Change trend analysis of ammonia nitrogen in Nenjiang River main stream under fluctuating precipitation

将2004-2010年嫩江流域沿途13个气象站的降水量作为径流的主要考察因子，以嫩江最下游的自沙滩水环境监测站获得的氨氮监测数据为流域总体氨氮污染水平表征，分析了降水波动对嫩江流域氨氮污染变化的影响。结果表明，嫩江流域在年度内的氨氮质量浓度以枯水期最高，平均为（0．99±0．48）mg／L，在丰水期最低，平均为（O．58±0．08）mg／L。从年际总体变化趋势来看，2004-2010年嫩江流域氨氮浓度总体呈增加趋势。降水量的年内分布格局对嫩江流域氨氮浓度的影响在不同时期略有差别。在平水期，降水量变化对氨氮浓度的影响不显著；但在枯水期、丰水期，降水量的波动对氨氮浓度有较显著（Sig．〈O．05）的影响。从年尺度上看，随降水量增加，嫩江流域中氨氮浓度总体呈下降趋势。

数字孪生流域预演场景研究与运用——以嫩江干流为例

为加强数字孪生演练场景真实化,助力决策精准化,依托数字孪生流域建设思路,搭建数字孪生业务应用平台。分析孪生平台整体架构与关键技术,构建具备预报、预警、预演、预案功能的防洪“四预”全景可视化平台。以嫩江干流为例,分析数字孪生建设实际需求,以尼尔基水库防洪调度为预演场景,分析尼尔基水库上游与下游嫩江干流之间的淹没损失关系,得出最优调度防御安排及建议。结果表明:通过全景可视化平台进行场景演练,可呈现河道演进真实情况,保障河道行洪安全,避免淹没损失,为防洪安全决策提供科学支撑。

长江干流沿江地区土壤重金属的分布、来源及潜在生态风险

为掌握长江干流沿江地区土壤重金属状况,开展土壤表层样品采集和重金属空间分布研究,使用PMF(positive matrix factorization)模型解析土壤重金属来源,并选取地累积和潜在生态风险等方法,评估重金属的污染状况和生态风险。结果表明:1)土壤重金属的积累程度不同,As、Cd和Cu的超标率高,污染明显。Cd和Cu的变异系数高于1.0,分布不匀,受某些污染源的影响显著。2)各重金属含量呈现条带状的空间格局,在多个地区出现高值,土壤环境质量受到人类活动的负面影响。3)土壤重金属积累主要来源于自然、工业排放、交通运输和农业生产,贡献率分别为36.65%、28.48%、20.07%和14.80%。其中Cd与工业活动有关,Pb和Zn来自交通排放,Cr和Ni与自然源密切相关,As和Cu来源于农业生产。4)Cd的污染程度最高,81.88%的点位达到轻度污染。40%以上的点位受到As、Cu、Ni和Pb污染。75%以上点位的Cr和Zn含量较低,污染程度不高。单项生态风险指数的均值从大到小依次为:Cd、As、Ni、Cu、Pb、Zn、Cr。综合生态风险指数均值为63.17,处于轻微风险水平。该研究作为土壤生态调查的核心,可为土壤环境管理和重金属污染修复提供科学依据。

金沙江干流浮游甲壳动物群落结构特征及其与环境因子的关系

为了解金沙江浮游甲壳动物群落特征及其与环境因子间的关系,对2017-2019年春季和秋季采集自金沙江干流的浮游甲壳动物样品进行了定量分析。结果表明,共鉴定浮游甲壳动物31种,其中枝角类11种,桡足类20种。优势种主要为长额象鼻溞(Bosminida longirostris)、广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti)和特异荡镖水蚤(Neutrodiaptomus incongruens)。金沙江干流浮游甲壳动物的平均密度和生物量分别为(0.97±0.12)ind./L和(0.069±0.011)mg/L。密度和生物量的时空变化特征均为春季高于秋季,中下游高于上游。浮游甲壳动物的Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数的均值分别为0.75±0.08和0.59±0.07,表明金沙江干流甲壳动物群落结构简单。聚类分析显示,金沙江干流浮游甲壳动物可分为2个类群。典范对应分析(CCA)表明,影响金沙江干流浮游甲壳动物群落结构的主要环境因子为pH、流速和化学需氧量。研究结果可为金沙江干流水域水生态管理和保护提供科学依据。

内蒙古黄河干流行业间水权转让效果及对经济社会的影响

为定量评价内蒙古黄河干流行业间水权转让对经济社会的影响,从水权转让对农业的影响以及对全部受让工业企业的用水情况、生产经营情况、年度收益情况、民生及经济的影响等方面进行分析。结果表明:2019—2021年,内蒙古黄河干流行业间水权转让拉动工业项目总投资5995.80亿元,实现新增就业122145人,地区生产总值447.09亿元,工业增加值2388.21亿元,税收194.70亿元,新增铺设道路面积1316.17万m^(2),新增绿化面积3099.5万m^(2),明显提升了农业产值和农民收入,有助于解决地方民生问题,促进了沿黄地区生态保护和经济社会的协调发展。内蒙古黄河干流行业间水权转让缓解了沿黄工业企业水资源瓶颈制约,实现了农民增产、经济增效、生态修复的多赢,为黄河流域生态保护和高质量发展提供了有力支持。

松花江干流粪大肠菌群时空变化研究

粪大肠菌群普遍存在于人类和温血动物的粪便中,在水环境和水处理过程中与病原体具有相似的稳定性,水质监测中一般选择粪大肠菌群来表征水体微生物安全状况。对2012年-2019年松花江干流开展粪大肠菌群分布特征的研究,结果表明,粪大肠菌群的数量在2.0×10^(2)~2.4×10^(5)MPN/L之间,月达标率69.1%,2012年-2018年达标率呈现上升趋势,2019年略有下降。各断面年际变化规律不一致,总体上2018年和2019年粪大肠菌群数量明显下降。不同水期数量变化规律不同,沿程数量变化呈现“M”型,表现出粪大肠菌群指标受城市生活污水影响明显。存在一定的季节因素影响,自然衰减不明显,人为因素是污染主要原因。2018年后微生物安全基本得到保证,水体的卫生学状况明显改善。

金沙江干流巨型滑坡发育特征及其形成机理

金沙江干流穿越地形地貌极为复杂和新构造运动强烈的青藏高原东南缘,流域内发育了大量的巨型滑坡,使得该地区的滑坡灾害十分严重。因此,深入研究金沙江干流滑坡的成因机制对于该区域的防灾减灾具有重要意义。本研究通过搜集前人研究资料和遥感影像分析,对金沙江干流巨型滑坡的形成机制进行了深入探讨。研究发现,金沙江干流巨型滑坡的形成受多种因素的综合影响。首先,地形坡度是影响滑坡形成的重要因素,坡度在25°~40°范围内发生滑坡的概率更高。其次,活动断裂在滑坡形成过程中起到重要作用,断裂带活动会导致岩石变形和破碎,从而增加滑坡发生的可能性。此外,地层岩性也是影响滑坡的重要因素,它影响着岩土体的物理力学特性和岸坡的应力分布特征,导致区域稳定性的差异,增加了滑坡发生的可能。在这些因素中,活动断裂及强震活动在巨型滑坡的形成过程中起到了更为重要的作用。他们可能导致滑坡进一步发展,甚至引发流域堵江、溃坝、洪水等连锁灾害。

湖南张家界大鲵国家级自然保护区河流健康评价

为了全面掌握湖南张家界大鲵国家级自然保护区重要河流水生态、水环境、水安全的综合状况,选取澧水、澧水北源、澧水中源、澧水南源、溇水、溹水作为评价对象,利用SL/T 793-2020《河湖健康评估技术导则》中的分级指标评分法,依据河湖健康综合评分(RHS)确定河湖健康状况。结果表明:保护区河流总体评价结果均为健康,分项评价指标中生态流量满足程度、河流纵向连通指数、河岸稳定性未达到健康水平。提出需要将修复保护区河流纵向连通性、恢复河流生态基流作为管理与治理重点,同时对澧水北源、中源等涉及山区河段河流采取生态化的防洪治理模式,既满足防洪标准又尽量减少人为扰动,为野生大鲵生境保护与修复提供优良的河流底质条件。

祖厉河干流近65 a径流变化及归因分析

基于祖厉河干流会宁、郭城驿、靖远3个国家基本水文站1957—2021年实测的月、年径流量资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall检验、小波分析等方法,探讨了祖厉河流域不同时间尺度径流变化规律,进行了径流减少的归因分析。结果表明:(1)1957—2021年期间祖厉河干流径流量呈减少趋势,近30 a径流量减少52.9%。(2)会宁、郭城驿、靖远3个水文站实测年径流量分别在1992年、1984年、1994年发生了突变。(3)祖厉河干流3站径流量与降水量呈现相似的丰枯周期。分析结果表明,祖厉河干流实测年径流量减少主要受水土保持措施等人类活动的影响,其次为降水减少等气候因素的影响,其中,人类活动和气候变化对径流减少的贡献率分别为74.47%、25.53%。

松花江正源确定的观点评述与相关思考

松花江是我国七大江河之一,但目前学术界关于其正源的说法莫衷一是,还没有得到一个统一的结论。针对研究松花江正源的相关文献进行观点梳理,分别进行评述,并提出相关思考,从而为这一问题的解决提供相关参考。关于松花江正源确定的观点可以梳理为“北源说”、“南源说”和“两源说”3种,从水文地理的层面上说,“北源说”符合科学事实,“南源说”模糊了松花江干支流关系,“两源说”难以从河流长度上正确确定松花江正源。松花江北源嫩江为“水文地理正源”,松花江唯一的长度就是2309km,松花江南源第二松花江可视为“历史文化正源”,并建议将第二松花江更名为“南支松花江”。

塔里木河干流阿拉尔河段冲淤变化研究

近年来,人类活动成为影响河道冲淤变化的主要因素,使得塔里木河干流呈现出新的冲淤演变格局。采用塔里木河干流阿拉尔站多年的水沙量资料,结合河势变化图,对1958—2017年阿拉尔河段特性、断面变化、同流量水位及水位流量关系进行变化分析,归纳塔里干流阿拉尔河段冲淤演变特性,对影响塔里木河干流冲淤演变的驱动因素进行分析。结果表明:(1)水沙关系。从1960—2017年阿拉尔水量呈减小趋势,减小数值为9.61亿m^(3),年际水沙变化幅度大且年内水沙分布不均,1960—1999年沙量较大集中,其他时间段较稳定。(2)河道特性。阿拉尔附近是游荡型河道,河床宽且浅,河心滩及沙洲多且河床冲淤不定。(3)阿拉尔断面总体表现为大水冲刷、小水淤积、长时段内冲淤变化不大。(4)2005—2009年该断面总体冲淤变化不大,2009—2010年该断面发生冲刷,2010—2017年该断面总体表现为淤积,结合阿拉尔断面套绘,2005年该断面主槽滩唇高程为10.1 m,平滩流量为1600 m^(3)/s, 2010年该断面主槽滩高程为9.93 m,平滩流量增至1750 m^(3)/s左右。

基于改进年内展布法的河道基本生态需水过程分析研究

为科学分析计算河流生态水文过程对径流的年内动态需求,以河南省淮河干流大坡岭站、息县站、淮滨站等3个水文断面为研究对象,基于各站1956~2016年天然月均流量数据,运用改进的年内展布法计算生态流量过程,并与原年内展布法、Q p法、近10年最枯月平均流量法、Tennant法及最小月均径流量年内过程进行综合对比分析。结果表明,淮河干流河南段从大坡岭站到息县站、淮滨站基本生态流量依次增大,各水文断面一般用水期基本生态需水量在多年年均径流量占比达10.5%~11.8%,鱼类产卵育幼期占比达24.9%~30.0%。改进的年内展布法分析结果不仅继承了原方法较好反映天然径流的年内丰枯变化规律,又可以削弱极端水文事件的影响,提高了河道基本生态需水要求的生态功能目标的满足程度,适用于分析计算季节性明显河道基本生态需水量。该计算成果客观合理,对于科学确定河道内生态需水过程具有借鉴意义。

基于自然要素的大尺度河流水环境承载力评价与预测

水环境承载力是保护水环境的重要指标,用于水资源的合理规划与管理,确保水环境的可持续利用。为探讨适用于大型河流的更为系统全面的水环境承载力评价指标体系,在现有水环境承载力研究的基础上,选取长江干流为研究对象,以“自然要素、水资源、生态环境、社会经济”4个方面作为指标层,共选取25个具体指标,运用改良的主成分分析法对长江干流水环境承载力的时空尺度变化趋势进行了评价,通过ARIMA模型预测了长江干流未来3年水环境承载力的发展情况。结果表明,综合指标分值在时间尺度上的变化整体呈上升趋势,综合得分由-1.66逐渐上升为1.26,从Ⅳ级(差)上升为Ⅰ级(优),未来3年将继续保持小幅度上升趋势。

鉴江干流部分河段疏浚工程影响分析

通过建立水文数学模型等手段,分析鉴江干流部分河段疏浚工程对河道水动力、水生态等方面的影响情况。研究结果表明:河道疏浚后河道平均高程及深泓高程均有所下降,河道水位降低,河道行洪能力提高;疏浚完成后河道流态整体变化不大,且随着河道行洪断面得到恢复,有利于保持河势的稳定;施工期间以及河道疏浚后,地形地貌发生一定改变,疏浚河床附近水流和河床底质发生变化,将会对河道水生态环境造成影响。

渭河干流甘肃段河岸线空间变化数据集(2008、2015、2022年)

渭河作为黄河的最大支流,流量和含沙量对黄河均具有重要影响。开展河岸线时空演变监测是掌握流域内河道水文变化的重要基础。本研究以渭河干流甘肃段2008年、2015年和2022年三期的高分和资源卫星影像数据为底图,通过影像正射校正、配准、融合、镶嵌和裁剪等处理,结合影像的图像特征,采用交互解译的方法提取渭河甘肃段河岸线边界,主要包括渭河管理范围线、渭河临水边界线、渭河外缘边界线。同时利用高精度无人机航测影像数据与影像底图数据上典型区域和重要标志物相结合,以保证河岸线提取的可靠性。本数据集可为渭河干流水文动态监测和驱动机制研究提供数据支撑,并为后续河湖岸线保护和河道生态治理提供科学决策依据。

河床沉积物竖管试验求参方法应用与评价

利用和田河干流下游河段河床沉积物竖管试验数据,开展不同竖管试验求参方法的应用与评价工作,选取HTST01试验点进行垂向渗透试验,选取HTST02试验点分别进行水平方向渗透试验和垂向渗透试验,分析传统计算法的渗透系数取值合理性以及其与直线图解法计算结果之间的差异。结果表明:传统计算法获取的各试验工况渗透系数近似服从具有一定偏度和峰度的非标准正态分布,均具有中等变异性;采用算术平均值进行参数取值具有一定的合理性和适用性,而采用随机计算值时参数取值的误差大小具有偶然性和不确定性。直线图解法能够有效避免随机误差的产生,但其获取的计算结果与传统计算法的算术平均值存在一定差异,其相对误差平均值为10.59%,最大相对误差值超过27.00%。在竖管试验应用过程中,不应忽视计算方法求参取值合理性的影响。

松花江干流2023—2024年度水资源调度计划分析

为落实松花江干流(佳木斯以上)流域水量分配方案和水资源调度方案,本文在来水预测分析和年度上报需水的基础上,明确年度用水指标和断面下泄水量指标,从调度目标、调度范围和调度期、工程调度原则和支流调度要求等方面,研究并提出松花江干流(佳木斯以上)流域2023—2024年度水资源调度计划。分析成果可为流域年度水资源调度工作提供技术依据和指导作用,更好地保障流域供水、航运和生态安全。

海河干流天津市区段渔业生态环境状况

为摸清海河干流天津市区段渔业生态环境质量状况,2016—2021年对该水域pH、高锰酸盐指数、总氮、总磷、石油类、溶解氧、铜、锌、砷进行了连续监测。调查结果表明,7月份总氮、总磷、高锰酸盐指数等指标劣于5月份和9月份。总体来说,2016—2021年总氮、总磷、高锰酸盐指数、铜、锌、砷等指标下降明显,渔业生态环境得到一定程度的改善。

柳江干流健康评价体系构建及应用探讨

以广西柳江为研究对象,根据《河湖健康评价指南(试行)》,结合柳江干流水系、水资源开发利用、岸线保护和利用、河流管护等特点,从“盆”、“水”、生物、社会服务功能4个方面,探索构建柳江干流包含18个评价指标的健康评价指标体系。并通过对柳江干流进行健康评价,查找问题,剖析“病因”,研究提出对策,为柳江干流管理与保护提供参考,为推动柳江干流建设成为美丽幸福河提供支撑。

长江干流浮游动物群落结构及时空分布格局

浮游动物是河流食物网的重要组成部分,在河流生态系统的能量流动和物质循环中具有重要作用,然而截至目前,尚缺乏对长江干流宏观尺度浮游动物的全面调查。本研究于2018—2019年,在长江干流约5000 km江段设置51个调查站位,并于每年鱼类繁殖期(3—6月)、育肥期(8—10月)和越冬期(11—1月)各开展1次调查,系统调查分析了长江干流浮游动物群落结构特征及时空分布格局。结果显示,(1)种类:长江干流浮游动物共187种,其中原生动物56种、轮虫59种、枝角类34种、桡足类38种;三峡库区是浮游动物种类数最丰富的水域(87种),其余分别为金沙江(59种)、长江上游(68种)、长江中游(54种)、长江下游(56种)。鱼类繁殖期是浮游动物种类最丰富的季节,分别为金沙江(45种)、长江上游(56种)、三峡库区(47种)、长江中游(41种)、长江下游(32种)。(2)密度:长江干流浮游动物密度范围为1.12~644.40个/L,中游、下游密度显著高于上游;密度高值一般出现在繁殖期,低值一般出现在鱼类育肥期。(3)生物量:长江干流浮游动物生物量范围为231.78×10^(-5)~45638.57×10^(-5)mg/L,中游、下游和金沙江明显高于长江上游和三峡库区。(4)优势种:主要包括原生动物恩茨筒壳虫、淡水麻铃虫、普通表壳虫,轮虫类萼花臂尾轮虫、针簇多肢轮虫,桡足类广布中剑水蚤、特异荡镖水蚤,无节幼体等。研究表明,长江干流浮游动物群落结构和时空分布呈现典型河流特征,种类和数量较贫乏,群落以轮虫和原生动物等小型个体为主,河流中、下游丰度高于上游,呈现明显的季节动态规律。研究成果可为长江水生态管理提供重要基础数据。