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水作为宝贵的自然资源,同时也是支撑着人类社会进步发展的重要物质基础之一,具有对人口和经济的承载能力。中国在经济飞速发展的过程中,河流所面临的问题也愈加严重,出现了诸如水体污染、水质环境恶化等问题。水环境随着社会的发展遭到破坏,这一问题已经成为中国甚至全球都迫在眉睫的问题。在此基础上,作为针对经济社会发展同河流协调程度的水环境承载力理论被提出。松花江地处中国东北部地区,作为中国的七大河之一,承载着沿岸地区居民生产生活用水,同时也是城市污水的受纳水体,因此研究其不同时期的水环境承载力对实现协调区域和水环境关系及可持续发展,具有重要意义。 本研究以水环境同经济和谐发展为目标,对松花江哈尔滨段流域的水环境承载力进行研究。主要取得的成果如下: (1)根据松花江哈尔滨段流域的实际情况,对研究区2005-2014年的生态需水量进行计算,分为河道内和河道外生态需水量,前者计算河流基流生态需水量、输沙生态需水量和蒸发生态需水量,后者计算绿地需水量和林地需水量。得出生态需水量最小是2008年,为155.53亿m3,生态需水量最大是2013年,为817.73亿m3。 (2)建立了松花江哈尔滨段EFDC水动力水质模型,结合线性规划的数学方法,对松花江哈尔滨段的水环境容量进行计算,根据研究区的季节变化显著的特征,将河流分为冰封期、冰雪消融期、平水期和丰水期四个时期来计算动态的水环境容量。松花江哈尔滨段全年水环境容量COD为11.04万t,NH3-N为2.2万t。 (3)综合考虑人口、工业、农业、水污染与水资源五大方面,建立松花江哈尔滨段流域水环境承载力仿真模型,确定了包括工业、农业等在内的5个子系统,共76指标,并确定了指标体系所占的权重。从开源、节流和治污三个方面,设置8种不同策略对进行模拟研究,通过分析比较,得出综合策略发展方案为提高松花江哈尔滨段水环境承载力的最优发展方案。同时针对松花江哈尔滨段流域的特点,分别计算并分析了冰封期与非冰封期各月的水环境承载力。