究

为了综合评价长江荆江三口的环境流指标在人类活动干扰前后的变化特征,选取了荆江三口主要水文站1955年～2016年逐日流量资料,运用Mann-Kendall法、累积距平法检验以及滑动T检验法检验时间径流序列的突变性,将时间径流序列划分为累积效应不显著阶段与累积效应显著阶段,并以IHA软件为平台计算分析了荆江三口在人类活动影响前后环境流的变化情况。结果表明,长江荆江三口3个水文站的环境流组成在人类干扰前后呈不同程度的变化;环境流组成呈单一化趋势,枯水流量事件、大洪水事件和小洪水事件变化较大,15个环境流指标影响较大。

基于EFCS法的长江上游环境流量评价

为了评价长江上游鱼类保护区河道内环境流量,选取了屏山水文站1956-2012年逐日流量资料,运用Mann-Kendall法、累积距平法检验以及滑动T检验法检验时间径流序列的突变性,将时间径流序列划分为累积效应不显著阶段与累积效应显著阶段,并以累积效应不显著阶段的径流资料作为制定推荐环境流量的参考数据,通过EFCS法计算河流环境水流参数,并通过HEC-RPT可视化历年的鱼类生存繁衍关键期内的环境流量组成部分,同时结合突变前后各种鱼类繁殖期内高低脉冲的变化情况,生成推荐的环境水流过程。推荐的环境流量可为上游鱼类生态保护与修复提供参考。

水文变异下洞庭湖四水环境流研究

探究水文变异前后环境流组成成分的变化特征,可为洞庭湖四水流域的生态保护与生态修复提供科学依据。基于湘、资、沅、澧四水(湘潭、桃江、桃源、石门)4个水文站1959-2016年逐日流量数据,运用Mann-Kendall法确定长时间序列径流的突变年份,并辅以累积距平和滑动T检验法校核检验,将时间径流序列划分为水文变异前后两个阶段,并以IHA软件为平台,分析四水流域在水文变异前后环境流的组成成分变化情况。结果表明,水文变异前后,四水流域各水文站环境流的组成发生了不同程度的改变;在湘潭站环境流组成中,小洪水极大值出现次数的偏移度最大,为77%,其环境流组成呈单一化趋势,整体流量过程逐渐并入到小洪水、高流量脉冲时间和枯水流量这3种事件中,流量事件发生的多样性减少;在桃江站环境流组成中,小洪水极大值出现时间偏移度最大,为150%;在桃源站环境流组成中,大洪水极大值出现次数偏移度最大,为150%;在石门站环境流组成中,特枯流量极小值出现次数偏移度最大,为252%;与水文变异前相比,桃江、桃源和石门站的环境流较为多样化,流量过程年内更加丰富。

世界自然保护联盟关于环境流的认识

《环境流的要素》是世界自然保护联盟(IUCN)“水与自然”丛书的第2部专著,旨在从促进环境流实施的角度来寻求解决当前河流保护与开发困境的办法。作为促进环境流实施的行动指南,它为世界各流域环境流的实施提供实际建议。目前,环境流还是个产生不到20 a的新的科学分支,许多人还没有认识到它作为可持续水资源管理手段的合理性和有用性。该书的编辑出版,在很大程度上体现了IUCN工作的前瞻性和必要性。按照环境流的各个要素,阐述了IUCN关于环境流的观点。

淮河流域环境流变化及其对洪泽湖鱼类栖息地的生态影响

为分析淮河流域环境流要素的变化趋势及其对洪泽湖鱼类栖息地的生态影响,以淮河中下游河段为研究区,采用IHA法,将蚌埠水文站1950—2015年径流序列划分为2002年蚌埠闸扩建前后两个时期,采用5种流量事件筛选出32种环境流评价指标,分析了水文变异条件下5种环境事件的生态效应;以鳜鱼为洪泽湖指示鱼类,综合考虑栖息地限制因子,运用PHABSIM模型得到栖息地加权可利用面积-流量曲线,计算了鳜鱼产卵期的生态流量。结果表明:淮河中下游环境流组成趋于单一化,大洪水事件减少,枯水流量增大,高脉冲流量持续时间缩短,出现次数增加,对下游生态环境不利;洪泽湖鳜鱼4—6月产卵期的最小生态流量为300 m^3/s,适宜生态流量为550 m^3/s;需合理调控环境流,增加鱼类补充和物质循环,并采取湖泊生态修复等措施,维持洪泽湖的生态平衡。

复合环境流理论对环境治理分析框架的建构

环境问题的时空多变性、复杂性、外部性和科学不确定性等特点随着全球化的加深正在急剧地改变着我们关于环境政策制定、环境国家和环境管理的传统观点,同时也推动着环境治理(Environmental Governance)的创新和发展。近年来得到快速发展和应用的西方环境社会学理论——社会-经济-自然的复合环境流理论,在全面系统分析各类环境问题实质、辨识关键社会驱动因子和社会网络,并构建涵盖完整环境流的共治空间等方面,跳出了以往在科学研究中学科分割、在管理实践中部门分割、就事论事的局限,被视为面向可持续发展构建跨学科和多学科聚焦研究的理想框架。

福建省经济、环境和物流高质量发展耦合协调研究

为实现福建省经济、环境和物流的高质量发展,构建福建省经济、环境和物流系统评价指标体系,收集2010—2021年福建省经济、环境和物流发展的有关数据,运用熵权法和耦合协调度模型,分析福建省经济、环境和物流综合发展水平和耦合协调发展水平,根据分析结果,为福建省经济、环境和物流高质量发展提出对策建议。

渭河环境流变化研究

环境流是指维持河流生态环境所需的流量及其水文过程。环境流研究可为生态环境需水研究提供新的思路,为河流生态调度与生态环境系统恢复提供科学依据。本文以渭河林家村断面为研究对象,采用5种环境流量事件,包含34个环境流指标,分析了该断面在人类活动影响前后环境流的变化情况。结果表明:人类活动干扰后,各流量事件呈现出更为集中化的趋势,枯水流量事件和特枯流量事件变化较大,15个环境流指标影响较大,会对河流水生生物造成影响。因此迫切需要采取合理的生态调度措施,制定生态环境系统恢复目标,以维持渭河河流生态环境系统的健康。

环境流理论进展述评

本文回顾了环境流评价方法从简单的水文公式到水文变化生态限度方法(ELOHA)的发展历程。讨论了环境流的理论要点,如自然水流与径流调节水流的区别;水文情势改变-生态响应关系以及水生态系统阈值等问题。文章还评论了环境流方法应用的若干问题,包括生态需水概念;技术文件中引用国外文献的完整性和准确性;加强数值模型研究和软件开发;推行适应性管理策略。

风浪流单独及耦合作用下15 MW级浮式基础动力特性研究

了解风浪流等环境荷载效应对浮式基础设计及优化至关重要,为此,以15 MW级漂浮式基础为研究对象,系统性定量分析风浪流环境荷载单独及耦合作用下对浮式基础运动及系泊系统受力的影响。首先,以INOWINDMOOR 12 MW和TaiDa 15 MW浮式基础为原型设计新的15 MW级浮式基础,并在ANSYS-AQWA建立水动力分析模型,风力荷载及海流荷载通过风力系数、流力系数添加;其次,针对风浪流等环境荷载单独及耦合作用下浮式基础运动和系泊受力等特征开展分析。结果表明:浮式基础运动及系泊受力主要受风力和流力的影响,波浪会加剧浮式基础运动及系泊受力的往复性,并加大运动幅度及系泊受力;流荷载对浮式基础运动及系泊受力影响较大,特别是风、浪与流耦合作用时会导致系泊受力明显增加,实际工程设计时,流荷载应给与重点关注。

资源产品贸易的环境影响及隐含环境流分析——以铜资源为例

资源产品大规模的国际贸易在对全球资源进行再分配的同时,也产生了显著的跨境环境影响转移。传统仅从国家或产业层面评估国际贸易中单一环境要素的隐含流已远无法满足国际谈判与博弈中的精细化决策要求。本文以铜资源为例,应用生命周期评价方法构建了产品级、多环境要素的国际贸易环境影响及隐含流核算体系,选取了2018年6种铜资源产品的国际贸易数据,核算了铜资源产品在国际贸易中对各国带来的环境影响变化及在各国之间形成的多环境要素隐含流。分析发现:(1)不同资源产品在生产加工过程的环境影响类别、国际贸易带来的环境影响变化和所形成的隐含流规律等方面均具有较大差异。(2)铜资源产品的国际贸易带来了全球环境影响的显著增加,其中,约97%来源于铜矿、粗铜、精炼铜等原材料产品的贸易,主要流向原料国,其余3%的贸易环境影响增加来源于铜废料的国际贸易,主要由中国等发展中国家承担;(3)总体上,在铜资源的国际贸易中主要形成了"发达国家→中、印等发展中国家→其他发展中国家"的全球环境影响转移链条。根据研究所得结论,建议在资源产品国际贸易谈判博弈和环境政策制定中,应综合考虑多环境要素,并结合各国经济发展水平对不同资源产品予以精细的差别化管理。

基于投入产出分析的辽宁省环境物流研究

根据环境物流定义,提出环境物流部门是联系生产部门和新产品生产部门纽带的观点,利用投入产出矩阵思想,构建环境物流的投入产出模型。以2010年《辽宁省统计年鉴》和2007年42个部门投入产出表中的有关数据为基础,运用环境物流投入产出模型,估算并分析了辽宁省2007年环境物流的投入产出表。结果表明,发展环境物流业对经济、社会和环境的可持续发展具有深远意义。

高校水环境物流管理与控制系统的构建——以西安某高校为例

环境物流是物流理论中的新概念,属于企业物流领域。其本质是指按照绿色制造的理念进行产品的设计制造,试图将现在“线性的”工业经济系统转变为“循环的”工业经济系统,并提出相应的环境对策和解决方案。本论文将此概念应用于区域水环境管理中:以高校水环境物流系统作为研究对象,探讨高校水环境可持续发展的管理策略。