乌梁素海综合需水分析及生态系统健康评价
发布时间：2024-06-30 03:12
湖泊作为地球上水资源的重要载体之一,是沿湖区域国民经济和社会发展的重要基础和保障。受全球气候变化影响和人类不合理利用威胁,湖泊正面临着严重的退化和水环境恶化问题,湖泊生态系统遭受严重破坏,导致部分服务功能降低甚至丧失。本文以地处干旱半干旱地区的乌梁素海为研究对象,综合分析了乌梁素海的水环境质量、湖区蒸发蒸腾量、生态环境需水量、调水补水方案、湖泊生态系统服务功能和生态系统健康状况。 首先,将可变模糊集理论引入水环境综合评价中,分别运用数学模型和生物指标模型对乌梁素海水环境进行了评价,结果表明乌梁素海目前水质污染严重,处于富营养化状态,水环境状况已不能满足其部分功能需求。 其次,鉴于乌梁素海湖区蒸发蒸腾量是研究湿地生态需水量关键耗水项之一采用经验的方法进行估算显然已经不能满足确定乌梁素海生态环境需水量的要求,本文通过野外试验和模型模拟相结合的方法,确定了乌梁素海不同区域的蒸发和腾发量,并建立了明水区和芦苇区蒸发量与陆地E601型蒸发器蒸发量的相关关系,在生长季节,芦苇区腾发量大于明水区蒸发量,Kp均值为1.43,.沼泽区腾发量小于明水区蒸发量,Kp均值为0.89,结合遥感解译的面积,估算出...
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景
1.1.1 我国湖泊分布及特征
1.1.2 内蒙古湖泊分布状况
1.1.3 湖泊水资源状况及存在问题
1.2 研究意义
1.3 国内外研究进展
1.3.1 水环境评价研究现状
1.3.2 湖泊水面蒸发研究现状
1.3.3 生态环境需水量研究现状
1.3.4 国内外调水补水研究现状
1.3.5 生态系统健康研究现状
1.4 本文研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 研究区概况
2.1 概述
2.2 气象及气候条件
2.3 自然地理及社会经济条件
2.4 乌梁素海目前存在的主要问题
2.4.1 缺乏有效保护和治理
2.4.2 水质污染严重
2.4.3 湿地生物多样性遭到严重破坏
2.4.4 湖泊沼泽化进程加快
2.4.5 周边地区经济社会发展滞后
2.5 水环境监测
2.5.1 湖区水质及底泥监测点的布设与样品采集
2.5.2 测试项目及方法
2.6 水量监测
2.7 气象监测
3 乌梁素海水环境综合评价
3.1 概述
3.2 乌梁素海水环境综合评价概述
3.3 可变模糊评价模型
3.3.1 可变模糊模型
3.3.2 权重确定方法
3.3.3 水质综合评价
3.3.4 水体富营养化评价
3.4 生物评价模型
3.4.1 浮游植物
3.4.2 浮游动物
3.4.3 底栖动物
3.5 本章小结
4 乌梁素海蒸发试验研究
4.1 蒸发计算方法概述
4.1.1 根据蒸发器观测资料计算
4.1.2 水量平衡法
4.1.3 热量平衡法
4.1.4 空气动力学方法
4.1.5 空气动力学与热量平衡组合公式法(彭曼公式)
4.1.6 经验公式法
4.2 乌梁素海蒸发量试验材料与方法
4.2.1 乌梁素海蒸发计算方法
4.2.2 实验材料与方法
4.3 湖泊遥感解译及分区面积确定
4.4 明水区蒸发量
4.4.1 环境温度
4.4.2 环境湿度
4.4.3 净辐射
4.4.4 热通量
4.4.5 风速
4.4.6 蒸发量
4.4.7 湖面蒸发量与陆地气象站蒸发相关性分析
4.4.8 湖面蒸发与水文气象单要素关系
4.4.9 湖面蒸发与水文气象多要素关系
4.4.10 公式精度分析
4.5 芦苇区腾发量
4.5.1 芦苇区腾发环境与陆上环境比较
4.5.2 芦苇区腾发量观测结果
4.5.3 影响芦苇腾发量的主要因素
4.5.4 芦苇腾发量经验公式
4.6 沼泽区腾发量
4.7 结冰期蒸发量
4.8 乌梁素海湖面蒸发总量估算
4.9 本章小结
5 乌梁素海生态环境需水及补水调水研究
5.1 生态环境需水量概述
5.1.1 生态环境需水量的概念、特点及组成
5.1.2 生态环境需水量与生态系统健康关系分析
5.2 乌梁素海水量分析
5.2.1 总排干入乌梁素海水量
5.2.2 八排干入乌梁素海水量
5.2.3 九排干入乌梁素海水量
5.2.4 新安镇扬水站入乌梁素海水量
5.2.5 塔布渠、长济渠、通济渠入乌梁素海水量
5.2.6 乌毛计闸年排出水量
5.2.7 其它水量
5.2.8 乌梁素海水平衡
5.3 生态环境需水量计算方法及结果分析
5.3.1 水量平衡需水量
5.3.2 水质平衡需水量
5.3.3 水质改善需水量
5.3.4 乌梁素海生态需水量估算
5.4 优化调水补水方案
5.4.1 可行性研究
5.4.2 优化调水补水模型
5.4.3 结果与分析
5.5 本章小结
6 乌梁素海生态系统服务功能
6.1 概述
6.1.1 湖泊生态系统概念
6.1.2 湖泊生态系统的组成结构
6.1.3 湖泊生态系统服务功能分析
6.1.4 乌梁素海是区域水生态系统的缓冲区
6.1.5 乌梁素海是黄河流域重要的调节库
6.1.6 乌梁素海是区域经济社会发展的重要载体
6.3 乌梁素海生态系统服务功能及其影响因子分析
6.3.1 供给功能
6.3.2 支撑功能
6.3.3 调节功能
6.3.4 景观功能
6.4 基于改进AHP的乌梁素海生态系统服务功能评价
6.4.1 评价方法
6.4.2 乌梁素海生态系统服务功能评价
6.5 本章小结
7 乌梁素海生态系统健康评价
7.1 湖泊生态系统健康的概念和内涵
7.2 湖泊生态系统健康评价方法概述
7.2.1 指示物种法
7.2.2 指标体系法
7.2.3 综合健康指数法
7.3 湖泊生态系统健康评价指标体系
7.3.1 评价指标体系构建的原则
7.3.2 评价指标体系构建的一般方法
7.3.3 基于PSR模型的评价指标体系
7.3.4 计算评价指标的归一化值
7.3.5 确定指标权重值
7.4 乌梁素海生态系统健康评价
7.4.1 评价范围
7.4.2 评价指标的选取
7.4.3 数据来源
7.4.4 计算各指标归一化值
7.4.5 确定指标权重
7.4.6 计算结果
7.4.7 结果分析
7.5 乌梁素海综合整治
7.5.1 实施污染源治理
7.5.2 乌梁素海周边环境治理
7.5.3 调水补水
7.5.4 资源综合利用
7.5.5 扶贫开发
7.6 本章小结
8 结论与展望
8.1 研究结论
8.2 研究展望
致谢
参考文献
作者简介
本文编号：3998299
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景
1.1.1 我国湖泊分布及特征
1.1.2 内蒙古湖泊分布状况
1.1.3 湖泊水资源状况及存在问题
1.2 研究意义
1.3 国内外研究进展
1.3.1 水环境评价研究现状
1.3.2 湖泊水面蒸发研究现状
1.3.3 生态环境需水量研究现状
1.3.4 国内外调水补水研究现状
1.3.5 生态系统健康研究现状
1.4 本文研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 研究区概况
2.1 概述
2.2 气象及气候条件
2.3 自然地理及社会经济条件
2.4 乌梁素海目前存在的主要问题
2.4.1 缺乏有效保护和治理
2.4.2 水质污染严重
2.4.3 湿地生物多样性遭到严重破坏
2.4.4 湖泊沼泽化进程加快
2.4.5 周边地区经济社会发展滞后
2.5 水环境监测
2.5.1 湖区水质及底泥监测点的布设与样品采集
2.5.2 测试项目及方法
2.6 水量监测
2.7 气象监测
3 乌梁素海水环境综合评价
3.1 概述
3.2 乌梁素海水环境综合评价概述
3.3 可变模糊评价模型
3.3.1 可变模糊模型
3.3.2 权重确定方法
3.3.3 水质综合评价
3.3.4 水体富营养化评价
3.4 生物评价模型
3.4.1 浮游植物
3.4.2 浮游动物
3.4.3 底栖动物
3.5 本章小结
4 乌梁素海蒸发试验研究
4.1 蒸发计算方法概述
4.1.1 根据蒸发器观测资料计算
4.1.2 水量平衡法
4.1.3 热量平衡法
4.1.4 空气动力学方法
4.1.5 空气动力学与热量平衡组合公式法(彭曼公式)
4.1.6 经验公式法
4.2 乌梁素海蒸发量试验材料与方法
4.2.1 乌梁素海蒸发计算方法
4.2.2 实验材料与方法
4.3 湖泊遥感解译及分区面积确定
4.4 明水区蒸发量
4.4.1 环境温度
4.4.2 环境湿度
4.4.3 净辐射
4.4.4 热通量
4.4.5 风速
4.4.6 蒸发量
4.4.7 湖面蒸发量与陆地气象站蒸发相关性分析
4.4.8 湖面蒸发与水文气象单要素关系
4.4.9 湖面蒸发与水文气象多要素关系
4.4.10 公式精度分析
4.5 芦苇区腾发量
4.5.1 芦苇区腾发环境与陆上环境比较
4.5.2 芦苇区腾发量观测结果
4.5.3 影响芦苇腾发量的主要因素
4.5.4 芦苇腾发量经验公式
4.6 沼泽区腾发量
4.7 结冰期蒸发量
4.8 乌梁素海湖面蒸发总量估算
4.9 本章小结
5 乌梁素海生态环境需水及补水调水研究
5.1 生态环境需水量概述
5.1.1 生态环境需水量的概念、特点及组成
5.1.2 生态环境需水量与生态系统健康关系分析
5.2 乌梁素海水量分析
5.2.1 总排干入乌梁素海水量
5.2.2 八排干入乌梁素海水量
5.2.3 九排干入乌梁素海水量
5.2.4 新安镇扬水站入乌梁素海水量
5.2.5 塔布渠、长济渠、通济渠入乌梁素海水量
5.2.6 乌毛计闸年排出水量
5.2.7 其它水量
5.2.8 乌梁素海水平衡
5.3 生态环境需水量计算方法及结果分析
5.3.1 水量平衡需水量
5.3.2 水质平衡需水量
5.3.3 水质改善需水量
5.3.4 乌梁素海生态需水量估算
5.4 优化调水补水方案
5.4.1 可行性研究
5.4.2 优化调水补水模型
5.4.3 结果与分析
5.5 本章小结
6 乌梁素海生态系统服务功能
6.1 概述
6.1.1 湖泊生态系统概念
6.1.2 湖泊生态系统的组成结构
6.1.3 湖泊生态系统服务功能分析
6.1.4 乌梁素海是区域水生态系统的缓冲区
6.1.5 乌梁素海是黄河流域重要的调节库
6.1.6 乌梁素海是区域经济社会发展的重要载体
6.3 乌梁素海生态系统服务功能及其影响因子分析
6.3.1 供给功能
6.3.2 支撑功能
6.3.3 调节功能
6.3.4 景观功能
6.4 基于改进AHP的乌梁素海生态系统服务功能评价
6.4.1 评价方法
6.4.2 乌梁素海生态系统服务功能评价
6.5 本章小结
7 乌梁素海生态系统健康评价
7.1 湖泊生态系统健康的概念和内涵
7.2 湖泊生态系统健康评价方法概述
7.2.1 指示物种法
7.2.2 指标体系法
7.2.3 综合健康指数法
7.3 湖泊生态系统健康评价指标体系
7.3.1 评价指标体系构建的原则
7.3.2 评价指标体系构建的一般方法
7.3.3 基于PSR模型的评价指标体系
7.3.4 计算评价指标的归一化值
7.3.5 确定指标权重值
7.4 乌梁素海生态系统健康评价
7.4.1 评价范围
7.4.2 评价指标的选取
7.4.3 数据来源
7.4.4 计算各指标归一化值
7.4.5 确定指标权重
7.4.6 计算结果
7.4.7 结果分析
7.5 乌梁素海综合整治
7.5.1 实施污染源治理
7.5.2 乌梁素海周边环境治理
7.5.3 调水补水
7.5.4 资源综合利用
7.5.5 扶贫开发
7.6 本章小结
8 结论与展望
8.1 研究结论
8.2 研究展望
致谢
参考文献
作者简介
本文编号：3998299
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