流域数据模型研究——以太湖流域西苕溪流域为例

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流域水文模型

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产流量计算
应用蓄满产流模型，但增加了不透水面积IMP，即流域上不透水面积占流域面积之比。有了这个参数，则： Wm＝Wm’(1-IMP)/(1+b) Wm＝Wm’/(1+b) Rg＝Fc[R-IMP×(P-E)]/(P-E) Rg＝Fc[R/(P-E)] Rs＝R-Rg 蒸散发计算采用三层模型，产流及蒸散发计算框图见下图。
43
流域单元面积及河段数
44
（三）新安江模型流程
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（四）模型的改进
将地下水单一水源改为三种水源，引进地下水分水源模型。加上直接径流，在透水面积上共划分为四种水源。引进FC为变量的模型. 对壤中流丰富的地区，将原来的两水源，改为地面、壤中、地下三种水源
3
(二)模型的分类
1.实体模型：将自然界发生的真实水文过程按一定比尺缩小到实验室或试验场进行模型试验，模型和原型的区别在于比尺不同，两者的物理过程本质是相同的。因此，实体模型是保持同一物理本质的。
2.数学模型：对水文现象进行模拟而建立的数学结构称作为数学模型。
4
数学模型的分类：
（1）随机性模型（非确定性模型）
一、水文模型的定义和分类
水文模型是模拟水文现象而建立的实体结构和数据结构。是对实际水文现象过程的概化。被模拟的水文现象称为原型，模型是对原型的概化。仿造原型制作模型的工作就称之为模拟。对水文学来说，模型是描述一种现象转换为另一种现象的工具。
1
水文模型涉及内容和研究尺度
水文模型涉及的内容可以是水量、水质或某一个水文过程等。研究问题的尺度，可以大到全球水文循环系统，也可以小到一棵树的蒸散发过程。所有的水文模型必须能反映被模拟的水文现象的基本特征。

太湖流域西苕溪中下游水位流量绳套关系的探讨研究

正因素法和落差指数法这两个水力因素型方法进行模型变
量的选取。
较小，加之受东苕溪导流及太湖水位顶托的影响，洪水期排水
不畅的情况经常发生。受洪水涨落和回水变动影响，其水位流量呈现复杂的绳套关系。中下游的横塘村站（水面积汇
摘
要：苕溪位于太湖流域中上游地区，其下游河床比降较小，且受太湖水位顶托以及东苕溪导流干扰，水位流量呈西
现复杂的绳套关系。随着经济发展，洪水灾害造成的损失日趋加剧，因此，探讨该河流的水位流量关系对于流域洪水
位流量关系的研究可为该地区的洪水预报提供良好的技术支撑，同时，研究结果对于东部地区中小流域中下游的水位流量
ＱＱ￣１Ｚｍｃ／ｄ＝‘ 一
流流量；为洪水波传播速度；为稳定流时的比降；ｕ
模型建立的初始阶段，找出影响各要素关系的系统变应量，而根据这些变量建立适当的模型。在水位流量关系模从型的建立中，合洪水涨落和回水变动的影响特点，用校结应
给当地的社会经济造成了很大的损失。因此，开展西苕溪的水文规律和洪水模拟研究对于该区域经济社会的发展具有重要意

太湖流域水文数学模型

太湖流域水文数学模型太湖流域位于上海市和江苏省之间，流入太湖的江河系统形成了千年湖泊，如今正受到全球气候变化和城市化进程的影响。

太湖流域的水文环境正发生着极大变化。

为预测和控制太湖流域的水文情况，中国科学院上海应用技术研究所（SIAT）专家将实验室和地面监测的水文数据整合入太湖流域水文数学模型（TWRM），实现了预测太湖流域的水文情况的功能。

太湖流域水文数学模型以太湖流域18个流域为基本单位建立了一个水文模拟系统，并以水文模拟软件为基础，建立了太湖流域由模拟水库、模拟河道共同构成的水文模型网络，包括18个模拟水库、16个模拟河道、2个水文模型沟槽、37个水文模型节点等。

太湖流域水文数学模型的水文建模主要包括模拟水库、模拟河道和水文模型沟槽三部分。

模拟水库模拟了太湖流域18个水库的汇流情况，模拟河道模拟了汇流过程的流量、水位及其他水文参数，水文模型沟槽模拟了太湖流域汇流过程间的水量变化，进而确定太湖流域内各个水库水位及其演变趋势。

太湖流域水文数学模型主要采用模拟水库进行水量预测，利用数值模型预测湖泊水位以及湖泊形态的变化，并使用退化模型对水位的变化进行模拟。

通过使用三维水文模型，可以准确地分析水位在不同时间尺度上的变化趋势，从而实现预测太湖水位、水流量和全流域水文情况及其动态、气候变化等的功能。

太湖流域水文数学模型的发展对于预测和控制太湖流域水文环境变化，有着极大的意义。

通过模型，可以准确地预测太湖流域各水库水位和其它水文参数，采取针对性的措施以维持其长期水资源安全。

同时，太湖流域水文数学模型的建立也为太湖流域的水质研究奠定了基础，可以有效地准确地计算和模拟太湖流域的水质参数，为司法和政策的制定提供科学依据。

总之，太湖流域水文数学模型的准确性高，能够准确地模拟太湖流域水文环境各参数变化，为实现太湖流域水资源安全提供了重要保障，也为太湖流域水质研究等各项水文工作提供了重要技术支撑。

雷达估测降雨水平分辨率对径流模拟的影响——以西苕溪流域为例

第34卷第3期热带气象学报JOURNAL OF TROPICAL METEOROLOGYVol.34,No.3高玉芳,陈耀登,彭涛.雷达估测降雨水平分辨率对径流模拟的影响———以西苕溪流域为例[J].热带气象学报，2018，34(3):347-352.文章编号:1004-4965(2018)03-0347-06雷达估测降雨水平分辨率对径流模拟的影响———以西苕溪流域为例高玉芳1，陈耀登1，彭涛2（1.南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/江苏省农业气象重点实验室，江苏南京210044；2.中国气象局武汉暴雨研究所/暴雨监测预警湖北省重点实验室，湖北武汉430074）摘要:天气雷达估测降雨是径流模拟和洪水预报的重要信息之一。

由于雷达网格降雨存在误差，且误差随着网格水平尺度的增大而减小，因此对于径流模拟，高分辨率的雷达降雨数据并不意味着径流模拟的精度更高。

采用FSS (Fractions Skill Score)方法和HEC-HMS 模型（Hydrologic Engineering Center's Hydrologic Modeling System ）分析江苏省西苕溪流域雷达估测降雨水平分辨率对径流模拟的影响。

在2010年和2011年夏季两场降雨实例中，雷达估测降雨在不同降雨阈值情况下，FSS 达到目标精度值对应的最小有效水平尺度为2~8km ，分别以2、4、6、8km 水平分辨率的雷达估测降雨和雨量站测雨作为HEC-HMS 模型输入进行径流模拟，结果表明：基于不同水平分辨率的雷达估测降雨的径流模拟结果与实测径流资料基本吻合，雷达估测降雨2、4、6、8km 水平分辨率的变化对径流模拟效果的影响不明显。

关键词:应用气象学；雷达估测降雨；FSS 方法；径流；水平分辨率中图分类号:P406文献标识码:ADoi ：10.16032/j.issn.1004-4965.2018.03.008收稿日期:2017-05-05;修订日期:2018-03-24基金项目:南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室开放基金资助(JKLAM1503)；国家自然科学基金项目(41675102)；公益性行业（气象）科研专项(201506002)；中国气象局“气象资料质量控制及多源数据融合与再分析”项目共同资助通讯作者:高玉芳，女，山东省人，讲师，博士，主要从事水文气象方面研究。

苕溪流域简介

苕溪流域简介一、基本情况苕溪为我国东南沿海和太湖流域唯一一条没有独立出海口的南北向的天然河流，地跨杭州、湖州两市和临安、余杭、德清、安吉、湖州菱湖、城区、长兴等7个县级市（区）。

水系有东、西苕溪两大支流，主流长度157.4km，流域总面积4576.4km2。

东以西险大塘导流港东堤与杭嘉湖平原为界，西与安徽省接壤，南依钱塘江流域，北靠长兴平原。

域内主要山脉为天目山，地势自西南向东和东北逐步递减和倾斜，高度从1500m依次递减至3－5m（吴淞高程，下均同），山脉走向EN－SW，主峰龙王山海拔1587.4m，马峰庵至市岭，海拔一般在1000m以上，支脉山岭高程在200－500m左右，全流域山丘面积近88％，平原占12％左右。

上游为剥蚀低山丘陵区，山势相对峻峭；中下游为剥蚀—堆积丘陵平原，地面高程2—6m。

东西苕溪均属山溪性河流，上游源短流急，森林覆盖率达90％以上。

流域地处中热带季风区北缘和北亚热带季风区南缘，气候温和湿润，水热同步，雨量充沛，四季分明，降水量等值线与山脉走向和地形等高线走向基本一致，并自东向西南随地势升高而递增，多年平均降雨量1460mm，年均气温15.5℃~15.8℃，极端最低气温－11.1℃~－17.4℃；极端最高气温39℃~41.2℃；平均相对湿度81％左右。

每年5月中旬至7月上中旬为梅汛期，降水量450－510mm；8至9月为台汛期，降水量在190－380mm，最大24小时点雨量681.2mm（市岭站，1956.8.1），汛期降雨量约占年降水量75％左右，东西苕溪大暴雨基本上同步出现，降水量也较为接近。

流域内有省级经济技术开发区7个，经济相对发达。

2001年流域总人口约123万人，国内生产总值约250亿元，有耕地77.8万亩（内水田70.8万亩）。

区内生态环境和植被良好，旅游资源、非金属矿产资源和水力资源相对丰富，并以竹文化、茶文化和诗画之乡闻名于世。

主要工业产品有建材、电缆、不锈钢、丝绸、家具、造纸、食品、精细化工等。

受下游水位顶托下的太湖流域西苕溪中下游水位预报研究

ｄｏｗｎｓｒａｔｅｍｃｔｅｍｓｒａｂａｋｗａｅｆｅｔｔｒｅｃ
ＷＵｎ— ｎｇＹｉｍｉ，ＬＵＯａ，ＸＵｕ— ｅｇＸｉｎＹｏｐｎ，ＬＷｅ — ｏｇＵｉｄｎ，ＨＵｏｈｕＹａ — ａ
（．ｔｒｏｓｒａｃｕｅｕｏｎｏｎｆｈａｇＰｏｉｃ，ｎｉ３３０，Ｚ￣ａｇＣｉａ１ＷａｎｅｖｎｙＢｒａｆｊＣｕｔｏＺ￣ｉｒｖｎｅＡｊ１３０ｈｉ，ｈｎ；ｅＣＡｉｙｎｎ
ｈｒｂｅｌｌｎｕｏｔｅｃｍｐｉｔｄｒｌｔｓｉｗｅｈｔｒｌｖｌａｉａｇｆｔｅｍｉ — ｅｔｅｔｅｐｏｌｍｓａｌａｏｇｄｅｔｈｏｌａｅｅａｉｎｈｐｂｔｅｎｔｅｗａｅｅｅｄｄｓｈｒｅｏｈｄｌｗｒｓｒａｆｔｅｃｏｅｎｃｏｍｏｈｉｅ．ｈｔｏｆｔｅｆｅａｎｅｈｏｎｔｅｍａｋｔｒｅｅｔｏｔｄｉｇａｅｓｄｓｓｅｅｅｎ；ｒｖｒＴｅｍｅｈｄｏｈｏｄｆｒｃｔｕｄｒｔｅｄｗｓｒａｂｃｗａｅｆｃｆｆｄｆｒｔｅｓｕｙｎｒａｉｉｕｓｄｈｒｉｌｏｓｏｌｏｈｃｉｈｃＩｘｄｒｇｅｓｏｄｌｆｒｔｅｄｗｓｅｍｔｒｌｖｌｆｔｏｉＲｉｅｓａｌｈｄｂｅｎｔｅｄｔｆ１ａｇｒｎｗｉｈｔｅｍｉｅｅｓｉｎｍｏｅｈｏｌｒｏｎｔａｗａｅｅｉｘｖｒｉｅｔｉｅａｄｏＩａａｏ２ｌｒｅｒｅｏＸｉａＳｂｓｓｌｌｄｅｅｔｉｃＩ９０．ａｈｎｉｅｉｄｂｈａｅｏｄｅｅｔ．ｈｅｆｔｒｍｃｕｌｅｈｗｓｔａＩｆｏｖｎｓｓｎｅｔｅ１８ｓｎｄｔｅＳｖｒｅｙｔｅｌｔｒ８ｆｏｖｎｓＴｅｖｒｉａｉｎｆｏａｔａａｅｓｏＩｔｔｅｏｌｉｆｌｉｃｏｓｌｌｍｉｅｅｅｓｏｄｌｈｈｄａｔｅｕｈａｉｌｉｘｄｒｇｓｉｎｍｏｅａｔｅａｖａｓｓｃｓｓｍｐｉｔｒｓｎｇｃｙ，ｃｎｅｉｎｅａｄｈｇｃｕａｅｓｍｕａｉｎｆｒｔｅｒｅａｃｍｅｔｏｖｎｅｃｉｈａｃｒｔｉｌｔｖｒｃｔｈｎｎｏｏｈｉｈｅｍｐｉａｅｙｒｌｇｅｌｗｓｔｏｌｃｔｄｈｄｏｏｉａａｉｌｏＸｉａｘｖｒＣｔｈｎ．ｌｍｉｔｔｏｉＲｅａｃｍｅｔｒａｉｉＫｅｒｓｌｏｏｅａｔｙｗｏｄ：ｆｄｆｒｃ；ｍｉｅｅｅｓｏｄｌｏｓｘｄｒｇｓｉｎｍｏｅ；ＸｉａｘｉｅｔｈｎｒｔｏｉＲｖｒＣａｃｍｅｔｉ

水利工程对河网连通性的影响研究——以太湖西苕溪流域为例

ＡｂｔａｔＴｅｏｎｃｉｉｏｖｒｅｗｏｋｌｙａｉｏｔｎｒｌｉｍａｎａｎｎｔｅｔｃｕｅｎｆｎｔｎｆｉｅｓｒｃ：ｈｃｎｅｔｔｆｒｅｎｔｒｐａｓｎｍｐｒｔｏｅｎｖｙｉａｉｔｉｉｇｈｓｒｔｒａｄｕｃｉｏｒｒｕｏｖ
０．７３％［
。
两点之间障碍物的数量、这些障碍物的可通过性以及被障碍物切割得到的河段距离。假设由障碍物
划分得到的每段河网内部为完全连通的，则整个河网连通性可视为任意两个河段之间连通性的总和，据此，树状河网连通性指数即ＤＩ采用以下公式Ｃ可进行计算
通性，直接威胁到河流生态系统的健康与稳定。利用空间分析、连续性指标以及树状河网连通性指数
等方法，深入探讨了闸坝对河网连通性的影响。结果表明，树状河网连通性指数能够较为全面地分析
不同数量、可通过性及地理位置的闸坝对河网连通性的影响，可以广泛应用于流域规划过程中不同方案的比较，从而为水利工程设施的选址及设计提供参考。
ｓｈｓｏｓｔａｗｔｔｅｄｉｃＣｎｅｔｉｄｘＤ／，ｍｏｖｒｌａａｓａｅｍｄｎｔｐｃｓｒｅｓｉｅｕｈｗｔｉｅＤｎｒｉｏｎｃｖｔＩｅ（Ｃ）ｈｈｈｔｉｙｎｒｏｅａｎｙｉｃｎｂａｅｏｅｉａｔｆｍｔｌｃｓｅｌｌｓｈｍｏｈｕ

浙江西苕溪水环境容量模型与参数灵敏度分析

民大学农业与农村发展学院，京１０７）北０８２
摘要：针对浙江西苕溪河月流量丰枯悬殊较大、流速小、存在倒流的特点，立了零维反复流水环境容量模型．功能区为基础划分计建以水
算单元，频率Ｐ５％、７％、９％和近１选取＝０５００年最枯月流量为设计水文条件，别计算了西苕溪ＣＤｃ、氨氮、总氮、总磷的水环境容量分Ｏ值；模型参数进行了蒙特罗模拟分析，％置信水平下，Ｏｒ环境容量置信区问为【７８／４４９ｔ／对９５ＣＤｃｌ９２ｔ，５８ａ，为［９ｔ，２ｔ］ａ／氨氮４３／１４ａ总氮为ａ６／，
其余影响最小，明计算水环境容量时．择合适的设计流量极为重要．说选
关键词：水环境容量；蒙特罗模拟；参数；灵敏度；西苕溪
中图分类号：Ｘ２６文献标识码：Ａ文章编号：１０９３２１）２１２ — ６００６２（００１６７０
Ｇｏｃｎｅ，Ｃｉｅｏｅｍｎｖｒｉ，Ｂｉｎ０２９ｈａ２ＳｈｏｆＡｒｕｕａｃｎｍｉｎｕａｅｓｉｃｓｈｎＰｔｌｅａｒｕＵｉｓＹｅｉｇ１２４，Ｃｉ；．ｏｌｏｇｉｌｒｌｏｏｃａｄＲｌｅｔｊｎｃｃｔＥｓｒ
中国环境科学
２１，０１）６７１３００３（２：１２－６２
ＣｉａｎｉｎｎａＳｉｎｅｈｎＥｖｒｍｅｔｌｃｅｃｏ

太湖流域水资源综合规划数模研究——水质模型的建立与率定

内，一定程度上反映了太湖流域的水质概况。
关
键
词：太湖；模型率定；数字流域系统；水资源综合规划
文献标识码：Ａ文章编号：０１６４２０）３０６ —６１０ — ４（０６０—０７０３
中图分类号：３１Ｘ２
ＳｕｎＤｉｉａｆＩｅｒｔｄａｅｓｕｃａｏｉｕＢａｉｔｄｙｏｇｆｘｏｎｔｇａｅＷｔｒＲｅｏｒｅＰｌｎｆＴａｈｓｎ
１１水质模型基本方程．
定水资源综合规划和水污染总量控制规划等可操作
性水污染治理方案。河海大学王船海建立了该数字
太湖流域水资源综合规划模型系统中的水质模型［由三部分组成，分别是调蓄节点水质模型、２］河网水质模型和太湖二维水质模型。调蓄节点水质模型主要模拟流域内除太湖以外的湖泊水质变化规
ＸＵ — ｎ，ＹＡＯ，ＡＮＧｅｇ，ＣＮｉａＡｉａｌＱｉＷＰｎＨＥＭｅ— ｎｄ
（ｏｌｅｆＥｖｒｎｅｔｌｃｎｅ＆Ｅｇｎｅｉｇ，Ｈｈｉｎｖ，ｎｉｇ２０９，ＣｉＣｌｇｎｉｍｎｉｃｅｏｏａＳｅｎｉｅｎｒｏａｉ．Ｎａｊ１０８ｈｎＵｎａ）
泊相耦合的水量水质模型的数字流域系统。该系统将太湖流域数字化，利用数据库技术和ＧＳ技术Ｉ构建数字流域系统平台，将水动力和水质数值模拟
技术用于预测太湖流域平原河网水量水质变化规律，研究改善流域水量和水质的工程调度方案，制

中尺度流域次降雨洪水过程模拟——以太湖上游西苕溪流域为例

大于０８，．洪峰流量误差低于４峰现时间误差低于２ｈ，％，该模型在土地利用变化对洪水水文要素的影响研究方面有较好的应用前景．
关键词：水文模型；次洪水过程；；模拟太湖流域
Ｓｉｍｕｌｔｎｏｄｅｅａｉｇｆｏｖｎ￣ｉｍｅｏｃｌｔｒｈｅｌｎｓｓａｅｗａｅｓｄ：ａｃｓｔｙｆｏＲｉｅｔａｉＷａｅ－ａｅｓｕｄｒｍｖｒＸｉｉｏｘｔｒ
ｓｄｉｔｐｅｅｏｆＴａｈＢａｉｈｅｎｈｅｕｐｒｒｇｉｎｏｉｕｓｎ
ＷＡＮｎｒｎｇ，ＹＡＮＧＲｏｇｏＧｕｉｈｎ，ＬＩＨｅｇｅｇ＆ＹＡＮＧｘａｓａｎｐｎＬｉｉ
（ａｊｇＩｓｔｔｏｅｇａｈｎｉｎｌｙＣＳＮｎｉ１０８ＰＲＣｉａＮｎｎｎｔｕｉｉｅｆＧｏｒｙａｄＬｍｏｇ，Ａ，ａｊｇ２００，．ｈｎ）ｐｏｎ
ＡｂｔａｔｌｏｖｎｓｉｉｅｔｏｉａｅｓｅｎｔｅｕｐｒｒｇｏｆＴｉｕＢｓｅｅｓｌｔｄｂｉｔｂ — ｓｒｃ：ＦｏｄｅｅｔｎＲｖｒＸｉａｘｔｒｈｄｉｈｐｅｅｉｎｏａｈａｉｗｒｉａｅｙｄｓｉｕｉＷｎｍｕｒｔｄｈｄｏｏｉｍｏｅｉｇｓｓｍｅｙｒｌｇｃｄｌｙｔＨＥＣＨＭＳｎｅ — ．ＴｅｄｔｂｓｆｙｒｌｇｎｔｏｏｏｔｄｅｅｉｎｗｓｓｔｐｈａａａｅｏｄｏｏｙａｄｍｅｅｒｌｇｉｓｕｉｄｒｇｏａｅｈｙｎｕｂｉａｔｒｇｙｔｍｙｖｓｌｏａｅｓｓｅＨＥＣＤＳ．Ｔｅｄｔｂｓｆｔｅｎｔｒｌａｔｂｔｓｏａｉａｎｅｒｔｄｂｈｅｈｉｕｕｓ — ＳｈａａａｅｏａｕａｔｕｅｆｓｎｗｓｉｔｇａｅｙｔｅｔｃｎｑｅｈｉｒｂｏＳＧｅ — ａａａｅｈｅｔｔｌｓｒｍｅｎａｅｒｃｐｔｔｎｗｓｃｌｕａｅｙｉｖｒｅｄｓｎｅｓｕｒｄｍｅｈｄｆＧＩｏｄｔｂｓ．Ｔｏａｔｍａｒａｐｅｉｉｉａａｃｌｔｄｂｎｅ — ｉｔｃ —ｑａｅｔｏ．ｏａｏｓａＳＳＣｕｖｍｂｒＬｓｄｌａｅｅｔｄｔｏｕｅｒｎｆｏｕｓＣｒｅＮｕｅｏｓＭｏｅｓｓｌｃｅｏｃｍｐｔｕｏｖｌｍｅ．Ｋｉｅｔ — ｖｄｌｗｓｕｅｏｍｏｅｗｎｍａｉｗａｅＭｏｅａｓｄｔｃｄｌｄｒｃｎｆｎｈｎｅｆｗ．ＢｓｏｓｍｏｅｅｙＥｐｎｎｉｌｃｓｉｎＭｏｅａｄｔｅｒｓｒｏｒｍｏｅａｉｔｅｒｏａｄｃａｎｌｏｕｌａｅｆｗｗａｄｌｄｂｘｏｅｔｌａＲｅｅｓｄｌｎｅｅｖｉｏｈｄｌｓｗｉｒｖｄｍｐｏｅ．Ａｆｒｃｉｒｔｎａｄｖｌａｉｎ，ｔｅｓｍｕａｅｏｎｂｅｅｏｆｔＯｇｏｈｔｈｆｃｅｃｏｂｔａｂａｉｎａｉｔｅｌｏｄｏｈｉｌｔｄｆｗａｄｏｓｒｄｆｗｏｄｔａｅｅｉｎｙｃｅｌｖｌｉＳｔｉｆｆｉｎａｒｈｎ０８，ｗｔｒｏｆｅｋｆｗｗｔｉｉｅｔｓｍｏｅｔａ．ｃｗｉｅｒｒａｏｉｎ４％，ｎｒｏｆｐａｏｉｉｉｏｒ，ｉｈｉｈｏｐｌｈａｄｅｒｅｋｆｗｔｏｌｍｅｗｔｎ２ｈｕｓｗｈｃ１ｈ一ｌｓｒｔｄｔａＨＥＣ－ｕｔｅｈｔａ・ＨＭＳｍａｅａｐｉａｌｒａｉｉｌｔｇｔｅｉａｔｏａｄｕｅｃａｇｎｈｄｏｏｉａｅｙｂｐｌｂｅａｅｎｓｃｍｕａｉｈｍｐｃｓｆｌｎｓｈｎｅｏｙｒｌｇｃｒ・ｎｌ－ｇｍｅｕｈａｏｄ．ｉｓｓｃｓｆｏｓｌＫｅｗｏｄ：Ｈｙｒｌｇｃｍｏｅ；ｆｏｖｎｓｉｌｔｙｒｓｄｏｏｉｄｌｌｄｅｅｔ；ｓｍｕａｅ；ＴｉｕＢｓｎｏａｈａｉ

太湖流域上游西苕溪支流的营养状态特征及成因分析

０．１０４ｍｇ／Ｌ，ＴＮ含量范围为２．０１４～５．９２１ｍｇ／Ｌ，ＮＨ４＋一Ｎ含量范围０．０２１～１．６５９ｍｇ／Ｌ，ＮＯｒ．Ｎ含量范围１．０８２— ３．４１５
Ｓｃｉ．（湖泊科学），２０１５，２７（２）：２０８ — ２１５
ｈｔｔｐ：＃ｗｗｗ．ｊｌａｋｅｓ．ｒｇ．Ｅ — ｍａｉｌ：ｊｌａｋｅｓ＠ｎｉｇｌａｓ．ａｃ．ｃｎ
◎２０１５ｂｙＪｏｕｒｎａｌｏｆｊｃｅＳｃｉｅｎｃｅｓ
太湖流域上游西苕溪支流的营养状态特征及成因分析
王欢，袁旭音，陈海龙，许海燕，李正阳
（河海大学环境学院，南京２１００９８）摘要：为了解太湖流域上游支流水体的营养状态特征及流域附近土地利用对水质的影响，选取了入湖水系西苕溪的１０条主要支流进行了野外采样和实验室研究．研究结果表明，支流总磷（ＴＰ）、颗粒磷（ＰＰ）、总溶解性磷（ＴＤＰ）、总氮（ＴＮ）、铵态氮（ＮＨ；－Ｎ）、硝态氮（ＮＯ３－一Ｎ）含量季节间差异较大，ＴＰ含量范围为０．０３３～０．２０５ｍｇ／Ｌ，ＰＰ含量范围为０．００７～
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＨｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）

水利工程对河网连通性的影响研究以太湖西苕溪流域为例

四、样本和数据采集
本研究选择了西苕溪流域的典型水利工程附近的水域进行样本采集。采集的水样涵盖了施工前、施工后和运行期间的不同阶段。同时，对水利工程周边的河流地貌形态、水生生物和水质进行调查采样。利用水文学、生态学和环境科学的相关方法和技术进行数据分析。
五、数据分析
通过对比分析的方法，对采集的样本进行数据挖掘。首先，对河流地貌形态的演变进行定量分析，探讨水利工程对河流地貌形态的影响；其次，对比分析施工前、施工后和运行期间的水文情势变化，揭示水利工程对水文情势的改变；最后，针对水生生物和水质进行分类和定量分析，研究水利工程对水生生物和水质的影响。
（3）堤防加固工程：堤防加固可以提高河道的防洪能力，保障周边地区的防洪安全。然而，堤防的加高加宽往往会改变河道的自然形态，导致河道的连通性降低。
2、水利工程运行对河网连通性的影响
太湖西苕溪流域的水利工程运行主要涉及水闸、泵站等设施。这些设施的运行往往需要对河流进行引水、排水等操作，从而影响到河流的水量和水位，进而影响到河网的连通性。例如，水闸在开启时可以调节上下游水位，但如果水闸长时间关闭，会导致下游水位下降，影响到下游河段的连通性。
结论与建议
本研究通过对太湖西苕溪流域水利工程对河网连通性的影响进行调查和案例分析，发现水利工程建设和运行对河网连通性具有显著影响。为了更好地保护和利用太湖西苕溪流域的河网连通性，本次演示提出以下建议：
1、加强水利工程规划与设计。在水利工程建设过程中，应注重保护天然河网的连通性，尽量避免对天然河道的过多干扰。例如，河道整治工程应尽量保持河流的天然弯曲度，水库大坝的修建应考虑生态流量等因素。
水利工程对河网连通性的影响研究以太湖西苕溪流域为例
目录

太湖流域水资源综合规划数模研究_水质模型的建立与率定

第 25 卷第 3 期 2006 年 6 月四川环境SICHUAN ENVIRONMEN TVol 125 , No 13J une2006·环境模型 ·太湖流域水资源综合规划数模研究———水质模型的建立与率定徐爱兰 , 姚琪 , 王鹏 , 陈美丹(河海大学环境科学与工程学院 , 南京 210098)摘要 : 太湖流域水资源综合规划数模研究建立了一个覆盖全流域的 , 包括污染负荷模型、河网湖泊相耦合的水量水质模型的数字流域系统。

该系统实现了流域的耦合求解 , 已在流域水资源规划中发挥了重要的作用。

本文建立了流域水质模型 , 并在水量模型率定的基础上进行了水质模型的率定。

率定结果与实测数据吻合较好 , 相对误差多在 30 %之内 , 一定程度上反映了太湖流域的水质概况。

关键词 : 太湖 ; 模型率定 ; 数字流域系统 ; 水资源综合规划中图分类号 : X 321文献标识码 :A文章编号 :100123644 (2006) 0320067206Study on Digifax of Integrated Water Resource Plan of T a ihu BasinXU Ai 2lan , YAO Qi , WAN G Peng , CHEN Mei 2dan( College of Environmental Science & Engineering , Hohai Univ 1 , N anjing 210098 , China )Abstract : The study on digifax of integrated water resource plan of Taihu basin set u p a digital system over the lake basin ,which included pollution load model and the water quality model 1 This system , which couples the river network and the lake , plays an important role in the integrated plan of water resource 1 With this system , we set u p a water quality model , and calibrated the model 1 The calibration result is in accord with the actual measurement , with a relative error low than 30 %1 K eywords : Taihu Lake ; model calibration ; digital valley system ; integrated water resource plan太湖流域水资源综合规划数模研究的目标是建立一个覆盖全流域的 , 包括污染负荷模型、河网湖泊相耦合的水量水质模型的数字流域系统。

太湖西苕溪流域环境流量评价分析

收稿日期：2014-03-13基金项目：国家自然科学基金面上项目（41371046，40730635）；水利部公益性行业科研专项（201201072，201301075）；江苏省自然科学基金项目（BK20131276）作者简介：张媛（1990-），女，硕士生，主要从事水文学及水资源研究。

E-mail ：zzzsyzxl_09@水利学报SHUILI XUEBAO 2014年10月第45卷第10期文章编号：0559-9350（2014）10-1193-06太湖西苕溪流域环境流量评价分析张媛，许有鹏，于志慧，潘光波（南京大学地理与海洋科学学院，江苏南京210023）摘要：针对丰水地区河道外取水量过多与河道内污染严重的现状，环境流量研究可为其水环境的改善和资源优化配置提供更加直接有效的支持。

区别于生态需水量等侧重研究自然状态下流域植被、土壤、河道内生物以及降雨径流的过程研究，本文从人类活动强烈干扰下的河流健康角度出发，以水量丰富的太湖西苕溪流域为例，采用客观熵权法赋多指标权重对综合水质标识指数法进行合理性修正，并将水资源利用率和回污系数引入水量计算，定量分析东部地区环境流量的“质”与“量”。

结果表明：除浒溪和西苕溪干流外，西溪、南溪和龙王溪的环境流量均达标。

而基于熵权求权法修正后的水质评价使得西溪的评价结果从不达标转为达标，说明水质作为环境流量综合评价中的优先级限制因素，对应选取的主要污染因子指标权重大小对评价结果是否达标起到决定性作用。

修正后的评价方法有效避免了最差因子对结果产生的越级性影响，为探讨水质水量条件组合下丰水地区环境流量评价提供新思路。

关键词：环境流量；人类活动；综合水质标识指数法；太湖西苕溪流域中图分类号：X143文献标识码：A doi ：10.13243/ki.slxb.2014.10.0071研究背景随着全球用水量激增，如何维持一个基本流量来保障河流生态系统的健康状态并平衡人类水资源的供需问题已逐步成为众学科关注的热点。

受下游水位顶托下的太湖流域西苕溪中下游水位预报研究

( 1. Wa t e r C o n s e r v a n c yB u r e a uo f A n j i C o u n t yo f Z h e j i a n gP r o v i n c e , A n j i 313300, Z h e j i a n g , C h i n a ; 2.S c h o o l o f G e o g r a p h ya n dO c e a n o g r a p h yS c i e n c e s , N a n j i n gU n i v e r s i t y , N a n j i n g 210093, J i a n g s u , C h i n a ) Ab s t r a c t :X i t i a o x i R i v e r i sl o c a t e di nt h ea r e ao f t h em i d u p p e r s t r e a mo f T a i h uL a k eB a s i nw i t hal e s s r i v e r b e dg r a d i e n t .U n d e r t h eb a c k w a t e re f f e c t o f T a i h uL a k ew a t e r l e v e l a n dt h ei n t e r f e r e n c eo f t h ew a t e r d i v e r s i o no f D o n g t i a o x i R i v e r , f l o o da n dw a t e r l o g g i n gd i s a s t e r s f r e q u e n t l yo c c u r t h e r ew i t hs e r i o u sd a m a g e st ot h es o c i e t y .T h es t u d yo nf l o o df o r e c a s t o f t h er i v e r i s o b v i o u st ob e s i g n i f i c a n t f o r al o n gt i me , h o w e v e r , t h ef l o o df o r e c a s t o f t h er i v e r w i t ht h ec o r eo f t h ew a t e r l e v e l f o r e c a s t f o r t h ea r e ai s o n eo f t h ep r o b l e m sa l l a l o n gd u et ot h ec o m p l i c a t e dr e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ew a t e r l e v e l a n dd i s c h a r g eo f t h em i d l o w e r s t r e a mo ft h e r i v e r .T h em e t h o do f t h ef l o o df o r e c a s t u n d e r t h ed o w n s t r e a mb a c k w a t e r e f f e c t o f f l o o df o r t h es t u d y i n ga r e ai s d i s c u s s e dh e r e i n ; i nw h i c ht h em i x e dr e g r e s s i o nm o d e l f o r t h ed o w n s t r e a mw a t e r l e v e l o f X i t i a o x i R i v e r i s e s t a b l i s h e db a s e do nt h ed a t ao f 12 l a r g e r f l o o de v e n t s s i n c et h e1980s , a n dt h e ni sv e r i f i e db yt h el a t e r8 f l o o de v e n t s .T h ev e r i f i c a t i o nf r o ma c t u a l c a s es h o w st h a tt h e mi x e dr e g r e s s i o nmo d e l h a s t h ea d v a n t a g e s s u c ha ss i m p l i c i t y , c o n v e n i e n c ea n dh i g ha c c u r a t es i m u l a t i o nf o r t h er i v e rc a t c h me n t w i t hc o m p l i c a t e dh y d r o l o g i c a l l a ws i m i l a r t oX i t i a o x i R i v e r C a t c h m e n t . Ke yw o r d s :f l o o df o r e c a s t ;m i x e dr e g r e s s i o nm o d e l ;X i t i a o x i R i v e r C a t c h m e n t

太湖西苕溪流域径流过程的模拟

太湖西苕溪流域径流过程的模拟张奇;李恒鹏;徐力刚【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2006(018)004【摘要】西苕溪是太湖集水域的一个主要流域,研究西苕溪流域径流过程及污染物产出对了解太湖水文水质变化以及开展周围其它流域研究工作具有重要意义.作为研究的第一步,采用集总式模型LASCAM建立了西苕溪流域径流模型.以流域内2个水文观测站1968-1988年日径流观测数据对模型作了率定.率定效果满意,模拟日、年径流量与观测值吻合良好.在流域资料不够充分的情况下,模型能获得较为理想的模拟效果,说明所采用的模型适用于数据不足区域.模拟还揭示,西苕溪流域径流产生可能以饱和地面径流机制为主.近河道浅层饱和土体的水位与降雨量相关性好,呈现出明显的日波动周期;而深层地下水位呈年波动周期,在旱季和雨季,水位呈明显的降落和上升趋势.这些发现为进一步细化径流模型以及建立污染物输移模型奠定了基础.【总页数】6页(P401-406)【作者】张奇;李恒鹏;徐力刚【作者单位】中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008;中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京,210008【正文语种】中文【中图分类】P3【相关文献】1.太湖流域西苕溪1955～2008年径流量突变分析 [J], 高伟;王西琴;刘江帆2.基于地图计算的流域水文过程模拟--以太湖流域上游西苕溪流域为例 [J], 高俊峰;闾国年3.雷达估测降雨水平分辨率对径流模拟的影响——以西苕溪流域为例 [J], 高玉芳;陈耀登;彭涛4.太湖流域西苕溪1972-2008年径流量变化趋势与原因分析 [J], 高伟;王西琴;曾勇5.土地利用/覆被变化下的暴雨径流过程模拟分析——以太湖上游西苕溪流域为例[J], 陈莹;许有鹏;尹义星因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

太湖地区西苕溪流域营养盐污染负荷结构分析解读

第16卷增刊湖泊科学 Vol. 16, Suppl. 2004年12月 JOURNAL OF LAKE SCIENCES Dec. , 2004太湖地区西苕溪流域营养盐污染负荷结构分析*李恒鹏刘晓玫杨桂山（中国科学院南京地理与湖泊研究所, 南京 210008）提要污染负荷研究是实施污染物总量控制、保护水质的基础，由于非点源污染一直是水环境研究的一个难题，致使河流污染负荷估算缺乏合理的估算方法. 本项研究针对太湖的富营养化问题，选取太湖上游西苕溪流域，采用GIS 的流域分析方法，选取单一土地利用类型的小流域，分析流域土地类型与径流量及流域出口浓度的统计关系，获取不同土地利用类型营养盐污染的产出率，合理估算了西苕溪流域的非点源营养盐污染负荷，并根据西苕溪流域社会经济统计数据及已有的污染产出率研究成果，估算了西苕溪的点源营养盐污染负荷，在此基础上估算了西苕溪流域的营养盐污染总负荷量，分析了不同污染源在总负荷量的比例. 最后通过比较估算的总负荷量与实测负荷量，计算了西苕溪流域河网体系对营养盐的降解能力. 研究得出，林地产出径流浓度总氮0.715mg/L、总磷0.039mg/L，耕地产出径流浓度总氮为2.092mg/L，总磷0.166mg/L，西苕溪流域总氮负荷量为3143.43t/a，非点源污染负荷量为1589.52t/a；总磷负荷量为226.32t/a，非点源为108.36t/a，西苕溪流域河网体系对总氮、总磷的年降解率分别为35.39％、21.48％.关键词太湖流域西苕溪污染负荷营养盐分类号1 引言太湖流域是我国经济最为发达，城市化水平最高的地区之一，以仅占全国的0.4％的土地利用面积提供了10％的国内生产总值[1]. 人类高强度的开发导致大量污染物和N 、P 等营养盐排放进入河湖水体，流域水环境污染日益加剧，自20世纪60年代以来，太湖每十年下降一个等级，全流域80％的河流水质达不到国家规定的地面III 类水标准[2]. 1998年低，国务院会同环湖的上海、江苏和浙江二省一市政府实施了以工业点源污染达标排放为核心的“零点行动”方案，工业点源污染得到有效的控制，但因非点源污染没有得到控制，水环境问题并没有真正得到解决[3,4]. 目前，流域管理部门及水环境研究学者普遍提出水环* 国家自然科学基金项目(40371111 、中国科学院知识创新项目(CXNIGLAS-A02-013和所长专项项目联合资助. 2003-08-07收稿,2004-09-10收修改稿. 李恒鹏, 男,1973年生, 副研究员, 博士.90 湖泊科学 16卷境管理需要采用达标排放和总量控制相结合的管理方法[5-7]. 污染负荷估算是确定控制总量的基础，但因非点源污染分布广泛、机理复杂至今仍缺乏合理的负荷估算方法[8]，导致总量控制实施指标缺乏科学依据. 一些学者通过小区监测、人工降雨等方法对农田氮、磷养分流失进行估算[9-12]，由于受尺度所限，估算结果并不反映污染物随流域产、汇流等过程的最终输出，在水环境管理应用中存在很大的不确定性. 同时因不能合理估算非点源污染，也使污染源与河流水质无法建立合理的定量关系. 本项研究针对太湖富营养化这一环境问题，选取太湖上游西苕溪流域，应用流域分析方法，通过选取以单一土地利用为主的小流域，分析流域土地利用与径流、营养盐浓度的统计关系，计算不同土地利用的营养盐污染产出率，应用GIS 方法建立流域尺度的非点源污染估算模型，并结合工业点源估算，分析西苕溪流域的总负荷量和负荷结构，并在此基础上估算流域河网体系对营养盐污染的降解率，为太湖流域水污染总量控制提供技术支持及重要参数.2 研究区概况西苕溪流域位于太湖上游地区的浙西水利分区，属山区水系，面积为2267km 2. 流域地势西南高东北低，依次呈山地、丘陵、平原的梯度分布，形成三面环山、中间凹陷、东北开口的簸箕形辐射地形，地面高程在2-1578m 之间. 流域属亚热带季风气候区，多年平均降雨量为1465.8mm ，但时空分布差异较大，汛期（4-10月）的降水量占全年的75％左右，降水一般随海拔高度上升而增加，平原地区多年平均降水量1333.5mm ，中部丘陵区多年平均降水量1459.6mm ，南部山区多年平均降水量1645.3mm. 西苕溪河长约143km ，源于天目山脉，向北流于湖州市杭长桥与东苕溪汇合入湖，是太湖的重要水源之一，流域上中游河网为自然河网，下游地区为平原河网，受人工渠及其它水利工程影响较大，水质以III 类水为主. 土地利用主要为林地、耕地、居民地、果园、草地和水体，其中林地占62.41％，耕地占29.73％，建筑用地占1.89％. 西苕溪流域行政区划以安吉县域为主，包括安吉县全部和部分长兴与湖州市地区，共26个乡镇，其中安吉县18个，长兴县2个、湖州市区6个，2000年全流域人口57.6万，国内生产总值为78.5亿元，第一、二、三产业国内生产总值的比例分别为17.1％、55.2％和27.7％. 本项研究所指的西苕溪流域主要是西苕溪流域的上游和中游部分，如图1所示，主要考虑到以下几个方面的因素，一是下游地区东西苕溪汇合，河流水质并不完全反映西苕溪流域的特征；二是西苕溪下游河段建立防洪工程后，堤坝阻止了两岸地区自然汇水过程，同时下游河网通过人工渠连接，由闸坝进行人为控制，改变了河网的自然特征，不能保证研究区的相对独立性. 三是选取西苕溪流域上、中游地区和安吉县边界基本保持一致，有利于将以行政区统计的点源污染和自然流域实现很好的统一，分析点源污染及非点源污染在总污染负荷的比重.增刊李恒鹏等：太湖地区西苕溪流域营养盐污染负荷结构分析 913 分析方法及过程3.1 资料收集与分析方法研究采用1:5降水和流量测站采用30年（1959-1989）数据，水质监测数据采用湖州市环境保护监测站1999年的年平均数据，年内采样时间分平、丰、枯三期，每期采样两次，选取的污染监测指标有总氮和总磷. 土地图1 研究区位置利用采用2000年TM/ETM目视解译数据. 社会经济统 Fig1 The Location of study area 计资料采用1999年安吉县统计年鉴数据.本项研究基于土地利用类型与径流量及径流营养盐浓度的定量关系估算非点源污染负荷. 为建立流域尺度的土地利用类型与径流及营养盐浓度的关系，需要选取单一土地利用类型的小流域. 小流域主要在西苕溪及临近区域选取，主要因为统计分析需要较多的样本，西苕溪及周边地区都为丘陵平原地区，地理环境具有相似性. 流域划分采用Arcgis 的水文分析模块Archydro ，以流量监测站和水质监测点为流域出水口，划分西苕溪及临近地区的小流域边界. 流域降水量空间分布采用泰森多边形插值方法，土地利用由TM/ETM影像目视解译获取. 将小流域边界和土地利用图及降水量分布图进行叠加分析，分别获取各小流域的土地利用结构，降水量，径流量及污染物浓度，建立不同土地利用类型与径流量及污染物浓度的统计关系. 利用GIS 的地图运算功能，建立西苕溪流域水文及非点源污染估算模型，估算西苕溪流域的非点源营养盐污染负荷量. 点源污染包括工业污染及生活污水集中排放部分，农业地区生活污水一般不直接排入河道，而是将人粪尿作为肥料施放到农田，转为非点源污染，由于在估算非点源污染时以流域为基本单元，包括了这一部分，因此点源污染的生活污水主要为城镇人口的生活污水排方，工业点源污染主要根据行业的污染物产出率来估算. 利用以上方法分别估算西苕溪流域的非点源污染及点源污染，两者相加即为该区的污染总负荷. 总污染负荷与流域出口实测污染负荷比较可以计算河网体系的降解能力，分析流程如图2所示.92 湖泊科学 16卷图2 西苕溪流域营养盐污染负荷估算流程图Fig.2 Schematic diagram of pollution load assessment in Xitiaoxi Watershed3.2 土地利用类型与径流及污染物浓度的关系为分析土地利用和径流、污染物浓度的关系，以西苕溪及周边地区上游流量监测点、水质监测点为子流域出水口，基于30m 网格的数字地形划分小流域，共获得9个上游小流域的边界，小流域面积一般为100-300km 2（夹浦和乌龟山子流域除外），将流量监测站为出水口小流域与水文年鉴的流域面积进行比较，误差范围在2％以内，监测小流域分布如图3所示. 将小流域边界与土地利用分布图进行叠加分析，获取各监测流域的土地利用组成结构，如表1所示，各小流域都以林地和耕地为主，两者面积之和占子流域总面积的95％左右，流域居民地面积一般都不超过2km 2，在小流域中无大的城镇分布，一般都为零散分布的居民点，工业生产较少，所以可以认为流域径流的水质特征代表非点源污染的影响. 3.2.1 土地利用类型与径流的关系径流是非点源污染物输移的媒介，计算径流是估算非点源污染物产出的前提. 本项研究采用多元回归模型建立径流与降水和土地利用的定量关系. 降水和径流为30年的平均数据，选取以流量监测站为出水口的6个子流域，将流域边界与降水量分布GRID 图进行叠加，获取各子流域的平均降水量，径流量可以通过流量监测数据与子流域面积相除获取，换算为统一的单位，土地利用采用单一土地利用类型在子流域面积所占的百分数，由于各子流域耕地和林地占到子流域总面积的90％以上，所以主要分析林地和耕地对图3 西苕溪及周边地区监测子流域空间分布径流量的影响. Fig.3 The distribution of monitoring subwatersheds表1 监测子流域的土地利用结构特征单位:km2 Tab. The feature of monitoring subwatersheds子流域桥东村耕地居民地 1.8水体 0.54林地 194.08草地 5.9园地 1.33总面积 235.031.35增刊李恒鹏等：太湖地区西苕溪流域营养盐污染负荷结构分析 93 对河坝上埭溪赋石老石坎诸道港天平桥夹浦乌龟山泗安11.45 27.12 37.71 20.8 46.38 151.43 19.97 11.94 51.000.74 1.1 0.6 0.48 7.11 2.62 1.54 0.06 0.933.62 0.414.4 3.46 0.04 3.7 0.11 0.29 2.67145.52 136.59 263.91 208.11 177.88 104.32 13.25 48.37 41.060.54 0.55 23.03 12.36 2.79 8.23 0.04 0.00 4.200 0.28 0.64 0.06 3.91 1.89 0.53 0.00 0.37161.89 166.05 330.29 245.27 238.11 272.18 35.4 60.7 100.24回归方程选择参考相关领域的研究结果并比较不同回归方程的拟合效果，拟合的统计关系如公式（1）、（2），城镇建地在流域总面积占的比例较小，利用以上方法不能获得城市用地与径流量的关系，这里采用华东师范大学资源与环境学院周丽英等在徐汇区的研究城市用地类型径流系数的结果，用公式（3）进行估算，各土地利用类型与径流量的关系如下：Q =126. 277⨯e 0. 00128P （林地，相关系数：0.91，置信度>F ：0.026）（1）0. 00149PQ =64. 0216⨯e （耕地，相关系数：0.91，置信度>F ：0.0249）（2） Q =0.6⨯P （建设用地，径流系数约为0.6）（3） 3.2.2 土地利用与径流营养盐浓度的关系土地利用类型的非点源污染产出率是非点源污染分析的重要参数，本项研究以径流污染物浓度标识土地利用面源污染产出率. 不同农业土地利用类型的径流污染物浓度通过单一土地利用类型的小流域水质监测资料来估算. 林地非点源污染产出率采用对河口坝上子流域和老石坎子流域，这两个流域森林面积占80％以上，耕地面积不到10％，另外根据实地考察发现，约占5％左右的草地实际多分布于山顶，属于自然草甸，而且分布有少数的林木，因此这两个子流域受人类活动最小，其径流浓度可以代表林地面源污染产出率. 耕地污染物产出率采用夹浦、泗安和天平桥三个子流域，耕地面积约占50％-60％，其它土地利用类型为林地，可以用前面的林地污染物产出率参数扣除林地的影响，扣除后的结果主要反映耕地的非点源污染产出率. 居民地及水体所占土地利用面积较小，对评估结果影响不大，居民地参考匈牙利学者及国家环保局南京环境科学研究所的有关研究结果来确定, 总氮为4.5mg/L, 总磷0.55mg/L; 水体因降雨产生的面源污染通过降水监测结果来估算，总氮为1.27mg/L, 总磷为0.025mg/L. 3.3 流域非点源营养盐污染负荷估算应用前面有关土地利用与径流及污染物浓度的定量关系，采用GIS 的空间分析与栅格地图的图层代数运算，可以估算流域的农业非点源污染负荷. 计算公式如下：94 湖泊科学 16卷Load=Runoff×MRC ×Cellarea ×A （4）Load 为某一水环境指标的负荷量，Runoff 为根据降水深与土地利用关系计算的径流深分布Grid ，MRC(Mean Runoff Concentration根据表2计算的流域径流污染物浓度分布栅格图，Cellarea 为栅格格面积，A 为单位换算系数.表2 不同土地利用类型径流营养盐平均浓度考虑到草地和耕地、园地和林地下 Tab.2 Mean pollution concentration of runoff in forest land 垫面水力特性相差不大，而且林地和耕土地利用类型林地耕地居民地水体TN(mg/L 0.715 2.092 4.5 1.27TP(mg/L 0.039 0.166 0.55 0.025地面积占西苕溪流域总面积的90％，其他土地利用类型所占面积很小，所以将土地利用图中的林地和园地，耕地和草地进行归并. 作以上处理后，利用农业土地利用类型和径流量的定量关系，将空间插值生成的降雨栅格图层带入到公式(1、(2、(3，在Arcinfo 的Grid 环境下计算出西苕溪流域径流深分布的栅格图层，然后带入到公式（4），径流浓度栅格图由不同农业土地类型污染物产出参数及土地利用分布图连接并栅格化生成，所有计算栅格图均采用30m 网格，坐标采用Albert 等面积投影，计算结果如图4所示. 对面源污染空间分布栅格图进行统计分析得出西苕溪流域非点源营养盐污染总氮为1589.52t ，总磷为108.36t. 3.4 流域点源污染营养盐负荷估算流域点源污染主要包括工业污染源和集中排放的生活污水，由于农村居民的生活污水和人粪尿一般是分流的，以农业肥料的形式转变为非点源污染，城镇居民生活污水和人粪尿绝对多数是合流的，因此，生活污水产生的营养盐点源污染主要为城镇居民生活污水的点源污染. 工业营养盐点源污染及城镇居民生活污水污染可以通过社会经济统计数据及排污系数计算. 国家环保局南京环境科学研究所1997年在太湖流域对包括研究区在内的9个市县6个主要污染行业的工业排污系数进行了估算，同时还通过大量样品测试分析了生活土地利用耕地林地建地水体1178.3 2.04.75560.35670.58120.0088图4 西苕溪流域非点源污染估算结果增刊李恒鹏等：太湖地区西苕溪流域营养盐污染负荷结构分析 95Fig.4 The result of assessing the agriculture non-point pollution in Xitiaoxi watershed污水的污染物产污率、处理率、净化率及最终的入河率. 本项研究估算西苕溪流域点源营养盐污染负荷主要通过1999年安吉县社会经济统计数据和排污系数来估算，估算结果如表3、4所示，工业点源营养盐污染总氮为1174.36t ，总磷为83.07t ，生活污水营养盐污染总氮为379.55t ，总磷为34.89t.表3 西苕溪流域工业点源营养盐污染负荷估算Tab.3 The point pollution load from industry of Xitiaoxi watershed行业纺织化工食品造纸医药皮革总和产值（万元） 35874 8016 57186 10623 1720 1827 115246排污系数－磷（kg/万元）0.39 0.2 0.86 0.97 4.17 0.45排污系数－氮（kg/万元）1.69 10.8 16.87 3.88 8.02 4.06总磷（t/a） 13.99 1.60 49.18 10.30 7.17 0.82 83.07总氮（t/a） 60.63 86.57 964.73 41.22 13.79 7.42 1174.36表4 西苕溪生活污水点源营养盐污染负荷估算城镇人产污率-磷口（人） (kg/(a·h 647250.74Tab.4 The point pollution load of living water from town产污率-氮总磷总氮磷入河率氮入河率 (kg/(a·h (t/a (t/a (% (% 8.8447.90 572.1772.9%66.3%入河总磷(t/a 34.89入河总氮(t/a 379.55注：工业污染排污系数、生活污水产污率、入河率参考国家环保局南京环境科学研究所《太湖流域污染源调查及污染负荷分析报告》的有关实验结果.3.5 流域营养盐污染总负荷量、结构及降解率基于点源污染和非点源污染分析可以估算西苕溪流域营养盐污染总负荷量及组成结构，如图5所示，总氮负荷量为3143.43t/a，其中点源为1553.91t/a，占总负荷量的49.4％，非点源污染负荷量为1589.52t/a，占总负荷的50.6％；总磷负荷量为226.32t/a，其中点源为117.96，占总负荷量的52.1％，非点源为108.36t/a，占总负荷量的47.9％. 对非点源污染负荷中不同土地利用类型的贡献进行统计发现，研究区非点源污染主要来源与耕地和林地，占总面积31％的耕地类型总氮、总磷分别贡献42.6％和49.6％，占总面积67％的林地类型总氮、总磷分别贡献51.2％和41％，建地类型和水体类型各占总面积的1％，其中建地贡献的总氮、总磷分别为5.07％和9.08％，水体类型贡献的总氮、总磷分别为1.09％和0.32％. 点源污染中，工业总氮、总磷分别占75.6％和70.4％，生活污水贡献总氮、总磷分别为24.4％和29.6.96 湖泊科学 16图5 西苕溪流域污染负荷结构分析Fig.5 The components of the Total N and P load in Xitiaoxi Watershed以上负荷量估算为进入河流的营养盐负荷，事实上营养盐在河流输移的过程中，受物理、化学及生物过程的影响会发生降解，将以上计算的总负荷量和实测的负荷量进行比较，如果认为减少的部分为营养盐污染在河网中的降解部分，则可以初步估算营养盐污染在河流网络中的年降解率. 实测流域出口荆湾监测点的总氮浓度为1.36mg/L，总磷浓度为0.119 mg/L，由径流量可以估算实测总氮和总磷的年负荷量为2031.01t/a、177.71t/a，则总氮、总磷的年降解率分别为35.39％、21.48％.4 结论综上所述可以得出以下结论：不同土地利用类型的污染物产出率是估算非点源的基础，本文通过对单一土地利用类型流域的水质监测对西苕溪流域主要土地利用类型林地和耕地产出径流浓度进行估算，林地产出径流浓度总氮0.715mg/L、总磷0.039mg/L，耕地产出径流浓度总氮为2.092mg/L，总磷0.166mg/L.西苕溪流域总氮负荷量为3143.43t/a，其中点源为1553.91t/a，非点源污染负荷量为1589.52t/a；总磷负荷量为226.32t/a，其中点源为117.96t/a，非点源为108.36t/a. 非点源污染在污染负荷中占有较大的比重，超过工业点源污染和生活污水造成的点源污染，约占总负荷量的50％左右.将西苕溪流域总负荷量估算结果与实测结果进行比较得出，流域河网体系对总氮、总磷的年降解率分别为35.39％、21.48％.增刊李恒鹏等：太湖地区西苕溪流域营养盐污染负荷结构分析 97参考文献1关劲桥, 黄贤金, 刘红明等. 太湖流域水环境变化的货币化成本及环境治理政策实施效果分析——以江苏省为例. 湖泊科学,2003, 15(3: 275-279 2 3 4 5 6 7 8 9林泽新. 太湖流域水环境变化及缘由分析. 湖泊科学,2002, 14(2:111-116范成新, 季江, 陈荷生. 太湖富营养化现状、趋势及综合整治对策. 上海环境科学,1997, 16(8:4-7 黄文钰，杨桂山等. 太湖流域“零点”行动的环境效果分析. 湖泊科学,2002, 14(1：67-71 候晓梅. 我国总量控制政策的现状与适应性变革. 长江论坛,2003,(1:39-42刘洁, 冯银厂, 朱坦. 总量控制在环境管理中的应用. 城市环境与城市生态,2003, 16(1:59-61 王少平, 俞立中, 许世远等. 基于GIS 的苏州河非点源污染的总量控制. 2002,22(6: 520-524 贺缠生, 傅伯杰, 陈利顶. 非点源污染的管理及控制. 环境科学,1998, 19(5:87-91高超, 朱建国, 窦贻俭. 农业非点源污染对太湖水质的影响:发展态势与研究重点. 长江流域资源与环境,2002, 11(3:260-26310 王宁, 朱颜明, 徐崇刚. GIS用于流域径流污染物的量化研究. 东北师大学报自然科学版,2002, 34(2: 92-98 11 黄满向, 章申, 唐以剑等. 模拟降雨条件下农田径流中氮的流失过程. 土壤与环境,2001, 10(1:6-10 12 梁涛, 张秀梅, 章申等. 西苕溪流域不同土地类型下氮元素输移过程. 地理学报,2002, 57(4: 389-396Nutrient Pollutant Load Analysis of Xitiaoxi Watershedin Taihu RegionLI Hengpeng, LIU Xiaomei & YANG Guishan(Nanjing Institute of Geography & Limnology, CAS, Nanjing 210008, P.R.China AbstractThe total pollutant load assessment is the key of water quality protection and total quantity control policy. Due to complicated mechanism of non-point pollution, there is lack of the effective methods to assess the non-point pollutant load, and the total pollutant load assessment are limited. This paper, aim at the eutrophication problem of Taihu lake, selects the sub-watersheds in Xitiaoxi watershed and nearby region with one landuse type mainly, analyze the relationship between landuse type and runoff concentration, and assess the nutrient pollutant load. Then, the point pollutant load is assess by the social-economic data and pollutant output rate of different industry type and living water. Based on the assessment of point and non-point pollutant load, the total nutrient pollutant and decay rate are calculated. According to the result of this study, the total nitrogen and phosphorus concentration of runoff from forest land are 0.715mg/l and 0.039mg/l, from agriculture land 2.092mg/l and 0.166mg/l, respectively. The total nitrogen load are 3143.43t/a in Xitiaoxi watershed, non-point nitrogen load is 1589.52t/a. The total phosphorus load are 226.32t/a and non-point phosphorus load is 108.36t/a. In Xitiaoxi river system, the annual decay rate of river network to total nitrogen load and phosphorus are 35.39% and 21.48%, respectively.98 湖泊科学 16卷Keywords: Taihu Region; Xitiaoxi Watershed; nutrient pollutant load。

太湖流域圩区生态系统服务功能量化评估——以西部区为例的开题报告

太湖流域圩区生态系统服务功能量化评估——以西部区为例的开题报告1. 研究背景和意义太湖流域圩区是我国农业、畜牧业和渔业发展非常重要的区域，也是我国重要的水资源和生态环境保护区域之一。

因此，研究太湖流域圩区的生态系统服务功能具有重要的理论和实践意义。

2. 研究目的本研究的主要目的是通过量化评估太湖流域圩区的生态系统服务功能，进一步明确圩区在维持土地生态平衡和推进可持续发展方面的作用，并为区域的可持续发展提供科学的支持和参考。

3. 研究内容和方法（1）研究内容本研究将主要围绕太湖流域圩区生态系统服务功能展开，具体包括以下内容：①圩区生态系统服务功能元素的识别和分类。

②服务功能量化评价方法的构建和应用。

本研究将结合文献综述和实地调查，采用欧盟生态系统服务框架（MESE）和InVEST模型等方法，以圩区的土地利用类型为主要划分维度，对圩区生态系统服务功能进行定性和定量分析。

③圩区生态系统服务功能的空间分布与变化规律分析。

利用GIS技术和空间统计方法，对圩区生态系统服务功能的空间分布和变异特征进行分析，探讨生态系统服务功能的驱动因素和空间演化过程。

（2）研究方法本研究将主要采用以下方法：①文献综述和实地调查法。

对太湖流域圩区的土地利用类型进行分类和识别，梳理圩区生态系统服务功能元素和评价指标体系。

②欧盟生态系统服务框架（MESE）。

在完善的生态系统服务功能评估体系的基础上，综合生态、社会和经济效益，对太湖流域圩区的生态系统服务功能进行评价。

③ InVEST模型。

基于GIS平台，采用InVEST模型进行太湖流域圩区的生态系统服务功能评价，包括土地表面质地、水文分割线、土壤侵蚀、河岸侵蚀、森林立木量、群落碳储量等指标。

④ GIS技术和空间统计法。

借助ArcGIS软件，结合空间统计方法，对圩区生态系统服务功能的分布和变异特征进行分析，揭示空间演化过程及其驱动因素。

4. 预期研究成果和意义（1）研究成果：①完成太湖流域圩区生态系统服务功能的识别和分类，建立评价指标体系。

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＠２０ｙＪｕｎｌｆＬｋｃｎｅ０６ｂｏｒａａｅＳｉｃｓｏｅ
Hale Waihona Puke 流域数据模型研究 — — 以太湖流域西苕溪流域为例 ’
高俊峰闾国年赵广举李金莲，，，
（：中国科学院南京地理与湖泊研究所，１南京２００）１０８（南京师范大学，２：南京２００１０９）摘要：流域数据模型是流域特征的语义、行为和规则的表达，是进行集成流域模拟和管理的空间数据组织的重要内容．
ｍｅｔｎ．ＴａｉｇｔｅＸｉａｘｔｒｈｄ，ｗｈｃｓｌｃｔｄｉｈｐｅｅｃｅｎＴｉｕＢｓｎ，ａａｅｓｕｙｈｋｎｈｔｏｉｉｗａｅｅｓｉｈｉｏａｅｎｔｅｕｐｒｒａｈｓｉａｈａｉｓａｃｔｄ，ｔｅｓｄａｎｅＷｉｉｅｎｏｔｒｅｔｐｓｒｉａａｄｖｄｄｉｔｈｅｙｇｓｅ：ｗｔｒｈｄ，ｆｏｏｔｌａｅｎｏｄｒＤｆｒｎｔａｌｋｅｗｏｋａｅｅｓｌｄｃｎｒｒａａｄｐｌｅ．ｉｅｅｔｓｅｍ・ａｅｎｔｒｓｏｏｒ
益的探索．
关键词：流域数据模型；汇流区；河湖网络；时间序列；西苕溪流域；太湖流域Ｗａｅｓｅｔｏｌａｃｓｔｙｏｔａｘｉｓｔｒｈｄｄａａｍｄｅ：ａｅｓｕｄｆＸｉｉｏｕｂ－ｔｒｄ，ｉｓｎｗａｅｈｅＴａｈｕＢａｉ
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维普资讯
ｋｃ（泊科学）２０，８３：１Ｓｉ湖．，０６１（）３２—３８ｌ
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本文以长江三角洲太湖流域上游的西苕溪流域为例，将汇流单元分为自然流域、大包围” 圩区三种形式， “ 、分别建立了各
自内部的河湖网络关系，即山区由自然流域单元，内包含水库（湖泊）河流、工点的树状河湖网络关系；原区由人或、水平工汇流单元，内包含大包围、圩区、湖泊、湿地、河道、水工点的网状河湖网络关系，为建立适合我国的流域数据模型做了有
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（：ａｊｇＮｒａｎｅｓｙＮｎｎ１０９Ｐ兄Ｃｉ）２Ｎｎｉｏｍｌｉｒｔ，ａｊｇ２００，．ｎＵｖｉｉｈｎａ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｃｏｃｐｆｔｒｈｄｄｔｄｌｓｆｏｇｏａａａｅｎｅｔｅｓｅａａｍｏｅｒｍｅｔｂｓ．Ｗａｅｈｄｄｔｄｅｓｔｅｄｓｒｔｎｏａ．ｏｗａｉｄｔｒｅａａｍｏｌｈｅｃｉｉｆｍｅｎｓｉｐｏ