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異龍湖水環境 版權信息
- ISBN:9787030722645
- 條形碼:9787030722645 ; 978-7-03-072264-5
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
異龍湖水環境 本書特色
本書是研究團隊對我國湖泊保護治理案例成果的又一總結,綜合考慮了水動力條件優化、污染負荷削減及生態修復等措施對湖泊的水質改善效果,很好地體現了“三水”統籌的湖泊治理思路。成果可供從事湖泊保護與治理、流域
異龍湖水環境 內容簡介
本書圍繞異龍湖水環境質量變化及保護治理主線,針對當前異龍湖保護治理需要解決的主要問題,以水環境質量演變、沉積物污染特征及水質影響、水動力條件優化與水資源管理為重點,總結了異龍湖水環境狀況、變化趨勢、驅動因素及存在的主要問題;解析了水體COD來源,提出了防控建議;分析了沉積物營養鹽含量與釋放特征及水質影響,并探究了其水質風險;研究了湖泊水動力條件,基于水質保護目標,提出了建議優化方案;基于水質目標與經濟及生態環境效益,綜合考慮補水與出流管理、污染負荷削減及生態修復等措施,提出了異龍湖水污染綜合治理技術方案與進一步改善水質需要關注的重點問題及對策。應用WQI法綜合認識異龍湖水質變化趨勢及特征,并揭示其驅動因素和研究不同措施對異龍湖水污染治理貢獻,形成異龍湖水污染治理技術思路是本研究的重要創新,研究成果可為異龍湖水污染治理提供參考。
異龍湖水環境 目錄
前言
第1章 異龍湖及流域概況 1
1.1 異龍湖及流域自然環境狀況 1
1.1.1 地理位晉 1
1.1.2 湖泊及流域水系 2
1.1.3 流域氣候 3
1.1.4 水文情勢 4
1.1.5 流域土地利用狀況及變化 6
1.2 異龍湖流域人口及經濟狀況 9
1.2.1 異龍湖流域行政區劃及人口概況 10
1.2.2 異龍湖流域經濟發展概況 11
1.3 異龍湖流域污染概況 11
1.3.1 工業污染 11
1.3.2 城鎮生活污染 12
1.3.3 農村面源污染 12
1.3.4 污染源總體狀況 13
1.3.5 流域污染來源及人湖負荷 13
1.4 問題的提出及研究意義 14
1.5 本章小結 19
第2章 異龍湖水環境狀況及保護治理回顧 20
2.1 異龍湖水質演變 20
2.1.1 主要水質指標變化趨勢 20
2.1.2 水質空間分布特征 23
2.2 人湖河流水質水量特征及變化 26
2.2.1 人湖河流水量變化特征 27
2.2.2 人湖河流水質變化特征 29
2.3 異龍湖主要生物類群變化趨勢 34
2.3.1 浮游植物 34
2.3.2 浮游動物與底棲動物 35
2.3.3 水生植物 36
2.3.4 魚類 36
2.3.5 濕地 36
2.4 異龍湖保護治理歷程回顧 37
2.4.1 異龍湖發展演變 37
2.4.2 開發利用階段 38
2.4.3 開發利用與保護并重階段 40
2.4.4 流域全面生態保護階段 41
2.5 異龍湖保護治理需求 42
2.5.1 異龍湖水環境質量改善需求 42
2.5.2 異龍湖流域社會經濟發展需求 43
2.6 本章小結 44
第3章 異龍湖水環境演變特征及問題診斷 46
3.1 異龍湖水環境特征及驅動因素 46
3.1.1 異龍湖多年水質變化特征 46
3.1.2 異龍湖與云南高原其他湖泊水質比較 50
3.1.3 基于WQI法的異龍湖水質綜合評價 52
3.1.4 基于WQImim法的異龍湖水質綜合評價 54
3.1.5 不同階段異龍湖水質變化及驅動因素 58
3.2 異龍湖富營養化特征 61
3.2.1 異龍湖水體營養狀態指數歷史變化 61
3.2.2 異龍湖水體營養狀態指數月變化特征 61
3.2.3 異龍湖水體營養狀態指數空間分布特征 62
3.3 異龍湖水環境問題原因分析 63
3.3.1 異龍湖水質變化的主要問題及原因分析 63
3.3.2 異龍湖CODcr超標原因初步分析 64
3.4 本章小結 66
第4章 異龍湖沉積物營養鹽含量及來源 68
4.1 異龍湖沉積物營養鹽含量及分布 68
4.1.1 異龍湖沉積物氮磷有機質空間分布 68
4.1.2 異龍湖沉積物氮磷有機質垂向分布 71
4.1.3 異龍湖沉積物營養鹽含量狀況 72
4.2 異龍湖沉積物營養鹽來源 74
4.2.1 基于柱狀沉積物C/N與N/P值表征的來源特征 74
4.2.2 基于沉積物間隙水DOM光譜表征的來源特征 75
4.2.3 異龍湖沉積物營養鹽累積與流域間關系 77
4.3 本章小結 78
第5章 異龍湖沉積物氮磷釋放 80
5.1 異龍湖沉積物間隙水-上覆水系統氮磷分布 80
5.1.1 異龍湖沉積物間隙水-上覆水系統氮磷濃度 80
5.1.2 異龍湖沉積物間隙水-上覆水系統氮磷比 84
5.1.3 異龍湖沉積物間隙水-上覆水系統氮磷形態組成 86
5.2 異龍湖沉積物-水界面氮磷釋放通量 89
5.2.1 異龍湖沉積物氮磷釋放通量及空間變化 89
5.2.2 異龍湖沉積物氮磷釋放通量特征 93
5.3 本章小結 96
第6章 異龍湖沉積物營養鹽釋放的水質影響及風險 97
6.1 沉積物氮磷有機質評價及對異龍湖水質影響 97
6.1.1 異龍湖沉積物氮磷有機質評價 97
6.1.2 沉積物氮磷釋放對異龍湖水質影響 101
6.2 基于釋放動力學的異龍湖沉積物氮磷釋放風險 103
6.2.1 異龍湖沉積物氮磷釋放動力學特征 103
6.2.2 異龍湖沉積物釋放DOM光譜特征及水環境風險 106
6.3 本章小結 110
第7章 異龍湖水體COD來源及防控建議 112
7.1 不同極性有機質對異龍湖水體COD和TOC影響 112
7.1.1 異龍湖水體COD指標綜合分析 112
7.1.2 異龍湖其他水質指標綜合分析 114
7.2 水生植物腐殖質及藻類細胞降解對COD影響 115
7.2.1 異龍湖常見水生植物對水體COD影響 115
7.2.2 藻細胞降解對水體COD影響 117
7.3 本章小結 121
第8章 異龍湖水動力變化特征及優化 122
8.1 異龍湖水動力模型構建與驗證 122
8.1.1 研究區域網格劃分 123
8.1.2 初始條件的設立 123
8.1.3 異龍湖水動力模型率定 123
8.2 異龍湖水動力變化及影響因素分析 124
8.2.1 風生流對異龍湖水動力影響 124
8.2.2 補水對異龍湖水動力影響 125
8.3 異龍湖水動力優化 127
8.3.1 補水量對異龍湖水動力影響及優化 127
8.3.2 水位及出流管理對異龍湖水動力影響及優化 129
8.4 本章小結 130
第9章 基于水質目標的異龍湖水污染綜合治理 131
9.1 異龍湖水質模型構建與驗證 131
9.1.1 初始條件設立 131
9.1.2 水質模型率定 132
9.2 氣象與水動力及污染負荷對異龍湖水質影響 133
9.2.1 氣象及水動力對異龍湖水質影響 133
9.2.2 污染負荷對異龍湖水質影響 135
9.3 異龍湖水污染綜合治理 137
9.3.1 異龍湖水資源及水動力條件優化 137
9.3.2 異龍湖內外源污染負荷削減 138
9.3.3 基于水質目標的異龍湖水污染綜合治理技術思路 138
9.4 本章小結 141
第10章 異龍湖水環境保護治理建議 143
10.1 異龍湖水環境狀況及問題 143
10.1.1 異龍湖水環境演變 143
10.1.2 異龍湖沉積物內源污染特征及水質影響 144
10.1.3 異龍湖COD來源及控制策略 145
10.1.4 異龍湖水位調控及優化管理 145
10.2 異龍湖保護治理主要措施 146
10.2.1 系統防控污染源 146
10.2.2 優化調整流域空間布局及產業結構 147
10.2.3 重視湖泊水文過程及水位調控管理 147
10.2.4 加強流域生態修復 148
10.2.5 提升湖泊監管及科學研究水平 149
10.3 異龍湖保護治理建議 149
10.3.1 近期工作 149
10.3.2 中遠期工作 151
10.3.3 異龍湖水質改善需要關注的重點問題 152
10.3.4 異龍湖水質改善對策措施 153
10.4 本章小結 154
主要參考文獻 156
異龍湖水環境 節選
第1章異龍湖及流域概況 異龍湖是云南省九大高原淡水湖泊之一,位于紅河哈尼族彝族自治州石屏縣境內,是紅河州境內*大湖泊,地處珠江支流的源頭,緊靠珠江支系南盤江與紅河兩大流域分水嶺,系南盤江一級支流瀘江的源頭,屬珠江水系。隨流域經濟社會快速發展,氮、磷等人湖負荷持續增加,湖泊水生態系統受損嚴重、水質不達標、富營養化嚴重等問題日益突出(劉薇,2019)。特別是2009年后,湖泊水質急劇惡化,多個指標如TN、COD等均超出地表水V類標準。同時,水位急劇下降,2013年水位更是達近10年*低,幾近干涸,大面積湖底淤泥出露,龜裂很深,土著魚蝦幾乎絕跡,異龍湖保護治理刻不容緩。本章主要分析異龍湖及流域自然環境狀況、流域人口及經濟社會狀況、流域污染源狀況及水文情勢等基本情況及問題,意在為異龍湖水環境保護治理提供基本信息。 1.1異龍湖及流域自然環境狀況 流域既是湖泊主要補給源,同時也是營養物和污染物等的輸人源(彭文啟等,2005)。流域產業與人口等快速發展、不合理布局及周邊環境變化等均可對湖泊水環境及其營養狀況的發展演變產生重要影響。本節重點闡述異龍湖地理位置及流域自然環境狀況等,為后續分析異龍湖水環境問題等提供信息。 1.1.1地理位置 異龍湖位于異龍鎮東南3km處(圖1-1),地理坐標為東經102。28′~102。38′,北緯23。28′~23。42′。就形成而言,異龍湖是受喜馬拉雅山脈運動影響形成的斷層侵蝕湖泊,呈半閉流狀態,屬珠江支流南盤江一級支流瀘江的源頭。1971年鑿開青魚灣洞后,湖水從青魚灣燧道放人五郎溝河,經小河底河進人紅河;自20世紀90年代開始,為緩解異龍湖流域水資源緊缺問題,石屏縣開始實施異龍湖補水工程,主要由北水南調、阿白沖水庫和杉老林水庫建設工程組成,涉及龍朋鎮、龍武鎮、哨沖鎮與新城鎮。 圖1-1異龍湖地理位置及流域水系 1.1.2湖泊及流域水系 異龍湖水面面積31km2,*大水深6.55m,平均水深2.75m,正常蓄水位1414.2m(黃海高程,下同)。異龍湖主要人湖河流有7條,即赤瑞海河(城河)、城北河、城南河、龍港河、大水河、大沙河和漁村河,控制了70%以上的流域面積。異龍湖西岸的城河、城北河和城南河是*主要的人湖水量來源,人湖水量占河流人湖水量的85%,其中城河人湖水量*大,占59%。龍港河是異龍湖東南岸的主要人湖水量來源,其人湖水量占河流人湖水量的10%。湖面降水占異龍湖總集水量約24%。地下泉水占異龍湖總集水量約11.4%~22.6%,其中城北河與大水河徑流區有約20個泉眼,大量地下水補給人異龍湖。全年異龍湖人湖徑流量主要集中在7~10月,其中7月份人湖水量*大,約占全年人湖水量的20%。 為增加水量和優化異龍湖水動力條件,進而改善湖泊水污染狀況,20世紀90年代至今,異龍湖實施了補水工程,主要可分為北水南調工程、阿白沖水庫建設工程以及杉老林水庫建設工程三個工程(圖1-2)。北水南調工程以宜其達水庫為出發點,在鎮東南側跨越兩條支流到達哨沖鎮水瓜沖水庫,并繼續向東延伸至黃草壩水庫。另一條以大寨水庫為起點,向東經過拖龍黑水庫再人黃草壩水庫,后轉向西南注人位于龍朋鎮甸中村委會的甸中河河段,后向東南方向流人位于新城鎮的阿白沖水庫,*后注人位于其東南方向的高沖水庫。阿白沖水庫建設工程將水由阿白沖水庫調向位于新城鎮的馬扒嶺村委會附近,再向西南方向匯人位于異龍鎮的高沖水庫。 圖1-2異龍湖補水位置 自2017年起,為改善水環境,緩解水質達標壓力大,已實現每年向異龍湖補充清潔水源3500萬m3,目前補水主要通過城河濕地及城南河人湖。根據石屏縣提供的補水水源高沖水庫監測數據,主要水質指標CODMn濃度在0.7~3.6mg/L,TN濃度在0.77~1.44mg/L,TP濃度低于0.05mg/L,補水水質總體較好。 1.1.3流域氣候 異龍湖流域地處低緯度高原,位于北亞熱帶干燥季風與中熱帶半濕潤季風氣候區,在東南太平洋和西南印度洋曖濕氣流以及西北大陸干曖氣流的作用下,大陸性季風氣候顯著,其特點為夏無酷暑,冬無嚴寒;干濕兩季分明,夏季多雨,雨熱同期;日溫差大,年溫差較小。由于受印度季風沿孟加拉灣北上帶來的西南曖濕和太平洋副熱帶高壓邊緣的東南曖濕氣流控制,5~10月為雨季,水汽充足,層次深厚,當其與南下冷空氣相遇,或受地形阻擋而強迫抬升時,容易形成大量地形雨,雨季的降水量占全年降水量的80%左右。11月至次年4月為旱季,主要受青藏高原的南支西風氣流和印度北部大陸干曖氣流控制,空氣干燥,風速大,蒸發量亦大,降水稀少,降水量占全年降水量的20%。流域多年平均降水量919.9mm,多年平均蒸發量1908.6mm。徑流區年產水量4182萬m3,正常蓄水位1414.2m,相對水量11605萬m3,*低運行水位1412.08m,對應水量約為5100萬m3。2009~2013年,受連續干旱影響,異龍湖水位迅速下降,2013年6月底降至*低,蓄水量僅為1573萬m3。2013年以來,異龍湖始終處于蓄水狀態,蓄水量有所回升,但始終未形成出流。 1.1.4水文情勢 受自然演變及人為干擾等影響,異龍湖湖面高程不斷變化(圖1-3),20世紀以來總體呈下降趨勢,2017年較1918年總體下降了4m,1971年達到低點,較1918年下降10m左右,1971~1982年水位升高,1982~2008年水位升高了2m,2008~2013年下降近2m,2013~2017年呈上升趨勢,水位升高近2m。 圖1-3異龍湖湖面高程變化 由于人類開發活動,特別是圍湖造田等活動對湖泊庫容影響較大,異龍湖庫容變化如圖1-4所示。總體來看,20世紀初至世紀末總體呈下降趨勢,庫容由3×108m3下降至0.2×108m3,主要是20世紀80年代圍湖造田所致,之后隨退田還湖等保護措施的實施,庫容逐步增加,至2014年庫容達到0.4×108m3,2014~2017年庫容進一步增加,至2017年庫容達到0.98×108m3,為2014年庫容的2.5倍。 降水量是影響湖泊庫容及水位變化的重要因素,異龍湖流域降水量歷史變化如圖1-5所示。1975~2017年流域降水量總體呈下降趨勢,總體來看可以分為三個階段:①1975~1984年,總體呈高位高波幅變化階段,降水量在1100mm左右;②1985~2008年,總體呈中等水平小波幅變化階段,降水量在1000mm左右;③2009~2017年,總體呈低位小幅波動趨勢,降水量在700mm左右。 異龍湖不同月份降水量變化如圖1-6所示,降水量年內夏季少,7~8月份達到*高值,2018年總降水量高于2017年,且多年降水量變化趨勢相同,總體來看降水量主要集中在6~8月份,約占全年降水量的50%。 1.1.5流域土地利用狀況及變化 根據2021年石屏縣“三調”數據統計及《云南省異龍湖生態廊道線及環湖公路線“兩線”劃定方案》,異龍湖流域土地利用以農用地為主,面積為276.51km2,占流域總面積的80.52%,農用地以喬木林地和果園為主;建設用地面積29.01km2,占流域總面積的8.44%;未利用地37.89km2,占流域總面積的11.04%,土地利用現狀見表1-1和圖1-7。
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