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黄河流域城市群水资源利用与经济发展脱钩关系研究 被引量：3
1
作者 钟妮栖 夏瑞 +5 位作者 张慧 豆荆辉 陈焰 贾蕊宁 尹瑛泽 严超 《环境科学研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期102-113,共12页
黄河流域最大的矛盾是水资源短缺,如何科学揭示大尺度缺水型流域城市群水资源利用与经济发展之间的脱钩关系,是黄河生态保护和高质量发展的重大战略管理需求,也是水科学与经济学交叉学科的研究难点.本文发展了基于三维水资源生态足迹和T... 黄河流域最大的矛盾是水资源短缺,如何科学揭示大尺度缺水型流域城市群水资源利用与经济发展之间的脱钩关系,是黄河生态保护和高质量发展的重大战略管理需求,也是水科学与经济学交叉学科的研究难点.本文发展了基于三维水资源生态足迹和Tapio弹性指数的耦合脱钩模型方法,辨识黄河流域城市群2010-2020年水资源生态足迹时空变化格局及其水资源可持续利用水平,从广度和深度多个维度定量揭示了黄河流域城市群水资源利用与经济发展的脱钩状态.结果表明:(1)2010-2020年黄河流域兰西城市群具有最大的水资源生态足迹广度和最小的水资源生态足迹深度,平均值分别为570.73×10^(4)hm^(2)和1.25;宁夏沿黄城市群则具有最小的水资源生态足迹广度和最大的水资源生态足迹深度,平均值分别为2.01×10^(4)hm^(2)和567.05.(2)黄河流域水资源可持续利用水平最强的是山东半岛城市群,相对较低的是宁夏沿黄城市群.(3)水资源生态足迹广度与GDP发生强脱钩和扩张性负脱钩的比例分别为49.68%和36.13%,水资源生态足迹深度与GDP发生强脱钩和扩张性负脱钩的比例分别为41.29%和34.03%,二者均未达到最佳脱钩状态.研究显示,为提升黄河流域水资源可持续利用水平,水资源生态足迹广度与GDP弱脱钩、水资源生态足迹深度与GDP强脱钩是最佳状态. 展开更多
关键词 水资源利用 社会经济发展 水资源生态足迹 脱钩关系 城市群 黄河流域
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基于SWMM-EFDC耦合模拟的新凤河流域水环境治理工程效应评估 被引量：10
2
作者 陈焰 夏瑞 +6 位作者 王璐 孙明东 张鲁骏 马淑芹 贾蕊宁 张晓娇 杨中文 《环境工程技术学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期777-788,共12页
科学评估水环境治理工程的环境效应,对于制定和优化河湖治理方案、推动科学治污具有重要意义。新凤河流域为北京城市副中心水安全重要保障区,水污染(黑臭)问题突出,为科学评估新凤河水环境综合治理工程效应,构建了基于暴雨洪水管理模型(... 科学评估水环境治理工程的环境效应,对于制定和优化河湖治理方案、推动科学治污具有重要意义。新凤河流域为北京城市副中心水安全重要保障区,水污染(黑臭)问题突出,为科学评估新凤河水环境综合治理工程效应,构建了基于暴雨洪水管理模型(SWMM)与环境流体动力学模型(EFDC)水陆一体化耦合模拟的工程环境效应评估技术方法,开展流域截污治污、湿地建设、引水补水和初期雨水调蓄工程的环境效应定量模拟评估。结果表明:影响治理工程效果的主要因子包括截污率、湿地处理标准、补水水质和初期雨水调蓄能力;综合工程及各单项工程对水质改善均有积极贡献,以水质污染物浓度平均降低率评价工程贡献结构为综合工程(69.8%)>截污(63.1%)>补水(51.7%)>湿地(50.5%)>调蓄(3.8%),以平均达标率评价工程贡献结构为综合工程(96.7%)>截污(85.2%)>湿地(32.6%)>补水(32.5%)>调蓄(0.9%),以负荷减排评价工程贡献结构为截污(512.4 t/a)>综合工程(319.3 t/a)>湿地(89.9 t/a)>调蓄(21.9 t/a)>补水(-62.6 t/a)。基于SWMM和EFDC构建的水陆一体化耦合模型在水环境治理工程效应评估中具有较好的适用性,对于城市河道的水污染控制具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 暴雨洪水管理模型(SWMM) 环境流体动力学模型(EFDC) 耦合模拟 治理工程 环境效应评估 新凤河
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城市河流水体污染变化特征及其对降雨的响应关系——以新凤河流域为例 被引量：5
3
作者 陈焰 夏瑞 +4 位作者 曾思栋 杨中文 王璐 张凯 贾蕊宁 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第11期153-158,164,共7页
降雨径流携带的非点源污染是驱动河流水体污染变化的主要自然要素,其中降雨对河流水污染的非线性影响机制一直是水文与环境交叉学科研究的难点,降雨强度的大小对污染物排放的影响存在显著差异。新凤河是中国首都北京市的重要生态廊道之... 降雨径流携带的非点源污染是驱动河流水体污染变化的主要自然要素,其中降雨对河流水污染的非线性影响机制一直是水文与环境交叉学科研究的难点,降雨强度的大小对污染物排放的影响存在显著差异。新凤河是中国首都北京市的重要生态廊道之一,河道水质受降雨影响剧烈,为了探索降雨对城市河流水体污染变化特征的影响,本研究基于北京市典型黑臭水体新凤河出口断面2015-2019年长序列水质和降雨资料,分析了水质变化及其对降雨的响应关系和不同降雨强度下的污染输出特征,科学阐明了不同降雨强度下的河流污染非线性响应规律。结果表明:(1)流域出口水质由劣Ⅴ类改善到Ⅲ~Ⅳ类,拐点出现在2017-2018年,其与降雨的相关关系直接反映了流域污染由点源主控变为非点源主控;(2)COD、氨氮和TP平均浓度在中雨和大雨强度下较高,暴雨和特大暴雨中较低,随着降雨强度的增大,组分浓度先上升后下降;(3)不同降雨强度下的降雨量与水质浓度呈现显著的二次函数关系,水质变化取决于降雨起稀释作用或冲刷作用。研究旨在从学术上揭示城市型河流污染物与流域气象要素的响应关系,为其他城市河流的非点源污染防治提出科学参考。 展开更多
关键词 城市河流 降雨 降雨强度 非点源 水体污染
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1992-2017年中亚五国农作物水足迹变化特征 被引量：6
4
作者 马驰 杨中文 +5 位作者 宋进喜 郝彩莲 夏瑞 贾蕊宁 陈焰 张晓娇 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期269-279,共11页
本研究以中亚五国为研究区域,以农作物水足迹为评估手段,分析了1992—2017年间中亚五国农作物水足迹的时空变化特征,以揭示中亚五国农作物水足迹结构,厘清引起中亚五国水足迹变化的主要农作物的贡献。结果表明:1)中亚五国农作物水足迹... 本研究以中亚五国为研究区域,以农作物水足迹为评估手段,分析了1992—2017年间中亚五国农作物水足迹的时空变化特征,以揭示中亚五国农作物水足迹结构,厘清引起中亚五国水足迹变化的主要农作物的贡献。结果表明:1)中亚五国农作物水足迹时间变化特征明显,1992—2017年中亚五国农作物绿水足迹(-9.7×10^9 m^3)和蓝水足迹(-5.6×10^9 m^3)均趋于减少。中亚五国农作物水足迹空间分布差异显著,哈萨克斯坦农作物绿色水足迹最高(平均4.96×10^10 m^3),且远高于其他4国(平均3.6×10^9 m^3),而蓝水足迹以乌兹别克斯坦最高(平均1.53×10^10 m^3)。农作物绿水足迹和蓝水足迹增长率最大的国家分别是土库曼斯坦(87.6%)和吉尔吉斯斯坦(32.3%);绿、蓝水足迹减少率最大的国家分别是哈萨克斯坦(-20.7%)和乌兹别克斯坦(-24.2%)。2)中亚地区农作物绿水足迹主要以粮食作物为主,蓝水足迹以粮食作物和油料纤维作物为主;而粮食作物水足迹结构中,主要以小麦、水稻和玉米为主,油料纤维作物水足迹结构中,主要以棉花为主。3)哈萨克斯坦作为绿水足迹减少最多的国家,大麦(51.6%)和小麦(28.2%)的贡献最大;乌兹别克斯坦作为蓝水足迹减少最多的国家,棉花(61.9%)贡献最大。通过开展中亚地区的农作物水足迹研究,发现中亚农作物水足迹整体呈下降趋势,厘清了中亚地区引起水足迹下降的主要农作物种类,相关成果可以为中亚地区的农作物优化种植和水资源节约提供支撑。 展开更多
关键词 中亚五国 农作物 水足迹 绿水足迹 蓝水足迹
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新型微电解材料预处理退浆废水研究 被引量：2
5
作者 李桂菊 郭丽芹 +2 位作者 贾蕊宁 谢婧怡 李丽 《天津科技大学学报》 CAS 2020年第2期51-56,共6页
使用铁铝碳为基础材料制成新型微电解材料,以聚乙烯醇(PVA)模拟废水为研究对象,筛选出最佳处理工艺参数为:在曝气条件下,反应时间60 min、进水pH为5、材料一次投加量465 g/L。通过处理实际退浆废水,比较了此新型微电解材料与市售产品的... 使用铁铝碳为基础材料制成新型微电解材料,以聚乙烯醇(PVA)模拟废水为研究对象,筛选出最佳处理工艺参数为:在曝气条件下,反应时间60 min、进水pH为5、材料一次投加量465 g/L。通过处理实际退浆废水,比较了此新型微电解材料与市售产品的性能,新型微电解材料出水的CODCr和PVA去除率分别为48.7%和36.7%,BOD5/CODCr为0.32;而市售材料出水的CODCr和PVA去除率仅为15.3%和11.7%,BOD5/CODCr为0.19。采用混凝和微电解技术预处理实际退浆废水,再联合活性污泥法处理后,最终出水CODCr去除率为85.4%,PVA去除率为66.2%. 展开更多
关键词 新型微电解材料 聚乙烯醇 退浆废水 可生化性
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河湖水生态系统模拟与三水协同调控关键技术及应用
6
作者 无 夏瑞 +13 位作者 张永勇 孙福红 焦立新 高伟 高欣 马淑芹 侯嵩 陈焰 丁森 杨中文 后希康 贾晓波 张凯 贾蕊宁 《中国科技成果》 2023年第9期I0001-I0001,共1页
当前,我国进入了水生态健康管理和"美丽河湖"建设的新时期,河湖水生态系统的精准预测与三水融合调控是环境科学研究的前沿和难点,项目攻克了人工-自然河湖水生态精准识别、系统模拟与三水调控的3个关键技术瓶颈,在汉江、滇池... 当前,我国进入了水生态健康管理和"美丽河湖"建设的新时期,河湖水生态系统的精准预测与三水融合调控是环境科学研究的前沿和难点,项目攻克了人工-自然河湖水生态精准识别、系统模拟与三水调控的3个关键技术瓶颈,在汉江、滇池、淮河等不同类型生态受损河湖综合示范应用,提升了我国重大水生态安全风险预警与防控能力. 展开更多
关键词 精准识别 协同调控 系统模拟 河湖 防控能力 三水 水生态系统 安全风险预警
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疏浚工程对湄洲湾东吴港区水环境影响的数值模拟 被引量：1
7
作者 王璐 熊乐航 +6 位作者 郝彩莲 后希康 张凯 陈焰 贾蕊宁 夏瑞 杨中文 《海洋湖沼通报》 CSCD 北大核心 2021年第3期17-24,共8页
为了解疏浚工程对附近海域水环境的影响,应用MIKE21软件,建立了湄洲湾港东吴港区工程附近海域的二维水动力和泥沙输运计算模型,在对潮流和悬浮沙计算结果验证可靠的基础上,分析工程对附近海域水环境的影响。结果表明,(1)疏浚工程对附近... 为了解疏浚工程对附近海域水环境的影响,应用MIKE21软件,建立了湄洲湾港东吴港区工程附近海域的二维水动力和泥沙输运计算模型,在对潮流和悬浮沙计算结果验证可靠的基础上,分析工程对附近海域水环境的影响。结果表明,(1)疏浚工程对附近海域的潮流产生影响,流向更有利于靠离泊作业。(2)工程前后流速变小,码头栈桥区域周边流速最大可减小1.23 m/s,回旋水域流速最大可减小约0.59 m/s,东吴航道流速最大可减小约0.43 m/s;(3)悬浮沙浓度增量10 mg/L包络线的最远扩散距离为4.01 km,扩散面积为14.66 km^(2);施工结束后,悬浮泥沙恢复至一类水质的时长约3 h,恢复至本底值所需时长约16 h。 展开更多
关键词 疏浚 MIKE 21 潮流 悬浮沙
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流域水生态系统完整性模拟方法展望
8
作者 夏瑞 贾蕊宁 +3 位作者 陈焰 王璐 马淑芹 张远 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期241-252,共12页
水生态系统完整性变化模拟是流域水生态退化诊断、风险预警和修复重建的基础。受到多种环境压力的叠加影响,水生态系统完整性状态具有累积性、复合性和滞后性的响应特征,难以采用常规静态实验和水质模型进行表征和预测。梳理了国内外该... 水生态系统完整性变化模拟是流域水生态退化诊断、风险预警和修复重建的基础。受到多种环境压力的叠加影响,水生态系统完整性状态具有累积性、复合性和滞后性的响应特征,难以采用常规静态实验和水质模型进行表征和预测。梳理了国内外该领域最新进展,按照水生生物、生态系统动力学、栖息地适宜性、统计经验、流域水系统耦合等5类模型,阐明了不同类型模型的基本原理、适用性和应用案例。结果表明:我国环境管理亟需水生态系统完整性模拟工具支撑,应围绕该领域开展重大科学基础研究,突破河湖水生生物模拟预测和多尺度耦合关键技术,加快构建具有自主知识产权的水生态系统完整性模型库和参数库,推动建设我国流域水生态系统模拟器大科学装置,支撑构建长江、黄河等重点河流水生态系统综合管理体系。 展开更多
关键词 水生态系统完整性模拟 水生生物 水质水动力 栖息地 经验模型 耦合模拟
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