河流生态环境健康评价方法研究

阐述了河流生态健康的涵义，探讨了国内外河流生态健康评价方法。在此基础上提出了以水文、水质、水生生物、河流形态结构和河岸带为要素的河流生态健康评价指标体系，以层次分析法为基础，建立评价指标因素集；评价指标的无量钢化；确定指标权重，得出河流生态系统健康评价的综合指数为。并以海河水系为例进行了分析研究，结果表明海河生态处于不健康状态。     

大汶河流域复合水系统评价指标体系的构建

在阐明流域复合水系统开发利用与保护管理指标体系的研究目的和原则的基础上,初步构建了包含目标层、领域层、准则层和指标层的四阶递阶层次指标体系,并根据大汶河流域复合水系统的现状和特点,运用层次分析法和重要性指标筛选方法对指标进行了筛选,最终确立了涵盖水资源、社会经济和生态环境方面4个领域、10个准则、23个指标组成的指标体系。该指标体系是依据大汶河流域的现状建立的,并汇总了专家对于各指标相对重要程度的打分,能够全面客观地反映大汶河流域复合水系统开发利用与保护管理情况。     

挠力河流域水基系统健康评价及指标体系研究

水生态环境遭到不同程度的破坏,流域健康状况越来越受到重视。水基系统的提出为流域健康评价提供了新的理论框架。现以挠力河流域为研究基点,根据其国家农产品主产区的特点,在水基系统的理论框架下,研究了适合该流域的健康评价等级标准,并依据指标选取5项原则、流域的自然经济状况构建了挠力河流域的水基系统健康评价指标体系。筛选了以农业生产和可持续发展为主导的评价指标集,分析了特定指标对该研究区域的适用性。所建立水基系统健康评价体系和指标集可为挠力流域的可持续发展提供技术支持。     

河流健康评价体系研究

在河流健康内涵分析的基础上,针对河流的自然功能、生态环境功能和社会服务功能,根据河流的基本特征和个体特征,建立由共性指标和个性指标构建的河流健康评价指标体系,并提出由河段至河流整体的评价方法。以西江为例,对建立的指标体系、评价方法进行了验证应用。成果为河流健康的定量评价、促进河流的科学管理提供科学依据。     

河流健康评价:内涵、指标、方法与尺度问题探讨

基于国内外最新研究进展,从河流健康的概念、评价方法、指标体系和尺度等方面综述了河流健康问题。大部分学者倾向于从河流的自然属性和社会属性来定义河流健康;河流健康评价方法包括模糊综合评价法、综合健康指数法和综合指标体系法,其中综合指标体系法是目前国内主要采用的评价方法;河流健康评价指标体系包括水文特征、水质参数、生物指标、河岸带指标、河流形态和社会服务状况6个方面,国内外指标体系存在着差异;探讨了河流健康评价尺度效应研究和尺度转换方法。最后阐述了河流健康评价中存在的概念、指标、尺度转换和评价结果运用等方面的问题。     

贾鲁河流域郑州段水域生态系统健康评估

为了确定贾鲁河流域郑州段水域生态健康的主要制约因子,以为水域生态系统修复提供参考,采用综合指标体系法,在环境保护部《流域生态系统健康评价技术指南(2013试行)》基础上,制定贾鲁河流域郑州段水域生态健康评估的指标体系,结合遥感解译、采样监测及实际调查数据,对区域内4个评价单元进行了水域生态系统健康评估。结果表明,贾鲁河流域郑州段水域生态健康整体处于"较差"水平,上游索须河和源头段水域生态健康状况优于中下游的市区段和中牟段,主要限制因子为河道连通性,其中市区段水质状况指数影响更显著;水域生态系统健康压力主要来源于水资源开发利用强度和生态需水保证率。贾鲁河流域郑州段水域生态修复应重点从补充生态需水、保障河道连通性和控制入河污染物3方面展开。     

湿地生态系统健康评价研究进展

对湿地生态系统健康评价,将为生态系统健康诊断和生态修复提供决策依据。本文归纳了湿地生态系统健康的概念,回顾了国内外湿地生态系统健康评价的历史和现状,按照湿地特征、湿地功能和社会经济指标等三方面指标对湿地生态系统健康评价指标进行分类和归纳,并指出了目前湿地生态系统健康评价存在的问题及今后的研究趋势。     

河流生态环境需水及其健康评价研

将河流生态环境需水分为河流基本生态需水量、河流水污染防治需水、河流水面蒸发生态需水量、河流输沙需水,讨论了实现河流各项功能目标的各部分估算方法;提出了河流生态环境需水的阈值确定原则和方法,以及生态系统健康评价指标和评价标准;为河流健康评价提供了理论依据,对于提高河流健康评价的有效性及河流综合管理能力具有重要意义。     

不同计算方法下犁耕效果评价指标权重差异分析

为寻求最适合分析犁耕效果评价指标权重数值的方法,在田间试验取得犁耕效果评价指标测量值的基础上,采用层次分析法的Excel表公式计算法、MatLab特征向量法、yaAHP软件求解法等3种方法求得到各犁耕效果评价指标权重数值及一致性比率。结果分析表明:3种方法求得犁耕效果各项指标的重要程度排序均为耕深稳定性>土垡破碎率>植被覆盖率>入土行程>耕宽稳定性;但权重值存在微小差别,一致比率分别为0.0463、0.0226、0.0225;yaAHP软件求解法得出的权重值更为精确可靠。分析可知:此3种算法均能求得犁耕效果评价指标的权重排序及权重值,可为农业机械适用性评价指标由定性评价转为定量评价提供参考。     

长潭河流域水文模型的建立和应用

结合时变增益非线性产流模型与水箱模型的概念，建立了一个两层结构的水文模型。上层采用时变增益产流模型模拟地表产流，下层采用水箱模型综合模拟壤中流与地下径流，上下两层分别应用Nash单位线和线性水库调蓄方法进行汇流计算。该模型共有6个参数（产流模型与汇流模型分别包含3个参数）。产流模型参数采用SCEUA全局优化算法自动率定，汇流模型参数采用主观优化方法（即实测资料推求及人工调试）确定。以湖南省长潭河流域为对象进行水文模拟应用研究，结果表明尽管模型结构简单，但是能够取得比较好的模拟效果，说明模型比较可靠。     

大渡河流域分布式水循环模型开发研究

大渡河流域是我国西南水电开发总体布局的重要靶区,也是南水北调西线工程的重要水源区.采用分布式水分能量传输模型(WEP模型),在地理信息技术的支撑下,构建了大渡河流域具有物理机制的分布式水循环模拟模型.模型水平单元为5 km×5 km的网格,采用马赛克法对单元的内的土地利用及植被分异进行处理;在垂直方向上,该模型可有效模拟冠层截流、填洼产流、入渗、植被蒸腾、水面和裸地蒸发垂直水循环要素过程.模型具有较好的模拟精度,在校正和验证期模型模拟误差(泸定站)均小于5%,Nash效率均在0.8以上.该模型可为区域水资源评价、生态影响评价等提供直接支撑,可为流域水电梯级开发调度和西线工程的运行调度提供支撑.     

石羊河流域水资源使用权分配模型研究

根据水权概念及分配原则,从2个层次划分水资源使用权:依据生态用水保障原则、公平性和高效性等原则,从宏观层次建立水资源使用权分配简化模型;在分析宏观经济、供需平衡、现状用水的基础上,从宏观和微观2个层次建立水资源使用权分配复杂模型。以石羊河流域为例,分析模型各自优缺点,结果表明,简化模型较为简单,计算速度较快;复杂模型不仅能分配不同地区,而且能分配不同行业水资源使用权,计算结果更为合理。     

石羊河流域生态环境质量评价研究

从水环境，绿洲及植被，土壤盐渍化及土地沙漠化方面建立了流域生态环境质量评价指标体系，并采用改进的灰色关联投影法与评价等级结合的方法对流域内行政分区的古浪县、凉州区、金昌市和民勤县的生态环境质量进行了评价。评价结果表明：古浪县为一般，凉州区和金昌市较差，民勤县为恶劣，且处于恶劣和非常恶劣的边缘。评价结果与实际情况一致，说明该评价指标体系和评价方法具有一定的合理性和科学性。     

新安江模型在浑河流域上的应用

新安江(三水源)模型应用于南方湿润和半湿润地区时一般为跨年度的连续计算,但是在北方地区,特别是东北地区,由于受到特定气候条件的限制,一般只做汛期(6～9月)连续计算,而不做全年的连续计算.根据浑河流域的水文特性,以浑河北口前流域为例,应用新安江(三水源)模型模拟日径流过程,做全年的日径流预报,预报结果均达到乙级标准以上.结果表明新安江(三水源)模型可用于北方半湿润地区的全年径流预报,推进了新安江模型在北方地区的应用.     

HEC-HMS模型在四川省清溪河流域山洪预报中的应用

山洪灾害往往给山区人民生命财产、自然环境等造成了极大的损害,降低山洪灾害的有效途径之一是实现基于降雨径流模型的实时预报预警系统。选取四川省山洪易发流域-清溪河流域为研究区,通过GIS技术,结合流域DEM、土壤及土地利用数据提取流域信息,构建HEC-HMS降雨-径流模型进行流域山洪预报。根据降雨径流形成过程,分别采用SCS-CN曲线法、SCS单位线法、指数退水法和马斯京根法进行计算产流、坡面汇流、基流和河道汇流四个部分。选取6场洪水进行模型参数的率定,4场洪水进行模型验证。模拟结果表明:Nash效率系数均值为0.792,相关系数均值为0.84,峰现时差均在3 h以内,合格率为90%,该模型对清溪河山洪预报具有较好适应性,可为四川省中小河流域山洪预报提供借鉴和参考。