基于DPSIR模型的博斯腾湖生态安全评价研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chinadyh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着社会经济持续增加以及人类活动强度逐渐增大,我国西北地区的湖泊正面临着湖泊面积减少、水体咸化、水质恶化等一系列问题,生态安全保障持续受到挑战,尤其是干旱半干旱区湖泊生态安全状况更加严峻。因此对区域湖泊进行生态安全评价,对保护湖泊生态环境,保障湖泊生态安全,协同区域社会环境发展乃至响应国家生态文明建设战略需求等方面等具有重要意义。本研究以西北干旱半干旱地区代表性湖泊博斯腾湖为研究区域,采用数据分析及数学模型的方法,分析了博斯腾湖水环境特征及变化趋势,探究了湖区水动力条件及其特征;采用DPSIR模型构建博斯腾湖生态安全评估体系,评估了博斯腾湖生态安全状况,分析了生态安全因子驱动因子,指出影响生态安全的主要驱动因素。本文研究的主要内容和结论如下:(1)分析了博斯腾湖流域水环境特征及变化趋势。博斯腾湖历年平均水位变化幅度较大,入湖水量以开都河来水为主,占入湖总水量的89.8%;湖区水质指标平均浓度基本满足Ⅲ类水质标准,水质空间差异性较为明显,水质较差区域多集中湖心及湖东部区域,湖区西南部区域水质较好。博斯腾湖水体综合营养指数表明,近10年博斯腾湖的综合营养指数平均值为39.13,稳定处于中营养状态,湖区水体营养状态分布不均匀,其中水质浓度较高的区域集中在湖心及湖东区,浓度较低的区域集中在西部及西南区。(2)探究了博斯腾湖水动力条件及其特征。由于湖泊水动力条件对湖泊水质状况影响较大,因此本研究构建湖区水动力学模型,模拟了博斯腾湖的水体更新时间并以此表征博斯腾湖水动力条件,模拟结果表明:博斯腾湖水体更新时间为5.8年,水动力条件较差,全湖整体水体更新时间呈现湖西岸向湖心递增的特点,其中西岸入流区及西南出流区水体更新较快,湖心部换水周期较慢,风生流是驱动全湖水体更新的主要因素。(3)构建了博斯腾湖生态安全评价体系。基于DPSIR驱动力-压力-状态-影响-响应)模型,以社会经济影响、水生态健康、生态服务功能和调控管理为主要内容,构建包含1个目标层,4个方案层指标,19个因素层指标以及44个指标层指标的博斯腾湖生态安全评价指标体系,并进行数据预处理、权重计算等模型的预处理工作。(4)评估分析了博斯腾湖生态安全基本状况,确定生态安全驱动因素。博斯腾湖近5年的生态安全指数(ESI)均处于51.0-56.8范围内,生态安全等级均处于Ⅲ级,安全状态为一般安全状态,生态系统尚能进行自我调节但易受到干扰。其中,生态安全指数、水生态健康指数、生态服务功能指数、调控管理指数等逐年升高,社会经济影响指数较低逐年降低。相关性分析表明:社会经济影响近5年来对生态安全指数提升的正向驱动性较弱,水生态健康、生态服务功能及调控管理对生态安全指数提升的正向驱动性较强。
其他文献
河湖上修建的闸、坝及堰等挡水建筑物不仅破坏了河道连通性,对洄游性鱼类的产卵繁殖造成不利影响,还引起河道内水深、流速等水文要素的改变,使得水生生物栖息地环境受到威胁,尤其鱼类作为河湖环境变化的敏感生物,栖息地条件的改变可能造成鱼类资源的减少。过鱼设施在缓解人类水资源开发利用与鱼类资源保护之间的矛盾,恢复鱼类洄游通道,促进上、下游鱼类基因交流,保证生物多样性等方面具有重要作用。本文以实际工程某水电站鱼
学位
叶轮间隙广泛存在于流体机械的转轮室内部,由于高速旋转的叶片两侧压差巨大,在压力的作用下流体通过小尺度的间隙易产生激流,从而引起间隙涡的产生,其存在会严重影响转轮室内部流态,若涡流的流速过快还易导致在靠近叶片表面位置发生空化效应,严重影响流体机械的稳定运行,降低流体机械运行效率,因此对间隙泄漏涡及其抑制方法进行研究是十分必要的。本文使用数值模拟及多目标优化算法等方法,对一种间隙位置开C型槽的被动控制
学位
水利工程中大坝的修建会破坏河流的连通性,阻碍洄游鱼类的洄游通道,从而影响鱼类的生殖交流,对鱼类种群的繁衍造成了影响。研究坝下流场的水力特性,探求水动力条件对鱼类洄游行为的影响,对确立有利于鱼类洄游的发电机组运行方式,促进鱼类物种的延续,实现生态的和谐,保持河流生态的可持续发展具有重要的意义。本文基于标准k-ε紊流模型,结合钢盖假定法模拟自由液面,建立三维数值模型,采用数值模拟和理论分析相结合的方法
学位
水轮机在多泥沙河流中运行时,不可避免地会出现空化和磨蚀问题,上述问题会造成机组的性能下降。本文以某水电站型号为HLX180-LJ-145的混流式水轮机为研究对象,基于数值计算,改造水轮机转轮,在原型转轮叶片中加入导流翼结构,提出了6种导流翼尺寸方案,考虑了不同流量工况,对原型以及改型水轮机进行定常数值计算,研究导流翼长度以及高度的变化对混流式水轮机效率以及空化性能的影响,从中选取了最优性能的导流翼
学位
本文以内蒙古河套灌区的春玉米(金田8号)为研究对象,探究该地区春玉米在不同灌溉方式(传统地面灌M和滴灌D)、不同覆膜类型(加强膜J和普通膜P)及不同灌水量(高水1和低水2)处理下的土壤理化性质、光合指标、生长指标、产量等参数变化特性,以及基于Logistic模型提出内蒙古河套灌区玉米生长经验模型,从而提出适合该地区节水增产的灌溉制度,为当地生产实践提供科学的理论依据。其主要研究成果如下:(1)滴灌
学位
由于作物形态结构大小不一、非刚性、动态生长等特点,现有的监测方法在采集信息过程中常常会破坏作物生长环境、难以实现连续性监测、且需要消耗大量人力、物力,农业监测成本高,因此,为了准确高效地获取作物器官表观信息,本研究采用理论分析、数学模拟与试验研究相结合的方法,开展了作物叶片和果实器官的视觉可视化监测方法研究,主要研究结论如下:(1)针对作物叶片的空间位姿不确定性高、随机性大的问题,提出了基于机器人
学位
微塑料(Microplastics,MPs)在自然水体中的含量与分布特征受到较为广泛的关注,但MPs在污水处理厂内的迁移转化等方面的研究相对较少。本研究通过在实验室构建典型活性污泥系统,分析了不同种类及浓度MPs对可降解MPs对污染物处理性能、功能性微生物活性、胞外聚合物(EPS)组分的影响。同时在污水处理厂实地投加不同塑料颗粒,进一步分析了 MPs与表面生物膜微生物群落的变化规律。主要研究结果如
学位
复合土工膜作为防渗体在水利建设中得到了广泛的应用,其防渗效果明显,且在造价和施工等方面也具有明显优势。在高水头作用下,随着坝体高度的增加,复合土工膜的防渗面积明显增大,在施工和防渗过程中,相应的复合土工膜容易发生破损,易出现各类缺陷现象,降低了复合土工膜的防渗效果。土工膜缺陷导致水体通过缺陷进入到坝体造成渗流问题,从而影响坝体安全稳定性。因此研究土工膜缺陷渗漏对坝体渗流的影响极为重要,对大坝防渗措
学位
近些年氮肥的施用量一直在增加,较高的施氮量可以有效提高作物产量,但过量施用氮肥会导致土壤、空气、水中氮素含量过高,造成土壤质量变差,化肥利用率降低,生产成本增加和环境污染等一系列问题,γ-聚谷氨酸(γ-PGA)因具有保水性、保肥性、缓释性、粘结性、保湿性、可降解等独特的理化和生物学特性受到广大研究者的重视,研究γ-PGA对氮素迁移转化的影响对其在农业方面的应用具有重要意义。本文通过培养试验,设置P
学位
西部典型牧区是中国主要草原畜牧业基地,同时起到着生态屏障和保证国家粮食安全的重要功能。但由于天气暖干化,区域草地资源急剧下降,而且区域内超载放牧,不合理的草原开垦导致原本脆弱的草原生态出现一系列的问题,严重影响了牧区经济社会发展。草地资源紧缺,人工草地作为高效、稳定的灌溉草地,一直都被视为解决牧区畜牧业发展与天然草原生态保护之间矛盾的重要措施。但发展人工草地,势必增加牧区的农业用水,挤压区域内其他
学位