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太湖流域重污染区主要水污染物总量控制 总被引：9，自引：1，他引：8
太湖流域产业、人口集聚,水环境污染已经成为整个太湖流域经济可持续发展的制约因素之一,为解决经济发展引起的环境问题,对污染物排放实行总量控制至关重要.为此以太湖流域梅梁湾、竺山湾上游集水区域(重污染区)为研究区域,全面调查区域社会经济、产业结构、土地利用以及各类污染源现状,构建重污染区套网格水文、水质数学模型,计算区域水环境容量与污染物削减量,依据水功能区划与水域面积分配到各镇(街道),确定重污染区以镇(街道)级为基本单位的分阶段总量控制目标,制订主要污染物控制与负荷削减综合系统方案,提出2015年各类污染源重点工程措施,方案实施后区域河网水质平均达标率达80%,为太湖流域水环境管理提供技术支撑. 相似文献
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随着发达地区经济社会的快速发展,水污染物排放量急剧增加,甚至超出区域水环境容量,致使水环境不断恶化,并成为制约区域经济社会发展的重要因素.本文综合考虑水环境容量供给能力和需求状况两方面要素,以流域为基本评价单元,采用综合分区技术和矩阵向量模型,构建水环境容量总量指标分配方法,并以无锡市区为例提出水环境容量的多情景配置方案.在此基础上,引入基尼系数方法测度不同方案的公平性,据此进行情景方案的优选.总体上,中心城区及东北部地区配置较大的环境容量,位于太湖上游的西部和西北部地区以及望虞河沿线地区环境容量供给能力较低,配置较少的环境容量.研究结果可为协调区域产业发展与水环境关系、制定差别化的产业准入政策提供科学依据. 相似文献
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引调水是改善平原河网地区水环境的重要方法之一,通过构建太湖流域走马塘东南片平原河网区一维水动力水质数学模型,研究不同引调水方案对区域水环境改善效果,确定引调水过程中的异质性因子.从决策目标、水质指标、空间指标3个层面综合考虑,构建环境效益与经济效益结合的多目标函数及评价体系,对引调水方案进行评估优选.结果表明:引调水流量较大时,能够在一定程度上改善区域水环境状况,规划方案下引调水5 d后,高锰酸盐指数、氨氮、总磷的平均改善率分别为30.7%、22.2%、26.4%;引调水时,区域河网中不同空间点位、不同水质指标之间的水质改善过程与效果都存在一定异质性;引调水水量、调度模式及污染源分布都会对调水后的河网区水质产生差异性影响;本研究建立的多目标评价体系较现有方法能够有效涵盖引调水中存在的异质性因子,从多个目标层面优选引调水方案,实现水量水质综合优化调控,为平原河网地区水环境长效管理与科学决策提供理论参考. 相似文献
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平原河网多存在河道流动性不强,河道生态流速难以保障的问题,以典型平原河网地区——宁波市海曙区为例,开展野外原型同步监测,以河道分流比、换水率及槽蓄量为研究对象,系统分析引调水工程对河网水动力的调控效果.结果表明:平原河网水动力改善效果与引排水口分布、引水流量密切相关,为保证河网区水体交换良好,引排水口的连线应尽可能贯通整个区域;平原河网换水率在空间分布上具有很强的异质性(4种调水方案下河道换水率极差,最大为190%,最小为75%),引调水工程能够改善分流能力大的支汊的水动力特征,对分流能力小的支汊及断头河的水动力状况帮助不大;河网换水率提高、槽蓄量变化率减小是区域水动力改善的必要条件,海曙区较小的槽蓄量变化率为0.2%左右.本研究分析了河网区的河道输水能力以及换水率,对优化河网概化密度以减小模拟偏差有参考意义,为进一步探究平原河网水动力改善促进水环境质量提升提供基础,利于特殊水动力特征河道治理和区域水环境管控. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2016,(2)
熵模型和理论为城市土地利用及人口空间分布定量描述提供了新的思路,被广泛应用于城市发展定量研究中.然而,最初的空间熵模型并未能体现出城市地理空间异质性,并且大多数相关模型并未将空间离散化,也即距离,这一基本地理要素考虑在内.基于此,本研究建立了一个综合重力和空间离散分布理论的熵模型,以体现距离及空间分布结构对于城市人口和土地利用熵值的影响.模型以相对人口密度空间分布为起点,定义其对总体熵的贡献随距城市中心距离增加而增加,从而使模型能够体现跳跃式土地利用对熵值的影响.此外,人口密度的引入也避免了原模型熵值为负的可能,从而使模型能够区分同样规模土地利用下不同利用模式对熵值的影响.模型分析验证表明改进的重力-空间熵模型较原模型更为合理.研究采用上海市城市建设用地及人口统计历史数据对模型进行验证.结果显示,上海市的土地利用和人口空间分布熵值在过去的30年稳步增长,这与上海市的人口和城市用地变化统计数据变化一致.此外,分区熵值贡献地图显示模型熵值计算结果与各区县城市发展政策及进程一致. 相似文献
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洱海主要污染物允许排放总量的控制分配 总被引：1，自引：0，他引：1
基于环境流体动力学模型EFDC(Environmental Fluid Dynamic Code),建立了洱海湖泊及湖湾的三维水动力水质模型.利用洱海2001 2011年连续11年的水动力水质监测数据对模型进行了率定和验证,模拟结果与实测资料吻合度较好,表明水动力水质模型计算结果较为合理.在考虑水质环境背景浓度的前提下,通过水质模型量化各个入湖排污口对水质控制点的贡献率,并对各水质控制点和入湖排污口的浓度进行约束限制,最终利用单纯形法求解得到各入湖排污口的允许排污量.计算结果表明,北区三条河流弥苴河、永安江、罗时江本身流量相对较大,所以允许排放总量也较大,总氮、总磷和CODMn的允许排放总量分别占到整个洱海允许排放量的47%、53%和49%.洱海主要污染物允许排放总量的控制分配研究对于洱海流域的环境综合整治具有十分重要的意义. 相似文献
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人类活动和社会经济迅速发展导致大量化学品排放进入地表水环境,对水生生态系统和人类健康产生诸多不利影响,如何从众多的化学品中筛选识别出具有潜在危害的优先污染物是水污染治理和管控的关键.本研究基于污染物环境暴露水平、持久性、生物累积性、生态风险和人体健康风险5个评价参数,构建多指标综合评分法定量筛选识别地表水环境优先污染物类别,并应用于涨渡湖水体中优先污染物清单的建立.污染物环境暴露水平基于靶向分析综合考虑了污染物环境实测浓度和检出频率.目标污染物持久性和生物累积性毒害性参数分别采用生物降解系数和正辛醇-水分配系数来表征.此外在物种敏感度分布法和评估因子法的基础上计算生态风险熵以定量表征生态风险,人体健康风险则由终生致癌风险指数或危害指数来表征.基于该多指标综合评分法可于涨渡湖水体7类151种特征污染物中筛查出41种优先污染物,主要包括11种多氯联苯、8种有机氯农药、6种多环芳烃、4种邻苯二甲酸酯、4种挥发性有机物和8种金属元素.鉴于不同地表水环境污染状况不同,通过多指标综合评分法可建立因地制宜的优先污染物清单,从而有利于形成以保护水生生物和人类健康为最终目标的优先污染物水质基准,为地表水环境污染物管控及治理提供方法学支撑和科学依据. 相似文献
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随着城市化进程的加快，高污染负荷、弱水动力条件、强人工干预导致的平原河网地区河道水质恶化、生态衰退已成为制约城市高质量发展的瓶颈之一。结合太湖流域高度城镇化地区水文水动力特性，构建了水动力-水质耦合模型，模拟了不同情景下河网水动力与水质情况。统筹考虑水质改善、水动力提升、经济成本等多目标，建立了活水调度多目标决策体系，基于模糊层次分析法确定评价体系水质改善、水动力提升与经济成本指标层权重分别为0.390、0.345、0.265，为各指标层设计对应的要素层，并利用模糊综合评价法进行评价。结果表明，针对不同调度情景下水质改善、水动力提升及经济成本等多目标的决策，利用多目标调度决策方法可有效确定效果最佳的工程调度情形。太湖流域高度城镇化地区区域性控制工程对畅流活水效果的影响要远大于锡山区控制工程，运东大包围城市防洪工程调度模式对研究区活水效果的影响最大。比选出的最优活水方案实现的研究区活水效果为水质达标率82%，水质平均提升率31%，Ⅲ类水断面占比61%，平均流速0.10 m/s，较优流速占比39%，滞水率32%。相较于传统的单指标或多指标简单比较的决策方法，多目标调度决策方法更具有综合性、... 相似文献
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废水排污权交易地区交叉补贴的设想是通过建立上下游地区之间的排污权交易模型,将下游地区的排污权交易所得向上游地区转移,解决上游地区对下游地区的二次污染问题,从而减少流域污染.本文在污染权交易基本思路和研究进展的基础上,在并不考虑交易成本的假设下,建立了流域污染总量分配模型和存在收入差别的地区间污染源排污权分配模型,以此来确定污染的总量分配及价格,计算污染权的地区分配及其收益.太湖流域由于经济最为发达,环境问题十分突出,是目前我国最适宜率先实施污染权交易试点的地区,因此假定以江苏省无锡和常州两个相邻城市进行污染权交易作为试点,运用上述模式,以分别计算基准价格、排污权交易量和交易效用,研究结果显示出交易具有明显的经济和环境效应. 相似文献
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苏州平原河网区浅水湖泊叶绿素a与环境因子的相关关系 总被引：33，自引：7，他引：26
运用回归统计方法,研究苏州平原河网区60个浅水湖泊水体叶绿素a与水温、pH、Do、CODMn、TN、TP等环境因子的相关性,建立相应的同归方程,同时分析了湖泊水体叶绿素a的时空分布特征.研究表明,平原河网区浅水湖泊水体叶绿素a含量具有一定的时空差异性,冬季叶绿索a平均含量比夏季低,但冬、夏季叶绿素a含量空间分布具有一定相似性,整个区域呈现较明显的东高两低的分布趋势;湖泊水体叶绿素a含量与理化环境因子水温、pH、DO、CODMn呈显著正相关,水温可能是平原河网区浅水湖泊浮游植物生长的限制性因子:叶绿素a与NO2-N呈显著正相关,与NH4 -N无明显负相关,与NO3-N无显著正相关,与TN无显著相关,而叶绿素a的对数与TP的对数呈一定的正相关,与TN/TP的对数呈显著负相关.平原河网区浅水湖泊可能是一定程度的磷限制性湖泊. 相似文献
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太湖流域望虞河西岸地区氮磷污染来源解析及控制对策 总被引：7，自引：2，他引：5
本文比较全面地调查了太湖流域望虞河西岸地区氮磷污染来源,结果表明:太湖流域望虞河西岸水体氮磷污染严重,氮磷污染物主要来源于生活污染,其氨氮、总氮、总磷排放量分别占总负荷量的60.2%、52.5%和52.9%.工业污染问题突出,纺织印染是污染物排放最大的工业行业.张家港市和江阴市为氮磷污染的主要贡献地.对区域环境容量进行了预测,并提出了氮磷污染削减目标,氨氮、总氮和总磷污染削减率分别达32.4%,51.8%和51.1%.最后,从加大污染综合治理力度、落实河道及生态修复工程、加强环境管理和监控等方面提出了望虞河西岸地区的氮磷污染控制对策. 相似文献
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Water resources management under uncertainty: factorial multi-stage stochastic program with chance constraints 总被引：1，自引：1，他引：0
X. M. Liu G. H. Huang S. Wang Y. R. Fan 《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment (SERRA)》2016,30(3):945-957
Due to rapid growth of population and development of economy, water resources allocation problems have aroused wide concern. Therefore, optimization of water resources systems is complex and uncertain, which is a severe challenge faced by water managers. In this paper, a factorial multi-stage stochastic programming with chance constraints approach is developed to deal with the issues of water-resources allocation under uncertainty and risk as well as their interactions. It can deal with uncertainties described as both interval numbers and probability distributions, and can also support the risk assessment within a multistage context. The solutions associated with different risk levels of constraint violation can be obtained, which can help characterize the relationship between the economic objective and the system risk. The inherent interactions between factors at different levels and their effects on total net benefits can be revealed through the analysis of multi-parameter interactions. 相似文献
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太湖北部梅梁湾水域水质因子聚类 总被引：7，自引：5，他引：7
计算了沿梁溪河河口到太湖湖心断面上１０个监测点１７个水质因子９３组数据的Ｐｅａｒｓｏｎ相关系数和Ｋｅｎｄａｌｌ秩相关系数，进而运用最小距离法进行了因子聚类，正态分布检验和聚类结果表明，采用Ｋｅｎｄａｌｌ秩相关进行了聚类为宜，结果将诸因子聚为五大类：ＴＤＮ，ＴＮ，ＣＯＮ，ＮＯ２－Ｎ，ＮＨ４－Ｎ，ＯＨ和ＣＯＤＭｎ归为一类，ＴＤＰ，ＴＰ，ＰＯ＾３＋４和ｐＨ值归为一类；ＳＳ和ＳＤ归为一类，反映了该水域环境 相似文献
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Y. L. Xie G. H. Huang 《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment (SERRA)》2014,28(6):1555-1575
Water quality management along rivers involves making water-allocation plans, establishing water quality goals, and controlling pollutant discharges, which is complicated itself but further challenged by existence of uncertainties. In this study, an inexact two-stage stochastic downside risk-aversion programming (ITSDP) model is developed for supporting regional water resources allocation and water quality management problems under uncertainties. The ITSDP method is a hybrid of interval-parameter programming, two-stage stochastic programming, and downside risk measure to tackle uncertainties described in terms of interval values and probability distributions. A water quality simulation model was provided for reflecting the relationship between the water resources allocation, wastewater discharge, and environmental responses. The proposed approach was applied to a hypothetical case for a shared stream water quality management with one municipal, three industrial and two agricultural sectors. A number of scenarios corresponding to different river inflows and risk levels were examined. The results demonstrated that the model could effectively communicate the interval-format and random uncertainties, and risk-aversion into optimization process, and generate a trade-off between the system economy and stability. They could be helpful for seeking cost-effective management strategies under uncertainties, and gaining an in-depth insight into the water quality management system characteristics, and make cost-effective decisions. 相似文献
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水闸建设对河流产生阻隔作用，改变了河段水流形态，污染物输运及水质时空分布也随之发生改变，进而可能对水环境容量产生影响。本研究以拉萨河城区段为研究对象，考虑水闸建设对水动力学条件的影响，在利用平面二维模型进行水动力-水质模拟的基础上，计算分析了水闸建设前、后COD的水环境容量，探讨了连续水闸建设对河流水环境容量的影响。研究成果表明，水闸修建对水环境容量的影响主要有两个方面：一是水闸蓄水后，水体由流动转变为相对静止的状态，闸前水流流速减缓，水深增加，影响污染物的扩散，降低污染物降解系数，进而影响污染物降解过程；二是水闸蓄水会使污染物在库区滞留，使污染物滞留时间增加，从而提高污染物的降解量。拉萨河水闸修建后，因水闸蓄水影响，流速减缓，污染物向河道中央扩散受阻，易聚集于排污侧；与天然河道相比，蓄水区河段平均流速由0.34 m/s下降至0.10m/s，平均水深由0.6 m增大至2.0 m,COD降解系数由0.12 d-1下降至0.04 d-1，下降约67%，污染物滞留时间增大为原来的3倍左右。计算结果表明，在两种影响的综合作用下，1个水闸使研究河段CO... 相似文献
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The relationship among the population, economy and water resources is complex, and the contradictions and conflicts will appear and aggravate with the rapid development of economy and society in Northeast China. Based on the statistical analysis of the available data, this paper depicted the static distribution characteristics of the population, economy and water resources of Northeast China in 2011. It was found that the spatial distribution of the population, economy and water resources was unbalanced in Northeast China. The water resources mismatched with the population and economy. The population and economy were relatively dense and developed in the southwestern part of Northeast China respectively, while the water resources was relatively scarce. However, the situations in the northern part of Northeast China were opposite to those in the southwestern part. The population-economy inconsistence indexes of the cities in northern part of Northeast China showed a significant trend of spatial aggregation and heterogeneity. The cities with lower (<1.5) and higher (>1) inconsistence indexes all faced the problem of water resources shortage. Applying geometric gravity center method and grey correlation model, the result indicated that there was relatively high spatial relevance and the relative deviation among the spatial dynamic distributions of the population, economy and water resources was large. The gravity centers of economy and per capita average annual total water resources moved westward, while the gravity center of population gravity center moved eastward in the period of 1997–2011 in Northeast China. It must be noted that, the migration trend of the economy gravity center was more significant than those of the population and water resources. 相似文献
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A random walk model to describe the dispersion of pollutants in shallow water is developed. By deriving the Fokker-Planck equation, the model is shown to be consistent with the two-dimensional advection-diffusion equation with space-varying dispersion coefficient and water depth. To improve the behaviour of the model shortly after the deployment of the pollutant, a random flight model is developed too. It is shown that over long simulation periods, this model is again consistent with the advection-diffusion equation. The various numerical aspects of the implementation of the stochastic models are discussed and finally a realistic application to predict the dispersion of a pollutant in the Eastern Scheldt estuary is described. 相似文献
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Ping Guo Xiaohong Chen Mo Li Jianbing Li 《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment (SERRA)》2014,28(6):1601-1612
A fuzzy chance-constrained linear fractional programming method was developed for agricultural water resources management under multiple uncertainties. This approach improved upon the previous programming methods, and could reflect the ratio objective function and multiple uncertainties expressed as probability distributions, fuzzy sets, and their combinations. The proposed approach is applied to an agricultural water resources management system where many crops are considered under different precipitation years. Through the scenarios analyses, the multiple alternatives are presented. The solutions show that it is applicable to practical problems to address the crop water allocation under the precipitation variation and sustainable development with ratio objective function of the benefit and the irrigation amount. It also provides bases for identifying desired agriculture water resources management plans with reasonable benefit and irrigation schedules under crops. 相似文献