利用GRACE反演长江流域水储量变化_翟宁

第34卷第4期2009年4月武汉大学学报信息科学版

Geo matics and Informat ion Science of W uhan U niver sity V ol.34N o.4A pr.2009

收稿日期:2009 01 20。

项目来源:中国极地科学战略研究基金资助项目;国家测绘局重点项目极地基础测绘保障资助项目。

文章编号:1671 8860(2009)04 0436 04文献标志码:A

利用GRACE 反演长江流域水储量变化

翟宁1,2,3 王泽民1,2 伍岳4 叶聪云5

(1 武汉大学中国南极测绘研究中心,武汉市珞喻路129号,430079)(2 极地测绘科学国家测绘局重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079)(3 珠海市海洋与渔业环境监测中心,珠海市梅华东路465号,519000)(4 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,宜昌市大学路8号,443002)

(5 武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079)

摘要:利用G RA CE 重力卫星2003年1月~2006年9月共计43个月的时变重力场数据,反演了长江流域水储量的变化。结果显示,基于G RA CE 数据的反演结果和CPC 模型符合得相当好;若考虑低阶项的影响,对GR ACE 的反演结果有很明显的改进。关键词:GR ACE;重力场;长江流域中图法分类号:P228.42

长江流域是我国重要的经济政治区域,人口约占全国的1/3,粮食产量约占全国的1/2。三峡大坝建成后,其发电和防洪能力,为促进我国经济发展和减少国民经济损失,都发挥了重要的作用。因此监测长江流域水储量变化具有很重要的经济意义。文献[1 5]的研究表明,利用GRACE 数据采用适当的平滑函数可以反演大尺度的河流流域水储量的季节性变化,并且结果和水文模型符合得相当好,这为更好地监测长江流域水储量的变化提供了新方法。

1 数据处理模型

1.1 GRACE 数据反演

地球重力场可以用大地水准面来描述。大地水准面的球谐系数表达式为:

N ( , ,t)=a

l=0 l

m=0

(co s )

[C lm (t)cos (m )+S lm (t)sin (m )]

(1)

由时变重力场系数直接得到表面密度变化为[6]:

( , )=a ave 3

l=0 l

m=02l +11+k l

P lm (cos ) [ C lm cos (m )+ S lm sin (m )](2)

式中, C lm 、 S lm 为GRACE 提供的球谐系数变化量,在本文中取的是月平均重力场减去所有月重力场的平均值。

考虑到GRACE 重力场模型系数误差随阶数增大而增大,因而一般采用空间平均来减低误差。平均后的表面密度变化为[6]

( , )=2a ave 3 N l=0 l

m=02l +11+k l

W l P lm (cos ) [ C lm cos (m )+ S lm sin (m )](3)式中,W l 为权函数,定义为:W 0=

,W 1=12 1+e -2b

1-e -2b -1b ,W l +1=-2l +1b

W l +W l -1,其中,b =

ln (2)

1-cos (r /a)

,r 是高斯平均半径。一般情

况下,将表面密度变化变成等效水高变化:H WT ( , )=2a ave 3 water N

l=0 l

m=02l +11+k l

W l P lm

(cos ) [ C lm cos (m )+ S lm sin (m )](4)式中, water 为水的密度。

本文采用的数据是CSR 提供的RL04从2003 01~2006 09GRACE 所测得的共43个近似月平均时变重力场模型。每个重力场以60阶

第34卷第4期翟宁等:利用G RA CE反演长江流域水储量变化

球谐系数的形式给出,它们之间的时间间隔并不完全一致。潮汐影响和非潮汐的大气和海洋影响在Level 2的数据处理过程中已经扣除,因而GRACE时变重力场反映的是非大气、非海洋的质量变化,即主要是陆地水储量的变化,同时还有未被模型完全模拟的海洋、大气的变化。由于卫星的轨道以及两颗卫星之间的距离很短,GRACE 低阶项尤其是C20项不能很精确地得到,在大多数的文章中,将C20项剔除掉,而本文采用Cheng 等[7]提供的根据激光测卫得到的C20代替GRACE的C20,提高反演精度。另外,由于GRACE无法提供重力场一阶项球谐系数,而Chambers等[8,9]和Chen等[1]的研究表明一阶项不能忽略,本文采用地球质心季节变化项计算得到一阶项代替GRACE的一阶项。

针对重力场低阶项,本文采用以下4种方案分别处理GRACE的重力场数据得到流域水储量变化的时间序列: 剔除GRACE数据中的C20项; 纯GRA CE数据; 用SLR测得的C20代替GRACE的C20项; 在方案的基础上,地球质心季节变化项得到的一阶项代替GRACE的一阶项[5]。因为在GRACE重力场解算的过程中,已经扣除了非潮汐大气、海洋信号的影响,本文方案中的一阶项同样扣除非潮汐大气、海洋信号的影响。在本文计算中,考虑到目前的精度水平,重力场系数最高阶取为60阶。另外,精度分析显示,2003年以后的重力场空间分辨率可达到400~600km,为此,在计算长江流域水储量变化时,采用高斯平滑半径1000km,利用式(4)计算格网点地表水变化,然后再利用纬度的余弦加权平均,得到流域的地表水变化。

1.2 水文模型CPC

流域水储量的平衡方程可以简单地描述为:降雨量-土壤水分蒸发蒸腾-表面流失-深层渗透=土壤水分变化+积雪变化。对于流域水储量,其变化就等于土壤水分变化加上积雪变化。在本文中,土壤水分变化和积雪变化数据来自于美国国家海洋和大气局(NOAA)的气象预报中心(climate pr edictio n center,CPC)的陆地资料同化系统。

CPC是根据全球观测到的降水分布而建立的,采用的数据包括CPC每日和每小时的降水分析结果、太阳辐射分布、地表大气压、潮湿度、温度以及水平风速等。CPC提供的产品包括地表积雪分布、厚度及其反照率、土壤温度、地表以下4层的土壤水含量等。本文采用CPC陆地资料同化系统提供的月平均陆地水储量的格网数据,时间间隔为1个月,经度和纬度方向的格网点间隔为1 ,时间跨度选取与GRA CE相同月份的数据,数据单位是和等效水高相同的cm。对流域内的格网点数据,利用纬度的余弦加权平均,得到河流流域的水储量变化。

1.3 最小二乘拟合

最小二乘拟合长江流域水储量变化时间序列。拟合的形式为A co s( t- ),其中为频率, A为振幅(单位为cm), 为相位,参考时间为0101。可以将任一个月的水储量变化表示为:

y(t)=a+bt+ M i=1A i cos(2 T i(t- i))

式中,a为常数项;b为线性项系数;T i、A i、 i分别为对应的周期、振幅和相位。由于GRACE发布的数据时间跨度不长,线性项并无很大的研究价值,因此,本文仅考虑年变化项和半年变化项。

2 数据分析和结论

本文计算得到长江流域水储量变化。GRACE 反演出来的等效水高和利用CPC模型计算出来的结果比较见图1。图1(a)~1(d)所示的反演结果和CPC水文模型符合得相当好,都反映出了长江流域水储量存在明显的季节变化,并可以看出水储量的周年变化,主要在春季和秋季达到最小和最大值。图中,GRC代表GRACE数据,CPC代表CPC 水文模型,SLR代表SLR测得的C20,GEOC代表根据地球质心季节变化项得到的一阶项。图1(a)为GRACE数据(剔除C20项)反演和CPC水文模型估计的长江流域水储量变化;图1(b)为GRACE 数据反演和CPC水文模型估计的长江流域水储量变化;图1(c)为GRACE数据(利用SLR测得的C20项代替GRACE的C20项)反演和CPC水文模型估计的长江流域水储量变化;图1(d)为GRACE 数据(利用SLR测得的C20项代替GRACE的C20项,根据地球质心季节变化项得到的一阶项代替GRACE的一阶项)反演和CPC水文模型估计的长江流域水储量变化。在图1中,2003年第一季度和2006年第三季度GRA CE的反演结果和CPC水文模型有明显的差别,原因可能是缺乏2002和2006年底的数据,导致GRACE不能很好地反映出该时间段的变化趋势。由于实测数据的缺乏以及传统测量方法的成本太高,水文模型的精度有限,利用CPC水文模型得到2005年8、9、10月的结果和其2003、2004年同期结果存在

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武汉大学学报信息科学版2009年4月

很大差别,而GRACE 的反演结果和其2003、2004年同期反演结果基本相似,因而2005年8、9、10月GRACE 和CPC 存在明显差别的原因可能是CPC 水文模型的不准确造成的。另外,在

2006年4月~10月,长江流域出现严重的旱情,图1中,该时间段的GRACE 反演结果和CPC 水

文模型的振幅明显变小,它们都很好地反映出了

该旱情。

图1 长江流域水储量变化

F ig.1 Water Sto rag e Changes of t he Y ang tze River Basin

在几百km 或者更大的空间尺度上,GRACE 可探测平均小于1cm 的表层水变化[3]。长江总面积约1.9 106km ,利用GRA CE 可以反演出周年信号变化。用最小二乘拟合分别估计上述5个时间序列的周年信号、半年信号(振幅和相位,结果见表1)。由于GRA CE 的轨道几何形状对重力场C20项不是很敏感,它所确定的C20项精度相对较低,因而C20项在很多文章中不予考虑,而本文采用卫星激光测距技术得到的C20项代替GRACE 的C20项。在周年信号上,方案和方案的周年项振幅和相位相差很小,与CPC 相比,方案的周年项振幅和CPC 更接近。从图1(b)、1(c)图可以看出,方案和反演的结果和CPC 符合程度相当,不存在显著差别,只是方案得到的曲线更平滑,符合得稍微好些,因而在本文中考虑采用SLR 的C20项对反演结果有些许改善。另外,从表1可以看出,方案 ~ 的周年振幅、相位与CPC 水文模型周年振幅、相位都比较接近,但是方案和CPC 的周年振幅、相位完全相等,可见方案对反演结果的质量有明显改善,和CPC 水文模型更接近。综合以上分析可

见,若考虑低阶项的影响尤其是一阶项,对反演结

果的质量有明显的提高。

如何更好地提高GRACE 的时变重力场以及低阶项的解算精度和改进地球质心时间序列的精度,同时改善平滑方法,将有利于提高反演质量。相信随着GRACE 卫星数据精度的提高以及处理方法的完善,利用GRACE 卫星将能更有效地对长江流域水储量变化进行监测,为监督三峡大坝对长江流域环境的影响以及加强水资源的合理利用作出贡献,为国民建设服务。

表1 振幅和相位T ab.1 A mplitudes and Phases

数据

年变化项

半年变化项振幅/cm 相位/( )

振幅/cm

相位/( )GARCE(no C20) 3.73246

0.5998GRACE 3.882450.6595GRACE(SL R) 3.922470.6299GRAC E(SLR+Geo) 4.06239

0.7087CPC 4.06239

0.51

102

参考文献

[1] Chen J L,Ro dell M ,Wilson C R,et al.L ow De

gr ee Spherica l Har monic Influences o n G ravity Re

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第一作者简介:翟宁,硕士。主要研究方向为大地测量数据处理、GPS应用和卫星重力等。

E m ail:w ur en8734@https://www.360docs.net/doc/7a11202874.html,

Recovery of Yangtze River Basin Water Storage Variations

by GRACE Observations

ZH AI N ing1,2,3 W AN G Zemin1,2 W U Yue4 YE Congy un5

(1 Chin es e Antarctic Center of Su rveying an d M apping,Wu han U nivers ity,129Luoyu Road,Wu han430079,China)

(2 Key Laboratory of Polar S urveyin g and M appin g S BS M,Wu han Un iversity,129Lu oyu Road,Wu han430079,China)

(3 Zhuhai Ocean and Fishery En vironmen t M onitoring Cen ter,465East M eih ua Road,Zhu hai519000,China)

(4 Key Lab.of Geological H azards on Th ree Gorges Res ervoir Area of M inistry of Education,Th ree Gorges U niver sity,

8Daxu e Road,Yich ang443002,C hina)

(5 Sch ool of Geodesy an d Geomatics,W uhan University,129Luoyu Road,W uhan430079,Ch ina)

Abstract:Using43mo nthly g ravity models observed by GRA CE satellites fr om Januar y2003 to September2006,w e estim ate Yangtze Riv er basin water storage v ariations.We ex am ine ho w treatm ent of C20and o ne deg ree harmonics affect GRA CE based the estimation o f basin scale w ater sto rage changes,using independently derived C20harmo nic from satellite laser rang ing(SLR)observations and o ne degree harmonics fro m geocenter seaso nal variatio ns.

GRACE based w ater sto rage changes are compared w ith estim ation from CPC hydrolog ical model.Results show r em ar kably g ood agreement w ith CPC in the Yangtze Riv er https://www.360docs.net/doc/7a11202874.html, bining GRACE observations w ith SLR degr ee 2spherical harmo nic and geocenter seasonal variations appar ently im pro ves the estimation inYangtze Riv er basin.

Key words:GRACE;gravity;Yang tze River basin

Ab ou t th e first author:ZH AI N in g,m aste r.His re se arch o rie nta tion s are geo detic data procession,ap plication of G P S,sa tellite g ra vim etry,etc.

E m ail:wuren8734@https://www.360docs.net/doc/7a11202874.html,

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长江流域水资源概述

长江流域水资源概述摘要: 根据水资源综合规划中水资源调查评价成果（1956～2000年系列），总结了长江流域水资源调查评价的一些特点，得出了一些重要结论。长江流域水资源量丰富，但时空分布不均且年际年内变化较大，人均、亩均占有水资源量不多。近20a来水资源量有所增加，地区之间差异较大。同时也反映出水体水质总体较好，但湖库营养状态趋于恶化，水污染有加重的趋势。关键词: 水资源量;水资源调查;评价;水质;长江流域长江为我国的第一大河流，是我国水资源丰沛地区之一，水资源总量居全国第一位，水资源地区分布不均，受季风气候影响，长江流域水资源量的年际变化较大，且出现连续丰水或连续枯水年的情况，给水资源开发利用造成一定困难。由于天然来水过程与社会需水过程要求不一致，多数地区需要通过水利工程调蓄天然水资源以满足用水需要，因此摸清流域水资源的时空分布状况，对水资源的合理配置和利用有着重大的意义。 1 流域概况长江地处我国中南部，位于24°30′～35°45′N，90°33′～122°25′E之间。西以芒康山、宁静山与澜沧江水系为界;北以巴颜喀拉山、秦岭、大别山与黄河、淮河水系相接;东临东海;南以南岭、武夷山、天目山与珠江、闽浙水系相邻。流域面积约180万km 2 。长江水系发育，直接汇入长江的大小支流约7000余条，在江源区汇入干流的较大支流有当曲、楚玛尔河等;在上游汇入干流的主要支流，左岸有岷江、沱江、嘉陵江，右岸有乌江;在中游汇入的，左岸有沮漳河、汉江，右岸有清江、洞庭湖水系和鄱阳湖水系;在下游汇入的，左岸有皖河、滁河、巢湖水系，右岸有青弋江、水阳江、太湖水系和黄浦江。长江流域划分为金沙江石鼓以上、金沙江石鼓以下、岷沱江、嘉陵江、乌江、宜宾至宜昌、洞庭湖水系、汉江、鄱阳湖水系、宜昌至湖口、湖口以下干流、太湖水系12个水资源二级区， 2 主要水文要素的时空分布 2.1 地区分布不均匀水文要素的地区分布受气候、水汽来源、地形等因素的综合影响，存在着不均匀性。长江流域降水、径流总的趋势是由东南向西北递减，山区多于平原，迎风坡多于背风坡;长江干流及其以南地区降水、径流深大于流域平均值，干流北岸支流降水、径流深小于流域平均值。水面蒸发、陆面蒸发和干旱指数的地区分布则相反，呈现南部小于北部，东部小于西部，山区小于平原的特点。

水库水生态保护及修复的新思路

水库水生态保护及修复的新思路发表时间：2018-10-18T10:41:30.763Z 来源：《防护工程》2018年第12期作者：郭永研[导读] 由于在水利工程建设过程中，往往会对生态环境造成较大的不利影响，生态环境的恶化严重影响了我国社会和经济的发展。尽管现阶段水利工程建设是利国利民的必要措施，但是对于社会和经济的生态可持续发展的破坏也不容忽视。郭永研广西壮族自治区梧州水利电力设计院广西梧州 543000摘要：随着我国水利事业的不断发展，我国的水资源问题也得到了较大的改善，但是由于在水利工程建设过程中，往往会对生态环境造成较大的不利影响，生态环境的恶化严重影响了我国社会和经济的发展。尽管现阶段水利工程建设是利国利民的必要措施，但是对于社会和经济的生态可持续发展的破坏也不容忽视。关键词：水库水生态；保护；修复引言我国的水资源比较短缺，兴建水库巨大地推动了经济发展。在水库发挥防洪、发电、灌溉、航运等功能的同时，加强水库的水生态保护及修复是落实绿色发展理念、推进生态文明建设的必然要求。水库的生态环境状况在一定程度上反映了上游及库区的社会经济发展以及环境保护水平，水库水生态的保护及修复工作不应仅限于库区管理范围，应当从水库流域进行综合治理。 1水库修建的生态破坏问题 1.1水库生态环境改变水库的修建改变了库区的生态环境，由原来的河流—陆地生态变为水域—消落带—陆地的生态结构。拦河筑坝使单一的河流生境分化为河流区域、过渡区域和坝前的敞水区域。泥沙在坝前沉积，导致下游河床下切严重，水生栖息地面积减小。整个水库流域范围内的生态环境也会因河川径流特征、泥沙输送形式的改变受到不同程度的影响。 1.2生物群落结构改变修筑闸坝切断了河流的连续性，洄游性鱼类难以通过，降低了物种的生存能力。水库的出现导致河流的水流条件、混浊度、温度分布规律和矿物质营养来源改变，使原生物群落中部分物种消失，破坏了食物链的完整性，种群结构中优胜劣汰，新的生物群落结构产生。同时，在农业、林业、渔业等发展的过程中，不恰当的引进新物种，造成物种入侵，破坏了生物的多样性。 1.3建设及运行期对生态系统的影响水库在建设期间破坏植被，造成一定程度的水土流失。建筑垃圾的不合理堆放、土石方工程产生的粉尘、混凝土系统产生的碱性废水、生活污水等都不可避免对生态系统产生破坏；水库运行期间，水库蓄水调节，出于兴利目的的水力发电造成河流水量季节性交替消失，枯水期下游生态需水量难以保障。 2水库的环境污染问题 2.1水库外源污染降雨是河流径流的重要来源。降雨在补充河流水源的同时也将大气中的污染物质，如：SOX、NOX、有机化合物、卤化物等带入水体。工业废水、城市生活污水等是点源污染的重要来源。工业废水中有害成分复杂，包含可自然降解和不能降解的物质，未经处理的乱排乱放将严重影响水体的质量。城市地表径流以及农业面源污染，促使水体中氮、磷、农药及其他有机或无机污染物质增多。根据区域产流、汇流的特征，超出水体自净能力的污染物质最终都将到达库区。 2.2水库内源污染外源污染是水库产生内源污染的重要因素，外来污染物质在水库不断累积、叠加，有可能使水库成为新的污染源。水库底部的淤泥在缺氧条件下，将使氮磷类营养物、铁锰类重金属向水体溶解，即使在无外源污染的水库中，这种叠加作用也可能造成水质恶化、富营养问题。水库内的浮游生物、动物以及各种微生物的尸体也是内源污染的一种来源。不规范的库区渔业发展，进一步导致了水库污染加剧。 3水库水生态保护及修复的新思路 3.1沿河生态修复技术我国现阶段水库建设选址除坝址占用河道外，施工营地、管理房及料场等往往是在河流沿岸或者是河流周边。建设过程中对河流沿河周边生态造成一定程度的破坏，后期需进行水土保持治理。沿河生态修复技术的主要目的就是通过生态修复减轻水库建设对河流生态环境造成的破坏，实现河流沿岸生态系统的可持续发展。在实际的建设过程中，通过季节性河道方式进行河道生态修复，在河道两岸种植各类植物，以此形成一个生物隔离带，这样一来，既可以治理河道污染，还可以保证生态环境的多样性，对于水库建设过程中水土保持生态修复有着重要的意义。 3.2调整上游及库区的产业结构上游及库区应当发展即节约资源消耗又生态环保的产业。依法取消高污染、低产出的企业，合理淘汰过剩产能，减少“三废”排放。集中农村散乱的养殖业，设置无害化处理设施，改变粗放式管理，发展生态种植模式。作为重要水源地的水库还要进行禁渔管理。努力做到区域范围内绿色、可持续发展。 3.3加强污染控制 3.3.1控制点源污染加强城镇生活污水和重点排污口治理工作，封闭违规建设的排污设施，大力发展污水处理行业，对高污染企业的污染处理设备运行情况进行严查；控制城镇人口规模，提高居民的环保意识，禁止向河内倒垃圾，从而控制排入水库的污染物质总量。解决垃圾问题首先就是选择合理的垃圾处理技术,其主要有四种:卫生填埋、堆肥(好氧发酵)、沼气(厌氧发酵)与焚烧。适用于地区的固体废弃物处理技术见表1。表1固体废弃物处理技术特征及适用范围

第二节水生态环境保护与修复规划

第十章专项规划第二节水生态环境保护与修复规划摘要：本文通过对一些有关水生态环境保护和修复方面论文的阅读，理解，整理出水生态环境保护修复的目的、原则、内容和方法等。以及如何合理的制定完整的水生态环境修复规划。并简单列出修复水生态环境的规划措施及水源净化方法。关键词：水生态环境河流环境保护修复规划治理一、水生态环境保护与修复规划概述：生态环境保护是关系到我国社会经济持续健康发展的战略问题，而水资源是生态环境系统中最重要、最活跃的因子，可以说，水资源数量的多少和质量的优劣直接影响到生态环境系统的质量。然而随着经济社会的高速发展和人口的快速增长,水生态环境承受越来越大的压力。一些地方出现河道断流、湿地消失、江河湖泊水污染和富营养化、大面积的水体被覆盖, 河道被硬化、渠化, 人工与自然的比例不协调, 河流原有生态系统被破坏, 河流自净能力丧失等问题,导致城市居民生活环境质量下降，制约了区域经济社会的可持续发展。开展水生态环境的保护与修复, 维护江河湖泊的健康生命, 实现人与自然和谐相处, 已得到全世界的广泛关注。世界上许多国家对破坏河流自然环境状态的河流整治工程进行了反思, 并逐步对已改造的河流进行了回归自然状态的再改造。水生态环境保护与修复的基本内容有两项, 即保护水生态环境和修复水生态系统。保护和修复同步进行, 保护推动修复, 修复促进保护。其一, 保护水生态环境就是对水体及涉水部分进行保护, 包括保护水量水质, 防治水污染, 使其质量不再下降。同时保护水系和河流的自然形态, 保护水中生物及其多样性, 保护水生物群落结构, 保护本地历史物种、特有物种、珍稀濒危物种, 保护生物栖息地。此外, 还要注意保护水文化。其二, 对已经退化或受到损害的水生态环境采取工程技术措施进行修复, 遏制退化趋势, 使其转向良性循环。水生态环境保护和修复的工程技术措施应是综合性的, 可利用现有的或建设湿地保护区、水土保持、水污染防治(控制点源和非点源等) 、清除内污染源(受污染的淤泥二次释放, 还有藻类和其他水生物残体等) 、相机以水工程科学调度调水释污、河道整治、水系调整、建设江河湖泊生态护坡护岸工程、滨水生态隔离带工程(包括滨水景观绿化带) 、河道曝气、前置库等各项工程技术措施, 进行合理选配。目的是要起到削减污染物产生量和进入水体量、提高水体自净能力的作用, 增加水环境容量,改善水质, 使水生态环境进入良性循环。同时要有相应的保障措施配套, 确保工程技术措施的全面实施, 发挥其最大的水生态环境保护与修复效果。【1】 1、水生态环境保护与修复的原则。水利部《关于水生态系统保护与修复的若干意见》提出的基本原则包括: 遵循自然规律原则、经济社会现实可行原则、保护与修复长期性原则、保持水生态环境的完整性和多样性原则【2】。 (1) 遵循自然规律是水生态环境保护与修复的关键。健康江河湖泊应该是生态功能与开发利用功能和谐统一的, 既有良好的生态, 又能够合理利用, 造福人民。维护江河湖泊的健康, 既要维持其良好的生态环境, 又要可持续开发利用其使用功能, 为区域经济发展提供可靠支撑。生态环境的各种要素相互依存、互相作用、相互制约、互为因果。要树立与江河湖泊和谐共处观念, 处理好人与环境的关系, 特别是人与水的关系。国内一些湖泊的治理经验表明, 要慎重采取换水和清淤的措施来改善水生态环境, 否则, 都极有可能带来意想不到的严重后果, 要深化对江河湖泊的自然生态规律的研究, 充分利用自然生态系统的自我修复

长江流域水环境

长江流域水环境一、流域概况长江流域地处我国中南部。干流经青海、西藏、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏和上海十一省（市、自治区），注入东海，全长6300余km。支流伸展到甘肃、贵州、陕西、河南、广西、广东，福建、浙江八省区。流域面积约占全国总面积的五分之一。流域内湖泊众多，总面积2.2万，占流域面积的1.2%。长江水量巨大，多年平均径流量9560亿m3，地下水资源2463亿m3，约占全国径流总量的35%，人均水量2460m3。尽管长江水量大，但水资源地区分布不均，单位面积年径流量鄱阳湖洞庭湖水系最大，金沙江、汉江水系及长江三角洲平原最小。水资源年内分配也极不均匀，汛期水量占全年水量的70-75%，最大最小月平均流量可相差12-20倍。长江水资源总量约1万亿m3，是我国最重要的水资源，它不仅是本流域可持续发展的保障，同时担负着通过南水北调缓解北方缺水问题的重任。然而，随着上海浦东开发与三峡工程的兴建，流域人口增加，经济发展，城市化进程加快，在诸多自然和人为因素影响下，水文条件、资源与环境特征不断发生变化，产生了种种水环境问题，如水污染，洪涝灾害，泥沙淤积，水土流失，地下水污染及咸水入侵等。因此，客观评价流域主要的水环境问题，分析其原因，提出相应的对策措施，对于流域的社会经济发展及水资源合理开发利用与保护具有重要的意义。二、几个主要水环境问题 1、水污染问题长江流域的天然水质良好，是工农业生产和人民生活用水的良好水源，也是水生生物生长繁殖的理想生境。近年来，随着工农业生产和城镇

建设的迅速发展，流域水污染，特别是中下游地区的水污染，已成为长江水环境的严重问题。据1996年度长江干流和26条支流及三个湖泊出口共82个代表河段，总河长1017km的全年水质进行评价，结果表明，枯水期Ⅱ类水河长占总评价河长28.4%，Ⅲ类水占54.4%，Ⅳ和 Ⅴ类水占17.2%；丰水期Ⅱ类水河长占总评价河长39.6%，Ⅲ类水占 47.2%，Ⅳ和Ⅴ类水占13.1%。主要超标污染物为耗氧、氨氮和挥发酚等。与1991年流域水质比较，枯水期Ⅲ类水体由20.7%增至54.4%， Ⅳ和Ⅴ类水体由11.0%增加到17.2%，有明显的恶化趋势。长江下游的河网地区水污染防治措施滞后，骨干河道污染河长占73%，江苏垸内受污染河道为85%，上海达90%，而江南运河已被全程污染，并通过200余条平交河流向两侧扩散。多数城市水源地已受到不同程度的污染，嘉兴、常熟等城市难以找到适合的饮用水源地。区内水环境污染日趋严重，并已上升为与洪涝灾害同样严重的突出问题。长江水污染造成的危害，概括起来有以下几个方面：（1）影响生存环境，危及人民的生活与健康水污染直接影响人类的生存环境，损害人体健康，多种致病细菌、病毒及寄生虫通过污染的水体传播，使一些地区已设计控制的传染病又有抬头趋势，甚至造成局部流行。水污染严重威胁饮用水源水质安全。目前城市江段选择一个符合饮用水卫生标准的水源地日益困难，普遍呈现质量性缺水危机。据初步统计，长江干流共有取水口近500个，目前都不同程度地受到岸边污染带的影响，若都改从江心取水，需比原投资增加数十亿元。（2）经济损失巨大近年来，长江流域水污染事故频繁，仅1996年不完全统计，干流重大污染事故就达100余起。1997年10月8日，装载460余吨国家一级危险品-工业纯苯的“赣抚油0005号”油轮在长江云阳段触礁，货舱受损，大量纯苯涌入长江，奉节县城被迫全面停止从长江取水，有人

甘肃水资源概况

甘肃省水资源概况一、自然概况 1.1地理位置甘肃省位于中国中部偏北，在东经92°20′～108°46′、北纬32°31′～42°50′之间。东邻陕西省，北接宁夏回族自治区、内蒙古自治区，并与蒙古人民共和国接壤，西靠新疆维吾尔自治区，西南与青海省交界，南与四川毗连。总面积45.4403万平方公里，处于黄土高原、内蒙古高原和青藏高原的交汇处。1.2河流及水系我省河流分外流区河流和内流区河流，外流区河流包括黄河流域和长江流域，内流区河流为河西内陆河流域，全省包括三个流域9个水系，年径流量大于1亿立方米的河流78条。内陆河流域位于河西走廊东端的乌鞘岭以西，总面积27万平方公里，从西到东分布有疏勒河（含苏干湖区的哈尔腾河等）、黑河、石羊河三个水系；黄河流域位于我省中东部地区，总面积14.6万平方公里，主要有黄河（包括支流庄浪河、大夏河、祖厉河及直接入干流的小支流）、洮河、湟水、渭河、泾河五个水系；长江流域主要在我省陇南地区，总面积3.8万平方公里，除汉江水系八庙河外都属嘉陵江水系。（甘肃省水系图见附页）。二、水资源数量 2.1降水量全省多年平均（最新全国水资源综合规划1956-2000年系列，下同）降水量为276.9毫米，降水总量为 1258.306亿立方米，其中内陆河流域多年平均降水量为130.4毫米，降水总量为352.147亿立方米，占全省多年平均降水总量的28.0%；黄河流域多年平均降水量为463.0毫米，降水总量为675.495亿立方米，占全省多年平均降水总量的53.7%；长江流域多年平均降水量为599.4毫米，降水总量为230.664亿立方米，占全省多年平均降水总量的18.3%。 2.2地表水资源量 2.2.1自产地表水资源量全省多年平均自产水资源量为282.1392亿m3，其中内陆河流域为56.6157亿m3，占全省自产水资源量的20.1%，黄河流域为125.1586亿m3，占全省自产水资源量的44.3%，长江流域为100.3649亿m3，占全省自产水资源量的35.6%。 2.2.2入、出省境地表水资源量（1）入境水资源量在计算黄河流域和全省入境水量时，由于黄河干流两次流经我省，第一次入境在甘南州的玛曲县，入境水量和玛曲县的自产水量，全部出境流入青海省，第二次入境在临夏州的积石山县，因此入境水量计算需减去第一次出境水和玛曲县的自产水。按照1956～2000年同步径流系列计算，全省多年平均入境水资源量287.3282亿m3，其中内陆河流域14.0983亿m3，黄河流域239.6412亿m3，长江流域33.5887亿m3。（2）出境水资源量根据1956—2000年同步系列计算，全省多年平均出境水量482.3459亿m3，其中内陆河流域正义峡下泄水量9.9930亿m3，黄河流域341.0819亿m3，长江流域

利用GRACE反演长江流域水储量变化_翟宁

第34卷第4期2009年4月武汉大学学报信息科学版 Geo matics and Informat ion Science of W uhan U niver sity V ol.34N o.4A pr.2009 收稿日期:2009 01 20。项目来源:中国极地科学战略研究基金资助项目;国家测绘局重点项目极地基础测绘保障资助项目。文章编号:1671 8860(2009)04 0436 04文献标志码:A 利用GRACE 反演长江流域水储量变化翟宁1,2,3 王泽民1,2 伍岳4 叶聪云5 (1 武汉大学中国南极测绘研究中心,武汉市珞喻路129号,430079)(2 极地测绘科学国家测绘局重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079)(3 珠海市海洋与渔业环境监测中心,珠海市梅华东路465号,519000)(4 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,宜昌市大学路8号,443002) (5 武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079) 摘要:利用G RA CE 重力卫星2003年1月~2006年9月共计43个月的时变重力场数据,反演了长江流域水储量的变化。结果显示,基于G RA CE 数据的反演结果和CPC 模型符合得相当好;若考虑低阶项的影响,对GR ACE 的反演结果有很明显的改进。关键词:GR ACE;重力场;长江流域中图法分类号:P228.42 长江流域是我国重要的经济政治区域,人口约占全国的1/3,粮食产量约占全国的1/2。三峡大坝建成后,其发电和防洪能力,为促进我国经济发展和减少国民经济损失,都发挥了重要的作用。因此监测长江流域水储量变化具有很重要的经济意义。文献[1 5]的研究表明,利用GRACE 数据采用适当的平滑函数可以反演大尺度的河流流域水储量的季节性变化,并且结果和水文模型符合得相当好,这为更好地监测长江流域水储量的变化提供了新方法。 1 数据处理模型 1.1 GRACE 数据反演地球重力场可以用大地水准面来描述。大地水准面的球谐系数表达式为: N ( , ,t)=a l=0 l m=0 P lm (co s ) [C lm (t)cos (m )+S lm (t)sin (m )] (1) 由时变重力场系数直接得到表面密度变化为[6]: ( , )=a ave 3 l=0 l m=02l +11+k l P lm (cos ) [ C lm cos (m )+ S lm sin (m )](2) 式中, C lm 、 S lm 为GRACE 提供的球谐系数变化量,在本文中取的是月平均重力场减去所有月重力场的平均值。考虑到GRACE 重力场模型系数误差随阶数增大而增大,因而一般采用空间平均来减低误差。平均后的表面密度变化为[6] : ( , )=2a ave 3 N l=0 l m=02l +11+k l W l P lm (cos ) [ C lm cos (m )+ S lm sin (m )](3)式中,W l 为权函数,定义为:W 0= 1 2 ,W 1=12 1+e -2b 1-e -2b -1b ,W l +1=-2l +1b W l +W l -1,其中,b = ln (2) 1-cos (r /a) ,r 是高斯平均半径。一般情况下,将表面密度变化变成等效水高变化:H WT ( , )=2a ave 3 water N l=0 l m=02l +11+k l W l P lm (cos ) [ C lm cos (m )+ S lm sin (m )](4)式中, water 为水的密度。本文采用的数据是CSR 提供的RL04从2003 01~2006 09GRACE 所测得的共43个近似月平均时变重力场模型。每个重力场以60阶

水生态系统保护与修复的工作计划

水生态系统保护与修复的工作计划水生态系统保护和修复工作是一项长期而艰巨的任务，2015年是实施水生态保护和修复工作的关键之年，也是水利改革发展不断深入、传统水利向现代水利和可持续发展水利加快转变的关键时期，我们将坚定不移地贯彻上级部署，科学谋划，积极推进，确保取得阶段性效果。一、工作思路贯彻落实科学发展观，遵循可持续发展理念，通过水资源的科学控制最大限度地减少地下水资源的开采，通过水资源的合理配置有效遏止局部水生态系统失衡趋势，通过水资源的节约保护创建水生态系统规范管理体系，打造“碧水蓝天、魅力”，优化发展环境，切实改善民生，促进经济社会的可持续发展。二、工作重点（一）有效控制地下水开采，实现水资源的可持续利用按照“优先使用再生水，充分利用地表水，有效保护地下水”的原则，按区域、分步骤，科学关闭自备井，在2012年已关闭10眼的基础上，今年再关闭8眼自备井，实现全部关闭。并对全县地热井规范管理，切实控制地下水开采，实现水资源的可持续利用。（二）合理利用地上水，发挥水资源的最大效益突出抓好四项工程建设： 1、地表水厂及管网体系建设工程。充分利用南水北调工程的有利时机，投资9644万元建设一座日供水能力为2万立方日的地表水厂及配套管

网，该工程已完成初步设计，正在进行立项等前期准备工作，预计今年5月份可以开工建设，2014年底投入使用，实现水资源的最优配置，减少地下水的开采，切实增强公共供水能力。 2、环城水系引黄供水工程。投资1500余万元，新建扬水站2座，节制闸10座，主体工程已基本完工，2015年可投入使用。年引黄河水800余万立方米，可有效补充地下水，减少地下水的农田灌溉。 3、渠道治理工程。自2015年开始，利用2-3年时间，投资1800万元对西清临干渠等主干渠进行治理，提高渠道利用系数。 4、尖冢灌区改造工程。尖冢灌区是卫运河流域最大的灌区，灌区面积45万亩，由于建设时间早，设备老化，计划投资1600万元，进行设备维修改造和闸涵建设，工程实施后灌区内渠系水利用系数提高到0.55，进一步扩大和改善灌溉面积，节约地下淡水资源。（三）发展节水型农业，创造水利工程的整体效益从水生态承载力出发，积极调整产业机构，大力发展循环经济、绿色经济，以良好的生态环境，谋求更持续的经济发展。2015-2015年每年投资2000万元实施现代农业粮食产业项目，2015年实施老官寨镇21个村的节水改造，铺设地下管道347.9千米，利用现有的机井发展管灌面积3.78万亩，有效地减少地下水开采。（四）建设生态环境工程，创建美丽和谐 2015年，我县利用引黄工程在县城新区建设的北湖、玉河两处大型的水生态公园将开始蓄水开放，切实改善县城生态环境；同时建设的“环城水系”工程，可使县城东西南北四条渠道24公里常年蓄水100万方，环城水

长江水体污染现状调查

长江水体污染现状调查 ——-在自然课活动中培养学生科学态度的研究歇台子小学：徐萍前言 21世纪是知识经济时代，是人类社会高速发展的时代，这标志着科技在人类社会发展中起着决定性的作用，纵观历史，横观世界。哪一个国家，啊一个民族重视科技、发展科技，就将成为世界的强大国，当今世界，国际竞争如此强烈，美国、日本之所以称霸世界，一跃成为世界经济、文化、军事强国，这决定于劳动者的科技素质。因此，加强科学技术普及教育，是时代的需要，也是社会发展的需要。相反，如果一个国家忽视科技教育这个国家必被时代、社会淘汰。虽我国是火药的发明国，但却被八国联军用火药、炮弹攻击、欺凌。新时代的中国人已经看到了科技的重要性：邓小平同志多次提出“科技是第一生产力”，党中央根据小平同志的指示提出“科教兴国”的战略决择；江泽民同志也多次谈到培养科学精神，培养全民的科学意识。这些都充分说明了对小学生进行科学技术普及教育，培养学生的科学精神，培养小学生的科学态度，提高小学生的科技素质是

时代发展的需要，是学生自身发展的需要，是素质教育的重要内容，是教育者肩负的历史使命。自然学科是对学生进行科学技术教育的重要途径，但是近年来在自然教学中教育的目标内容上存在片面，对科学知识强调得多，但科技教育态度、方法、价值观、能力等重视不够，科技活动的对象上只是针对几个兴趣强的学生，忽视面向全体学生，未充分发挥教学主渠道的作用。为此，我决定进行《在自然教学中培养学生科学态度的研究》。我作为一个自然教师，我看到了学生对科学态度的淡薄。孩子们正处在好奇，求知欲高的时期，是培养科学兴趣，体验科学观念、精神、态度的重要时期。要培养新时期的科技人才，首先应让学生有良好的科技态度。科学态度是青少年科学技术普及活动目标体系的核心内容，主要包括对科技活动的基本看法、对科技活动的意识、思维活动和自觉的心理状态，极其在言行中的表现。学生只有感受到生活中处处有科技，关注身边的自然科技现象，去尝试、探索科技的无究奥秘，让发现科学、探索科技渗透到生活，学习的每一个角落，成为孩子们自然的习惯，这是科教兴国迫在眉捷的大事。

长江流域水资源保护立法汇总

长江流域水资源保护立法一长江流域地处我国中南部，它发源于唐古拉山脉主峰格拉丹东雪山西南侧，干流经青海、西藏、云南、四川、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、和上海十一个省（市、区）注入东海，全长6300公里。支流伸伸展到甘肃、贵州、陕西、河南、广西、广东、福建、浙江八个省（区）。流域面积180余万平方公里，约占全国总面积的五分之一。长江流域资源丰富，人口众多，经济发达。长江流域水资源特性突出：它流域多年平均降水量1070毫米，但时空分布不均匀；长江水量巨大，占全国径流总量的35%，是黄河水量的20倍，且径流年际变化不大，但水资源地区分布不均匀，年内分布不均匀。长江流域资源的基本状况及其特征是长江水资源保护立法的对象属性，也可以说是长江流域水资源保护立法的前提条件，立法的必要性正是建立在这一基础之上的。（一）长江流域水资源在中国可持续发展中的地位要求对其水资源保护问题予以充分重视长江流域经济的发展离不开资源的开发利用，水作为人类生存的基本环境要素，与其它环境要素和资源都息息相关，大气环境、土壤环境、地理环境、地质环境、海洋环境、生物环境与之进行的能量流动、物质循环将它们连接为不可分的环境整体；水作为重要的经济资源，是一切生产活动都不能离开的重要条件，在某种意义上讲，水资源不仅与森林、草原、生物、土壤、矿藏等资源息息相关，而且是一定区域人文环境、社会环境的基础要素。因此，可以说，长江流域经济的发展与长江流域水资源丰富直接相关，对长江流域经济发展的一切规划与设想，也都是建立在长江水资源的基础之上的。的确，在长江流域，优越的自然地理条件、丰富的水资源伴随其间的其它资源为长江流域经济的发展带来了开发利用资源、迅速发展经济的各种契机。但是，一切规划和设想为我们描绘的美丽蓝图都是建立在长江流域资源可永续利用的前提之上的，如果没有充足的水量或符合人类生存需要和经济发展要求的水质，长江流域的经济发展也只能是一句空话或是一纸图画而已。而要真正实现这些设想，就必须对水资源有充分的认识。一方面，水是不可替代的资源，在当今，水荒已成为全球性问题。工业发达国家中，当年总用水量超过河川总径流量的15%时，就会出现水荒和农业干旱。我国河川年总径流量约为26300亿立方米，到2000年总耗水量将达到13000亿立方米，供需矛盾十分突出。我国从70年代开始出现水荒，如今已蔓延到全国，目前我国的实际用水量已达5300亿立方米。有关专家研究指出：由于自然条件和开发条件的限制，年取水量10000~12000亿立方米，将是我国水资源可利用量的可能限度，再增加供水将十分困难。据1993年统计资料，长江流域水资源利用率仅为21%左右，可供水量比1980年仅提高128亿立方米，当流域出现枯水偏旱年，约缺水226亿立方米。目前，长江流域经济发展已受到给水不足的制约。现状已不容乐观，沿江经济带的发展对长江水资源则会造成更大的压力；而今天的长江流域，除供水已出现紧张外，水污染、水土流失等问题也不容忽视。另一方面，水资源是可以不断更新、不断补充的可更新资源，可以寻求可持续开发的途径，使当代人和后代人都能源源不断地永续利用。只要合理地开发利用水资源，水资源是可以实现永续利用的。但是，水资源的可更新、可补充能力又是受自然条件限制的，是有一定限度的。任何无节制的开发，都会导致其受到破坏，并使其更新能力下降。因此，必须要对水资源的开发利用进行管理，以保护水资源的永续利用得以实现，否则，长江流域经济的可持续发展是不可能实现的。 1、长

黄淮海地区2003-2014年GRACE水储量时空变化

第１６卷第１期２０１８年２月南水北调与水利科技South -to -North Water T ransfers and Water Science &Technology Vol ．１６No ．１Feb ．２０１８水文水资源收稿日期：２０１７-０３-２２修回日期：２０１７-０６-０４网络出版时间：２０１８-０１-２２网络出版地址：http ：／／kns ．cnki ．net ／kcms ／detail ／１３．１３３４．T V ．２０１８０１２２．０８５５．００１．html 基金项目：国家重点研发计划“水资源高效开发利用”专项（２０１６Y FC ０４０２７０６）；国家自然科学基金项目（４１４７１０１６）；公益性行业（气象）科研专项项目（GY HY ２０１４０６０２１）Funds ：National Key Research and Development Plan “High Efficiency Development and U tilization of Water Resource ”（２０１６Y FC ０４０２７０６）；National Natural Science Foundation of China （４１４７１０１６）；Special Scientific Research Fund of Public Welfare Industry （M eteorologi -cal ）of China （GY HY ２０１４０６０２１）作者简介：束美珍（１９９１-），女，安徽桐城人，主要从事水文水资源及水文预报研究。E -mail ：meizhenshu ＠hhu ．edu ．cn 通讯作者：杨传国（１９８１-），男，山东青州人，副教授，博士，主要从事环境变化与水文水资源研究。E -mail ：cgyang ＠hhu ．edu ．cn DOI ：１０．１３４７６／j ．cnki ．nsbdqk ．２０１８００１３束美珍，杨传国，程雨春，等．黄淮海地区２００３－２０１４年GRACE 水储量时空变化［J ］．南水北调与水利科技，２０１８，１６（１）：８３-８８．SHU M Z ，YANG C G ，CHENG Y C ，et al ．Temporal and spatial variation of water storage in Huang -Huai -Hai area during ２００３-２０１４based on GRACE satellite data ［J ］．South -to -North Water T ransfers and Water Science &Technology ，２０１８，１６（１）：８３-８８．（in Chinese ）黄淮海地区２００３－２０１４年G R A C E 水储量时空变化束美珍１，２，杨传国１，２，李玉龙３，程雨春１，２，司巧灵１，２（１．河海大学水文与水资源学院，南京２１００９８；２．河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，南京２１００９８；３．河北省环境地质勘察院，石家庄０５００２１）摘要：利用２００３－２０１４年GRACE 时变重力场数据反演黄淮海地区水储量变化，并与同期降水数据比较，分析其年际与年内变化特征，结果表明：时间上，２００３－２０１４年黄淮海地区水储量呈现下降趋势，下降速率约０．４２mm ／月，其子流域海河和淮河流域下降速率分别为０.５２mm ／月和０.２８mm ／月；年内仅２月、９月和１２月水储量盈余，９月水储量最大，为９.８６mm ，６月水储量达到最大盈亏量，约５６.６５mm ；空间上，水储量变化整体上由南往北递减，海河流域水储量较淮河流域亏损严重，但随季节变化水储量亏损状态由南向北得到缓解，到冬季水储量呈现盈余；水储量空间变化主要受降雨影响，同时还受区域农业布局和作物灌溉影响。GRACE 数据可为黄淮海地区水储量变化研究带来便利，为区域水资源的科学管理和规划提供依据。关键词：GRACE ；黄淮海地区；水储量；时空变化；降雨量中图分类号：P ３３３文献标志码：A 文章编号：１６７２-１６８３（２０１８）０１-００８３-０６ Temporal and spatial variation of water storage in Huang -Huai -Hai area during 2003-2014based on GRACE satellite data SHU Meizhen １，２，YANG Chuanguo １，２，LI Yulong ３，CHENG Yuchun １，２，SI Qiaoling １，２（１．Colle g e o f H y drology and W ater Resources ，Hohai Universit y ，N an j ing ２１００９８，China ；２．State Ke y L aborator y o f H y dro -W ater Resources and H y draulic En g ineering ，Hohai Universit y ，N an j ing ２１００９８，China ；３．Hebei Institute o f Env ironmental Geolo gy Ex p loration ，Shi j iaz huang ０５００２１，China ） Abstract ：We obtained the variation of water storage in Huang -Huai -Hai area from ２００３to ２０１４by using the monthly gravity field data from GRACE satellite data ．Then we compared it with the precipitation data in the same period to analyze its interan -nual and annual temporal and spatial variation characteristics ．The results indicated that ：temporally ，the water storage in the Huang -Huai -Hai area decreased by ０.４２mm ／month in ２００３-２０１４，and that in Haihe and Huaihe river sub -basins decreased by ０.５２mm ／month and ０.２８mm ／month respectively ．Within a year ，the water storage was in surplus only in February ，September and December ，reaching the maximum in September to ９.８６mm ；the maximum water deficit occurred in June at ５６.６５mm ．Spa -tially ，the water storage decreased from south to north ．The water deficit in Haihe river basin was more serious than that in Huaihe river basin ．But as the season changes ，the water deficit was relieved from south to north ，and switched to surplus in winter ．The spatial variation of water storage was mainly affected by precipitation ，and also affected by regional agricultural lay -out and crop irrigation ．GRACE data can facilitate the study of water storage variation in the Huang -Huai -Hai area and can pro -·３８· 万方数据

长江水污染现状及防治对策

长江水污染现状及防治对策长江正面临着水污染的严峻挑战。长江流域水污染主要来源于面源、点源、流动源和固体废弃物等。为实现流域社会经济可持续发展，必须保护好长江水资源，加强水污染防治力度。提出了在新时期相应的水资源保护对策，并建议建立和完善排污收费制度、重点污染排放物总量控制制度和排污权交易制度等。一、长江水污染现状在长江干流,,个城市江段中，污染带总长,,,(,,,，其中南京长,,,(,,,、武汉,,(,,,、上海,,(,,,、岳阳,,(,,,、重庆,,(,,,、镇江,,(,,,。在上海、南京、武汉、重庆、攀枝花等,,个沿江城市被调查的,,,,,江段中，已形成,,,,,的污染带。长江水污染的主要来源有面源、点源、流动源和固体废弃物等。 ,(面源污染水土流失、农田排水是影响长江整体水质的重要因素。一方面，水土流失将农药、化肥、土壤中的营养元素及一些动植物腐殖质带入水体，使水体中悬浮物、,,,、,,,、总磷浓度增加。另一方面使长江含沙量增大，长江流域土壤侵蚀总量,,亿,，其中,,亿,发生在上游地区，,亿,发生在宜昌以下的中下游地区。重庆、四川已成为输沙大户，四川每年输入长江泥沙高达,(,亿,。沱江输沙量每年在,,,万,到,,,万,之间，嘉陵江输沙量少则,,,,万,，多则,(,,亿,，甚至连嘉陵江的两条支流含沙量也高得惊人，涪江为,,,万,,,,万,，渠江为,,,万,,(,亿,。 ,(点源污染近年来，随着流域内工农业的迅速发展，城市规模不断扩大，流域内地表水体污染日益严重。全流域污水排放量已达,,,亿,，占全国工业废水总量的,,(,,;生活污水量,,(,亿,，占全国生活污水总量的,,(,,。尤以四川、重庆、湖北、湖南、江西、江苏、上海,个省市为甚，污水排放量共计,,,(,亿,，占全流域总量的,,(,,。而长江干流城市的污水处理率为,,(,,，达标率为,,(,,，污水处理水平低于流域和

水专项支撑长江生态环境保护修复推荐技术手册(第一册)——流域面源污染治理分册

理科技重大专项管理办公室水体污染控制与治理科技重大专项管理办公室水体污染控制与治理科技重大专项管理办公室水专项支撑长江生态环境保护修复推荐技术手册（第一册）（流域面源污染治理分册）水体污染控制与治理科技重大专项管理办公室国家长江生态环境保护修复联合研究中心 2019年3月控制与治

水体污染控制与治理科技重大专项水体污染控制与治理科技重大专项管理办公室控制与治理科技重大专项管理办公室

理科技重大专项管理办公室水体污染控制与治理科技重大专项管理办公室水体污染控制与治理科技重大专项管理办公室目录目录 1 农村污水.................................................................................................................................. - 1 - 1.1 FMBR兼氧膜生物反应器技术................................................................................... - 1 - 1.2 农村生活污水营养供体利用型处理技术.................................................................. - 2 - 1.3 农村生活污水自充氧层叠生态滤床处理技术.......................................................... - 6 - 1.4 农村生活污水一体化处理设备.................................................................................. - 8 - 1.5 人工快渗一体化净化技术........................................................................................ - 11 - 1.6 村落面源污染收集与处理技术................................................................................ - 12 - 2 畜禽养殖................................................................................................................................ - 14 - 2.1 畜禽养殖废水氨氮削减及粪污资源化技术............................................................ - 14 - 2.2 基于无害化微生物发酵床的养殖废弃物全循环技术............................................ - 16 - 2.3 多原料预处理高效厌氧发酵技术............................................................................ - 21 - 2.4 高浓度有机污水制备生物基醇................................................................................ - 24 - 3 农田径流................................................................................................................................ - 26 - 3.1 以营养盐平衡为核心的农田非点源污染控制技术................................................ - 26 - 3.2 基于水稻专用缓控释肥与插秧施肥一体化的稻田氮磷投入减量关键技术 ........ - 27 - 3.3 基于硝化抑制剂-水肥一体化耦合的蔬菜氮磷投入减量关键技术....................... - 28 - 3.4 基于行间生草耦合树盘覆盖的果园氮磷投入减量关键技术................................ - 30 - 3.5 基于污染物输移的“陆域-陆水界面-沟渠塘”的全过程拦截技术.............................. - 31 - 3.6 环湖生态农业圈构建与优化技术............................................................................ - 33 - 3.7 水稻施肥插秧一体化技术........................................................................................ - 35 - 3.8 农业废弃物（秸秆）养分资源管理与再利用技术................................................ - 37 - 3.9 农田氮磷入支流（河浜）前拦截技术.................................................................... - 40 - 4 低污染水................................................................................................................................ - 4 5 - 4.1 添加水生植物生物质炭-发酵液的人工湿地强化净化技术................................... - 45 - 4.2 光伏电解人工湿地脱氮除磷技术............................................................................ - 47 - 4.3 低污染水生态净化的模块化组装技术.................................................................... - 49 - 4.4 人工湿地水生植物季节性交替维稳技术................................................................ - 51 - 4.5 湿地植物生产有机酸和改性生物质炭技术............................................................ - 53 - 4.6 农田型低污染水调蓄经济湿地技术........................................................................ - 56 - 4.7 规模水产养殖低污染尾水组合生态净化技术........................................................ - 58 - 4.8 尾水多阶湿地深度净化技术.................................................................................... - 61 - 4.9 以本土物种为主的生物群落构建与配置技术........................................................ - 63 - 4.10 湿地配水及水力途径改善技术.............................................................................. - 64 - 4.11 村落型低污染水高水力负荷生态砾石床技术...................................................... - 65 - 5 农村垃圾................................................................................................................................ - 68 - 5.1 农村面源固体污染物制取活性炭闭路循环技术.................................................... - 68 - 控制与治