苕溪古河道区域承压水含水层特性研究

杭州机场轨道快线是杭州第一条穿越城市中心区域的轨道快线,连接了杭州火车西站、杭州火车东站及萧山国际机场等杭州最主要的对外交通枢纽。本线西起余杭区的苕溪站,途经余杭区、西湖区、拱墅区、上城区、萧山区、钱塘区,东至钱塘区的永盛路站,线路全长约59.1 km,设车站15座,正线设计最高运行速度120 km/h,于2017年开始前期研究工作,2019年9月开工建设,2022年9月22日全线通车试运营。本文结合杭州机场轨道快线工程仓前车辆段至西溪湿地站—西文区间风井3区间的工程勘察经验,论述苕溪古河道承压水的赋存特征、补给排泄方式及动态变化特性,分析该区域承压水的水位变化规律,确定承压含水层的水文地质参数,预测承压水变化趋势,为杭州城西苕溪古河道地区类似工程的设计施工提供借鉴。

浅析太湖流域上游苕溪水系演变与连通

对太湖流域上游苕溪水系的东苕溪、西苕溪汇流点的演变进行研究梳理,发现汇流点在浙江省湖州市经历四次演变:约公元前3000—约公元200年汇流于主城以东“三里桥”;约公元400—约1800年位于主城以内“江渚汇”;1958年后演变至主城以西“杭长桥”;1993年后汇于主城以北“白雀塘桥”。鉴于苕溪流域与钱塘江流域在历史上是贯通的,借鉴国外“洪隧融合”案例,从东苕溪上游青山水库由隧洞引山洪直入钱塘江,为长三角高质量一体化发展、构建幸福河湖及生态文明建设提供方案。

东苕溪鱼类生物完整性评价河流健康体系的构建与应用

以东苕溪流域为研究区域,建立基于鱼类生物完整性指数(IBI)的河流健康评价指标体系.采样点来自2个不同的生态区,共建立了2套不同的IBI评价指标体系和标准.上游支流样点均来自浙闽山地常绿阔叶林生态区,从而建立了东苕溪上游支流的IBI指标体系:即鱼类总物种数(M1)、平鳍鳅科鱼类物种数百分比(M5)、中国土著鱼类物种数百分比(M6)、Shannon-Wiener多样性指数(M7)、无脊椎动物食性鱼类个体百分比(M13)、植食性鱼类个体百分比(M14)、敏感性鱼类个体百分比(M1)7个参数指标.中下游样点均来自长江三角洲城镇及城郊农业生态区,建立了东苕溪中下游区域的IBI指标体系:即鱼类总物种数(M1)、虾虎鱼科鱼类物种数百分比(M4)、中国土著鱼类物种数百分比(M6)、Shannon-Wiener多样性指数(M7)、上层鱼类物种数百分比(M8)、中上层鱼类物种数百分比(M9)、植食性鱼类个体百分比(M14)、借助贝类产卵鱼类物种数百分比(M21)、鱼类总个体数(M22)、畸形、患病鱼类个体数百分比(M23)等10个参数指标.河流健康状态划分为5个健康等级:即"健康"、"一般"、"较差"、"极差"和"无鱼".应用IBI指标体系评价东苕溪流域的45个观测点的河流健康状况,结果显示东苕溪流域绝大多数河段的健康状况处于"一般"和"较差"水平.2011年,东苕溪中下游河段的健康状态较2010年有所改善,然而上游支流的健康状态较2010年有所下降.

东苕溪水体氮、磷形态分析及其空间差异性

于2009~2011年在东苕溪开展了4次全流域野外调研,系统分析了东苕溪水体氮、磷形态特征及其空间差异性.东苕溪可分为上游、中-上游、中-下游3个河段,分别具有山溪性河流、城镇影响河流、平原型河道特征.结果表明,水体中氮以溶解态为主,硝态氮(NO_3^--N)是溶解态总氮(DTN)的主要形态;颗粒态磷比例略高,溶解态总磷(DTP)的相对贡献沿程降低.溶解态有机氮(DON)、磷(DOP)分别占DTN和DTP比例的22%、42%,且TN与DON、TP与DOP之间显著正相关.中-上游河段的氨氮(NH_4^+-N),DOP和溶解性正磷酸盐(PO_4^(3-)-P)含量最高且电导率与NH_4^+-N、DOP之间存在显著正相关,表明城镇污、废水排放影响水体氮、磷含量及形态特征;浊度与各形态磷之间均存在极显著正相关,河段下游开矿、行船及挖沙引起的矿质颗粒输入或沉积物再悬浮是磷素的重要来源,但水体中部分溶解态磷吸附在矿质颗粒表面形成胶体物质,导致中-下游河段DTP略有降低.

基于氮磷比解析太湖苕溪水体营养现状及应对策略

生态化学计量学是评价水体营养状态的重要手段,利用其氮磷比指标探讨了我国太湖主要入湖河流苕溪的营养状态。野外监测结果显示,苕溪水体氮素超标严重,磷素污染轻度,硝酸盐、颗粒态磷为氮磷的主要赋存形态,且氮磷浓度呈现相似的季节变化规律,表明苕溪主要受农业面源污染影响。氮磷比分析表明,苕溪水体春、秋季处于磷素限制状态,夏季适合藻类生长,冬季低温条件下不利于藻类的大量繁殖;苕溪生物量增长受磷素限制,线性拟合亦显示其氮磷比主要受磷素波动的调控;苕溪干流大面积暴发蓝藻水华的风险较部分支流及死水区低,苕溪水入湖后,特别是夏季其暴发风险将显著提高。针对苕溪水体的富营养化现状,提出若干条水质改善应对策略。

东苕溪下游鲫鱼不同组织重金属含量分析及食用安全性评价

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)与DMA-80自动测汞仪分别对东苕溪下游鲫鱼肌肉、性腺和鳃组织中重金属As、Cd、Cr、Cu、Mn、Zn与Hg的含量进行测定,并对其污染状况和食用安全性进行评价。结果表明:东苕溪下游鲫体中As、Cd含量超标,整鲫重金属综合污染指数为1.2,污染程度严重。As、Cr与Hg所占暂定每周可耐受摄入量(PTWI)比例超过10%,认定食用该地区鲫鱼对人体健康存在潜在风险。在肌肉、性腺和鳃组织中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Zn的含量具有显著性差别(P<0.05);不同组织污染程度为性腺>鳃>肌肉。

太湖流域上游东苕溪干流沉积物和悬浮物的氮形态分布及影响因素

氮是影响和控制水体富营养化的重要因素,不同形态的氮对水体富营养化贡献不同.使用连续提取法对东苕溪干流悬浮物、表层沉积物样品中各形态氮含量进行测定,探讨各形态氮的分布特征及其影响因素.结果表明,东苕溪水体氮污染严重,总氮浓度均值为4.48 mg/L.悬浮物中各形态氮含量均高于沉积物,其中悬浮物中铁锰氧化态氮(IMOF-N)含量所占比例最大,均值为1506.94 mg/kg;沉积物中有机硫化物结合态氮(OSF-N)含量最高,均值为625.31 mg/kg.IMOFN、OSF-N含量受阳离子交换量、粒径影响显著,均与总氮浓度显著相关.相关性分析表明水体的性质对IMOF-N及OSF-N含量影响较显著,并且总体上对悬浮物的影响强于沉积物.另外,悬浮物有助于水体中的氮发生硝化反应向硝态氮转化,沉积物则有助于水体的氮发生还原作用向氨氮转化.在一定程度上,水体中的悬浮物对藻类具有抑制作用.

苕溪流域农业面源污染的综合评价

基于2008年农业统计数据,对苕溪流域所辖6个区县的水环境农业面源污染进行了分类调查,并采用等标污染负荷的评价方法对各类污染源进行评价。结果表明:2008年各农业非点源污染源流入苕溪流域水体的COD,TN和TP分别占总量的67.82%,28.75%和3.42%,等标污染负荷率COD,TN和TP分别为6.88%,58.37%和34.75%。就各农业非点源污染源来看,畜禽粪便污染源的等标排放量和污染负荷最大,成为威胁苕溪流域水体的最大污染源。

太湖流域源头溪流氧化亚氮(N2O)释放特征

采用密闭箱法研究太湖流域源头溪流N2O释放特征及其影响因素。结果显示:南苕溪N2O释放通量范围在-18.11—397.42μg.m-.2h-1,平均值为(30.37±10.87)μg.m-.2h-1。溪流N2O释放呈现明显的季节模式。冬季释放通量最低,仅为(9.69±7.10)μg.m-.2h-1,夏季释放通量较高,为(17.17±17.35)μg.m-.2h-1;而释放高峰发生于汛期,其N2O释放通量可达(125.97±90.77)μg.m-.2h-1。持续降雨带来的山洪爆发及大量径流输入是造成汛期N2O大量释放的主要原因。从上游源头区至下游农田与城区,N2O释放通量逐渐升高;流域污染梯度对N2O释放通量影响显著。统计分析表明:水体硝态氮负荷是控制流域N2O释放通量变化的主导因素,其他因素如磷含量、溶解氧、地势因素对通量也具有倾向性的显著影响。估算苕溪干流临安段N2O年释放通量可达到0.38 t/a。结果显示:河流人为污染负荷增加时可显著促进河流N2O的释放。

东苕溪夏季浮游动物群落结构及水环境的初步研究

2013年7月对东苕溪（太湖主要入湖河流）的浮游动物群落结构及相关环境因子进行了水生态调查.结果表明,共采集浮游动物41种,其中轮虫23种,桡足类11种,枝角类7种.卜氏晶囊轮虫（Asplanchn.brightwelli）、长三肢轮虫（Filinia.longiseta）、针簇多肢轮虫（Polyarthra.trigla）为优势种.浮游动物的丰度以轮虫占优势,浮游动物的生物量以枝角类和桡足类占优势,东苕溪水系浮游动物的丰度和生物量范围分别为1.99~1964.42ind/L和0.05~8.15mg/L.Shannon-wiener多样性指数（H）为0.10~3.35;Pielou均匀度指数（J）为0.06~0.86,根据浮游生物物种多样性指数评价表明,东苕溪水系处于轻度污染、β-中度污染水平.相关性分析表明,夏季浮游动物群落结构与水体中的总氮、总磷和叶绿素有显著的影响.浮游动物种类数与叶绿素a含量有显著的正相关,浮游动物生物量与总氮、总磷含量有显著正相关.

水产养殖业污染现状及防治对策——以苕溪流域为例

对国家、省、市县水产养殖业污染防治的管理体制机制进行了分析,并对苕溪流域内现行法规、标准和政策进行了研究。针对当前流域内水产养殖污染防治尚存在行业管理部门环保职责不明、执法监管模式不完善、现行法规体系强制力不够、缺乏养殖尾水排放控制要求等系列问题,从完善相关法规、标准和政策、实施养殖业技术改造和提升科技水平等方面,提出了政策建议。

晚更新世末以来苕溪河道变迁

据苕溪流域现有的地层学、考古学、地方志等资料考证,其河道变迁可追溯至晚更新世末,演化过程具有阶段性:1)18—15 ka BP,苕溪河道剧烈下切,东、西苕溪独流入海,西苕溪顺地势东北流入海,东苕溪东流入杭州湾;2)15.0—7.5 ka BP,苕溪河道下切能力减弱,沉积作用加强,东、西苕溪独流入海.8.7 ka BP以前,西苕溪流进钱塘谷地后注入杭州湾,8.7 ka BP之后,西苕溪流进古太湖湾;3)7.5—4.0 ka BP,苕溪河道沉积作用明显,河口发生淤积,5.0 ka BP以前,东、西苕溪独流入海,5.0 ka BP之后,西苕溪流入古西太湖,东苕溪在余杭东改道北流,入一泻湖,并在5.0—4.0 ka BP期间3次大规模改道;4)4.0 ka BP以来,苕溪河道沉积作用明显,东、西苕溪合流入太湖,且中下游段改道频繁.苕溪河道变迁始终与本区地理环境演化密切相关,包括对海面升降变化的响应、与太湖发育及古地形演变等的互动.

太湖地区西苕溪流域水文模型的设计

西苕溪流域位于人口众多、经济发达的太湖流域上游源头地区。受自然和气候特性的影响，该流域频繁遭到洪水灾害的袭击。为了定量研究西苕溪流域洪水发生机制和动态规律，本项目研制了一个局地尺度综合水文模型。该模型由若干个子模型组成，包括新安江模型及明渠河网非恒定流的水力学模型等。模型的检验结果表明。

东苕溪中下游内河航运对鱼类群落的影响

通过野外现场调查,研究东苕溪中下游内河航运对鱼类多样性的影响。逐步回归分析结果显示,水体的浊度与船舶航运频率呈显著正相关;浊度与8种小型鱼类-彩鱊(Acheilognathus imberbis)、越南鱊(Acheilognathus tonkinensis)、方氏鳑鲏(Rhodeus fangi)、中华鳑鲏(Rhodeus sinensis)、高体鳑鲏(Rhodeus ocellatus)、歺又鱼(Hemiculter leucisculus)、食蚊鱼(Gambusia affinis)、子陵吻虾虎鱼(Rhinogobius giurinus)个体数呈显著负相关性(P<0.05);浊度与6种个体略大的鱼类-翘嘴鲌(Culter alburnus)、红鳍鲌(Chanodichthys erythropterus)、油歺又鱼(Hemiculter lucidus)、鲫(Carassius auratus)、麦穗鱼(Pseudorasbora parva)和间下鱵(Hyporhamphus intermedius)个体数负相关,但无显著性差异(P>0.05)。广义线性模型显示,物种丰度和Shannon-Wiener多样性指数与水体浊度及人工护岸呈显著负相关;物种个体数与水体浊度、人工护岸结构及水深呈显著负相关(P<0.05)。浊度与鱼类体重关系的回归模型显示,浊度与平均体重和最小体重呈显著正相关(P<0.05),而浊度与最大体重无显著相关性(P>0.05)。研究表明,东苕溪中下游的内河航运可导致水体浊度增大,进而危害鱼类,其中对小型鱼类或幼鱼的危害更大。

东苕溪中下游沉积物重金属污染特征与评价

于2009年10月和2010年5月在东苕溪中下游河段采集沉积物样品34个,测定了沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量,并用地积累指数法对沉积物中重金属污染进行评价分析。结果表明,Hg和Ni含量属于国家一级土壤标准;Cr、Cu、Pb、Zn含量基本属于国家一级至二级土壤标准;2009年As含量属于国家一级至二级土壤标准,2010年As含量属于国家二级至三级土壤标准;Cd污染最严重,属于国家三级土壤标准。采用地积累指数法对东苕溪中下游沉积物中重金属的污染状况进行评价,结果显示,Cd污染最严重,As次之,Cr污染最轻;东苕溪中下游河段76.5%的样品重金属浓度具有增大的趋势。

环境、水患与官府:明清時期南苕溪流域的水利与社会

明清时期,在颇受官方关注的南苕溪水利中,具有核心性的化湾陡门闸、瓦窑塘、南湖,对余杭、钱塘等城市外围的灾害御防与乡村安全,起着关键作用。南苕溪流域环境的变化与水利存废的状态以及地方社会的因应,密切相关。当地人视洪水如寇盗、视堤防如城郭的心理意识与环境认知,到后世一直存在,也成了地方士人对于该流域水土环境感知的一个重要表达。山乡水利基本以县衙为主导,以知县为中心而展开。对地方官府而言,水利工作是一种政治责任,稍具规模的水利工程,必须由官府出面组织谋划。从明至清,由溪、湖、塘、闸构成的南苕溪流域水利系统及其重建情况,可以很好地呈现出地方与国家、公与私、官与民、区域与整体之间的关系,以及各方利益的平衡状态。其中,官府的控制与调配仍具有关键意义。

苕溪流域种植业面源管理体系研究--以湖州市为例

湖州市苕溪流域在种植业面源管理方面,虽然建成"政府主导管理模式+科技管理模式+市场化管理模式+公众管理模式"的复合型管理模式,但仍存在部门权责不明晰,统筹协调机制不健全,未形成专项规划,政策体系不健全等问题。本文从设立流域垂直管理机构,建立协调与管理机制,制定专项规划,完善政策体系和健全污染监控体系五方面提出了对策,为苕溪流域种植业环境管理提供参考。

东苕溪下游水质特征

2013年7月至2014年4月期间,对太湖主要入湖河流东苕溪下游水质进行调查.结果表明,东苕溪下游氮磷含量季节间差异不显著.聚类分析表明,苕溪下游东边支流水质特征差异较小,而西边支流3个样点差异较大.应用水质指数评价苕溪下游水质,表明该河流水质在中等和差的范围内,并且溶氧可以反映这一地区河流水质状况.

东苕溪中下游河岸类型对鱼类多样性的影响

河流修复工程被美国《科学》杂志列入2000年最具发展潜力的六大领域之一,河流修复工程对水生生态系统的影响也成为各国科学家的研究热点。以东苕溪中下游河段为对象,研究4种不同河岸类型(自然河岸+水生植物(A)、自然河岸+无水生植物(B)、人工河岸+水生植物(C)、人工河岸+无水生植物(D))对鱼类生物多样性的影响。调查共采集鱼类标本499尾,经鉴定为32种,隶属于7目10科24属。鱼类生物多样性结果显示A、B的物种丰度和Shannon-W iener指数与D存在显著差异(P<0.05);A的优势度指数与D存在显著性差异(P<0.05);A、C的均匀度与D存在显著性差异。鱼类群落NMDS排序与相似性分析(ANOSIM)显示D与A、B、C能完全分开,且D与A、C存在显著性差异(P<0.05),其中A与C存在显著性差异。因此,河流修复工程中水生植被的恢复对于水生生物多样性的维持至关重要,且恢复水生植被的河流修复工程会减少该工程对鱼类群落结构和生物多样的负面影响。

早期苕溪流域士人定居的选址和分布

作为一个自然亚地域,苕溪流域是一个发源于天目山的东、西苕溪及箬溪等水系合流而形成的河川区域。早期苕溪流域士人定居的选址和分布,是一个从早期西部山间台地向东部低湿地带的定居扩散过程,它既是行政地域单位划分的渗透,也是稻作农业时期先民对自然环境适应性改造和充分利用的过程。