CN114548799B - 一种三象限水生态管理耦合的方法及其应用 - Google Patents
一种三象限水生态管理耦合的方法及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种三象限水生态管理耦合的方法及其应用，所述方法，包括以下步骤：S1、构建三水管理数据库：收集水环境指标数据、水资源指标数据和水生态指标数据，构建三水管理数据库；S2、量化分析模型：利用水环境数据指标、水资源数据指标和水生态数据指标耦合量化分析模型；S3、确定参考系：所述参考系包括水环境质量管理参考系、水资源管理参考系和水生态管理参考系；S4、构建三象限水生态管理模型。本发明实现了水环境管理中的“三水”水生态象限管理策略，解决了目前水环境只有水质管理，无法满足“有鱼有草、人鱼和谐”的高水平管理的难题。
Description
技术领域
本发明属于环境管理技术领域，具体涉及一种基于水环境、水生态和水资源的三象限水生态管理耦合的方法及其应用。
背景技术
目前，我国湖泊水环境管理正从水质管理向水生态全面管理过渡。构建适用于我国现阶段水生态管理要求的指标体系成为湖泊生态环境高质量发展的现实问题，也是提升现代化环境管理能力的必然过程。
我国水环境管理现采用水质达标法进行管理，即管理水体需要满足一定的水质标准（GB3838-2002地表水环境质量标准），管理内容侧重于污染物排放的管控。然而，现有的水质达标方法仅仅体现了与污染有关的水化学指标的管理，不涉及水生态和水资源管理内容。难以支撑“有鱼有草、人鱼和谐”的高水平的管理的实现。因此，需要制定定量或半定量的方法，用以支撑水生态全面管理的实现。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于水环境、水生态和水资源的三象限水生态管理耦合的方法，建立了三象限水生态管理模型，利用该模型实现了水环境管理中的“三水”水生态象限管理策略，解决了目前水环境只有水质管理，无法满足“有鱼有草、人鱼和谐”的高水平管理的难题。
为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：
一种三象限水生态管理耦合的方法，包括以下步骤：
S1、构建三水管理数据库：
收集水环境指标数据、水资源指标数据和水生态指标数据，构建三水管理数据库；
S2、量化分析模型：
利用水环境数据指标、水资源数据指标和水生态数据指标耦合量化分析模型；
S3、确定参考系：
所述参考系包括水环境质量管理参考系、水资源管理参考系和水生态管理参考系；
S4、构建三象限水生态管理模型。
优选地，步骤S1中所述水环境指标包括管理考核指标；所述水资源指标包括流量指标、水位指标；所述水生态指标包括多样性指标。
进一步优选地，所述管理考核指标包括水质浓度。
优选地，步骤S2中所述水环境数据指标为水环境质量指数W水质；所述水资源数据指标包括河流型水资源指数W水量和湖泊型水资源指数W水位；所述水生态数据指标包括水生态状态指数W水生。
进一步优选地，所述水环境质量指数W水质的计算公式为：
式中， P为概率分布，k为水环境质量分级；
所述水环境质量分级k的计算方法为：
Rank(Xi1，Xj1-Xk1，[1])；
其中，Xi1为水质浓度，Xj1为分级浓度范围下限，Xk1为分级浓度范围上限，[1]为升序的排列方式。
进一步优选地，所述河流型水资源指数W水量的计算公式为：
式中，P为概率分布，f1为水资源水量分级值；
所述水资源水量分级f1值的计算方法为：
其中，a为流量分级系数，X为观测水量，n为年；
所述湖泊型水资源指数W水位的计算公式为：
式中，P为概率分布，f2为水资源水位分级值；
所述水资源水位分级值f2的计算方法为：
Rank(Xi2，Xj2-Xk2，[1])；
其中，Xi2为水位，Xj2为分级水位范围下限，Xk2为分级水位范围上限，[1]为升序的排列方式。
进一步优选地，所述水生态状态指数W水生的计算公式为：
式中，P为概率分布，f3为水生态分级值；
所述水生态分级值f3的计算方法为：
其中，Pi表示第i个种占总数的比例。
优选地，步骤S3中所述水环境质量管理参考系为：
当有考核要求时，以GB3838-2002地表水质标准分类限值作为依据；
当无考核要求时，水体可以采用Ⅲ类或Ⅳ类作为依据，水质达标率在80%以上为优、70%以上为良、60%以上为一般、50%以上为不稳定、小于50%为差；
特定化合物或制定水环境管理指标可以根据管控要求确定分类限值。
优选地，步骤S3中所述水资源管理参考系为：
对于河流型水资源管理参考系为多年平均流量百分数，分别计算4-9月及10-3月平均流量，4-9月a的分级系数分别为：0.1，流量保障差、0.3，流量不足、0.5，流量良好、1，流量极好、2及以上，洪水产生危害；
10-3月a的分级系数分别为：0.1，流量保障差、0.3，流量良好、1，流量极好、2及以上，水资源过载；
其中生态流量良好和极好，满足度为80%以上为优、70%以上为良、60%以上为一般、小于60%为保障不足、流量超过防洪警戒水位或2倍以上为过载；
对于湖库型水资源管理参考系为多年平均水位，生态需水水位和防洪警戒水位分别作为水资源下限和上限，生态水位保障率80%以上为保障优、70%以上为保障良、60%以上为保障一般、小于60%保障不足、水位超过防洪警戒水位保障过载；
湖库型水资源管理水位时间步长可采用日均，3日滑动平均，7日滑动平均等，日均水位生态满足最优，依次为3日，7日，实际管理根据需要只能选定一个时间步长；
特定区域水资源量可以根据管控要求确定管理分类限值；
优选地，步骤S3中所述水生态管理参考系为：
水生态管理参考系采用环比多样性指数H，环比多样性指数越高水生生物物种越丰富，生态系统稳定性也越高；H= 0为极差、0<H≤1为差、1 <H≤2为一般、2<H≤3为良好、H>3为优；
其中，环比多样性指数良好和优，符合度为80%以上为优、70%以上为良好、50%以上为一般、40%以上为差、小于40%为极差；
环比多样性指数增加表明水生生物多样性增加，环比多样性指数下降表明水生生物多样性下降。
本发明还提供了上述的三象限水生态管理耦合的方法在水环境管理中的应用。
优选地，所述的应用，为利用三象限水生态管理模型，针对不同分区采用不同的水环境管理策略，具体为：
象限Ⅰ区，为管理目标区，管理策略为：进一步优化三水指标管理指标分级；
象限Ⅱ区，为水质优良区，管理策略为：开展优质水源保护，评估水生态退化风险；
象限Ⅲ区，为水资源饱和区，管理策略为：开展水资源功能论证，在科学研判的基础上开展防洪防涝、污染减排以及生态调控措施；
象限Ⅳ区，为水生态多样区，管理策略为：加强物种资源保护，在科学研判的基础上开展污染控制以及生态补水措施；
象限Ⅴ区，为水资源严重匮乏区，管理策略为：在科学研判必要性的基础上，开展生态补水、控源减排、水源涵养措施；
象限Ⅵ区，为水生态严重失衡区，管理策略为：在科学研判必要性的基础上，开展控源减排、水生态保护与修复、生态保护与修复措施；
象限Ⅶ区，为水环境污染严重区，管理策略为：在科学研判必要性的基础上，开展控源减排、生态保护与修复工程措施。
本发明的有益效果为：
本发明的基于水环境、水生态和水资源的三象限水生态管理耦合的方法，建立了三象限水生态管理模型，利用该模型实现了水环境管理中的“三水”水生态象限管理策略，解决了目前水环境只有水质管理，无法满足“有鱼有草、人鱼和谐”的高水平管理的难题。本发明实现了“三水统筹”水生态象限管理，相比现有技术具有以下优点：（1）水体主要水质问题、水资源问题以及水生态环境问题的量化识别；（2）有利于指导湖泊水生态管理重点工作方向；（3）有利于实现全国湖泊水生态状况差异性管理。
附图说明
图1为本发明得到的三象限水生态管理模型。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
实施例1
一种三象限水生态管理耦合的方法，包括以下步骤：
S1、构建三水管理数据库：
收集水环境指标数据、水资源指标数据和水生态指标数据，构建三水管理数据库；
水环境指标：采用管理考核指标，选自GB3838-2002指标。
水资源指标：河流采用流量指标，湖泊、水库采用水位指标。
水生态指标：采用多样性指标。
数据可通过实地监测、自动监测站数据收集获取。
S2、量化分析模型：
利用水环境数据指标、水资源数据指标和水生态数据指标耦合量化分析模型；
具体步骤如下：
流程1：水环境数据指标处理：
（1）数据处理
水环境质量分级k：
Rank(Xi1，Xj1-Xk1，[1])；
其中，Xi1为水质浓度，Xj1为分级浓度范围下限，Xk1为分级浓度范围上限，[1]为升序的排列方式。
（2）水环境质量指数W水质计算
式中， P为概率分布，k为水环境质量分级；
流程2：水资源数据指标处理：
2.1 河流型
（1）数据处理
水资源水量分级f1：
其中，a为流量分级系数，X为观测水量，n为年。
（2）河流型水资源指数W水量计算：
式中，P为概率分布，f1为水资源水量分级值。
2.2 湖泊型
（1）数据处理
水资源水位分级f2：
Rank(Xi2，Xj2-Xk2，[1])；
其中，Xi2为水位，Xj2为分级水位范围下限，Xk2为分级水位范围上限，[1]为升序的排列方式。
（2）湖泊型水资源指数W水位计算：
式中，P为概率分布，f2为水资源水位分级。
流程3：水生态数据指标处理：
（1）数据处理
水生态分级f3：
其中，Pi表示第i个种占总数的比例。
(2)水生态状态指数W水生计算：
式中，P为概率分布，f3为水生态分级值。
S3、确定参考系：
所述参考系包括水环境质量管理参考系、水资源管理参考系和水生态管理参考系；
具体地，所述水环境质量管理参考系的选择方法为：
（1）当有考核要求时，以GB3838-2002地表水质标准分类限值作为依据；
（2）当无考核要求时，水体可以采用Ⅲ类或Ⅳ类作为依据，水质达标率在80%以上为优、70%以上为良、60%以上为一般、50%以上为不稳定、小于50%为差；
（3）特定化合物或制定水环境管理指标可以根据管控要求确定分类限值。
具体地，所述水资源管理参考系的选择方法为：
（1）对于河流型水资源管理参考系为多年平均流量百分数，分别计算4-9月及10-3月平均流量，4-9月a的分级系数分别为：0.1，流量保障差、0.3，流量不足、0.5，流量良好、1，流量极好、2及以上，洪水产生危害；
10-3月a的分级系数分别为：0.1，流量保障差、0.3，流量良好、1，流量极好、2及以上，水资源过载；
其中生态流量良好和极好，满足度为80%以上为优、70%以上为良、60%以上为一般、小于60%为保障不足、流量超过防洪警戒水位或2倍以上为过载；
（2）对于湖库型水资源管理参考系为多年平均水位，生态需水水位和防洪警戒水位分别作为水资源下限和上限，生态水位保障率80%以上为保障优、70%以上为保障良、60%以上为保障一般、小于60%为保障不足、水位超过防洪警戒水位保障过载；
湖库型水资源管理水位时间步长可采用日均，3日滑动平均，7日滑动平均等，日均水位生态满足最优，依次为3日，7日，实际管理根据需要只能选定一个时间步长；
（3）特定区域水资源量可以根据管控要求确定管理分类限值。
具体地，所述水生态管理参考系的选择方法为：
水生态管理参考系采用环比多样性指数H，环比多样性指数越高水生生物物种越丰富，生态系统稳定性也越高；H= 0为极差、0<H≤1为差、1 <H≤2为中一般、2<H≤3为良好、H>3为优；
其中，环比多样性指数良好及优，符合度为80%以上为优、70%以上为良好、50%以上为一般、40%以上为差、小于40%为极差；
环比多样性指数增加表明水生生物多样性增加，环比多样性指数下降表明水生生物多样性下降。
S4、构建三象限水生态管理模型，如图1所示，其中，象限中IV、V和II 区为水资源严重匮乏区；II、VI和III区为水生态严重失衡区；III、VII和IV区为水环境污染严重区，I区为管理目标区。
本发明还提供了上述的三象限水生态管理耦合的方法在水环境管理中的应用。
所述的应用，为利用三象限水生态管理模型（如图1），针对不同分区采用不同的水环境管理策略，具体管理策略如表1。
表1
| 象限分区 | 名称 | 主要问题 | 管理策略 |
| Ⅰ区 | 管理目标区 | 三水动态平衡改善阶段 | 进一步优化三水指标管理指标分级 |
| Ⅱ区 | 水质优良区 | 水资源匮乏、水生失衡 | 开展优质水源保护，评估水生态退化风险。 |
| Ⅲ区 | 水资源饱和区 | 水环境污染严重、水生态严重失衡以及洪水 | 开展水资源功能论证，在科学研判的基础上开展防洪防涝、污染减排以及生态调控措施。 |
| Ⅳ区 | 水生态多样区 | 水环境污染严重、水资源严重匮乏 | 加强物种资源保护，在科学研判的基础上开展污染控制以及生态补水措施。 |
| Ⅴ区 | 水资源严重匮乏区 | 水环境存在污染、水资源严重匮乏 | 在科学研判必要性的基础上，开展生态补水、控源减排、水源涵养等措施 |
| Ⅵ区 | 水生态严重失衡区 | 水环境存在污染、水生态严重失衡 | 在科学研判必要性的基础上，开展控源减排、水生态保护与修复、生态保护与修复措施 |
| Ⅶ区 | 水环境污染严重区 | 水环境污染严重 | 在科学研判必要性的基础上，开展控源减排、生态保护与修复工程措施 |
综上所述，本发明的基于水环境、水生态和水资源的三象限水生态管理耦合的方法，建立了三象限水生态管理模型，利用该模型实现了水环境管理中的“三水”水生态象限管理策略，解决了目前水环境只有水质管理，无法满足“有鱼有草、人鱼和谐”的高水平管理的难题。
本发明实现了“三水统筹”水生态象限管理，相比现有技术具有以下优点：（1）水体主要水质问题、水资源问题以及水生态环境问题的量化识别；（2）有利于指导湖泊水生态管理重点工作方向；（3）有利于实现全国湖泊水生态状况差异性管理。
上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种应用在水环境管理中的三象限水生态管理耦合的方法，其特征在于，
所述三象限水生态管理耦合的方法，包括以下步骤：
S1、构建三水管理数据库：
收集水环境指标数据、水资源指标数据和水生态指标数据，构建三水管理数据库；其中，所述水环境指标包括管理考核指标；所述水资源指标包括流量指标、水位指标；所述水生态指标包括多样性指标；所述管理考核指标包括水质浓度；
S2、量化分析模型：
利用水环境数据指标、水资源数据指标和水生态数据指标耦合量化分析模型；
步骤S2中所述水环境数据指标为水环境质量指数W水质；所述水资源数据指标包括河流型水资源指数W水量和湖泊型水资源指数W水位；所述水生态数据指标包括水生态状态指数W水生；
所述水环境质量指数W水质的计算公式为：
式中， P为概率分布，k为水环境质量分级；
所述水环境质量分级k的计算方法为：
Rank(Xi1，Xj1-Xk1，[1])；
其中，Xi1为水质浓度，Xj1为分级浓度范围下限，Xk1为分级浓度范围上限，[1]为升序的排列方式；
所述河流型水资源指数W水量的计算公式为：
式中，P为概率分布，f1为水资源水量分级值；
所述水资源水量分级f1值的计算方法为：
其中，a为流量分级系数，X为观测水量，n为年；
所述湖泊型水资源指数W水位的计算公式为：
式中，P为概率分布，f2为水资源水位分级值；
所述水资源水位分级值f2的计算方法为：
Rank(Xi2，Xj2-Xk2，[1])；
其中，Xi2为水位，Xj2为分级水位范围下限，Xk2为分级水位范围上限，[1]为升序的排列方式；
所述水生态状态指数W水生的计算公式为：
式中，P为概率分布，f3为水生态分级值；
所述水生态分级值f3的计算方法为：
其中，Pi表示第i个物种占总数的比例；
S3、确定参考系：
所述参考系包括水环境质量管理参考系、水资源管理参考系和水生态管理参考系；
所述水环境质量管理参考系为：
当有考核要求时，以GB3838-2002地表水质标准分类限值作为依据；
当无考核要求时，水体可以采用Ⅲ类或Ⅳ类作为依据，水质达标率在80%以上为优、70%以上为良、60%以上为一般、50%以上为不稳定、小于50%为差；
特定化合物或制定水环境管理指标可以根据管控要求确定分类限值；
所述水资源管理参考系为：
对于河流型水资源管理参考系为多年平均流量百分数，分别计算4-9月及10-3月平均流量，4-9月a的分级系数分别为：0.1，流量保障差、0.3，流量不足、0.5，流量良好、1，流量极好、2及以上，洪水产生危害；
10-3月a的分级系数分别为：0.1，流量保障差、0.3，流量良好、1，流量极好、2及以上，水资源过载；
其中生态流量良好和极好，满足度为80%以上为优、70%以上为良、60%以上为一般、小于60%为保障不足、流量超过防洪警戒水位为过载；
对于湖库型水资源管理参考系为多年平均水位，生态需水水位和防洪警戒水位分别作为水资源下限和上限，生态水位保障率80%以上为保障优、70%以上为保障良、60%以上为保障一般、小于60%为保障不足、水位超过防洪警戒水位为保障过载；
湖库型水资源管理水位时间步长可采用日均，3日滑动平均，7日滑动平均，优先级为日均、3日滑动平均，7日滑动平均，实际管理根据需要只能选定一个时间步长；
特定区域水资源量可以根据管控要求确定管理分类限值；
所述水生态管理参考系为：
水生态管理参考系采用环比多样性指数H，环比多样性指数越高水生生物物种越丰富，生态系统稳定性也越高；H= 0为极差、0<H≤1为差、1 <H≤2为一般、2<H≤3为良好、H>3为优；
其中，环比多样性指数优和良好，符合度为80%以上为优、70%以上为良好、50%以上为一般、40%以上为差、小于40%为极差；
环比多样性指数增加表明水生生物多样性增加，环比多样性指数下降表明水生生物多样性下降；
S4、构建三象限水生态管理模型；
所述应用为利用三象限水生态管理模型，针对不同分区采用不同的水环境管理策略，具体为：
象限Ⅰ区，为管理目标区，管理策略为：进一步优化三水指标管理指标分级；
象限Ⅱ区，为水质优良区，管理策略为：开展优质水源保护，评估水生态退化风险；
象限Ⅲ区，为水资源饱和区，管理策略为：开展水资源功能论证，在科学研判的基础上开展防洪防涝、污染减排以及生态调控措施；
象限Ⅳ区，为水生态多样区，管理策略为：加强物种资源保护，在科学研判的基础上开展污染控制以及生态补水措施；
象限Ⅴ区，为水资源严重匮乏区，管理策略为：在科学研判必要性的基础上，开展生态补水、控源减排、水源涵养措施；
象限Ⅵ区，为水生态严重失衡区，管理策略为：在科学研判必要性的基础上，开展控源减排、水生态保护与修复、生态保护与修复措施；
象限Ⅶ区，为水环境污染严重区，管理策略为：在科学研判必要性的基础上，开展控源减排、生态保护与修复工程措施。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109815608A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-28 | 湖北省水利水电规划勘测设计院 | 一种浅水湖泊群水质水量水生态耦合调度分析方法 |
| CN112330081A (zh) * | 2020-08-05 | 2021-02-05 | 辽宁省生态环境保护科技中心 | 基于水生态环境功能分区单元的流域治理效果评估方法 |
| AU2021103021A4 (en) * | 2021-06-02 | 2021-07-29 | Harbin University Of Science And Technology | Monitoring and management system for ecological environment quality in wetland |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108846572B (zh) * | 2018-06-11 | 2022-02-18 | 江苏省环境科学研究院 | 一种流域水生态功能分区与生态管理相耦合的细分方法 |
| CN109118101A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-01 | 华北水利水电大学 | 一种适用于南方城市河流的河流健康评估方法 |
| CN110189059A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-08-30 | 北京师范大学 | 一种流域水系统协同承载力评价指标体系构建方法 |
| CN111079085B (zh) * | 2019-12-05 | 2023-03-24 | 西安理工大学 | 一种考虑提升量的生态流量确定方法 |
-
2022
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109815608A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-28 | 湖北省水利水电规划勘测设计院 | 一种浅水湖泊群水质水量水生态耦合调度分析方法 |
| CN112330081A (zh) * | 2020-08-05 | 2021-02-05 | 辽宁省生态环境保护科技中心 | 基于水生态环境功能分区单元的流域治理效果评估方法 |
| AU2021103021A4 (en) * | 2021-06-02 | 2021-07-29 | Harbin University Of Science And Technology | Monitoring and management system for ecological environment quality in wetland |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| jiang,Xin ; .River ecosystem assessment and application in ecological restorations: A mathematical approach based on evaluating its structure and function.《ECOLOGICAL ENGINEERING》.2015,第76卷151-157. * |
| 中国地表水环境质量标准研究;张远;《环境科学研究》;20201115;第33卷(第11期);2523-2528 * |
| 水功能区考核指标体系研究初探;邱凉等;《能源环境保护》;20120815(第04期);55-58 * |
| 流域土地利用对苕溪水体C、N、P输出的影响;高常军;《中国博士学位论文全文数据库 (基础科学辑)》;20140315(第03期);A012-1 * |
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