农村流域范文
农村流域范文（精选12篇）
农村流域 第1篇
1 东辽河流域农村面源污染现状
东辽河流域农村面源污染主要是由于农民在农作物种植过程中施用化肥、农药及畜禽养殖等造成的。化肥、农药等农用化学物质残留物, 畜禽养殖产生的粪便, 农村居民的生活污水和垃圾等是面源污染的主要来源。
1.1 不合理施用化肥造成东辽河流域水质污染
该区域化肥施用最突出的问题就是没有平衡施肥, 长期以来农民为了粮食高产, 加上农民施肥水平所限, 大量施肥, 在一定程度上造成了土壤环境的污染。化肥对环境污染主要表现在水体污染, 主要途径是经过水土流失进入水体, 是流域水体污染的重要因素之一。大量的氮和磷元素随着农田排水或雨水而进入河流和水库, 导致水体富营养化, 恶化水质, 造成地表水和地下水污染。此外, 化肥还造成土壤、地下水及作物中硝酸盐的积累。
1.2 不合理施用农药加剧了水质污染
为防止庄稼被病虫害侵蚀, 农民随意施用农药, 农药在施用时, 除20%~30%附着在作物上被有效利用外, 其余70%~80%散落在土壤、水体和空气中, 在灌水与降水等淋溶作用下污染地表水和地下水, 或通过食物链进入农产品及生物体内产生危害。
1.3 养殖业污染恶化水质、污染空气
养殖场未经处理的污水中含有大量的污染物质, 直接排放到江河湖泊、鱼塘中, 使氮、磷含量高, 造成水体严重富营养化, 对有机物污染敏感的水生生物逐渐死亡。有毒、有害成分进入地下水, 可使地下水溶氧量减少, 水体中有毒成分增多, 严重时使水体发黑、变臭, 造成持久性的有机污染;使原有水体丧失使用功能, 极难治理和恢复。另外, 畜禽养殖过程中会产生大量的氨、硫化物、甲烷等气体, 恶臭难闻;畜禽废弃物中可能含有病原微生物、寄生虫卵以及滋生的蚊蝇, 可成为人、畜传染病的传染源。
1.4 废水排放对环境的污染
该流域内农村居民点生活污水基本没有处理直接排放到周边的环境中, 造成了对地表水、地下水和土壤的污染。在农村工业废水处理方面, 各类造纸厂、塑料厂、化工厂、粮食加工厂以及小酒坊、小粉坊、小豆腐坊等, 基本没有做环境影响评价, 都存在规模较小、工艺相对落后、能源消耗高、各类污染物排放量较大、治理能力较弱、治理设施不完善, 甚至没有任何处理设施等问题。
1.5 垃圾堆放对环境的危害
随着农村居民生活水平的不断提高, 生活方式的改变, 农村人均生活垃圾产生量不断增加, 垃圾成分不断变化, 并且越来越复杂, 甚至还有工业垃圾, 农村生活垃圾中的有毒、有害、难于降解的有机物质和重金属迅速增加。由于农村受经济条件所限, 既没有建垃圾存放点, 也没有建垃圾中转站, 更没有建立垃圾无害化填埋场, 大部分都采取露天堆放, 或在村里村外、道路两旁、田边地头、水塘沟渠等处无序堆放, 随意丢弃, 有些地方经过日积月累, 垃圾越堆越多。更为严重的是, 垃圾在腐烂的过程中, 由于发酵和雨水的淋溶、冲刷, 会产生各种复杂的、有害的、高浓度的垃圾渗滤液, 这种渗滤液含有大量有机物和重金属, 会对周围地表水、地下水及土壤都会产生污染。
2 污染防治措施
2.1 制定地方性法规
根据本地区环境的特点, 建立健全管理农村面源污染的地方性法规。地区政府及有关部门应当根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》及有关法律、法规的规定, 结合当地实际, 建立健全相关实践操作性强的管理农村面源污染的规定。
2.2 公众参与原则
公众参与原则是环境保护法的基本原则, 它应贯彻环境保护的始终。我国农民人数众多, 农村环境污染问题的防治主要还得依靠农民力量, 公众参与在农村面源污染防治中就更显得尤为重要, 只有调动农民的积极性, 农村面源污染才能得到有效防治。首先, 当地政府及有关部门应当多渠道、多形式地为当地农民进行农业技术和环境法律知识的普及, 使得农民从源头减少对环境的污染, 提高农民的环境保护意识。其次, 赋予农民有参与农村面源污染防治管理制度的制定, 实施的权利和义务, 同时, 农民还可通过公众参与进行环境监督和环境管理。最后, 为了更好贯彻公众参与原则, 政府还可通过财政补贴, 项目扶持等形式, 提高农民投入农村环境保护的积极性。
2.3 作好面源污染监测和防治技术示范推广工作
开展东辽河流域内的面源污染现状调查与监测, 为制定政策提供可靠信息。“十二五”期间重点抓好东辽河流域的农业面源污染监测和调查工作, 定期定点监测农业面源污染变化情况, 查明主要原因, 研究提出防治面源污染的政策、措施和管理机制, 并因地制宜地搞好防治规划, 使农业面源污染防治技术示范推广。
2.4 科学合理施用农药、化肥
广泛开展不合理使用化肥、农药对环境危害的宣传, 提高农民对化肥、农药的正确认识。当地政府、农业主管部门、环保部门, 要大力宣传化肥、农药的滥用对农产品品质和生态环境破坏的危害性, 让农民认识到滥施化肥、滥用农药产生后果的严重性, 使得农民科学合理使用, 并自觉减少化肥、农药的使用量。树立生态文明理念, 提高农民的环境意识。
2.5 加强畜禽养殖业的管理
科学划定禁养区和限养区, 生态敏感区要控制新建规模化畜禽养殖场, 对超标排放的养殖企业进行污染治理。遵循资源化、无害化、减量化和综合利用优先的原则, 因地制宜, 采取生产沼气、建设有机肥生产厂、堆肥、工艺处理等模式, 提高畜禽养殖废弃物资源化利用率与达标排放率。
2.6 发展循环型农业
加快推进生态农业、有机农业的发展, 促进农业生产环境的好转, 有效控制农业面源污染。建立基本农田保护区, 发展生态农业、无公害食品、绿色食品和有机食品;应用有机农业措施, 发展秸秆汽化技术, 节约资源, 循环利用, 减轻农业废弃物对环境的污染, 合理轮作, 用地养地, 推广测土施肥, 增施有机肥, 平衡施肥, 遏制土壤退化, 提高土壤肥力。
2.7 加大植被恢复力度, 防止和降低面源污染
平原地区重点抓好水土保持工作, 把人为破坏水土保持降低到最低程度, 并搞好恢复治理。
摘要：农村面源污染问题已引起众人的关住, 农药和化肥的不合理施用、养殖业、生产、生活污水排放是流域面源污染的主要来源。本文结合农村面源污染现状, 有针对性地确定治理措施, 如制定地方性法规、作好面源污染监测和防治技术示范推广工作、发展循环型农业等, 提出了保护与治理可行的污染防治对策。
关键词：面源污染,农村,环境
参考文献
[1]张力, 徐志金, 等.松花江流域面源污染特征与防治对策[J].环境科学与管理, 2008.7, 33卷 (7期) :55～56
农村流域 第2篇
摘要：农村厕所排放的.污水,已经成为农村面源污染中不可忽视的部分.本文以毗邻太湖的宜兴市大浦镇为例,分析了农村厕所的类型,得出了各类型厕所使用的比例以及厕所污水直接或间接排向河流的比例.作 者：高良敏 陆根法 刘丽莉 殷惠惠 作者单位：高良敏(南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏 南京 210093;安徽理工大学资源与环境工程系,安徽,淮南,23)
陆根法,刘丽莉,殷惠惠(南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏 南京 210093)
农村流域 第3篇
摘要：近年来，随着我国科学技术与社会经济的迅猛发展，水土流失与水质污染现象日益严重，水土保持小流域综合治理成为社会关注的焦点，建没社会主义农村的重大历史任务也被提出。水土保持小流域综合治理不仅保护了流域内水土资源，改善了生态环境，还为新农村的建设提供了广阔的空间和物质基础。因此，我们应该充分发挥水土保持小流域综合治理在新农村建设中的地位与作用。在本文中，首先介绍了水土保持小流域综合治理的内涵，而后阐述了其在新农村建设中的地位与作用，最后对水土保持在社会主义新农村建设中的作用进行了展望。
关键词：水土保持；生态清洁；小流域；地位；作用
近年来，我国社会经济迅猛发展，社会经济发展所带来的负面效应日益凸显，江河湖海水质日益恶化，水土流失现象愈加严重。同时，党的十六届五中全会明确提出了建设社会主义新农村的重大历史任务。小流域综合治理以加强农业基础条件，改善农业生态环境为目标，它可以在改善生态环境的同时提高农村收入、促进农村发展，因此成为社会关注的焦点。
一、水土保持小流域综合治理的内涵
小流域通常是指二、三级支流以下以分水岭和下游河道出口断面为界集水面积在50k㎡以下的相对独立和封闭的自然汇水区域。小流域是最基本的集水单元，也是水土流失和水体污染的基本单元，是水体保护的管理单元。只有治理并保护好小流域，才有可能治理并改善我国水体质量，达到生态平衡。
小流域综合治理是根据小流域自然和社会经济状况以及区域国民经济发展的要求，以小流域水土流失治理为中心，以提高生态经济效益和社会经济持续发展为目标，以基本农田优化结构和高效利用及植被建设为重点，建立具有水土保持兼高效生态经济功能的半山区小流域综合治理模式。
二、正确认识水土保持小流域综合治理在新农村建设中的地位与作用
实践证明，水土保持小流域综合治理是帮助农民摆脱贫穷发家致富的有效方法之一。同时，以小流域为基本治理单元的综合治理措施也是保持水土的根本途径。
（一）水土保持小流域综合治理在新农村建设中的重要地位
早在1993年，《国务院关于加强水土保持工作的通知》明确指出：“水土保持是国土整治、江河治理的根本，是国民经济和社会发展的基础，是我们必须长期坚持的一项基本国策”。自进入21世纪以来，工业发展带来的环境污染问题日益严重。为了改善生态环境、合理进行资源配置、促进人与自然和谐相处，水土保持小流域综合治理成为关键。
通過20多年的探索，我国水土保持小流域综合治理已经获得了一定的效果。农村的产业结构得到了一定的调整，农村经济也较以前有着较大的发展。可以说，水土保持小流域综合治理对于农民生活质量的改善有着不可忽视的作用。如位于贵州省东北部的松桃苗族自治县，全县土地总面积为2861.2km2。该县总人口65.3万人，其中农业人口59万人，占总人口的90.35%，人口密度为228人/km2.在进行小流域综合治理前，该县水土流失面积为1329.41km?，这占据了全县土地面积的46.46%。由于水土资源流失严重，该县土地资源和水资源都相当贫乏。因此，当地农业发展落后，生产水平极其落后。是一个地少、水少、人穷、村穷的贫困县。治理前，人均粮食为268kg，县中农民的人均收入不到400元。1988年该县在牛郎河小流域实施水土保持综合治理。全县人民发扬艰苦奋斗的精神，按照党的号召一步一个脚印的进行改善。最终，共栽种培养果树林木3820km?，除此之外还栽种水保林220km?。同时，修建谷坊355座，修建蓄水池35口，建筑防洪堤工程7460m，修乡村便道5km.拦蓄泥沙5.8万m3。通过，小流域综合治理最终减少泥沙流失数量到7.9万吨，林草覆盖率也较治理前的8%提高到现在的30%。除此之外，该县的粮食产量也由原来的每亩268kg上升到现在的每亩410kg，农业人均纯收入由原来的367元增长到现在的2580元，治理后的牛郎河小流域发生了翻天覆地的变化，摆脱了贫困的帽子。经济价值达1660.43万元，人均农业纯收入910.8元。通过上述内容可知，水土保持小流域综合治理既可以保护生态环境、保持水土流失，同时又可以促进农村经济的发展，提升农村人民收入，这也决定了小流域综合治理在社会主义新农村建设中的地位与作用。
（二）水土保持小流域综合治理是新农村建设的基础
水土保持是“山、水、田、林、路、气”等方面的综合整治，这恰恰符合新农村建设的要求。通过水土保持治理，可以直接促进农村生产发展、改善农村生态环境、调整农村生态结构，协调建设用地、住宅用地、农田用地与生态用地之间的关系，推进沼气节能技术。
（三）水土保持小流域综合治理是新农村建设的有力支撑
进行新农村建设，需要投入大量的人力、物力、财力，除要充分发挥群众的作用，还需要工程建设的支撑。水土保持小流域综合治理恰恰符合这一要求。自我国实施了“长治”小流域综合治理，我国土地流失问题得到了极大的改善。通过小流域综合治理，将新农村建设与我国的基本国策联系起来，不仅改善了环境，还促进了农村的生产发展，有利于农民生活条件的提高。
三、水土保持小流域综合治理在社会主义新农村建设中的前景展望
建设社会主义新农村任务的提出赋予了水土保持小流域综合治理新的内涵。在新农村建设过程中给予水土保持小流域综合治理以准确的定位，从而保证生态平衡。同时，要充分发挥小流域治理的作用，促进农村经济的发展。
（一）建立系统的水土保持小流域综合治理的理论体系并构建相应技术
我国有关水土保持小流域综合治理的思路提出较晚，虽经过一段时间的发展，但是至今仍处于初级阶段，并没有系统的理论体系与完善的技术。因此，我们要加强此方面的研究，尽早确立统一的建设标准与规范的技术，同时开发研究新的技术，加强治理保护效果。
（二）完善与农相关的指标
指标是衡量作用效果的重要参数，但是我国现有的关于水土保持小流域的指标多为生态环境指标。但是，水土保持小流域综合治理的目标与新农村建设有着密不可分的联系。因此，在进行综合治理时要全方位的了解小流域附近农村的状况，促进农村经济建设与发展。
（三）健全水土保持小流域构建的投入与产出机制
在目前的新农村建设中，最重要的问题就是水土问题。在某些缺水的山区，人畜用水极为匮乏。如果无法解决水土问题，就无法从根本上解决农村生产问题。因此在进行社会主义新农村建设时，要积极融入国家水土保持小流域综合治理的管理措施，科学合理有效的进行相关建设。
结语：
总而言之，水土保持小流域综合治理是至关重要的工程，而小流域本身就是包含社会、经济、环境三方面的复杂体系，两者叠加，其复杂程度不言而喻。关于水土保持问题，我们不仅要着眼于现在，更应该放眼于未来。充分发挥水土保持小流域综合治理在社会主义新农村建设中的作用，帮助新农村建设。
参考文献：
[1]袁晓武.水土保持小流域综合治理在新农村建设中的地位与作用[C].2008年中国水土保持学会小流域综合治理与新农村建设研讨会论文集.2008：102-105.
[2]山仑.水土保持与可持续发展[C].2012年可持续发展20年学术研讨会论文集.2012：346-351.
农村流域水污染治理的思路及对策 第4篇
关键词：农村流域,水污染治理,应对措施
在当前的发展状态与形式下, 在建设现代化城市的同时还要注意农村的基础建设。随着我国各种体制改革的不断进行, 农村流域水污染治理已经提上了日程, 只有保证农村的生态文明建设才能保证农村的经济发展。我国的农村流域水污染处理过程现在仍然出现了一定的问题, 经过仔细的思考与分析, 目前农村流域水污染治理有必要进行改革从不同的思路来进行治理, 显示的治理过程往往缺少完整的系统, 完整的体系才能构建更好的农村。
1 简要论述农村流域水污染治理过程存在的问题
在农村流域水污染治理的过程中发现, 农村流域水环境质量非常危险, 多种污染元素超标, 一旦小流域的水质的受到影响那么汇总到一起的河流质量往往会下降, 水资源受到污染对整个农村的农作物生长非常不利, 据统计有些河流存在污染物排放较多的情况出现, 不仅是农村的小流域, 很多大流域的水质恶化现象日益凸显。据调查可知我国的农村地区普遍有着随意排放污染的不良习惯, 这是水质受到污染的根源, 也是整个农业面临着重污染的问题。而且在农村日常对于农作物处理的情况中, 化肥与农药的乱用与过度使用也对水质造成了严重的影响, 很多农村对于家养禽类的粪便没有进行及时的处理, 上述的原因都是农村流域水资源受到影响的根源, 缺少正当与科学的处理方法, 缺少科学的管理, 缺少先进的技术都在日益加重水资源的污染。我国的国土面积广大, 很多农村还没有对污水治理的工作重视起来, 村中往往缺少污水处理的基础设施, 这是非常不利于国家可持续建设与农村经济快速发展的。据调查, 完整与系统的污水处理系统在农村中往往不是很常见, 这样生活垃圾的处理不完善, 各家各户有自己的处理办法, 这样非常不利用后期的统一管理。还存在着农村流域所在的地势非常不利用污水处理装置建设的情况, 可见农村流域污水治理的过程并不简单, 受着多种因素的影响, 完善起来非常困难。很多农村还缺少专业政府部门的监管与检查, 及时有些农村有这样一个队伍但是存在这人力不足与对违法企业处罚力度不高以及执法过程中影响干扰众多的情况发生。整体来看, 执法部门面临着制度不健全, 资金支持不充足, 基层服务人员素质不高的问题。这些都会影响着环境的治理工作。
市级单位对于农村流域污水治理的工作缺乏宏观以及微观的计划, 缺少科学和先进的管理队伍, 没有建立起完善的组织体系, 高度重视流域污水治理的整体局面没有形成。国家以及相关的部门机构并没有发布正式的流域水资源的保护法律、法规以及国家规范等, 对于农村小型企业的排放标准还没形成完整的体系, 工作人员在执法的过程中并没有足够的依据, 农村也缺少着对流域水环境治理方面的专业评估与考核评价标准, 相关的管理部门始终没有重视农村小流域污染的治理工作, 工作的重心始终放在了大型河流的资源保护与水发源地的保护, 整体管理与监管的力量非常薄弱, 缺少统筹的计划, 工作中流程非常复杂, 范围宽广, 没有体现出工作的重点, 整体来讲, 农村流域水污染治理的工作非常不完善。
2 简要论述农村流域水污染治理改革的新思路
我国现在不仅要重视城市流域水污染治理还要加强农村流域水污染的治理。在这之中发布相关的文件的与政策是非常有必要的。文件的下发首先可以保证人们的关注度, 范围更广泛的进行水环境质量保护, 这样可以保证与农村经济共同快速发展, 严格控制农村企业的排污状况, 从根源上控制污染保证水环境的质量。市级有关单位要对农村流域水污染治理进行一定的规划, 发动逐级逐层的力量, 保证水环境质量的提高。政府还可以发布奖励与鼓励政策, 加强农村水环境的治理, 对于那些长时间遵纪守法的企业给予鼓励与奖励, 对于那些违反规定进行废弃物排放的企业给予警告, 并公开公正的向人们大众发布此结果, 使人们大众形成监督的体系, 加强企业的危机意识, 加强管理力度。农村在流域污水治理的过程中, 对于农村生产废弃物的处理是工作的难点之一, 虽然我国下发了关于生产废弃物畜禽养殖的粪便尸体等文件, 但是工作力度还是不够, 相关的工作人员应该保证贯彻落实我国的规定与文件, 争取在农业生产区形成完整的处理体系, 争取废弃物的集中处理, 并保证各种资源达到科学合理的综合利用。国家要积极的开展水环境的建设建设工程, 积极的进行全面的系统的流域污水处理工作, 提高水环境治理规划项目的投资, 保证工作的可持续性和完整程度。启动一些具有示范性的污水治理工作, 调动各乡村工作的积极性。
3 结语
从目前的形式上看, 农村流域污水的治理工作只会越来越重要, 企业有责任保证国家的可持续发展, 不排放废气的污染物保证做到水资源的保护。目前我国的农村污水治理已迫在眉睫, 只有全面的解决农村污水治理的问题, 才能更好的发展可持续的道路, 推动农村的经济建设与生态文化的发展, 这对于我国的整体经济也起着促进作用。
参考文献
[1]龚跃;吴开明;黄栋;郦颖;;浙江省农村水污染现状及处理技术探讨[J];安徽农学通报;2007年23期.
农村流域 第5篇
用于控制太湖流域农村面源污染的透水坝技术试验研究
摘要：为了控制太湖流域农村面源污染,结合人工湿地原理和快速渗滤机理,开发了透水坝技术并进行了运行试验.该技术利用平原河网地区现有河道的容积来承受农村面源污染水量、水质的.冲击负荷,通过控制透水坝的渗流量,拦蓄径流为后续的处理单元提供自流动力.4个月的运行结果表明,使用梯形渗流模型进行透水坝的渗流量计算比较准确,透水坝达到了拦蓄5天处理雨量为1400Om3的降雨径流的设计要求,同时透水坝的TN、TP去除率分别为15.59%和23.44%.作 者：田猛 张永春 TIAN Meng ZHANG Yongchun 作者单位：国家环保总局南京环境科学研究所,南京,210042期 刊：环境科学学报 ISTICPKU Journal：ACTA SCIENTIAE CIRCUMSTANTIAE年，卷(期)：2006,26(10)分类号：X703.1关键词：人工湿地 面源污染 透水坝 渗流
农村流域 第6篇
关键词：蒸散；MODIS；黄河流域；趋势分析；土地利用
1.引言
蒸散（Evapotranspiration， ET）包括地表水分蒸发与植物体内水分的蒸腾。它是维持陆面水分平衡的重要组成部分，同时它也是陆面水文过程中极其重要的部分，是水循环和水量平衡研究的核心[1]。由于近年来国家对黄河流域水土保持和水量平衡的研究工作越来越重视，因此众多学者对黄河流域的水量平衡中蒸散过程的研究也越来越多。比如：高歌等利用气象站资料对中国1956-2000潜在蒸散量变化趋势的研究得出蒸散量与日照时数、风速、相对湿度等要素关系密切[2]。曾丽红等对松嫩平原生长季蒸散量时空格局及影响因素分析得出松嫩平原2000-2008年生长季蒸散量的区域平均值呈明显下降趋势[3]。而这些学者的研究仅停留在点上，都是针对站点观测数据来推算潜在蒸散量进而得出结论，没有与真实有效的实测蒸散数据进行对比验证。近年来随着遥感技术的发展，遥感图像被应用到很多研究领域，加之遥感技术具有快速、经济、宏观等特点，尤其是它的可见光、近红外和热红外波段数据可提供大范围的特征参数和热信息，这使蒸散研究从站点走向区域、从定性走向定量半定量成为现实[4-5]。所以就有学者利用遥感信息和地面气象要素的蒸散模型，对区域蒸散的趋势进行分析和研究。目前，MODIS作为新一代资源卫星传感器，其数据和产品已经越来越多地应用于能量平衡的监测过程中。NASA地球观测系统发布了全球MODIS陆地蒸散产品数据（MOD16），该产品不仅提供了蒸散量的特征参数，还具有高时间分辨率以及免费获取等特点，因此利用MOD16产品来反映黄河流域蒸散时空分布及其与土地利用类型、气温的关系具有一定的优势。范建忠等人基于MOD16对陕西省蒸散量时空分布特征分析得出全省年蒸散量在波动中缓慢上升[6]。吴桂平等基于MOD16产品对鄱阳湖流域地表蒸散量时空分布特征进行研究得出MOD16产品的精度能够满足鄱阳湖流域地表蒸散量时空变化分析的要求[7]。张雨航等在对海流兔河流域蒸散量的研究中采用遥感模型结合实测的气象水文资料的方法对该流域蒸散量进行了估算[8]。但他们的研究大多只针对某一流域（地区）进行整体连续时间序列分析，很少考虑到蒸散量与气温连续变化之间的关系，
基金项目：国家自然科学基金（41401504）和中原经济区空间信息集成项目联合资助
并且也都没有对研究区子流域（区域）进行趋势变化分析。介于此，本文利用2000-2013年MOD16数据在对黄河流域整个流域的年蒸散数据进行长时间序列趋势分析基础上，进一步研究了黄河各子流域的蒸散趋势变化与总趋势变化的关系。并且通过其和土地利用、气温变化的关系进行分析。
2. 研究区与数据的获取和处理
2.1黄河流域概况
黄河，发源于青海巴颜喀拉山北麓，自青藏高原奔流而下，全长5464km，在中国历史上，黄河及沿岸流域给人类文明带来了巨大的影响。流域幅员辽阔、集水面积大，流域面积为7.93×，地理位置95°53'～119°05'E，32°10'～41°50'N，地势自西向东逐级下降。流域气温差异较大，垂直变化明显，多年平均气温介于-3.94～14.6C，由南向北、由东向西气温逐渐降低，且年际变化较大，蒸发能力强。20世纪80年代以来，随着国民经济和社会的迅速发展，黄河水资源供需矛盾加剧，下游断流愈加频繁。为了实现黄河流域水资源的合理配置，必须对黄河流域水资源数量、分布进行准确评价，其中蒸散量的评价和分析是一个重要的方面[9]
图1黄河各子流域
2.2数据来源
本文以2000-2013年MODIS16数据为基础进行一系列的蒸散趋势分析。MODIS16数据下载地址为http：//www.ntsg.umt.edu。根据MOD16产品数据轨道号选择涵盖了黄河流域2000—2013年共14年的数据。MOD16产品包括全球植被覆盖区域的8天、月、年时间尺度的蒸散量（ET）、潜热通量（LE）、潜在蒸散量（PET）、潜在潜热通量（PLE），空间分辨率为1 km。另外还有黄河流域土地利用数据来自地球系统科学共享网2001年至今-全球土地覆被数据集（MODIS LC）；黄河流域及其子流域矢量化数据，通过自己手工矢量化得到。黄河流域气象站点气温数据。
2.3数据处理
原始的MODIS产品是采用分级数据格式（HDF，Hierarchical DataFormat）、正弦曲线投影存储的。所以需要利用NASA提供的MRT软件，将MOD16产品的HDF文件进行批量的投影转换、重采样的操作。并利用矢量化完的黄河流域的边界底图在Arcgis软件中对其进行批量裁剪，从而得到2000-2013年一系列黄河流域月蒸散数据。然后在栅格计算器中利用公式：
Con（‘* >= 0’& ‘* < 63500’，*/10000，NoData）
nlc202309031017
其中*为月蒸散数据。对得到的数据进行批量处理，目的是剔除水体区域以及无数据区对蒸散数据趋势分析的影响。运用中值检测方法对14年数据进行极端值的监测和剔除。并利用最大值合成法进行年蒸散数据的批量计算。得到不同时间尺度和空间尺度的蒸散数据。其中中值检测公式为[10]：
x（i）> MED（x）+zMAD（x）
则x（i）被认为是极端值.样本x（i）长度为n，MED（x）和MAD（x）分别是原始序列（i）和序列{I（i）一MED（x）I；i=1，…，It}的中值。平均气温则是通过对各个站点进行IDW插值然后裁剪获取。最后通过和子流域矢量图、土地利用等图像的叠加，利用线性回归分析的方法进行时间序列蒸散趋势分析。从而得出黄河流域及其子流域蒸散量趋势变化、黄河流域蒸散变化（分布）与土地利用、气温变化之间的关系。
3.结果与分析
3.1 整体变化趋势
首先是2000-2013年黄河流域年尺度上的蒸散趋势变化和气温变化的关系：
图2黄河流域蒸散与气温14年变化趋势
图2，根据线性回归系数0.067可知，蒸散量呈现整体缓慢上升趋势。14年间，其中2001-2003年有明显的上升趋势，上升率达20.2%。但2003年到2008年这6年间呈下降趋势，下降率高达25%。而在2008年之后一直呈现稳步上升的趋势。在气温方面，由于流域处于中纬度地带，受大气环流和季风环流影响。因此，流域内不同地区气候的差异显著。而我们通过插值14年的气温值，得出14年间平均气温有缓慢增加的趋势。同时这也证明了吴文玉在对安徽区域日蒸散估算分析一文中的结论[11]--即气温升高，影响植物和地表的蒸腾和蒸发作用，使蒸散量也随之增加。
3.2子流域趋势分析
为了进一步显示黄河流域蒸散变化趋势，图3给出2000-2013年间，各子流域的蒸散变化趋势。可知15个流域的14年变化趋势总体相似。
NAMETRENDLINER?
黄河干流y = 0.0101x + 31.420.0004
大汶河流域y = -0.1527x + 37.130.0375
洛河流域y = -0.3829x + 45.4340.1689
沁河流域y = -0.3468x + 41.1010.1325
汾河流域y = 0.0062x + 33.4850.0516
黑白河流域y = 0.0925x + 49.1910.0135
洮河流域y = 0.2883x + 41.3010.1213
渭河流域y = 0.2596x + 35.4840.1029
祖厉河流域y = 0.4436x + 24.2770.2166
清水河流域y = 0.2235x + 20.9780.0879
窟野河流域y = 0.0989x + 16.9310.0656
无定河流域y = 0.1001x + 18.4830.0477
内流区y = -0.0148x + 15.8140.0015
大黑河流域y = -0.0832x + 23.270.0159
湟水流域y = 0.1822x + 34.8060.0529
图3子流域趋势函数
在划分的15个子流域中，有5个子流域的蒸散系数在14年间呈现减少趋势，与黄河流域整体的蒸散量变化趋势相反（函数一次项系数为负），减少趋势最明显的是洛河和沁河流域（系数为-0.35和-0.38），因为这两个子流域在黄河流域的下游，地处黄土高原，土质疏松，河水对土壤的侵蚀较严重，土壤养分流失，植被的存活率降低，导致蒸散量降低；其余子流域变化趋势与整体变化趋势相同（函数一次项系数为正），其中洮河、渭河、祖厉河、清水河流域增加趋势较为明显，因为这几个子流域离黄河干流较近，且地处黄河“几”字弯的内侧，黄河从上游带来的养分在此处堆积，为植被的成长提供了天然的条件，所以具有较高的蒸散系数。
3.3 月蒸散趋势与不同土地利用类型的蒸散
a 黄河流域月平均蒸散年内变化趋势 b不同植被覆盖类型的年蒸散均值
图4月蒸散趋势与不同植被覆盖蒸散均值
图4-a给出了黄河流域地表蒸散年内变化趋势。蒸散的年内变化呈单峰特征。1-4月蒸散趋势变化不明显，4-8月蒸散急剧升高，8月达到最高（56.72 mm）。然后 7-11 月迅速下降，11-12月缓慢回升，11月份的蒸散量为全年最低（18.06 mm）。黄河流域的地表蒸散主要集中于夏季，6-8月的地表蒸散量占全年总量的39.6%。冬季蒸散最低是因为气温较低和降水少的缘故；春季由于气温回升，加上积雪融水的补给使得地表蒸散显著升高；夏季气温最高，冰雪融水最多，而且流域的降水也主要集中在该季节，因此地表蒸散保持在较高的水平上；秋季气温回落，降水也减少，使得地表蒸散迅速下降。
图4-b显示出不同植被覆盖类型的年蒸散均值，不同土地利用类型平均蒸散量的分布趋势表现出不同的变化特点。本文利用ArcGIS 10.1 的空间统计功能，进行分析之后发现流域内年均蒸散量与土地利用类型密切相关，不同土地覆盖类型的平均蒸散量存在着较大差异，林地的年蒸散均值最高，达到9.87 mm，大大超过了其它土地利用类型的蒸散量，这是因为林地一般分布在比较湿润的地区，土壤水分供应充沛，因此年均蒸散量相对较高；裸地蒸散均值最低，仅为1.69mm。除了水体之外，各种土地覆盖类型的年均蒸散量按照“林地>耕地>草地>聚落>裸地”的顺序递减。
4.结语
nlc202309031017
本次研究采用1km空间分辨率的长时间序列MOD16数据和土地利用、气温指数等数据，对黄河流域及其子流域的蒸散趋势变化加以分析。得出：
①对于整个黄河流域来说，在时间尺度上，2000年-2013年14年间年平均蒸散量呈现总体上升趋势，其中2003、2004、2012年的蒸散值均远大于平均蒸散值，其中2012年最为突出。在空间尺度上，黄河流域不同子流域的年平均蒸散量虽各不相同但总体趋势与整个流域的变化趋势一致。 其中洮河流域、渭河流域、祖厉河流域蒸散趋势变化最大，且均成增加趋势，而减少趋势最明显的洛河流域和沁河流域。
②在太阳辐射、气温条件、等因素的影响下，黄河流域年内各月间蒸散量也表现出明显的时空变异的特性，其大致为先增大后减小的单峰分布趋势。蒸散量主要集中在6-8 月份，约占流域总面积9.6%。8月蒸散量最大，达57 mm左右。11月蒸散量最小，仅为18.06 mm左右。
③ 黄河流域不同土地利用类型由于其下垫面物理特性的差异，平均年蒸散量的趋势变化也不尽相同。在年际时间尺度上，林地的蒸散值是最高的达到9.87 mm。耕地、草地次之。而裸地的蒸散值则是最低的。
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农村流域 第7篇
在全国城乡大力统筹发展背景下, 体育事业的城乡统筹发展不可或缺。乌江, 流经贵州、湖南、重庆40多个县市, 是一个农村人口占很大比重的区域, 区县市与农村城镇之间体育事业的发展极不平衡。如何使该区域整体协调发展, 农村体育的发展成为重要的核心评价要素, 农村体育健身服务体系的构建发展又是农村体育事业发展的核心工作与任务。探索出一套适合乌江流域农村体育发展的农村体育健身服务体系, 对乌江流域农村体育发展提供理论指导具有重要的理论价值和现实意义。
2 乌江流域农村体育健身服务体系的内容构成与发展对策
2.1 农村体育健身服务体系的内容构成
农村体育健身服务体系为农民参与体育健身活动提供服务和保障, 农民直接与体系中的各要素打交道、享受这些要素带来的服务。其内容结构包括体育场地设施、体育健身指导、体育组织和体育信息供给4个平行子系统及其相应派生的10个要素。[1]因此, 如何构建重庆农村体育健身服务体系, 内容构成也应遵循这4个方面。
2.2 发展乌江流域农村体育健身服务体系的对策
2.2.1 加强乌江流域体育场地设施系统的构建
场地设施系统的建设应该包括公益性合非公益性体育场地设施的建设。公益性体育场地设施是由政府统一规划, 统筹安排, 提供经费保障, 不以盈利为目的的农村体育场地建设。[2]由于当前乌江流域农村经济还比较落后, 要求农民筹资建设体育场所具有相当大的困难。政府的扶持, 资金的提供便显得尤其重要。在加快乌江流域农民体育健身工程建设时, 应加强乌江流域农村地区的公益性体育场地设施建设, 这对乌江流域农村体育健身活动的发展起到主导性的作用。非公益性体育场地设施是指由企业赞助, 或者社会团体和个人捐助, 以及村民集资等方式建立的、不以盈利为目地的体育场地。[3]非公益性体育场地设施的建设对乌江流域农村体育健身活动的发展也有着不可忽视的作用。
2.3 加强乌江流域农村体育健身指导体系构建
农村体育活动指导系统是为农民参与体育健身活动提供科学指导的系统, 是指导农民群众科学参与体育健身活动的重要方式和手段。在农村, 体育健身指导应该包括体育场所体育健身指导和非体育场所体育健身指导两个方面。[4]
2.3.1 体育场所体育健身指导
在乌江流域农村, 由于广大农民不懂体育锻炼的方法和手段, 从而影响农民积极参与体育锻炼。在体育场所有专业体育人员对农民进行健身指导, 农民不但可以直观地学到健身锻炼方法, 而且能学会体育的相关知识, 培养正确的锻炼意识, 进一步激发农民产生掌握更多锻炼方法和手段的兴趣。建立农村健身技术服务实体是开展体育场所健身指导的保障。体育健身指导体系内容应包括:体质测定、制定锻炼计划、提供技术指导服务等措施、健身过程的监控、健身效果的评定等。[5]
2.3.2 非体育场所体育健身指导
非体育场所体育健身指导, 是在体育场所以外的, 通过各种灵活多样的手段对农民群众进行的体育健身指导的方式。[6]非体育场所的健身指导应充分发挥乡镇文化站和活动点的作用, 积极组织农民利用农闲和传统节日, 广泛开展人们喜闻乐见的体育健身活动, 同时把握时机开展体育健身知识教育、健康教育、编写健康手册, 开设健康讲座和交流会等。加大健身活动的宣传力度, 通过报刊、广播、电视等形式使广大农民群众明确“科学锻炼、增强体质、以健身促健康、以健康防疾病”的意义, 使农民参与健身活动成为一项自觉自愿的行为。
2.4 加强乌江流域农村体育健身组织体系的构建
农村体育健身组织是人们为了共同的体育目标, 为了完成相同的体育任务按照一定的规则, 通过一定的形式集合在一起的体育机构。[7]它是为参与体育健身活动的农民提供组织支持, 使农民获得良好的体育健身活动环境和条件的必要保证。其组织形式主要有:社区体育健身组织、行政管理型体育健身组织、公益型体育健身组织和临时性体育组织4种。其中, 社区体育健身组织是广大农村居民参与体育健身活动的重要组织形式之一, 是最基本的组织结构和最容易开展体育健身服务的机构之一。
2.5 加强乌江流域农村体育信息供给系统构建
体育信息供给系统是为农民体育健身活动与交流提供信息服务的体系。在农村体育健身服务建设中, 信息和宣传也是一种服务。现代社会的信息媒介作用十分突出, 健身知识、活动信息、政策法规、先进案例等的传播, 对调动居民参与健身活动的积极性具有重要意义。因此, 应加强乌江流域农村地区体育健身信息的供给服务的建设, 向广大农民群众传播体育健身知识, 提高农民群众的体育意识和参与性。
3 结语
乌江流域农村体育健身服务的发展水平, 在一定程度上代表着这个地区的文明程度和农村现代化水平。关注民生, 构建和谐社会, 就要坚持把改善人民生活作为正确处理改革发展稳定关系的结合点, 从而为农村公共体育服务均等化发展找到了一个具体的支点。给乌江流域建立健全农村体育健身服务体系是一项任重道远的任务。妥善解决农村公共体育服务问题, 对于切实解决重庆的“三农”问题、缩小城乡差别、消除城乡歧视乃至构建和谐社会具有重要学术价值和深远的社会意义。
摘要：本文采用文献资料、综合归纳、演绎、背景分析等方法对乌江流域农村体育健身服务体系现状剖析得出:基础性农村公共体育服务严重滞后;公益性公共体育服务严重缺位;公共体育信息服务渠道不畅通;梳理归纳出乌江流域农村体育健身服务的构成内容, 提出构建乌江流域农村体育健身服务体系的路径对策, 为推进乌江流域农村体育事业发展起到积极作用。
关键词：乌江流域,农村体育,服务体系
参考文献
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农村流域 第8篇
面源污染是指溶解的和固体的污染物从非特定的地点,在降水或融雪的冲刷作用下,通过径流过程而汇入受纳水体(包括河流、湖泊、水库和海湾等),并引起水体的富营养化或其他形式的污染。农村面源污染是相对于点源污染而言的一种水环境污染类型,其污染物浓度通常较点源污染低,但其总负荷却非常巨大。农村面源污染起源于农村过量和不合理地使用农药、化肥,小规模畜禽养殖的畜禽粪便,以及未经处理的农业生产废弃物、农村生活垃圾和废水等,在农田、园地等区域,土壤中氮、磷养分和农药残留等污染物通过地表径流、土壤进入地表、地下水体,形成大面积污染,从而造成面源污染,使得各类农村面源污染所造成的水环境质量恶化问题日益明显和突出。
2 农村面源污染的表现形式
(1)肥料与农药的使用不当造成土壤、水质和大气的污染,进而通过食物、饮水和空气危害人体健康。肥料中的氮磷以及残留的农药进入地表和地下水体,造成水体NP和农药污染、水体富营养化和农产品质量下降等后果,此外还导致营养失调与NO3-积累,土壤结构破坏(如土地板结),促进土壤酸化,降低微生物活性。
(2)低效、高毒和水溶性农药生产量和使用量大是我国农药品种结构不合理的主要标志。在一些高产地区,每年施用农药可达30多次,用量高达300kg/hm2以上。1985年以来施用除草剂的农田每年也以200万hm2的速度在递增,土壤、水体和大量农产品受到污染,而且导致不少地区的农田生态平衡失调,病虫害越治越严重,进入恶性循环。农用化学品对农村生态环境的影响随着施用量和施用品种的增加以及施用区的扩大而越来越明显。
(3)水土流失。《2001年中国国土资源公报》数据显示,我国耕地现有数量为1.28亿hm2,其中坡度大于25°的陡坡耕地606.67万hm2,15°～25°之间的坡耕地0.12亿hm2,主要分布在耕地少、山地多的西部地区。人多地少矛盾导致了土地的利用的高负荷,毁林开荒的现象严重。根据全国土地资源调查的结果,全国耕地面积占土地总面积的13.7%,而水土流失面积约占全国水土流失面积的33.3%,每年的土壤流失量是全国的66.7%。土壤的大量流失导致了大量营养物质的流失,对水体的污染日趋严重。
(4)农村生活垃圾主要包括农业固体废弃物(主要是植物秸秆)、农村生活垃圾、农村生活污水。植物秸秆等农业固体废弃物每年的产生量十分巨大,但其中大部分没有得到充分利用。各类作物的废弃物产生量不同,专家估算任何干的农产品中25%的物质是废弃物。花卉蔬菜秸秆过去基本全用于肥Abstract:料,农民将其或直接丢弃在田间地头,或放火焚烧或任其腐烂,资源浪费现象严重。秸秆产生量最大的9个省份为黑龙江、河北、山东、河南、江苏、安徽、湖北、湖南及四川。这些省份每年的秸秆产生量均超过3 600万t,秸秆产生总量占全国秸秆产生量的59.5%,面临着严重的农田固体废弃物流失的问题。
(5)生活污水。由于农村生活污水处理设施的空白,排放的污水大部分未经处理就直接排入附近河道,最终流入巢湖,使氮磷富集于巢湖。
(6)畜禽养殖业的污染。主要是由于对产生的固体废弃物和废水未进行合理的处置造成的,其主要污染物是有机质、氮、磷和病原微生物,其主要影响是对地表水体的耗氧和水体的富营养化,以及硝酸盐带来的地下饮用水源的污染。此外,畜禽粪便发酵后会产生大量有害气体。从全国的分布来看,畜禽养殖分布依然是围绕经济发展较好的地区,成为经济发达地区的菜篮子基地,但东部地区由于集约化和土地占有量的矛盾使得畜禽污染显得十分突出。
3 巢湖流域农村生态治理分析
3.1 巢湖流域农村生态治理的必要性
巢湖是我国重要的淡水湖泊,巢湖流域是我国重要的粮棉油主产区。一个时期以来,巢湖污染加剧,水环境持续恶化,这主要是工业化、城镇化进程加快,但农村不合理生产生活方式造成的面源污染也起了一定作用,特别是氮、磷污染,加剧了水体富营养化。近年来,随着农业集约化程度的提高和养殖业的快速发展,过量和不合理使用化肥、农药农用化学品以及畜禽粪便随意排放造成污染问题越来越突出。农村每天产生的大量生活垃圾、畜禽粪便和部分农作物秸秆没有得到有效处理利用,农村面源污染情况与前几年比,呈上升趋势,污染问题不容乐观。目前巢湖流域农村面源污染所占比例已经超过巢湖外部污染总量的50%。当前巢湖流域污染严重,已直接威胁到合肥市居民的饮用水安全。更令人担忧的是,与农村水环境、农村饮用水源密切相关的次级河流及水库水体的水质已明显下降,而次级河流污染已经对巢湖构成严重威胁,农村面源污染目前已经严重威胁到了巢湖流域的整体水环境,因此必须采取有效的措施治理农村面源污染。
3.2 巢湖流域污染特性
巢湖流域污染有工业污染,但主要为农村面源污染。据《第一次全国污染源普查》结果,2007年,巢湖流域总氮2.74万t,总磷排放量约为0.33万t。其中城镇生活源是巢湖流域COD、氨氮、总氮和总磷排放的主要污染源,分别占各自排放总量的58%、82%、52%和68%;农业源总磷和总氮排放量分别占流域排放总量的48%和32%。主要污染原因为农村生活污水及生活垃圾无害化处理率低,畜禽粪便综合利用率低,面源污染防治对策难以落实;环境意识淡薄、环境治理资金投入严重不足;水资源价格低,没有形成节约用水和重复用水的价格约束;产业结构不合理,农村污水处理设施建设缓慢和运行资金缺乏,现行管理和运行机制不完善。
4 农村面源污染综合治理措施
4.1 加快农村生活污水治理
巢湖周边农村人口分散,人口数量多,目前基本没有任何农村生活污水的收集和处理措施,农村生活污染源成为影响水环境的重要因素,严重污染了农村地区居住环境,农村大部分地区河流水体普遍受到污染,最终排放到巢湖,使巢湖的水质安全受到严重威胁。
农村居民居住总体较为分散,局部相对集中,针对以上现状,应因地制宜地选择50户左右的集中连片的农户为一组,通过排污管、沟对污水进行集中,最终进入厌氧发酵-人工湿地处理系统进行污水治理,其特点是成本低、效率高,有利于污水的集中收集,节约工程投资,同时也可以减少堵塞、淤积等情况的发生,符合农村污水处理工艺要求和农村现状。污水经处理后可用于池塘养鱼或农田灌溉,在改善农民生活条件和农村生态环境的同时,节约水资源。
通过一、二级厌氧发酵池,利用厌氧微生物对有机质发酵、分解作用,降低污水的化学需氧量、生物耗氧量及悬浮物,达到污水的净化;再通过自流方式进入垂直式人工湿地床,在耐水植物和土壤(填料)的物理、化学和生物的三重协同作用下,污水中有机物通过过滤、根系截留、吸附、吸收和植物光合、输氧作用,促进兼性微生物分解来实现对污水的高效净化,从而实现对生活污水的达标处理。
4.2 加快农村户用沼气工程
针对巢湖流域地理位置、农村种植业状况及气候资源条件,可实施农村户用沼气工程,以“猪-沼-粮(菜、果、鱼)”能源生态模式为主,以农户为基本单元,以“一池三改”为建设内容,利用房前屋后的山地、水面、庭院等场地,每户建设容积为8m3的全混凝土结构家用水压沼气池,同步对畜禽舍、厕所、厨房进行改造,使沼气池的建设与畜禽舍和厕所改造结合,收集养殖粪便、污水以及生活污水,通过沼气池的厌氧发酵处理,变废为宝,构成养殖——沼气——种植三位一体的庭院经济格局,避免了污水向四周环境的排放,形成生态良性循环,增加农民收入(图1)。
5 社会效益和生态效益分析
5.1 农村生活污水处理工程实施的效益分析
(1)在项目区进行污水的集中收集、处理,可以有效的解决新农村建设的污水处理问题,实现农村城市化、田园化,积极促进新农村的建设。
(2)目前我国农业因缺水而造成的粮食减产约为250～480亿kg,巢湖流域同样存在上述情况,直接影响农民的收入水平。通过生活污水治理工程的实施,收集农村污水,资源化处理后用于农业灌溉,将减少因缺水造成的农业损失,使农民得到实惠。
(3)农户生活污水处理工程可以有效的解决农村生活污水的无序排放,农村的脏、乱、差问题,极大的改善农村环境。
5.2 农村户用沼气工程实施效益分析
(1)使巢湖流域生态环境得到极大改善,带动周边农民大量使用有机肥,减少了化肥、农药的施用量,从而能够从根本上解决巢湖流域的农村面源污染问题,减轻巢湖流域的水污染。
(2)促进庭院经济发展,增加农民收入。加强农村户用沼气建设,通过开展多种模式的综合利用,充分合理地利用光、热、水、土和生物质能资源,种植与养殖并举,实现庭院经济和粮食生产的同步发展,建池户年节支增收1 000元左右,既保证了农民温饱,又增加了经济收入,符合农村实际情况,是促进农业增效、农民增收、农村稳定的一条捷径。
(3)促进无公害农产品生产,增强农产品的竞争力。通过户用沼气池建设,一方面,农民大量使用沼气,减少农药化肥施用量,减轻农产品污染,并逐步按照无公害农产品标准进行生产,提高农产品食用安全水平。
6 结语
通过巢湖流域农村面源污染综合治理后,可有效减少农村污水的排放,改善巢湖流域整体生态环境,农业生产现状,可实现农业资源的可持续利用。可以大幅度提升农村生产、生活环境质量,促进资源循环利用,大力推进资源节约型、环境友好型社会和社会主义新农村生态家园建设,造福广大农民和子孙后代。巢湖流域可基本实现生态平衡,生态系统步入良性循环,洁净的灌溉水、优良土壤环境质量和稳定的农业生态系统,将为巢湖流域生态农业和其它生态经济的发展提供良好的环境条件,为巢湖流域的水污染治理和其它生态经济的发展发挥良好的作用。
摘要：分析了巢湖流域农村面源污染现状,指出了农业面源污染的主要表现形式,从生活污水治理及沼气工程两方面探讨了流域污染综合整治措施,并阐述了巢湖流域整治后的经济效益和生态效益。
关键词：面源污染,整治措施,巢湖
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农村流域 第9篇
我国“十一五”规划提出了建设社会主义新农村的重大历史任务, 并明确了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设目标, 加强农村水环境的处理, 既是社会主义新农村建设的重要内容和组成部分, 也是改善农村生态环境和防治农业面源污染的重要措施。
一、农村水环境污染防治问题的国外研究动态
1、农村水环境污染防治基础理论研究进展
在国外, 一般认为庇古 (Pigou) 是世界上首位从经济学角度对环境污染问题进行系统研究的学者, 这主要得益于其对外部性理论的开放性研究。上世纪60年代开始, 经济学家们开始关注农村环境污染问题, 并初步将“外部性” (Existence) 概念作为分析农村环境污染问题的理论准则。现阶段, 在北美和欧盟国家, 基于经济学基础的农村环境污染防控研究领域已涉及外部性、产权、公共物品、财政与税收等理论, 并开发了大量有关的研究工具和分析模型, 如:HSPF, Ann AGNPS﹠ANSWERS, SWAT等已被广泛应用于农村非点源污染机理的过程模拟、探讨污染负荷时空分布。
2、农村水环境质量状况研究进展
国外对农村环境状况评价工作始于上世纪60年代中后期, 美国于1969年制定了全球第一个《国家环境政策法》 (NEPA) , 首次将环境影响评价制度作为国家政策确定下来, 其中就有专门涉及了农村地区环境状况评价的基本制度。90年代以后, 国际上对农村环境质量监测及其演化规律研究以及环境影响评价工作更加重视, 无论是方法还是技术都取得了飞速发展, 使得农村生态环境质量彻底改善。
3、农村环境污染影响因素研究进展
国外对农村生态环境污染的影响因素研究源于农业污染水质问题。上世纪60年代, 美、英、日等一些发达国家率先起步, 到了70年代末期, 国外农村环境污染的影响因素与宏观特征研究开始由最初的相关因素分析和时空变异分析逐步转向与污染控制密切相关的主控因子和关键源区的空间分析。80年代以后, 国外农村环境污染因素研究更加深入, 特别是随着计算机和卫星遥感技术的发展和进步, 以陆地卫星数据库、GIS等为代表的“3S”技术与污染模型结合, 广泛应用于与农村环境污染控制相关的影响因子研究之中。由此可见, 国外农村环境污染研究借助“3S”技术, 正逐步向推广型、应用型转变, 并结合区域地貌特征, 陆续尝试探索新的污染影响因子。
4、农村环境污染综合防治对策研究进展
自20世纪60年代开始, 美国、欧洲等少数发达国家开始关注农村水体的非点源污染防控对策。近年来, 各国逐步趋向于将控制方法与管理政策进行结合研究, 并相继制定、颁布和实施了众多针对农村环境污染防控管理的政策法规和行动计划。目前, 国外在此领域关注的热点问题是在既定的生态容量背景下, 通过总量控制, 合理进行污染负荷分配, 并广泛运用经济手段 (如:税费、补贴、排污权交易等) , 通过市场途径与其它手段的有机结合来减少总污染 (面源、点源和内源) 的发生, 最终提出具体的方案设计。
二、农村水环境污染防治问题的国内研究动态
1、农村水污染现状研究
(1) 污染物复杂化
农村水环境是指分布在广大农村的河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体的总称。我国总计有乡镇45412个, 村民委员会739980个、乡村户数23692.7万户, 乡村人口达91960万人。农村人口分散、人口数量多, 没有任何污水收集和处理设施, 这使农村的生活污染源成为影响水环境的重要因素。据测算, 全国农村每年产生生活污水80多亿吨, 严重污染了农村地区居住环境。传统的农村生活污水主要为冲厕污水、炊饮污水、洗澡、洗衣污水等, 主要污染物为COD、氮和磷, 污水中的有机污染物含量低于城市污水, 水质相对较稳定。近年来, 农村第二产业的迅速发展, 特别是涉重金属企业以及采矿、冶金、电镀行业的兴起, 由于诸多原因, 乡镇企业排水不能稳定达标, 致使原本以单一生活污水为主要特征的农村污水, 向工业废水与生活污水混合的复杂废水型转变。
(2) 面源污染严重化
改革开放三十多年来, 我国农业生产能力获得了较大幅度的提高。随着农村经济的快速发展, 农村规模化种植业和养殖业成为提高农村收入的重要支柱产业, 而当前城镇人粪尿和养殖牲畜粪尿的处理比例较小, 相当一部分未经处理直接排入水体, 由人畜粪尿直接排入水体的氮素与磷素超过了农田化肥径流流失水体氮素与磷素的总量, 面源污染问题日趋突出。与点污染源相比, 面污染源由于分散、位置难以确定, 因此在治理管理方面较为困难。
(3) 饮用水 (地下水) 安全受到威胁
全国195个城市监测结果表明, 97%的城市地下水受到不同程度污染, 40%城市地下水污染有逐年加重趋势。饮用水取水普遍来源于水库、地下水、河流和湖泊。大多数城镇饮用水源已不同程度受到城市污水、工业废水和农业排水的威胁;而广大的农村人口仍选择地下水和河流水作为生活、生产的主要水源。工业点源污染、农业面源污染和污染物质违规排放使得地下水和河流水水质下降甚至出现灾难性后果, 2006年湖南岳阳的新墙河砷污染事件就是一个典型的例子。湖泊 (水库) 富营养化, 滋生藻类, 引起水源水质恶化, 给水处理厂的正常运行带来许多困难甚至使其无法运行, 水华产生的藻类毒素及其衍生物对水体健康构成威胁。
2、农村水环境污染的主要来源
(1) 乡镇企业生产废水排放
由于农村环境容量较大, 农村的环境保护意识不强, 加之企业布局不当, 技术生产落后, 大部分乡镇没有废水处理设施或正在建设, 使农村水环境受到严重的威胁。而许多因污染严重城市工厂企业不断搬迁至农村, 使本不乐观的农村环境污染问题日益加剧。
(2) 农村生活污水垃圾排放
农村生活污水是农村水污染的主要来源之一, 农村人口每天产生的数万吨生活污水。随着城乡居民对肉类消费需求的大增, 农村畜禽养殖业规模逐渐扩大, 由此带来了每年数千万吨畜禽粪便废弃物、畜禽宰杀废水。但畜禽养殖环境标准体系还不完善, 制约了畜禽养殖废水还田综合利用措施。由于农村污水处理系统的滞后, 不可能对生活污水进行统一处理, 也没有任何生活污水收集和处理设施, 所以农村生活污水对水资源的污染呈上升趋势。而农业生产过程中, 大量的农药与化肥残留物及其衍生物随地表径流带入水体, 这是水体面源污染的主要来源。
(3) 农村固体废物
据统计, 农村人口固体废物产生量为487.84万吨, 由农村生活垃圾产生量约占62.3%, 而县一级生活垃圾无害化处理率仅为32%, 大部分的生活垃圾堆放在城郊和乡村, 堆放在路边甚至水源地、泄洪槽及水塘边, 其渗漏液严重危害饮用水源安全、影响居民身体健康, 威胁农产品安全。
3、农村水环境污染防治研究进展
(1) 基础理论
农村环境污染防控的认识和基础理论研究起步较晚。目前, 从国内关于农村环境污染及其防治的大量研究文献来看, 归纳起来主要集中在以下两个方面:
一是基于制度经济学的分析研究。如:洪大用、马芳馨认为, 我国既存的二元结构社会制度与农村面源污染的产生、加剧以至长期得不到有效控制密切相关。鲁岳松指出, 我国农村环境污染日趋严重的根源是城乡经济发展的不协调。吴海燕也谈到, 造成农村环境问题的原因是复杂的, 但一切问题的根源还在于激励与约束机制不完善。
二是基于微观经济学的分析研究。这部分研究工作主要涉及到农村环境污染问题外部性分析、社会经济因子、经济损失评价等。如:卢亚丽、薛惠锋针对政府、村集体和农民3个主体的治理行为进行了博弈分析, 得出各主体在农业面源污染治理中缺乏相应的制度保障和激励约束机制的结论。袁平认为, 我国农村环境污染防治存在显著的制度障碍和具体实施层面的问题, 主要表现在缺乏污染防治的有效管理制度和环境经济政策激励机制、农村环境污染防治涉及的利益主体间存在严重的利益冲突、农民参与环境保护和污染防控的主体作用被忽略等。
(2) 农村水污染防治存在的问题
我市多数农村仍大多采用明渠或自然沟渠排放生活污水和雨水, 虽然污水得到一定的处理, 但经化粪池处理后的污水中含有大量的有机污染物, 满足不了保护环境的要求, 对地表与地下水体还存在污染的隐患。造成上述问题主要有以下几点原因:
一是农村环境保护管理机构薄弱。我国的环境保护管理机构主要设在城市, 对农村生活与农业的管理较小, 因此, 导致政府对农村的环境管理不力。
二是环境保护设施建设不足。尽管少数靠近城镇的农村建有排水管网, 但大部分农村没有污水处理及收集系统。农村环保设施建设的严重不足是目前农村水污染治理的一大难题。
三是农村环境保护资金投入仍不足。由于我国城市环境保护采取了优先政策, 对城市的工业废水处理给予很多的优惠政策, 而对农村的环境保护工作相对滞后, 加之地方财政收入较少, 用于环境保护的资金不足, 致使地方政府对环境治理积极性较低。
三、农村水环境污染防治对策
1、加强政府的监管力度
各级政府与环境保护部门应当对农村环境问题给予充分重视, 做好地域环境规划, 建立建全环境保护管理体制, 避免走“先污染, 后治理”的老路。
2、提高广大农村居民的环保意识
农村居民知识水平较低, 环保意识不强, 大多数农村青年人外出打工, 留守人员年龄偏大, 受教育水平更低。农村居民是农村环境的建设维护的主体, 做好农村的环境治理离不开广大农村居民。
3、多方筹集建设资金
目前, 制约农村污水处理的关键因素是建设资金问题, 农村环境的治理需要政府投资, 但并不意味政府的全包全揽, 按照谁投资谁受益, 采取多方筹集资金的原则, 选择适合我市污水处理新路子。
4、科学规划, 综合整治农村环境
推进农村环境综合整治项目的实施。做好我市《农村环境综合整治规划》的编制, 积极实施综合整治规划。针对不同区域农村存在的突出环境问题, 确立农村环境综合整治的重点区域和重点领域, 紧紧围绕农村饮用水源地保护、农村生活污水和生活垃圾处理处置、畜禽养殖污染防治等方面, 建立农村综合整治项目, 抓好环境生态乡镇和生态村的创建, 有计划有步骤的推进全市农村环境综合整治项目的实施, 建立农村环境综合整治目标责任制, 强化农村环境监管工作。
5、采取适宜的污水处理技术
根据当地农村的经济发展水平、地理环境和气候条件, 应因地制宜地采取就地处理分散处理与集中处理相结合的方法, 按照建设投入低、运行管理费用少、处理效果好的原则选择适合本地的废水处理技术。
四、农村水环境污染防治研究述评
结合国内外对农村环境污染防治的研究, 认为农村环境污染防治研究的重点在于以下几个方面:
一是完善理论框架, 拓展研究思路。应该在现有研究的基础上, 加强多学科之间的合作, 特别是加强环境污染产生机理和防治过程等的基础研究, 及时总结理论框架方面的研究进展, 建立系统的农村环境污染防治理论框架, 并在多学科合作的基础上拓展研究思路。
二是对于农村环境污染影响因素的选择, 尽可能选择多因子, 同时要把限制性因子纳入到研究。
农村流域 第10篇
随着数字水文的发展,基于数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)的分布式水文模拟成为当今水文界研究的热点和前沿问题[1]。通过DEM可以提取流域的许多重要水文特征参数,如流域网格单元的高程、坡度、坡向、地形指数、流域面积、汇流路径、流域边界线等,这些水文特征参数的提取为分布式水文模型的建立提供了基础数据。
DEM作为分布式水文模型的重要输入之一,其取样方式和空间分辨率等都会对信息量和流域特征的提取产生影响,从而影响水文模拟的结果,这也在一定程度上引起了分布式水文模型的不确定性。目前常用的DEM取样方法有网格平均法、中心取样法等[2,3],另外,根据流域汇流特点有学者采用了最低标高法进行取样[4],还有学者考虑网格累积流的权重因子而提出了ZB算法[5],并与网格平均法进行了比较[6],结果表明取样方法对流域特征的提取有较大影响;研究表明,DEM空间分辨率不同时,信息量会有不同程度的损失,从而影响分布式水文模拟的结果[7]。
本文在前人研究的基础上,采用SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)3s分辨率的DEM数据,利用ZB取样法、最低标高法、网格平均法分别生成6s、12s、18s、24s、30 s等5种分辨率的DEM数据,利用敖天其教授开发的不依赖于GIS软件的独立软件提取流域特征参数,将3种方法提取的高程、坡度、地形指数、流域面积和主河道长度进行统计分析,并利用信息墒对不同分辨率下的DEM信息量进行评价。
1 研究区域与研究方法
1.1 研究区域
本文选取日本富士川流域(35°-36°N,138°-139°E)为研究区域,所使用的DEM网格规模为1 200行1 200列。该流域为日本三大险峻河流之一,流域面积3 570 km2,主河道长度128 km,全流域大约88%被森林覆盖,平均降雨量约2 100 mm。流域数字化河网如图1所示。
1.2 流域特征提取方法
本文提取流域特征参数时,采用敖天其教授开发的不依赖于GIS软件的独立软件。这里主要对与当前GIS软件处理方式不同的洼地处理和河网生成方法做简要的介绍。
消除洼地时,针对现行方法容易生成伪河道和平行河道的问题,研究者认为DEM中闭合洼地和平坦区域是由于低质量的资料输入、生成DEM时的内插误差等引起的。该方法通过增加输入地形高程信息,避免了DEM中平坦区域和闭合洼地的生成,从而使由DEM生成的河网与实际河网能够精确拟合[8]。
河网生成时,为克服D8算法只限于8个水流方向的局限性,研究者提出了引入概率决定水流方向的Rho8方法,允许一个网格有多个水流方向的多方向法,融合数字河流与DEM的D8算法等改进算法[9]。
1.3 DEM取样方法
采用网格平均法由3s分辨率DEM生成更大网格尺度的DEM数据时,直接取横向和纵向的II个(I为DEM网格扩大的倍数)原始DEM数据的平均值作为一个新的网格尺度的DEM;采用最低标高法时,则取II个原始DEM数据的中的最小值作为一个新的网格尺度的DEM。
ZB算法由余钟波教授[5]提出,其思想是在由高分辨率的DEM数据聚集成低分辨率DEM数据的过程中,增加汇流面积大(即河道网格)的网格高程权重,而保持汇流面积小(即流域边界处)的网格高程,该方法引入含有河网和流域边界信息的网格累计流作为计算权重因子。具体步骤为:首先对3s分辨率的SRTM数据进行洼地消除、流向和分水线计算、网格累积流计算,然后将网格累积流作为权重因子,根据式(1)和式(2)生成大尺度网格DEM数据,同时以FAC作为算法控制变量,在计算过程中保持位于流域边界处的网格高程。
式中:fac为3s网格尺度DEM数据第(i,j)个网格的累积流,elev(i,j)表示3s网格尺度DEM的第(i,j)个网格的高程,m。
1.4 信息墒
信息墒理论来源于信号通讯理论,它是通过分析组成通讯信号的数字或符号的统计特征来定量表示信号通讯能力即信息量的大小[10]。信息墒对随机事件所含信息量大小的度量是依据不同信号出现的频率大小为依据。根据信息论的思想,可以认为DEM的一系列栅格为关于高程的一维离散平稳信源(xi,i=1,2,,N),信源的信息墒H是从整个信源的统计特性来考虑的,它表征了平均意义上信源的总体信息测度。信息墒H(X)的定义为:
当信号之间的距离充分小时,P(xi)可以用一个连续变化的概率密度分布与变量相乘代替,此时有:
当随机信号正态分布时,上式可化为:
式中:N为随机变量X的个数(即DEM网格个数);σ为随机信号的方差(即DEM数据的方差);Δx为随机信号之间的距离(即DEM数据的栅格边长)。
通过信息墒的分析,可以看出何种DEM取样方式提供的信息量更多,以及生成低分辨率DEM过程中信息量的损失情况。
2 流域特征参数分析
2.1 高 程
原始3s分辨率的DEM数据根据不同取样方法生成的5种低分辨率下的DEM数据高程统计值见表1。由表1可以看出,ZB算法计算得到的高程最大值在3种取样方法中最大,最低标高法得到的高程平均值减小最快,3种方法得到的高程最小值差别不大。ZB算法计算得到的均方差最大,最低标高法最小,这表明随着DEM分辨率的降低,采用最低标高标时,地形起伏变小程度最大,地形特征值损失较快,而ZB算法则最好的保留了地形的复杂性,并有使地形复杂度缓慢增大的趋势。另外,随着DEM分辨率的降低,高程信息墒逐渐减少,这表明DEM数据中的信息量随着分辨率变低逐渐有所损失,地形逐渐趋于坦化,并且ZB算法生成的DEM信息量损失最慢。
注:a为ZB算法;b为最低标高法;c为网格平均法。
2.2 坡 度
坡度是描述地面复杂度的一个指标,与DEM分辨率有很大的关系,对地表径流的产生、下渗及土壤流失等有很大影响,流域坡度统计见表2。由表2可以看出,3种取样方式得到的坡度最大值、平均值和均方差均随着DEM分辨率的降低而减小,这是因为DEM分辨率变低时,流域地形趋于平坦,坡度变缓,相应的地面坡度值也就变小了。比较相同分辨率下3种方法得到的统计值可以看出,ZB算法得到的坡度最大值、平均值、均方差、信息墒均为三者中最大,这表明ZB算法的坡度信息量衰减速度要小于其他两种方法。最低标高法除信息墒比网格平均法大外,其他统计值均比网格平均法小,这是由于按最低标高法取样时,往往舍弃了高程较大的点,从而使流域坡度值总体偏小。
注:a为ZB算法;b为最低标高法;c为网格平均法。
2.3 地形指数
地形指数是单宽上坡集水面积与相应坡度之商的自然对数,其值主要受地面坡度的影响。在分布式水文模型TOPMODEL及BTOPMC中,它决定着整个流域土壤饱和亏缺量的分布,因此对于产流过程也起着至关重要的作用,地形指数的变化将直接影响模型模拟的精度(表3)。从表3可以看出,随着DEM分辨率的降低,地形指数最小值和平均值逐渐增大,而最大值变化并不明显,这是因为地形指数的最小值是由坡度的最大值决定的,而最大值是由坡度最小值决定的,表2表明,坡度最大值随DEM分辨率的降低而减少,但坡度最小值相等。3种取样方法均方差变化相差不大,整体上ZB算法要略大。地形指数信息墒随着DEM分辨率降低而减少,ZB算法信息墒相对其他方法要大。
注:a为ZB算法;b为最低标高法;c为网格平均法。
2.4 流域面积
流域面积为河口或河流某断面以上分水线所包围区域的平面投影面积,是衡量河流大小和水文研究的重要参数(表4)。由表4可见,除个别情况外,随着DEM分辨率的降低,提取的流域面积整体上呈增大的趋势,这是因为流域边界的地形信息变化往往比较复杂,随着DEM分辨率的增大,边界处的复杂地形相应的综合概化,使得流域边界栅格流向的确定具有很大的随意性,从而导致提取的流域边界往往不一致。与研究区域的实际面积3 570 km2相比,ZB算法和最低标高法提取的流域面积要接近一些,而网格平均法提取的流域面积相对偏小。
注:a为ZB算法;b为最低标高法;c为网格平均法。
2.5 主河道长度
主河道长度是指自河源沿干流到流域出口的流程长度,它是影响产流特性的重要因素,对水文过程的时间特征非常重要。由表5可以看出,随着DEM分辨率的降低,主河道长度逐渐减小,且均小于实际主河道长度128 km,与实际主河道长度相比偏差在2.66%～10.43%。这种差别是由于网格大小的变化会导致网格流向的变化,河道起始点的空间位置也会发生相应的改变,引起河流长度的变化。对比不同取样方式生成的主河道长度,网格平均法略大,但差别总体上不大,偏差幅度仅在0.40%～2.84%。这说明主河道长度主要受DEM分辨率的影响,取样方法对其影响不大。
注:a为ZB算法;b为最低标高法;c为网格平均法。
3 结 语
数字流域特征参数对于基于DEM的分布式水文模拟是非常重要的,它将直接影响模拟的精度和径流特性。本文以富士川流域为例,采用SRTM3s的原始DEM数据,利用3种取样方式,分别生成了6 s、12 s、18 s、24 s、30 s 5种分辨率的DEM,并分析了不同取样方式和不同分辨率下生成的数字流域特征参数,主要得出以下结论。
(1)不同取样方式生成的数字流域特征参数不相同,总体而言,ZB算法对应的高程、坡度和地形指数的均方差和信息墒要大于其他两种方法,表明ZB算法在取样过程中较好的保持了流域的特征值,信息量的损失得到了较好的控制,而最低标高法和网格平均法的差别并不明显。不同取样方式对主河道长度的影响不大,网格平均法提取的流域面积较实际面积略小。
(2)DEM空间分辨率对数字流域特征参数影响明显,随着DEM分辨率的降低,流域地形发生坦化,平均坡度和主河道长度逐渐减小,平均地形指数和流域面积逐渐变大,其中流域面积和主河道长度变化不大。利用信息墒度量流域特征参数可以发现,信息墒随着DEM分辨率的较低减小速度较快,这说明随着DEM分辨率的降低,所提取的数字流域信息量逐渐减少。
本文只是从数字流域的特征参数方面进行了初步的研究,对于不同的取样方式和DEM空间分辨率对分布式水文模拟结果的影响,并没有做出定量的分析。在进行分布式水文模拟时,采用何种取样方式,在何种DEM分辨率下能获得最好的模拟结果,还有待进一步研究。
摘要：DEM空间分辨率和重取样方式对流域特征参数的提取会产生重要影响。以SRTM3s分辨率的DEM数据为基础,采用ZB算法、最小标高法、网格平均法3种取样方法,分别生成5种不同空间分辨率的DEM,并对提取的数字流域特征参数进行统计分析,引入墒的概念度量取样方法和DEM空间分辨率所包含的信息量。结果表明:DEM数据中的信息随着分辨率的降低逐渐有所损失,ZB算法较其他两种方法能减缓地形信息量的衰减速率。
关键词：取样方式,DEM分辨率,流域特征,墒
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流域科学发展与趋势 第11篇
20世纪80年代以前以“管理”为主的流域科学仍然孕育在水科学及其相关科学之中，流域管理主要以水利工程、水电开发、水运等工程管理为主，生态管理处在起步阶段。20世纪80年代以后，为了应对全球变化，整合人与自然系统，在Charles(1985)出版的《生命之河》(The Living River)之后，许多由“生命之河”相关计划开始的河道恢复、河流生态治理、洪水预报、休闲规划等综合治理计划推动流域生态管理从理念走向实践。
20世纪末集成流域管理理念提出，全球水伙伴(Global Water Partnership)集成水资源管理建立以水权、水市场理论为基础的水资源管理体制，形成以经济手段为主的节水机制，公众参与的流域尺度水文、生态、经济综合的流域集成水资源管理已步入实质性的研究阶段。联合国千年发展目标2007年报告指出，到2015年，结合各国和国际在研项目，通过综合集成管理的方式，恢复遭破坏的环境损失，实现环境可持续发展。
集成流域管理的代表性工作有：2000年底欧盟实施水框架指令(Water Framework Directive)，致力于流域规划、河道恢复和湿地保护，实施流域为单元的整体保护；澳大利亚墨累－达令河流域地表水、地下水水权私有化，实现农业、河流和市场有机结合，政府购水恢复断流河，三级流域管理机构(流域部长级会议、流域委员会和公众咨询协会)保证流域水资源平等、高效、可持续利用。开始注重水－生态－经济过程研究，流域水—生态管理力求衔接市场机制，流域水—生态—经济系统的水循环、水平衡研究成为重要方向。
然而，历经半个多世纪发展的流域管理仍然是以工程管理为主，生态管理处在起步阶段，市场机制还只是经验。可以说，没有适合各个国家通用的流域管理模式，只能客观地研究和分析某一种流域管理的特点和长处，结合本国或本流域的具体实际去参考和借鉴。集成流域管理将依托流域科学的发展逐步完善理论框架。2007年，美国地质调查局(USGS)提交了全球第一个流域科学的研究计划。将流域过程模拟与预测、环境流与河流恢复、沉积运移、地表水和地下水相互作用列为美国地质调查局流域科学优先领域，强调流域监测和数据集成等支撑体系。
二、中国内陆河流域科学
从新中国成立后到20世纪70年代是奠定流域科学研究基础的时段。国家先后组织了中国科学院“新疆综合考察队”、“甘青考察队”、“治沙队”、“荒考队”、“祁连山冰雪利用队”，开展了西北地区冰雪资源、地表水资源、地下水资源、生态环境等方面的基础研究。20世纪80年代以前有两点认识提到流域的层面，一是冰雪水资源开发利用流域意义，冰雪资源约占河川径流年补给量的5％-30％；二是中国沙漠科学的西北内流河流域研究提出了内陆河流域自然过程和人类活动与沙漠形成演变、沙漠化发生、发展的关系，在沙源、水土资源利用和沙漠化防治方面形成了一些流域尺度的原创性认识。
20世纪80年代开始在流域尺度上深入认识自然系统，明确以流域为单元的水资源合理开发利用，指出了甘肃省河西各内陆河可利用的水资源开发基本达到极限。在流域尺度上明晰了地表水、地下水多次转化、循环利用过程和机理，解决了水资源量重复计算等科学问题，形成了内陆河以流域为单元的水土资源研究方法，强调流域内可更新水资源不仅需要协调上中下游农林牧发展，还需维护生态环境的平衡，社会经济、城市用水成为流域科学研究的重要部分。
20世纪90年代开始在流域尺度上协调自然系统与社会经济系统，揭示了中国内陆河地区农业为主、工业基础差、产业结构松散、高产穷县、经济效益低的基本问题，提出了产业结构调整与合理布局、人口迁移与城市体系、水资源合理利用与环境整治的系统方案，首次估算了黑河流域的生态水。强调整体、系统、以流域为单元认识内陆河水资源系统，以中国典型内陆河为例，系统阐述了流域为单元的水环境空间特征及其演变，在两千年尺度上展示了人类活动驱动的水环境退化、绿洲迁移过程，形成储水于上、中游重发展、下游重生态环境的基本原则。
进入21世纪内陆河流域科学理念逐渐明晰。《黑河流域水－生态－经济系统综合管理研究》一书即将面世，该书依托黑河流域长期野外监测、试验、示范和数字黑河等平台，阐述了生态系统的水流过程、流域生态系统管理技术、节水型生态系统模式。该时期的一个重要成果是将中国内陆河流域水资源管理划分为供水管理、技术节水管理、结构性节水管理和社会化管理四个阶段，并指出在20世纪末基本走完了前两个阶段，目前多处于第三阶段，很多流域试图通过结构性节水来缓解水问题。然而，中国的内陆河流域科学只是在起步阶段，尚无成熟的理论框架、系统的研究方法和技术体系。
三、流域科学前沿与趋势
1、流域水循环——认识流域水环境
长期以来限于对水资源认识的局限性，水资源管理只关注蓝水，而对维持全球第一性生产力、占年可更新水资源60％～70％的绿水缺乏认识，以致流域水管理成为被动的水管理，实质只是1／3的蓝水甚至只是地表水的管理。近年来，人们逐渐认识到绿水的重要性，并将其纳入水资源评估范畴，成为流域水资源研究的重要方向。环境流量尤其是地下水流和绿水流的研究也成为干旱区流域研究的重要内容。
大气水汽输送、降水、地表蒸发构成水分内循环。流域水分内循环过程的变化直接关系到当地的干湿状况、生态环境、经济与社会的可持续发展。在全球变化背景下，全球变暖使水循环加剧，引起降水、蒸发、径流，冰雪、冻土组成的固体水库也正在快速变化，严重影响到地表的水资源和生态系统。
流域水环境研究长期以来忽略了成水环境。地球科学在千、万年尺度上解读水环境变化的过程和成因已有许多成果，自然系统、社会与经济系统、生态和环境综合的十年、百年尺度的流域水环境变化机理和过程的认识日益得到重视。人类活动改变成水环境的研究鲜见报道，生态恢复与重建经常有改善成水环境的效果，涵养水源、调节径流、空中水利用还在经验积累阶段。监测—试验技术的发展拓展了水环境的研究，在流域管理与科学中研究成水环境及其管理成为热点，许多恢复生态学理论和技术得到广泛应用。
2、流域生态水文——认识水文系统流域生命过程
流域生态水文学着重研究水文过程和生态系统过程之间的耦合关系，强调尺度转换的机理和过程研究，开展生态系统的稳定性与水环境的相互关系、流域尺度生态系统修复技术、流域尺度综合、景观格局变化的生态水文影响以及如何协调天然生态系统与人工生态系统用水关系等方面的研究。
20世纪90年代提出的“生命之河(Living rover)”在欧、美、澳等均有实施的代表流域。荷兰“生命之河”的保护恢复计划最初是为了恢复河流的水质，尝试把流域尺度与区
域尺度或者国与国之间的恢复措施统一起来，生命之河、河流健康被理解为一种综合性概念，生物多样性、生态环境等参数可为其指征。中国科学家呼吁重建中国生命之河，推动基于生态系统的流域综合管理，恢复江河的生命活力，确保大江大河的健康与流域的可持续发展。
3、流域演变驱动力——认识流域人类活动
在过去的几个世纪，人类主导的地球生态系统正以前所未有的速度退化，人类成为生态系统演化最大的影响因素，人类活动已经引起水循环中最关键、最活跃的因子——土壤一植被系统的严重退化，陆地生态系统退化的总面积达50×108hm2，导致生态系统服务功能降低。从而改变了水文过程和生态过程的时空耦合机制，威胁着人类社会存在的基础——水循环与生态系统。
人类对流域特性鲜明的水和生态系统的依存而规定了社会与经济系统的流域属性。流域科学成为水与人的科学，充满着地理科学人地关系的鲜明特色，流域管理首先是水的管理，人类文明也是人与水流相互作用的历史。生态水文学和生态经济学结合支撑的流域科学与管理，成为解决流域问题最基本的思路。
自然因素主要是依据分析对象的时空尺度，人文因素一般是考虑对象的分析尺度。将人文因素和自然因素纳入统一的框架中，统一分析尺度和时空尺度，研究水资源的社会经济循环规律、调控措施和管理战略，识别关键的人文因素及其演化规律，诊断并模拟景观变化和水资源系统中人文因素的作用及影响机制。
4、集成流域管理——解决流域水问题
在可持续发展前提下，公众参与的流域尺度水文、生态、经济综合的流域管理追求人与自然的协调、经济增长、社会公平、生态环境改善，保证流域自然资本与经济财富的最大化成为流域科学的长期方向，充分利用市场机制、消除条块分割、追求流域福利最大化、构建流域科学框架和管理模式将是今后很长一段时间内中国流域科学发展和实现流域管理的主要任务。
以水权、水市场理论为基础的水资源管理体制，形成以经济手段为主的节水机制，提高水资源利用率，促进经济、资源、环境协调发展，未来数十年，集成的水资源管理方法转化成具体的措施是克服与水有关的挑战的关键时期。调动社会资源，通过贸易途径以虚拟水的形式对区域内外部的水资源进行配置，强调社会资源对缓解水资源短缺的适应能力，从更宽广的角度提高水资源的分配效益。
流域水管理首先是生态系统管理。内陆河流域生态系统虽然消耗了绝大部分水资源，但也是流域水资源系统的重要成分。为了应对全球环境恶化、生态退化、生物多样性破坏正逐渐危及生命支持系统的现状，生态系统健康管理逐渐形成并发展起来，生物多样性管理成为其中的重要主题。全球DIVERSITAS合作计划强调生物多样性的生态系统功能、生物多样性保护和持续利用的重要性。
5、相对完善的流域生态一水文观测网络和数据、模型平台
美国CLEANER(2006)科学实施计划指出：“我们还不明确如何设计最优观测站网和实施具体观测内容；我们还缺乏对水文和生物地球化学过程在流域尺度或更大尺度上进行空间和时间综合观测的能力”并着手建设大尺度综合环境观测站网，在流域尺度实现学科的综合与集成。国际水委员会2005-2015年“生命之水”十年计划也着手建立水资源观测网，筹建一个数据采集、传输、发布的流域监测系统。CSIRO水土分部为未来的流域科学强调数据、模拟、软件工程和团队战略。
在地理学从经验科学走向实验科学的进程中，地表过程的定量科学实验推动了地球系统科学的快速发展，许多观测实验甚至成为一个阶段科学认识和研究方法进步的里程碑。全球大气和水文循环模型难以准确预测流域尺度的水文过程，既缺少高分辨率的遥感观测，又缺少地面试验，极大地影响了生态一水文过程认识和建模。
农村流域 第12篇
【背景知识】
乌江发源于云、贵两省交界线上的乌蒙山东麓, 流经黔北及渝东南, 在重庆市涪陵区注入长江, 干流全长1037千米, 流域面积8.792万平方千米, 是贵州第一大河。乌江水能蕴藏丰富, 全流域水能蕴藏量1042.59万千瓦, 居全国第六位, 在长江各大支流中居第三位。
合理开发乌江, 把乌江建成中国美丽富裕的“田纳西河”, 是贵州人民的梦想。田纳西河是美国东南部俄亥俄河的第一大支流, 长约1450公里, 流域面积10.6万平方公里, 河口多年平均流量1800立方米每秒。20世纪30年代前的田纳西流域由于长期缺乏治理, 经常暴雨成灾, 洪水为患, 是美国最贫穷落后的地区之一。美国政府1933年组建田纳西流域管理局, 对田纳西流域进行综合开发和管理, 使其成为一个具有防洪、航运、发电、供水、旅游等综合效益的水利网, 由贫穷落后地区变成了环境优美的中等发达地区。
【乌江流域自然地理慨况】
乌江流域地处云贵高原东北部的斜坡地带, 地势西南高, 东北低, 西部上游地带地势最高海拔为2400米, 自中部向东北面下游倾斜, 海拔在500米以下, 地势起伏大。流域内地貌类型多样, 由于长期的风化作用和流水作用, 形成了山地、丘陵、峡谷、宽谷和盆地的地貌景观。流域内石灰岩地层分布广泛, 多溶洞等喀斯特地貌。
乌江水系为树枝状类型, 径流量丰富, 年径流量534亿立方米, 与黄河相当。干流从河源到乌江渡为上游, 长448千米, 河流谷宽水缓水量小, 落差1636米;从乌江渡到贵州沿河县城为中游, 长346千米, 落差336米;从沿河县城到涪陵河口为下游, 长243千米, 落差152米, 河流中下游河谷深切为山地峡谷。乌江干流总落差2124米, 为水电的开发提供了丰富的水能资源, 但对发展航运极为不利。
乌江流域主要属亚热带季风气候, 除少数地区外, 冬无严寒、夏无酷暑, 气温的年较差小、日较差大;雨量充沛、降水主要集中在5~8月, 占全年降水的一半以上;全年湿度较大, 阴雨天气多, 日照少;气候类型多样, 地区差异显著, 同一区域内因海拔的不同, 气候的垂直差异也很明显, 更增加了气候的复杂性。
乌江流域内蕴藏着丰富的能源、矿产、生物、旅游资源, 是西部地区自然资源最为富集的区域之一。煤炭保有储量达400亿吨, 居我国南方第一位, 锰、磷、钾、铝、石灰石等矿产资源的储量均居全国前三位。此外, 乌江流域的旅游资源也十分丰富, “乌江画廊”旅游区已被国务院列入长江三峡旅游总体规划。
乌江流域天然植被为常绿阔叶林, 植物资源较为丰富, 其中具有药物价值的杜仲、天麻和维生素含量高的刺梨、猕猴桃等经济开发价值大, 另外还有观赏价值很高的银杏、珙桐等珍稀植物。
【乌江流域社会经济发展状况】
乌江流域是全省重要的烤烟、梨子、苹果等农作物的生产基地, 也是大豆的主产地。
乌江流域的重工业发展迅速, 主要有煤炭、电力、冶金、机械、化学、建材、卷烟和白酒酿造等, 逐步形成了有一定生产规模和技术水平的工业体系。其中, 成立于1958年的贵州开阳磷矿是全国三大磷矿石生产基地, 现已发展为综合性的大型生产企业, 即贵州开磷集团, 而煤炭、电力、卷烟和白酒酿造工业则是全省的经济支柱。
由铁路、公路、水运构成的交通骨架为乌江流域内的资源开发提供了先行条件, 乌江干流的构皮滩大坝建设将会大大提高乌江干流的通航能力。
【乌江水电的梯级开发】
乌江流域面积115747平方千米 (其中贵州境内为889平方千米) , 径流量稳定, 干流落差大 (总落差达2123.5m) , 是我国水能资源的“富矿”区。加速开发乌江流域水能资源, 带动矿产、旅游、航运等资源的综合开发, 对振兴贵州经济具有重大的战略意义。2000年, 随着我国实施西部大开发战略, 大力开发乌江水电, 使电力为主的能源工业成为贵州第一产业, 收入占全省GDP的1/3。
乌江水电的梯级开发的优势:
1.水能资源丰富。乌江流域水能蕴载量为1042.59万k V, 其中贵州境内占72.4%;
2.地理位置优越, 距离华中、两广较近, 实现“西电东送”效益较高;
3.地处喀斯特山区, 库区淹没损失小。
但在成功开发乌江梯级水电的同时, 也给当地居民的生产生活和环境带来了一些问题, 例如:
1.水库内泥沙淤积:兴建水库会使河流挟带泥沙在拦河大坝前淤积, 这是水库设计和管理中的一个难题。
2.引发塌陷、滑坡、地震等地质灾害:乌江流域属弱震构造环境, 水库蓄水后易诱发地震。20世纪70年代乌江渡水库蓄水后曾引发410余次2.6级以下的地震。
3.影响流域内珍稀濒危植物原生地:乌江流域降水充沛, 山高谷深, 生态环境复杂多样, 适合多种植物生长。由于水电梯级水库的蓄水, 一些珍稀濒危植物的原生地将遭淹没。另外, 随着乌江流域梯级的增多, 鱼类物种数量趋于减少, 鱼类有小型化现象。
4.库区水质遭到污染:库区蓄水后, 库区的旅游业、网箱养鱼等日渐发展, 加之人口迁入库区居住, 排入库区的生活污水日渐增多, 使库区水质遭到一定的污染。
5.流域内耕地面积减少:乌江流域内耕地 (水田) 多分布于河谷山 (或河流阶地上) , 但水电梯级开发后, 这些优良的耕地都被占用和损毁, 使人地矛盾、人粮矛盾更加突出。【乌江流域的综合开发与治理】
乌江流域的开发, 以水电开发为龙头, 以水、陆交通建设为突破口, 以生态环境建设为主线, 以乌江流域独特的旅游资源、文化资源、矿产资源、生物资源为依托, 进行立体开发, 把丰富的资源优势转化为经济优势, 促进特色优势产业的兴起, 把乌江经济带建设成为我省乃至我国南方重要能源、原材料和特色农产品生产基地。
实施人工林建设, 改善生态环境。乌江流域农业开发历史较早, 生态平衡已遭到破坏, 水土流失严重, 我们要实施退耕还林、封山育林、荒山造林提高森林覆盖率, 发挥森林涵养水源、保持水土的作用, 并将乌江流域林果业产业发展与生态环境建设结合起来, 打造“两岸青山、一江绿水”的乌江生态长廊。
发展清洁能源工业, 保护生态环境。乌江梯级电站的建成, 将极大地促进水电清洁能源工业的发展, 取缔高能耗、高污染、低效益的工业企业成为可能, 乌江流域丰富的有色金属矿产资源得到开发, 从而带动有色金属工业、化工工业、新型建材工业等工业的发展, 减少了工业发展可能带来的环境污染。同时, 发展以粮油、白酒、烤烟、茶叶为代表的农副产品加工业。
加快水陆交通建设, 突破经济“瓶颈”。乌江西连矿产、旅游资源丰富但经济发展相对滞后的黔中、黔北, 东接经济较发达、能源及矿产资源相对不足的长江中下游地区。流域内交通以铁路、公路运输为主, 水运、航空为辅, 受交通条件的限制, 丰富的资源难以转化为经济优势。为了适应经济发展的需要, 建设杭瑞高速公路、黔北高速公路、重庆酉阳-思南-镇远-三穗高速公路和威宁-吉首铁路, 加快治理乌江航道、建设沿线开阳港和构皮滩水电站翻坝运输系统, 提高乌江的通航效益, 解决乌江流域因交通不便而制约经济发展的“瓶颈”问题。
打造旅游黄金区域, 促进经济发展。乌江源地到下游旅游资源丰富、旅游价值高, 有以草海为主的生态湿地资源、梯级电站建成后的库区湖泊;红军长征突破乌江天险的战斗遗址, 遵义会议、猴场会议等遗址;思南石林、温泉;沿河乌江山峡风光、土家文化、老区红色文化, 充分发挥自然风光、红色文化和民族文化等旅游资源, 依托城镇, 着力打造“千里乌江画廊”旅游黄金区域, 培育文化旅游支柱产业, 带动第三产业和以民族民间工艺品、特色食品、乌江奇石为依托的旅游商品开发制造业发展。
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