基于重污染区入湖断面水质(总氮)达标的污染控制方案

基于2009年10月26—28日太湖重污染区野外水文、水质同步监测数据,分析水量水质现状,建立一维水环境数学模型,并计算不同污染控制方案下水质(总氮)的改善效果。计算结果表明:现状污染物排放方案及污染物总量达标控制方案不能完全控制入湖断面总氮,鉴于河流水质总氮因子没有明确的地表水环境质量标准,必须在污染物总量达标控制方案基础上制定更严格的入湖控制断面水质功能区达标方案。水质功能区达标方案的实施可以有效地改善入太湖控制断面总氮状况,基本实现河网水质达到功能区水质目标。     

感潮分汊河道平均分流、分沙比确定方法探讨

在感潮河段,汊道分流、分沙比随涨落潮过程的变化而变化,进行全潮施测较为困难。基于镇扬河段和畅洲汊道、扬中河段太平洲汊道的两次全潮水文测验,探讨了汊道平均分流、分沙比的确定方法。结果表明：涨潮过程中,分流、分沙比变化主要受涨潮流影响,变幅较大,且在高高潮前约2 h,主汊涨潮分流比、分沙比达全潮最大;落潮期间,分流、分沙比变化主要受主、支汊河道阻力对比影响,变幅较小;落潮流对分汊河道河床演变产生主要影响,故可用落潮平均分流比来代表汊道平均分流比。研究结果可为感潮汊道分流比、分沙比测验提供技术支持。     

荒漠化成因与不合理人类活动的经济分析

荒漠化成因是荒漠化研究中最为核心的问题之一,厘清荒漠化成因是有效防治荒漠化的前提。荒漠化演变是自然因素与人为因素共同作用的结果,我国现代荒漠化的发生与发展主要由不合理人类活动造成。文章梳理了已有研究对我国荒漠化成因的解释,从经济学视角对荒漠化中不合理的人类活动给予分析,并进一步探讨了这些不合理活动的产生原因,发现人口压力大是不合理人类活动存在的前提,产权不明晰及相关配套制度缺失是这些不合理活动产生的制度根源。推进荒漠化地区自然资源的产权由国有产权向更有效的产权形式转变,建立与完善生态补偿等配套制度,以及促进人口转移与技术进步,都将有助于减轻甚至消除人类不合理活动与实现荒漠化的有效防治。     

城乡建设用地增减挂钩中土地增值收益研究——基于土地发展权视角

目前我国城乡建设用地增减挂钩中土地增值收益形成过程与数量模糊不清,农民在城乡建设用地增减挂钩政策实施过程中的土地权益尚未得到有效保障。文章从土地发展权视角出发,综合考虑城乡建设用地增减挂钩中拆旧区与建新区土地增值收益形成过程,从土地自然增值与人工增值等方面构建了城乡建设用地增减挂钩中土地增值收益测算模型,确定了增减挂钩中拆旧区与建新区土地增值收益测算方法,并选择辽宁省典型项目区作为样本进行实证分析。研究结果表明:基于土地发展权理论构建的城乡建设用地增减挂钩土地增值收益测算模型与方法测算结果均有土地增值收益存在,且当建新区用途为商住业用地时形成的土地增值收益高于建新区为工业用地时形成的土地增值收益;测算在增减挂钩中形成的土地增值收益一般在600元/m~2左右。在此基础上提出政策性建议,指出应建立科学的公众参与机制与农民利益保障监督机制,充分尊重农民意愿,从而保障农民权益。     

自然和社会水循环的能量驱动机制及其综合评价

为揭示流域自然水循环和社会水循环演变动力机制，基于自然水循环和社会水循环能耗过程解析，研究了能量输入与水循环通量的定量关系。在剖析能量驱动水循环的物理基础、科学内涵和驱动过程的基础上，提出了自然水循环驱动能量和社会水循环驱动能量的评价方法，并在包括海河流域在内的10个全国一级流域应用。结果表明：相变和位移是水循环运动的本质，不同能量对水循环驱动方式具有一致性，单位面积社会水循环与自然水循环的驱动能量比能够反映人类对流域水循环的干扰程度；2020年10个一级流域中海河流域单位面积社会水循环与自然水循环驱动能量比最高(0.19),西南诸河流域最低(0.02),1980—2020年海河流域单位面积社会水循环与自然水循环驱动能量比平均为0.21;人工能量过度输入导致水循环加速是引发社会水系统失衡的主要原因，调控社会水循环输入能量是维系健康水循环的关键。     

基于耦合模型的流域污染负荷分配实例

流域污染负荷分配是实施流域精细化管理的重要措施。在指标选取过程中,为了定量描述评价指标对流域污染负荷分配的重要性,引入随机森林算法对各指标作重要性评价,依据重要性程度筛选涵盖全部影响因素的评价指标,并进一步确定各指标权重。将评价指标体系与环境基尼系数模型相结合,构建污染负荷分配耦合模型,并以清潩河流域(许昌段)为例,制定基于控制单元的COD负荷分配方案。结果表明,满足重要性评分要求的指标分别是居民人均收入、单位GDP污水产生量、工业企业水消费量、地表水资源量、控制单元面积,评分分别为13.97、9.65、8.77、5.21、1.09。依据耦合模型制定的2020年清潩河流域(许昌段)各控制单元COD负荷分配方案中,控制单元QYH-3的削减量和削减率均最大,分别为617.14t/a和30.44%。分配方案基本符合流域实际,结果较为科学合理。     

基于小波和ARIMA的黄山市年降水量分析及预测

为研究区域降水时间特征,提高年降水量预测精度,采用Morlet小波对黄山市1957-2016年的年降水量周期进行分析,并基于1957-2011年的年降水量构建了ARIMA模型和小波与ARIMA组合模型,分别对该市2012-2016年的年降水量进行了预测及对比分析。结果表明:黄山市近60a年降水量主要受28a、13a、5a的周期波动影响;采用ARIMA及组合模型预测2012-2016年年降水量的平均相对误差绝对值分别为19.8%和12.3%,组合模型的拟合和预测效果更优;两种方法对2012年、2015年和2016年的年降水量预测误差均较大,可能是这几年降水受ENSO事件影响,降水机制异于常年,致模型预测误差较大。结果可为区域中长期水文预报提供科学依据,对区域旱涝灾害预警管理具有一定应用价值。     

江苏南水北调供水区水质驱动因素分析

为确定影响江苏南水北调供水区水质的关键因素,开展江苏南水北调供水区的水质驱动力研究。立足江苏南水北调区域特点,针对水质污染治理成效,从经济社会发展水平、产业发展规模、水资源承载能力、典型污染物排放规模、水污染治理投资、生态环境政策6个方面选择驱动因素,建立24个自变量表征指标系。运用Step-Wise回归分析方法,得出水质驱动因素最优回归方程,结果表明:生活服务业用水量和COD区域排放量对水质影响最显著;在正向驱动因素中灌溉渠系水利用率及区域水污染治理投资对水质的影响最大。据此提出针对性水质改善对策建议,包括:分类量化污染排放当量及其长效管理责任,"倒逼"地方政府加大水污染治理投资;通过提高水价促进农业节水,减少农业污染物的携带性排放;优化水污染管制政策,严禁生活服务业污水直接排放;强化河道内源治理,控制淤积性污染扩散等。     

京津冀水-能源-粮食耦合系统安全评价

为实现京津冀水-能源-粮食协同合作，从可靠性、协同性和韧性3方面选取31个指标构建水-能源-粮食耦合系统安全评价指标体系，分析了2000—2020年京津冀水-能源-粮食耦合系统安全水平，并基于Copula函数计算联合风险概率。结果表明：2000—2020年京津冀水-能源-粮食耦合系统安全指数整体呈现上升趋势，其中北京年均指数最高，达0.63,河北最低，仅为0.48;各区域间可靠性水平无显著差异，均呈现较差水平；人均水资源量、人均能源消费量、地下水供水占比、二氧化碳排放量等是影响水-能源-粮食耦合系统安全的主要障碍因子；京津冀可靠性、协同性和韧性三维联合达到较安全水平的概率为0.723,不均衡发展会影响整体水-能源-粮食耦合系统安全。