天津北三河水系雨洪水资源潜力的估算及其应用

基于资源水利的理念,以雨洪水资源为研究对象,针对其动态性分别引入理论潜力、可实现潜力、现实潜力及待开发潜力的概念及算法。以天津北三河水系为典型区域,分别计算了各流域和整个水系的各个频率年的自产水量、理论潜力、可实现潜力,给出了各频率来水情况下雨洪水资源潜力的年内分配过程,并以待开发潜力为主要关注对象,对其进行频率分析,计算得到50%、20%、10%、5%各频率年下的待开发潜力值依次为4.42×10⁸m³、12.96×10⁸m³、20.02×10⁸m³、27.35×10⁸m³,为以后的雨洪水资源利用模式的制定提供了依据。     

黄河中游水土保持措施的减水减沙作用研究

本文对黄河中游河口至龙门区间以及泾河、北洛河、渭河流域水土保持措施保存率、保存面积以及水土保持坡面措施和淤地坝减水减沙作用的计算方法进行了研究,并用之于实际计算。结果表明：1970年～1996年,河龙区间及泾河、北洛河、渭河流域水土保持措施年均减少径流5.456×10.8m³,年均减沙2.23810⁸t,分别占对应区间及流域多年平均来水来沙量总和的4.6%和22.9%;水土保持措施减水减沙量依时序递增;每年可为黄河下游减少淤积1.57×10⁸t,减少冲沙用水45×108m³。1970～1996年河龙区间淤地坝年均减水减沙量分别占水土保持措施年均减水减沙总量的59.3%和64.7%;河龙区间淤地坝的减水减沙作用随着时间的延续呈明显的下降趋势,具有时限性及非持续性,据此提出黄河中游地区生态保育对策。     

青海省陆地生态系统碳汇潜力及空间特征

青藏高原是中国陆地生态系统的一个重要的碳汇功能区，但其碳汇强度及潜力的估算存在很大的差异，不利于区域碳中和目标的实现。基于涡度相关技术观测的原生高寒草地生态系统CO₂通量的40个站点年数据，结合2000年～2018年的年均气温、年均降水和年最大归一化植被指数(NDVI_m)等因子，构建增强回归树模型以研究青海省陆地生态系统碳汇潜力及空间特征。结果表明增强回归树模型能够较好地模拟原生高寒草地碳汇强度的时空变异(R²=0.61)，碳汇强度的观测值与模拟值的均方根误差和平均绝对误差分别为33.78 g C/m²和26.63 g C/m²。年均气温和NDVI_m是高寒草地碳汇强度时空变异的主要影响因子，二者的相对贡献分别为48.6%和39.0%。青海省陆地生态系统每年的碳汇潜力平均为44.82±22.57 g C/m²(平均值±标准差)，高值区集中在海北州的中部及黄南州、果洛州和玉树州的东南部，低值区分布在海西州、海南州和海东市。青海省陆地生态系...     

海南省水资源供用价格分析

海南省目前工业用水价格为0.85元～1.75元/m³,城镇生活用水为0.80元～1.75元/m³,农田灌溉用水价格多以面积为单位计价,300元～480元/（hm²/年）之间,地下水用水加收0.20元/m³资源费。海南省各市县工业用水和城镇居民生活用水可承受水价分别为：1.22元～2.05元/m³、1.20元～1.95元/m³,除了三亚市、临高县城镇居民生活用水可承受水价稍高于现价外,均在可承受能力之内,仍有提价的空间。海南省当前的水资源供用价格所面临的主要问题是水价分摊和水价制定不能适应市场,城镇生活污水处理跟不上用水需求的增加,农业水价普遍较低,田间灌溉普遍采用大水漫灌方式,水资源浪费较大。通过提高城市污水处理费征收标准,推行阶梯式水价,逐步完善海南省水资源供用价格体系。     

基于效用函数的阶梯式自来水水价模型

阶梯式水价在节约用水,提高水资源利用和分配效率上具有重要的意义,在很多城市的自来水供应中都计划采用阶梯式水价,现有的水价模型基本上都没有考虑阶梯式水价,因此推行阶梯式水价在理论上也就有一定的盲目性。根据经济学的观点,将自来水按照用水量的多少分为不同的阶梯,在名义上视为不同的商品,在效用函数的基础上,根据线形支出系统理论,建立模拟阶梯式水价和用水量之间关系的模型,为实施阶梯式水价提供理论依据。并以北京市为例,利用本文所建立的阶梯式水价模型,模拟了阶梯式水价的实施所产生的节水效果。假设实行3个阶梯上的水价,年消费量在30m³以下水价为2.5元/m³,年消费量在30m³到50m³水价为5元/m³,年消费量在50m3以上水价为25元/m³,如果该水价执行后2000年的人均年用水量可以从46m³减少到36.4m³,人均用水减少量22%,同时还保证了居民的基本生活用水。     

宜黄地区本溪组天然气成藏特征

<正>宜黄地区构造位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东南部,北侧毗邻靖边气田,行政区划隶属陕西省延安市宜川县、黄龙县。2012年JT3井本溪组、太原组、山2段、盒8段合试,日产气0.5883×10 ⁴m ³/d,获得工业气流;2014年A4井在本溪组钻遇气层7.6m,试气日产气2.2206×10⁴ m³/d;2015年A32井在本溪组试气获8.8928×10⁴ m³/d的高产气流,逐渐显现出鄂尔多斯盆地东南部古生界石炭系本溪组天然气勘探潜力。本溪组作为鄂尔多斯盆地天然气勘探重要层系,     

1989—2019年陕西省作物生产水足迹时空演变与节水潜力评价

【目的】陕西省是中国重要的粮油果基地,却大部分地处半干旱区,有限的水资源是制约当地经济社会可持续发展的最大刚性约束。作物生产耗水及节水潜力定量评价是农业适水发展与绿色高效节水的基础性工作。【方法】本文基于1989—2019年陕西省地级市尺度10种主要作物在灌溉、雨养条件下作物生产蓝水足迹(灌溉水消耗)、绿水足迹(有效降水消耗)和灰水足迹(稀释污染负荷所需水量)时空演变特征,推演典型年作物生产工程节水潜力和真实节水潜力。【结果】结果显示：(1)近30年陕西省各作物生产消耗型水足迹均呈整体下降趋势,同一作物生产水足迹在市际间存在较大差异。省平均苹果生产消耗型水足迹下降幅度达91.3%;各市间小麦生产消耗型水足迹差异值可达3.41 m³/kg,同时,苹果和油菜籽生产灰水足迹呈上升趋势。(2)省作物生产消耗型总水足迹在2019年达160.55亿m³/a,较1989年微降1.8%;玉米、小麦和苹果贡献了省作物生产消耗型总水足迹的80%以上。(3)陕西省作物生产工程节水潜力、蓝水真实节水潜力和绿水真实节水潜力分别可达62%、68%和49%。【结论】陕西省...     

城乡居民膳食结构变化对中国水资源需求的影响——基于营养均衡的视角

随着收入的持续增长和城镇化的快速推进,中国居民的膳食结构不断发生变化,整体向增加高耗水的动物性食物消费趋势转变,不断加剧中国本已稀缺的水资源的压力。本文基于水足迹理论,利用城乡居民人均食物消费量和单位重量食物虚拟水含量数据,首先测算了城乡居民实际食物消费模式（S1）与膳食指南推荐的平衡膳食模式（S2）下的食物消费水足迹,比较分析两种膳食结构水足迹的构成和变化特征;然后基于两种膳食模式（S1、S2）和两种人口规模（2018年、2030年）构建了4种情境,估算未来人口规模和膳食结构变化下的城乡居民食物消费水足迹。结果表明：①1985—2018年,中国城乡居民人均食物消费水足迹均呈上升趋势,具体表现为人均植物性食物耗水量的减少和动物性食物耗水量的增加;②人口规模和膳食结构是食物消费水足迹变化的主要驱动因素,实现平衡膳食模式的膳食结构对食物消费水足迹变化的作用超过人口规模;③营养均衡目标下膳食结构变化将导致城镇居民食物消费水足迹增加1094.9亿m³,农村居民食物消费水足迹增加907.1亿m³;人口规模变化将导致城镇居民食物消费水足迹增加929.4亿m³,农村居民食物消费水足迹减少615.4亿m³,两个因素的共同作用将导致城镇居民食物消费水足迹总量增加2024.3亿m³,农村居民食物消费水足迹总量增加291.7亿m³,食物生产水资源的短缺局面进一步加剧。本文为未来通过调整食物消费结构途径降低食物生产水资源消耗提供了初步的研究视角,同时对引导中国城乡居民均衡营养饮食具有重要意义。     

城市雨洪模拟与年径流总量控制目标评估——以北京市未来科技城为例

伴随城市化进程加快,硬化地表面积的增加,城市降雨径流过程已发生明显变化,导致洪涝问题突出。城市雨洪模拟是当前城市水文学研究热点和难点之一,也是城市洪涝防治、海绵城市建设评估的关键技术手段。本文选取北京市未来科技城为研究区,利用SWMM模型构建城市雨洪模型,模拟不同降雨条件下地表和管网径流过程;依据不同场次雨型设计年径流总量控制目标对应的降雨过程,并驱动已构建的雨洪模型,评估现状地块下年径流总量控制目标实现情况;据此,提出不同海绵措施的空间布局以实现年径流总量控制目标。结果表明：城市雨洪模型模拟精度较高,洪峰流量误差在8~26%之间,而峰现时间误差为-8%,-1%和0。现状地块条件未达到北京市年径流总量控制目标（80%）;采用在道路、建筑和绿地分别增设透水铺装、绿色屋顶和下沉式绿地,并分别按20%,40%和40%的方案比例分配时研究区90%的地块均可达到年径流总量控制目标,还增加1.79万m³可利用水量。本文既可为海绵城市年径流总量控制目标的评估提供参考借鉴,也可为城市海绵措施布局优化等提供决策依据。     

灵武市庙梁子沟流域沙漠绿洲农区典型区建设思考

灵武市庙梁子沟流域受自然条件影响,土地沙漠化趋势逐年加重,严重威胁着下游群众、东干渠和几万亩良田的农业生产安全。将灵武市庙梁子沟流域选择为沙漠绿洲农区典型区,对加大该区域水土流失治理力度,改善当地生态环境具有十分重要的作用,同时有利于探索健康长效的沙漠化治理模式。     

黑龙港流域水资源现状及雨洪资源利用的探讨

黑龙港流域及运东地区是海河流域七大水系之一,水资源严重匮乏。从流域社会、经济及生态环境的发展出发,加强雨洪资源利用是必然要求。     

西伯利亚淡水资源格局与合作开发潜力分析

淡水是人类生存的基础,也是全球战略性资源。总面积为969万km²的俄罗斯西伯利亚地区,拥有蓄水量占全球地表淡水资源总量约22%的贝加尔湖,以及总长度约500万km的河流和多座大型水库,其中叶尼塞河、勒拿河、鄂毕河等大型河流的水资源量极为丰富。据分析,该地区多年平均地表水资源量为2.35万亿m³,占全俄水资源总量的55%;水能资源蕴藏量为1.556万亿kW·h,占全俄65%;水运资源量为5.65万km,占全俄55.8%。尽管该地区水资源丰富,但由于人口稀少（不足2400万人,仅占全俄总人口的16%左右）,水资源利用程度低,具有很大的开发潜力。西伯利亚山区河流水量丰沛,水能开发及水电发展具有广阔的前景。随着全球变暖,西伯利亚平原区河流的结冰期变短,航运价值不断提高。同时,在俄罗斯西伯利亚周边地区严重缺水的背景下,通过虚拟水贸易或跨流域调水,向中亚、蒙古和中国北方地区输送淡水资源具有重要的战略意义,将推动这一地区的经济与社会协同发展。随着“一带一路”倡议和“中蒙俄经济走廊”的规划实施,中蒙俄三方在水资源与水电能源等方面的合作具有广阔的前景。     

2014年北京地区一次严重雾霾过程的气象要素变化特征分析

2014年北京地区发生了一次严重的雾霾天气过程,时间为10月7日—11日,文章对此次严重雾霾天气过程北京地区的地面PM₁₀和PM_2.5变化特征和气象要素变化特征进行了分析研究。研究表明：严重雾霾期间北京地区PM_2.5、PM₁₀浓度较高,最大值分别为300μg/m³和353μg/m³。9日温度为16℃,相对湿度84%,平均位势高度为1 540 gpm～1 560 gpm,平均水平风速1 m/s～2 m/s, Omega为-0.25 pascal/m～0 pascal/m。高温、高压、高相对湿度和低风速有助于二次气溶胶的形成,吸湿性使气溶胶粒子增大,散射能力增强,大气能见度降低,雾霾严重。     

基于地理加权回归克里金的中国区域PM2.5浓度插值

针对常规的PM_2.5浓度预测模型难以同时处理PM_2.5分布的空间非平稳性和空间自相关性问题,结合空气污染物、气象数据、全球导航卫星系统(GNSS)天顶对流层延迟,分析PM_2.5与这3类因子的相关性;选取其中与PM_2.5浓度显著相关的因子作为建模的辅助因子,建立了顾及多因子影响的地理加权回归克里金(GWRK)模型,进行中国区域PM_2.5浓度插值。结果表明,GWRK模型的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、平均相对误差(MRE)、相关系数(r)分别为6.49μg/m³、13.64μg/m³、15.92%、0.85;除RMSE略逊于地理加权回归模型外,其余精度指标比反距离加权(IDW)、克里金、地理加权回归方法均有比较明显的提高。     

某燃煤电厂烟气超低排放技术路线设计

某燃煤电厂执行超低烟气污染物排放标准，最终烟气中NO_x、SO₂及粉尘浓度分别为20 mg/Nm³、10 mg/Nm³及1 mg/Nm³。文章简述了该工程中脱硝、脱硫及除尘设备的技术路线及基本参数，可为其他火电企业提供参考借鉴。     

县域村镇建设资源环境承载能力评价及人口合理规模测算——以江西省永丰县为例

资源环境承载能力研究是现阶段中国国土空间规划和乡村振兴规划中重要的基础工作,而以往的承载能力研究多是面向大区域尺度,专门针对村镇建设的承载能力评估比较少。本文在总结前人研究的基础上,以自然资源部最新公布的国土空间规划“双评价”技术指南为基准,探讨了县域尺度面向村镇建设的资源环境承载能力评价方法,选取的案例区为地处江南丘陵地区的江西省永丰县。通过永丰县村镇建设特点及其资源环境限制因素的初步评判,建立了以土地、地质灾害、生态为主要限制因子的种植业和村镇建设不适宜区判定的指标体系,划分了以行政村为基础单元的村镇建设适宜类型,测算了高开发强度和平均开发强度两种情景下的全县人口合理规模。研究结果表明：①永丰县种植业和村镇建设不适宜区面积分别为1779.77 km²和1838.68 km²,剔除重叠面积后为1838.94 km²,占全县面积的67.81%。②按照各村不适宜区面积、现状人口、村镇建设的情况,全县216个行政村可被分为生态保护重点村、种植业发展重点村、中心集聚重点村和其他村4大类。③当地高开发强度和平均开发强度情景下,全县耕地种植业可承载的最大人口规模分别为135.38万和140.10万人。④按照人均建设用地100、140和200 m²测算,高开发强度情景下,全县村镇建设用地可承载的人口数量分别为84.05万、60.04万和42.03万人;平均开发强度情景下可承载的人口规模分别为54.61万、39.01万和27.31万人。本文研究结果可为现行“双评价”技术指南的应用与完善提供案例支撑,也可为永丰县实施乡村振兴和村镇规划提供参考依据。     

北京市供暖季住宅建筑新风系统使用行为分析

新风系统是改善住宅建筑室内空气品质的良好解决方案,研究新风系统的使用行为至关重要。本研究以13户北京市的住宅为研究对象,对新风系统的使用行为进行了实地测量。在供暖季新风系统为间歇性开启,日均开启时长为17.5小时。基于日均开启时长,确定了两种典型新风系统使用行为：经济型家庭和传统型家庭,使用新风系统家庭的日均室内PM_2.5浓度(16.19μg/m³,12.30μg/m³)低于未使用新风系统家庭(46.1μg/m³),室外PM_2.5浓度是住户使用新风系统的驱动因素。该研究为评估新风系统使用行为提供了准确的实测数据,也为进一步研究新风系统使用行为提供了参考。     

市场经济条件下榆林沟流域农业资源开发对策

本文分析总结了黄土丘陵沟壑区第三副区、黄河中游第四期试点流域——庄浪县榆林沟农业资源开发向市场经济转化的条件及资源开发现状，阐述了今后农业资源开发的指导思想，提出了加强农业资源开发的对策措施。     

基于GF-1 WFV影像的丰宁县植被地上碳储量估算

陆地植被碳储量的定量估算及其空间分布研究有助于了解区域碳平衡,为增汇减排管理及可持续发展提供科学依据。本文以河北省丰宁县为研究区,结合新型国产高分遥感影像GF-1 WFV 和2015年同步野外实测数据,分别建立基于植被指数的森林、灌丛和草地植被地上生物量一元曲线回归模型及多元线性回归模型,选择最优反演模型计算地上生物量,进一步估算植被地上碳密度和碳储量,并结合GIS技术分析其空间分布特征。结果表明：①所建立的多元回归模型对森林和草地植被生物量有较好的反演精度,R²分别为0.528和0.777,基于RVI的指数方程是估算灌丛生物量最佳模型,R²为0.620;②研究区2015年8月森林、灌丛和草地地上植被碳密度估算值分别为55.406tC/hm²、3.304tC/hm²和0.533tC/hm²,碳储量分别为15.714TgC、1.016TgC和0.080TgC,除农田植被外,植被地上碳储量总量为16.810TgC,森林植被为主要碳库;③丰宁县植被碳密度呈现随海拔升高而先升高后降低的趋势,植被地上碳库主要集中在海拔700~1500m之间。     

白河雨洪总量的遥感估算

利用多波段遥感信息进行雨洪总量的分析与估算是遥感在水文学中应用的新尝试。随着航天遥感事业的发展,大量信息的不断积累,遥感资料实际应用问题日趋突出。在陆地水文学方面,遥感水文学应运而生,但简便实用的事例并不多,且大多应用于融雪径流分析与估算方面,美国的斯坦福模型、霍尔坦-劳佩兹模型输入参数多而复杂;美国水土保持局模型仅限于小于2600平方公里的流域;苏联的加里宁模型尚未达到实际应用的阶段;我国南京大学地理系和山西水文总站曾作过年降水径流的研究与估算。本文拟以北京地区的密云水库主源——白河为例(流域面积8506平方公里),介绍利用遥感信息进行雨洪总量估算的理论依据、方法和步