渔洞水库径流区生态清洁型小流域建设时空优化对策研究[权威资料]

渔洞水库径流区生态清洁型小流域建设时空优化对策研究[权威资料] 渔洞水库径流区生态清洁型小流域建设时空优化对策 研究 摘 要:根据生态清洁型小流域建设理念，文章在渔洞水库径流区生态环境状况及污染源调查的基础上，开展流域重要生态功能区、生态敏感区的评价识别，通过建立综合评价函数，运用GIS空间分析技术对渔洞水库径流区进行重要生态保护区划分，最终提出“分级、分区、分期”的时空优化对策，为生态清洁型小流域建设重点工程布设和实施时序提供技术参考。 关键词:生态清洁型小流域;重要生态功能;生态敏感性;时空优化;渔洞水库 1 概述 经济社会的快速发展使江河湖泊水体污染、生态系统不断退化的环境问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 日益突出，对区域的可持续发展造成严重影响。近年来生态清洁型小流域建设理念充分体现了流域系统性治理特点，其提倡以水源保护为核心，以流域资源环境承载力为基础，遵循生态优先的原则，坚持“山水田林路”统一规划，治污与生态修复相结合，通过调整人类活动和布局，建立生态环境良性循环的流域生态系统，使流域内水土资源得到有效保护、合理配置和高效利用，最终实现人与自然和谐、人口、资源、环境协调发展[1]。基于这一生态清洁型小流域全新的治理理念，进一步开展流域重要生态功能区、生态敏感区及脆弱区的评价识别，并结合污染源构成及分布特征调查，提出“分区、分期、分级”的时空优化对策，将对流域污染治理和生态建设工程的优化布设和实施时序提供技术参考。 2 研究方法 本研究基于昭通渔洞水库径流区环境状况的系统调查，通过开展流域生态系统敏感性、生态功能重要性评价， 运用GIS技术将重要的生态功能区、生态敏感区、重点污染分布区进行空间叠加分析，以流域水环境保护为核心，结合渔洞水库径流区生态清洁小流域综合治理需要，提出渔洞水库径流区“分区、分期、分级”的时空优化策略。 3 研究内容 3.1 研究区概况 渔洞水库径流区位于昭通市昭阳区西北部，径流区面积709.06km2。受喜马拉雅山运动强烈影响，径流区地质构造较为复杂。在地质上地层发育较全，从古生代到新生代均有出露。地质以玄武岩分布最广，库区内有少量石灰岩出露，受水系发育影响，河谷深切，沟壑纵横交错，受河流、冲沟的切割，径流区地形地貌复杂多样，面积分别占流域总面积的28.1%、26.0%、22.1%、17.0%。径流区属北亚热带高原季风气候，立体气候特征十分明显，降水集中在5,10月，多年平均最大一日降水量50,75mm。受山脉不规则分布影响，据现场踏勘统计，有小松树河、瓜寨河、黑鲁河、铁厂河等30余条大小河流汇入径流区。径流区植物区系属“中国-喜马拉雅森林植物亚区”中的“滇中高原小区”，区内有种子植物98科，299属、约521种，现存植被以人工植被为主，占流域总面积的54.52%，自然植被则以暖温性针叶林、暖性落叶阔叶林、暖温性灌丛灌草丛为主。渔洞水库径流区水土流失面积为410.46km2，占流域面积的57.89%，主要以中度侵蚀和轻度侵蚀为主。 从行政区划看，渔洞水库径流区涉及昭通市昭阳区、鲁甸县、永善县的9个乡镇、33个行政村，主要以农业人口为主，径流区土地利用类型51.35%为耕地，约30.18%为有林地，径流区林业用地面积过少，与水源保护区基本要求之间存在较大差距。 2013年渔洞水库水质类别为?类。对比渔洞水库保护目标(GB3838-2002《地表水环境质量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 》?类)，主要超标因子是总氮和总磷，水库在运行初期为?类水质，1999年 水质类别为?类， 2000年后趋于稳定，近十年来，水质在?-?类水质之间波动。[2] 3.2 研究区重要生态保护区识别 3.2.1 渔洞水库径流区重要生态功能区识别 针对渔洞水库径流区生态环境状况分析，其生态功能重要性评价因子包括包括土壤保持功能、水源涵养功能。 (1)土壤保持功能重要性评价 评价方法:采用通用水土流失方程(USLE)的模型法，开展土壤保持功能评价。 模型结构:Ac=Ap-Ar=R×K×L×S×(1-C)[3] 式中:Ac为土壤保持量，Ap为潜在土壤侵蚀量，Ar为实际土壤侵蚀量，R为降水因子，K为土壤侵蚀因子，LS为地形因子，C为植被覆盖因子。 根据土壤流失通用方程，求出R、K、LS、C、P因子的栅格图层，然后在ARCGIS平台下通过图像乘积运算得到土壤保持量栅格图层，采用GIS软件Quantile(分位数)功能进行分类(Classified)，共分为四级，即极为重要、较重要、一般重要、不重要，并赋予分类属性值，得出渔洞水库径流区土壤保持重要性评价空间分布矢量图。 通过GIS空间分析，渔洞水库径流区土壤保持功能重要性极高的区域主要分布在鲁甸县龙树镇、新街镇及水磨镇东部山区，涉及木瓜冲、梨园沙沟、沈家沟、公家沟、瓦窑沙沟、黑噜小河流域。土壤保持功能重要性极高的区域主要呈现植被覆盖率较低、坡度较陡，土壤侵蚀性强的特点，是径流区产生水土流失污染较大的区域，这些区域是流域重要的水土保持强化区，生态空间管控中应根据重要性程度采取分类分级的保护策略。 (2)水源涵养功能重要性评价 评价方法:降水和蒸散的水量分解模型法: WY=P-ET 式中:WY为地表总产水量，作为水源涵养服务能力的代用指标;P为多年平均年降水量，ET为蒸散量，PET为多年平均潜在蒸发量;ω为下垫面(土地覆盖)影响系数，依据土地利用类型取值(表1)。该方法采用了高度概化的地表覆盖因子，因此，需要对评价结果做不确定性分析和参数敏感性分析，以确保结果的可靠性。 基于降水和蒸散的水量分解模型法求出P多年平均年降水量、ET蒸散量，栅格图层，然后在ARCGIS平台下通过图像乘积运算得到地表产水量的栅格图层，采用GIS软件Quantile(分位数)功能进行分类(Classified)，共分为四级，即极为重要、较重要、一般重要、不重要，并赋予分类属性值后，得出水源涵养功能重要性评价空间分布矢量图。 通过GIS空间分析，渔洞水库径流区水源涵养功能重要性极高的区域主要分布在昭阳区苏甲乡，涉及瓜寨村、布初村等;鲁甸县新街镇的转山包、新街村、酒房村;龙树镇的照壁、新乐;水磨镇的新棚村、铁厂村等。水源涵养功能重要性较高的区域土壤条件好，植被覆盖度高，坡度较为平缓，具有较强的水源涵养功能，但由于人类活动范围的扩张与生产生活的干扰，对水源涵养功能产生影响。 (3)生态功能重要性综合评价。本研究生态功能重要性是土壤保持功能、水源涵养功能单要素评价的综合函数，采用加权求和的方法，计算最终湖泊流域生态系统服务功能重要性综合评价指数，运用GIS Quantile(分位数)功能进行分级，并赋予分类属性值后，得出渔洞水库径流区土生态功能重要性评价分区空间分布矢量图。经统计分析，渔洞水库径流区重要生态功能区面积为129.39km2，其中较重要的区域面积为116.36km2，主要分布在大山包乡、水磨镇、新街乡;极为重要的区域面积为13.03km2，主要分布在龙树乡、苏甲乡。综合评价结果为极高和较高等级的区域即为生态清洁型小流域优先和重点防控的区域。 3.2.2 渔洞水库径流区生态水土流失敏感性评价 评价方法:选取降水侵蚀力、土壤可蚀性、坡度坡长和地表植被覆盖等评价指标，并根据径流区的实际参考相关研究成果对分级评价标准作相应的调整。将反映各因素对水土流失敏感性的单因子分布图，用地理信息系统技术进行乘积运算，公式如下: 式中:SSi为i空间单元水土流失敏感性指数，评价因子包括降雨侵蚀力(Ri)、土壤可蚀性(Ki)、坡长坡度(LSi)、地表植被覆盖(Ci)。不同评价因子对应的敏感性等级值见表2。 根据水土敏感性评价模型计算，评价结果按表2进行分级并通过GIS进行空间分析赋值，得到渔洞水库径流区水土流失敏感性分布图。 渔洞水库径流区土壤敏感性总体水平较高，统计结果具体为:土壤侵蚀不敏感性面积占总面积的42.11%，一般敏感面积占18.59%，较敏感面积占30.81%，高度敏感面积占8.49%。 3.2.3 渔洞水库径流区污染分布 根据污染源调查，渔洞水库整个径流经济区以种植业为主，农业农村面源是径流区的主要污染类型。从各个污染物来看:COD的主要来源是人畜粪便、水土流失和生活垃圾，主要分布在龙树镇，占入库总量的26%，其次是水磨镇;TN的主要来源是农田化肥流失、人畜粪便、水土流失，主要分布在水磨镇、占入库总量的24%;TP的主要来源是人畜粪便、水土流失、生活污水和生活垃圾，主要分布在龙树镇和水磨镇，均占入库总量的24%;氨氮的主要来源是人畜粪便、农田固废和生活垃圾，主要分布在龙树镇，占入库总量的25%。总体来看，径流区上游的龙树镇、水磨镇和新街镇产生的污染负荷是整个径流区主要污染分布区域。 3.2.4 重要生态保护区和污染防控区综合分析 渔洞水库径流区重要生态保护分区将基于重要生态功能区及生态敏感区的识别，采用综合函数进行评价，即生态保护重要性用V表示: 其中:V1为生态功能重要性，V2为生态脆弱及敏感性。 生态保护重要性评价等级划分分级标准见表3。 根据公式(1)及生态保护重要性评级等级划分标准，采用GIS空间分析技术，将生态保护重要性评价结果落实到渔洞水库径流区空间地块。 经统计分析，渔洞水库径流区重要的生态保护区面积为168.31km2，其中较重要的区域面积为148.67km2，占径流区面积的20.94%，极重要的区域面积为19.64km2，占径流区面积的2.77%。从空间布局来看，径流区重要的生态保护区主要分布在龙树乡、新街乡、水磨镇、大山包乡、苏甲乡。结合径流区污染分布情况，龙树乡、水磨镇、新街乡、苏甲乡同时是径流区主要污染源分布区。通过综合评价，渔洞径流区内的龙树镇、新街镇、水磨镇、苏甲乡是开展生态清洁型小流域的重点优先建设区，此外基于单要素评价中的土壤保持、水源涵养、水土流失敏感的重点分布区将是集中进行专项水土流失治理、生态涵养建设的针对性区域。(详见图1和表4) 3.3 研究区生态建设时空优化对策 渔洞水库径流区生态功能重要性、生态敏感性以及生态保护重要性综合评价等级的划分与分布结果为径流区开展生态清洁型小流域建设进行时空优化布置提供了技术支撑，本研究依据渔洞水库径流区具体到地块的重要性和敏感性评价结果，以径流区小流域为单元，提出“分期、分区、分级”的综合治理策略，分为两期生态建设时空策略建议: (1)I期 建设区域:I期生态建设主要针对评价等级为极重要或极敏感，同时为径流区重要污染源分布区。根据识别，布设I 期生态清洁型小流域建设工程的区域为龙树乡塘房、照壁、新乐村村区域内的木瓜冲小流域、石龙河小流域、梨园沙沟小流域、沈家沟小流域、公家沟小流域;水磨镇水磨村、黑噜村的瓦窑沙沟小流域、黑噜小河小流域;新街镇的李家河、母猪溪小流域;苏甲乡坪地营大木桥河流域;大山包镇车路村、大寨子雨霏村坡耕地区域;水库枢纽工程和水库正常蓄水位(黄海高程1985米)沿地表外延100米库滨敏感区。 环境问题:农业生产生活较集中，人为活动频繁，流域水土流失严重，生态环境脆弱，农业农村面源污染问题突出，由于缺乏整体系统性规划，已有治理工程布局分散，治理效果不显著。 治理策略:以水土流失治理为重点，强化河道整治与水源涵养，采取水利工程与生态修复相结合的治理 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，通过拦沙坝建设工程、河道清淤清杂工程、河堤加固生态建设工程、谷坊建设工程布设改善河道的水力侵蚀影响，进一步减少泥沙入库量。经测算60.27km2水土流失高度敏感区中分布有基本农田、坡耕地、荒山区、灌木林新幼林区，通过实施中低产田改造、退耕还林及人工造林、封山育林等生态修复措施的实施，将有效减少小流域的水土流失面积，进一步改善水土流失状况，其中位于水土流失敏感区的基本农田应加强治水、培肥综合改造，通过改善土壤理化性状，提高土壤保水保肥保土能力，进一步减少农田面源污染。其中大山包车路村、大寨子根据当地的生态条件，实施退耕还草工程。在水库100米库滨敏感区修建物理和生物隔离设施，形成以乔木、灌木和草本植物合理配植的方式构成一道复合型的生态屏障，防止人畜活动对水源保护和管理的干扰，拦截污染物直接进入水体，保障饮水安全。 (2)II期 建设区域:II期生态建设主要针对评价等级为较重要或较敏感，同时为径流区主要污染源分布区。根据识别，布设II期生态清洁型小流域建设工程的区域为苏甲乡瓜寨河流 域、居乐河流域、布初河流域、鱼坝河流域;新街镇新街小河流域、酒房小河流域;水磨镇关山小河流域、铁厂小河流域、纳黑租流域。 环境问题:土地利用以林地和耕地为主，坡耕地广泛分布，农业生产生活集中，人为活动频繁，流域生态环境脆弱，农业农村面源污染问题突出。 治理策略:以水源涵养林生态维护与建设为主，强化水土流失治理和农业产业结构调整与污染防治。水源涵养林生态维护与建设主要通过因地制宜、有 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 有步骤的进行宜林荒山的绿化造林、退耕还林还草以及全面禁封、适地造树、低质林改造等，提高径流区森林覆盖率，增强径流区水源涵养能力，减少径流区水土流失面积;优化农业产业结构布局，改变现有农业广种薄收模式，通过推广科学施肥，实现减污不减收;进一步加强小流域综合治理，采用水利工程与生态修复相结合的治理方案，通过实施水土保持、河道综合整治与河口湿地建设等系列工程，全面控制流域内中强度侵蚀区水土流失、减少入湖河道泥沙含量、削减污染物入库量。 4 结束语 (1)本研究中重要生态保护区的识别，主要基于重要生态功能评价和生态敏感性评价，采用简单综合函数模型进行综合判别，模型函数权重的确定主要根据专家经验判断，存在主观认识的偏差。在今后的研究中可以区域多年历史数据为样本，采用相关性分析、主成分分析、灰色系统理论等数理统计方法，辅以专家经验判断确定模型函数，进一步减小研究量化结果与现实世界的偏差。 (2)本研究评价标准分级主要采用GIS软件Quantile (分位数)功能进行简单分类分级，其目的主要为初步识别分区分级的差异性，其客观性与科学性需要在今后进一步深入研究，甄别确定。 (3)随着计算机技术的发展，近年来基于GIS技术的生态系统评估模型快速发展，例如InVest模型、ARIES模型、MIMES模型等，这些模型采用多层级设计，可以对生态系统进行多尺度、多情境的综合评价，在今后研究中方法学上可进一步扩充和深入，提高评估的精准性，为区域生态建设规划提供更为精细的技术参考。 参考文献 [1]祁生林，韩富贵，杨军，等.北京市生态清洁小流域建设理论与技术措施研究[J].中国水土保持，2010(3):18-20. [2]云南省环境科学研究院.昭通市渔洞水库水资源保护专项整治规划(2015-2020年)[Z].2014. [3]环保部.国家生态保护红线-生态功能红线划定技术指南(试行)[Z].2014，1. 文档资料:渔洞水库径流区生态清洁型小流域建设时空优化对策研究 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档:风电机组传动系统维护与故障诊断研究 机械行业中的力学应用分析 X射线荧光光谱法测定煤中常量和微量元素的实验分析 矿山机械设备的保养与维修技术分析 煤矿综采设备安装质量标准化管理探究 复杂曲面加工工艺仿真分析方法 基于测井数据的层序地层划分方法综述 汽油链锯膜片式化油器原理 复材叶片在民用航空发动机中的应用和发展 试论水轮发电机上机架结构优化设计中FEM的应用 影响圆盘剪剪切精度的主要因素 信息安全在烟草行业的应用与思考 鲁奇煤气化废水酚氨回收技术探讨 基于认知无线网络的协作绿色通信 信息系统运维工程师的发展现状与前景探究 某星管组合装药结构完整性分析 智能优化算 感谢你的阅读和下载 *资源、信息来源于网络。本文若侵犯了您的权益，请留言或者发站内信息。我将尽快删除。*