基于流域生态学的永川区城市水系景观生态问题研究

发布时间：2018-03-15 12:53

本文选题：流域生态学　切入点：永川区　出处：《西南大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本文以永川区城市水系为研究对象,首先在流域层面上,研究流域上、下游与永川区城市建成区水环境的关系;其次在城市汇水区层面上,研究城郊汇水区对城市建成区水文过程的影响;最后针对水系本身,分析永川区"城+郊"水系景观格局特征。研究结果如下:(1)流域上、下游与城市建成区水环境关系从水质关系来看,永川区城市建成区内的永川河、红旗河、玉屏河、胜利河以及萱花河水质均为劣V类水,仅跳蹬河为V类水。永川河入城之前河流中TN、TP浓度分别为0.76mg/L、0.09mg/L,流经城区之后在出城之前TN、TP浓度变为4.8mg/L、0.45mg/L,水质明显变差。从水量关系来看,永川河流域上游进入城市建成区的水量为10942.99万m3/a,占建成区所有水量来源的52.6%;伴随上游水量输入的TN、TP的年污染负荷分别为83.17t/a、9.85t/a,分别占建成区外部TN、TP污染物输入总量的84.4%、75.3%,可知永川河上游是城市建成区水量的重要保证及污染物的主要来源;永川河出城处的水量为3637.15万m3/a,远小于其入城时的水量,出城处水体中TN、TP年污染负荷分别为174.58t/a、16.37t/a,比上游输入的污染负荷总量大很多,说明建成区产生了较多污染物。建成区河流流入下游时,携带的污染物会对流域下游造成污染。根据上述分析,提出流域连续性恢复措施,由于流域上游入城河流水质达到Ⅲ类水质标准,故无需对其进行治理;城市建成区出城河流水质为劣V类水,污染严重,需建造人工湿地进行净化,计算得出人工湿地的面积为24.3-36.4万m2。(2)城郊汇水区对城市水文过程的影响永川区城市汇水区面积为159.2km2,由永川河及其支流组成,各支流水量主要来自于北面城郊箕山山脉径流汇水。北面城郊汇水区由永川植物园水库汇水区、勤俭水库汇水区、孙家口水库汇水区、七一水库汇水区四个小汇水盆地组成,下游分别对应玉屏河、跳蹬河和红旗河。以勤俭水库为例研究汇水区水文过程变化对下游河流水文效应的影响,结果如下:2009年到2014年勤俭水库汇水区各类用地面积变化情况为:建设用地增加了84.7hm2,裸地增加了 43.3hm2,农田减少131.6hm2,水体面积减少了 12.2hm2,灌草地减少了 29.6hm2,林地变化较小。由此带来的水文效应为:汇水区年径流量和洪峰流量增加,水源涵养量降低,调洪量减少,土壤侵蚀量增加。通过情景分析可知,若按照城乡总体规划进行城市建设,将严重削弱汇水区调洪能力,增加水土流失与建成区洪涝灾害威胁;若按现有城市发展速度进行城市建设,相较于前者,水文效应明显更加良好,但与2009—2014年的变化趋势相比,水文效应仍是逐年变差的;若从生态优先的角度出发,限制城市扩张速度,积极进行林地建设,将逐渐改善水源地水文过程,缓解建成区水生态环境问题。因此,在进行城市规划时,应考虑城市扩张速度对城市水文效应的影响,从而采取相应措施对城郊汇水区进行保护,以减缓城市水生态问题,降低城市洪涝灾害发生的频率,营造和谐的城市生态环境。(3)"城+郊"水系结构特征分析对水系廊道景观格局分析可知,永川区城市建成区范围内的绿色河流廊道总长度为50.29km,平均宽度10.31m,总面积0.85km2,廊道平均建设率为62.14%;城市汇水区范围内总长度为131.71km,平均宽度为18.71m,总面积为4.16km2,廊道平均建设率为64.17%。城市汇水区范围内各项数据均高于建成区范围,表明城市郊区段河流比建成区河段两岸生态环境异质性更高,物种多样性更丰富。对水系网络格局分析可知,建成区范围内蓝色廊道和绿色廊道线点率β分别为1.06、0.59,连通度γ分别0.40、0.20,环通度αα指数分别为0.11、0.00;城市汇水区范围内蓝色廊道和绿色廊道β值分别为0.85、0.62,连通度γγ分别0.31、0.21,环通度αα指数均为0。蓝色河流廊道及绿色河流廊道网络结构均比较简单,节点连接程度较低,环通程度差,不利于物质能量流动及生物多样性保护;相较而言,蓝色廊道网络指数结构优于绿色廊道,城市汇水区范围内网络指数优于城市建成区范围。针对水系结构问题,提出水系结构恢复措施,即郊区河段与建成区河段整体考虑、系统规划;加强滨河绿地建设;开挖导流,疏通河道,提高连通性。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P901;X52;TU984.115

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