洪潮影响下潭江流域安全行洪阈值研究

为研究洪潮叠加影响下潭江流域下游感潮河段河道洪水演进动态与行洪能力,构建了一维水动力模型,通过多组洪潮组合工况模拟计算,量化了不同潮位、控制水位、持续泄流时间下潭江流域控制性节点安全行洪阈值以及涨落潮情形下的行洪能力,揭示了洪潮影响下潭江流域水文变化规律,并结合随机森林模型,绘制了高精度安全行洪阈值图谱。结果表明:以潮动力为主的潭江流域下游感潮河段,干流水位主要受下游潮位影响,高潮位的洪潮顶托效应更为强烈,安全行洪阈值受潮位和泄流时间影响;落潮时段行洪能力较涨潮时段明显增强,且落潮时段行洪能力与控制断面水位基本呈线性变化。

沉积物重金属污染评价方法比较——以潭江为例

重金属通常被认为是反映水环境质量的重要指标,而沉积物作为污染物的重要宿体则是水环境的基本组成部分。为对潭江流域沉积物重金属污染状况进行分析和评价,在潭江干流由上游至下游的近河口处共计15个采样点进行表层沉积物采样。对采得样品采用ICP-AES和原子吸收等方法进行测定。根据对15个表层沉积物样品的重金属含量检测后得到的数据,分别采用潜在生态风险评价方法、地累积指数法和沉积物质量控制基准对沉积物重金属污染状况和生态风险进行评价,得出的结果表明:潭江流域表层沉积物中Cd和Pb生态风险很高,Cu在部分采样点风险较高,As的污染风险一般,Cr和Zn的污染风险较低。通过潭江实例比较这3种评价方法,结合潭江实例,得出的结论认为潜在生态风险评价方法考虑较综合但主观性强,地累积法简便但具有局限性,沉积物基准与实践结合紧密但尚无普适基准。因此,对沉积物中重金属的生态风险评价需要用多种方法进行综合比较以减少误差提高准确度。

潭江流域森林碳储量及其动态变化

根据森林碳储量的计算方法和森林资源清查资料,结合实地调查校正,估算了11年来快速城市化过程中潭江流域森林的碳储量及其动态变化,分析了人口密度、GDP增长与森林的碳储量、碳密度的相关关系.结果表明,潭江流域森林碳储量由1990年的5.906×106t增长到2001年的7.852×106t,年均增长0.18×106t,增长率为3.05%,起到了碳汇的作用.人口密度的增加和经济的快速发展没有影响到森林碳储量和碳密度的增加,但林业发展速度远落后于经济发展的速度.合理的林业管理模式与经济发展相互协调是流域森林生态系统在城市化过程中提供更好的服务功能并促使区域生态环境可持续发展的关键.

潭江表层沉积物中多环芳烃分布特征及其生态风险评价

为分析潭江沉积物的多环芳烃污染特征及来源，评估其生态风险，对潭江15个采样点表层沉积物中16种多环芳烃单体的含量进行了测定。沉积物多环芳烃总含量范围为57．1—1563．6ngg，平均值为550．5ngg。整体来看，潭江沉积物多环芳烃污染处于中等偏污染水平。多环芳烃组成以4-6环为主。潭江沉积物同时受到相邻区域远距离迁移和本地燃烧源很大程度的影响，此外石油排放也是中下游沉积物中多环芳烃的重要来源。风险评价结果表明，除最下游的采样点15外，潭江各采样点风险均较低，但是在部分采样点某些多环芳烃含量超过了效应区间低值（ERL），可能存在着对生物的潜在危害。

潭江浮游植物调查及水质监测

2011年3月和7月对潭江浮游植物样品进行了采集,共鉴定出202种浮游植物,隶属于7门86个属,其中以绿藻门和硅藻门种数最多,各占据了种类总数的36.14%和43.56%,说明了绿藻和硅藻为优势类群(优势类群是按照生物密度确定的).依据Shannon-Wiener多样性指数、Margalef种类丰富度指数和Pielou均匀度指数判断潭江春季水体总体为轻度污染水体.

咸潮影响河段取水水源可靠性的分析

为分析咸潮河段取水水源可靠性,通过建立潭江一维河网水质数学模型和实测资料分析结合的方法对银洲湖纸业基地潭江取水口布置进行探讨。一维河网水质数学模型采用上游设计枯水流量遭遇下游典型潮的计算方案,并在枯水期对取水口上下游河段氯离子质量浓度进行了同步实测。计算分析结果表明:潭江取水口取水流量可靠,满足设计保证率取水要求,取水水质也基本满足要求,但在P=97%特枯年份受咸潮影响情况下会出现短时段氯离子超标现象。在采取一定取水风险的规避措施情况下,该取水口取水水源是可靠的。

潭江流域森林碳蓄积与能源燃烧碳释放

研究了潭江流域典型区中小尺度森林碳库与人类活动化石能源碳释放.结果表明,自1990年以来,森林一直起着碳汇的作用,并且随着经济发展与时间延长,汇的作用得到加强,1990年森林净吸收碳量为1.0579×107t,到2002年森林净吸收碳量增至1.28061×107t,年平均净吸收碳量为1.856×105t.化石能源的碳释放与经济增长呈正相关,1990年的化石能源碳排放为9.508×105t,2002年为1.8562×106t,年平均增加量7.0×104t,2003年达到2.1968×106t,比2002年增加3.406×105t.2002年,潭江流域万元GDP能耗为2.21t标煤,高于珠江三角洲平均水平.如果提高能源利用效率,使能耗降低至平均水平,则可削减3.360×105t碳排放,大于2002年流域森林净吸收的碳量.从流域净吸收与净增排放的碳量来看,流域碳平衡与人类活动的关系有待进一步研究.

潭江底栖动物多样性调查及完整性分析

2011年3月和7月调查了潭江各样点的底栖动物群落,以多样性为评价指标,评估水质状况,并建立了潭江底栖动物完整性指数,评价潭江健康状况.结果显示,底栖动物共计29种.经过指标筛选,建立了适合潭江的B-IBI指标体系,该体系包括多样性指数、种类数、Margalef丰富度指数、均匀度指数、螺类占软体动物百分比.完整性评级结果与样点污染情况及生境有关.完整性评级为高、好、适度、差和恶化的样点分别为5个、3个、4个、5个和3个.夏季潭江健康状况要好于春季.

潭江流域水资源开发与保护对策

在潭江流域水资源调查中发现,目前潭江流域面临着流域发展对资源需求增加与水质下降双重问题,流域饮用水水源地优先保护与水资源持续利用已成为潭江流域开发研究的重要内容。通过对潭江流域水资源利用现状、特点与存在问题的分析,提出了相应的水资源持续利用与优化配置的对策与措施。

潭江流域水质现状及特征分析

采用多因子综合指数法和单因子评价法对潭江流域进行综合评价,评价结果表明:流域水质表现为有机污染型,污染程度呈分片分布,污染最严重的河段为干流中下游(三埠-牛湾段).因此在流域水质规划过程中应将生活污染源与禽畜养殖面源作为污染源控制的重点,必须按饮用水源优先保护的原则,重点作好中游水污染控制规划.

流域水资源开发与饮用水源地保护实例分析

随着工业化与城市化的发展,流域开发对水资源的需求总量与质量在不断提高。与此同时,工业废水、生活污水、禽畜养殖废水等排放量却在迅速增加,大量未经处理的污废水直接排入周围水体,造成水体利用功能下降,严重危及水资源安全。在潭江流域水资源调查中发现,目前潭江流域面临着流域发展对资源的需求增加与水质下降这一双重问题,流域饮用水源地优先保护与水资源持续利用已成为潭江流域开发研究的重要内容。通过对潭江流域水资源利用现状、特点与存在问题的分析,提出了相应水资源持续利用与饮用水源地保护的对策与措施。

数字孪生潭江流域先行先试建设与实践

为提高潭江流域水利工程防洪调度能力,开展数字孪生潭江流域建设。数字孪生潭江面向流域防洪调度需求,围绕“四预”核心功能,以22座大中型水库、7座梯级闸陂为精细化调度目标,建设数据底板、模型平台、业务应用等,构建流域L1级数据底板,流域重点区域及工程L2级数据底板,开发六大类水利专业模型,构建具有“四预”功能的预报调度系统平台,实现流域多源监测感知与数据高效能管理,江河水库闸坝集中管理、联合调度、科学决策,最大程度保障流域内防洪(潮)的安全,完善预报监测薄弱环节,提升工程调度反馈时效性,同时为河湖规范化管理提供依据。项目成果在2022年“龙舟水”、台风暴雨防御期间投入实战,助力潭江流域水库、水闸群的联合调度,取得防洪不受淹、水资源不浪费的最佳效益。

法政策学视角下“河长制”的立法与实践——以《江门市潭江流域水质保护条例》为例

全面推行"河长制"始于政策驱动。从法政策学视角考虑,"河长制"的推行需要考虑法律与政策的双重因素。"河长制"的立法,应该厘清环境政策与环境法律这两大制度工具系统之间的"边界",在法律的效能上要处理好制度与程序、权利和救济、义务与责任的关系。以潭江流域治理为例,在进行"河长制"的制度顶层设计时,需要考虑"河长制"实施的可行性、运行程序的正当性,既要注意利益平衡,拓展社会资金和公众参与渠道,保障"河长"决策权,也要通过建立严格的"河长"考核检查、评价、奖惩和约谈等行政问责制度,引入信息公开与环境公益诉讼,构建公务员信义义务体系,来规制"河长"权力,确保权力行使合理、合法。

流域森林资源调查及生物量动态研究——以潭江流域为例

对潭江流域森林组分与生物量调查研究发现:与1990年比较,2002年整个流域的林业用地面积增加了18962.1hm2,增长4.48%。流域生物量以湿地松和马尾松占优势,分别占流域森林生物量的39.12%和21.38%,阔叶树占15.39%,桉树和杉树分别占9.08%和7.97%,其它树种只占7.06%,总体来说,流域平均生物量2002年比1995年提高了6.21t·hm-2,平均每年提高0.89t·hm-2。说明近十二年来,植树造林的生态效益逐步体现出来,但同时也存在生物群落以马尾松、湿地松等先锋物种为主,森林结构单一的问题。通过分析研究,为潭江流域森林结构优化与科学管理提供依据。

潭江流域设计洪水及水面线分析计算

采用以水文比拟法为主的方法及支流逐步叠加法计算了潭江流域的设计洪水,对2种方法的计算成果进行了比较,最终推荐采用以水文比拟法为主计算的设计洪水成果。在此基础上,利用HEC-RAS软件建立了潭江干流一维河网数学模型,计算潭江干流设计水面线,并利用实测及历史调查资料对水面线成果进行合理性检查。结果表明,水面线计算结果与水位站实测排频成果及典型断面历史洪水位成果吻合较好,成果合理,可作为潭江干流堤防加固及其他防洪、排涝工程设施建设的依据。

潭江流域森林生态资产估算及其动态变化研究

以潭江流域为例估算生态资产:(1)流域森林生态资产持续增长,但增长速度较慢;(2)按主要林种生态资产总价值排序分别为:湿地松>马尾松>阔叶林>桉树>杉树>针阔混林>相思>针混林>木麻黄>南洋楹>黎蒴,而单位面积生态价值排序为:木麻黄>相思>杉树>湿地松>针混林>阔叶树>马尾松>桉树>针阔混林>黎蒴>南洋楹,与目前造林采用的以耐酸耐贫瘠的先锋林种为主有关;(3)潭江流域生态资产空间分布存在明显差异,按县级行政区排列,台山最大,依次为恩平>开平>鹤山>江门市区;(4)潭江流域单位面积生态资产为全球热带/亚热带单位面积生态资产的44.22%,说明流域现有森林结构生态效益较差,在造林过程中过应以地带性植被为主,逐渐替代目前林种。从总体来看,潭江流域以先锋林种进行造林营林不利于流域生态效益的充分发挥。

潭江流域水资源开发与优化配置

随着工业化与城市化不断深化,流域开发对水资源需求总量与质量要求不断提高,但是工业废水、生活污水、禽畜养殖废水等排放量迅速增加,大量未经处理的污废水直接排入周围水体,造成水体利用功能下降,危及水资源安全。在潭江流域水资源调查中发现,目前潭江流域面临着流域发展对资源需求增加与水质下降双重问题,流域饮用水源地优先保护与水资源持续利用已成为潭江流域开发研究的重要内容。通过对潭江流域水资源利用现状、特点与存在问题的分析,提出了水资源持续利用与饮用水源地保护的对策与措施。

广东江门市主要淡水河流浮游动物群落结构特征

为了解江门主要淡水河流浮游动物的群落结构特征,该研究于2016年12月至2017年10月对江门市的西江、潭江和银洲湖进行了浮游动物群落结构调查。结果显示,流域内共分布有浮游动物157种,其中轮虫74种、原生动物43种、枝角类21种、桡足类19种。浮游动物年平均密度和生物量分别为1 651个·L^(-1)和0.80mg·L^(-1),其中原生动物的密度最高(1 164个·L^(-1)),轮虫和桡足类的生物量最高,分别为0.37和0.31 mg·L^(-1)。大型浮游动物种类数较历史水平出现较显著下降,而小型浮游动物种类数较历史水平出现较大幅度上升。浮游动物密度较历史水平显著增加,而生物量较历史水平显著减少。各采样点的Shannon-Wiener多样性指数(H')为1.05-4.36,Pielou均匀度指数(J')为0.23-1.15。研究区域共有30种优势种,以原生动物最多(15种);优势种中有10种为富营养水体指示种,全部为轮虫。优势种中富营养水体的指示种仅分布在潭江和银洲湖,表明西江水体质量最优。

潭江流域水质时空分布特征及其与土地利用的相关性分析

以潭江流域为研究区域,利用2016年5月TM遥感影像底图,结合Google高清影像和实地调查修正获取流域土地利用图。运用ArcGIS分析工具,将流域分为26个子流域,研究各子流域的土地利用结构。根据2015～2016年不同水期的水质监测,分析TP、TN、NH4＋-N、高锰酸盐、COD的时空分布特征;利用spearman相关与逐步多元回归分析其与土地利用结构的相关性。结果表明,各项水质指标基本表现为丰水期优于平水期,枯水期最次。在空间上,上游水质优于中游水质,下游水质最次。流域土地利用结构与水质之间的关系表现为：林地、草地能够缓解水质恶化,相当于＂汇＂,耕地、建设用地、水体会导致水质恶化,相当于＂源＂。建设用地是对水质恶化影响最大的因素,其次是耕地。部分流域污水处理率有限及污水处理的水质标准与地表水水质标准的差距较大,可能是水质难以好转的主要原因。林地能够显著改善水质,应该加强管理和保护。

潭江水质时空变化特征及其驱动因子

为掌握潭江水质的变化特征,采用Mann-Kendall趋势检验以及水质综合污染指数等方法分析了潭江干流2001—2019年的水质年际变化特征,利用主成分分析方法识别了影响潭江水质变化的主导水质参数,通过相关性模型分析了影响水质变化的主要驱动因子。结果表明:潭江上游的水质最好但有一定的恶化趋势,下游的水质次之且无明显的恶化趋势,中游的水质最差恶化趋势也最为显著;主导潭江上游水质变化的水质参数是COD和BOD_(5),中游为TN和NH_(3)-N,下游则是TN、NH_(3)-N和TP;人口和森林覆盖率是影响潭江上游水质变化的主要驱动因子,而影响潭江中、下游水质变化的驱动因子除人口和森林覆盖率外,还包括GDP和水温;受人类因素的影响,潭江中、下游水质变化与自然驱动因子之间的关系有所改变。