西北干旱-半干旱地区湖泊水环境问题研究——以陕西省红碱淖为例

摘要

湖泊是湿地的主要组成，对区域气候调节、生物多样性保持具有非常重要的作用。我国西北干旱-半干旱地区湖泊水量和水质，受自然因素和人为因素的双重控制，随着经济社会的快速发展，人为因素对干旱-半干旱地区湖泊的水量和水质影响越来越大，严重影响到湖泊功能的发挥。红碱淖位于陕蒙交界地带，是我国目前面积最大、最年轻的沙漠湖泊，是为数不多的世界遗鸥省级自然保护区，也是国家良好湖泊保护重要对象。随着红碱淖流域水资源开发力度的加大，湖泊面积快速缩小，湖泊水质有所变化。如何有效提高湖泊面积、保障湖水水质，就成为红碱淖保护的主要任务，其研究对于为遗鸥提供良好迁徙环境具有重要的价值。
　　本文利用水量平衡模型，通过分析红碱淖水量补给和消耗的途径和数量，寻找水量补给和消耗的主要途径;利用情景分析法，预测湖泊水面的面积;基于水文地球化学理论，通过入湖河流和湖泊水质指标对比、同类湖泊水质指标比较，分析内陆湖泊水质变化特征;按照物质守恒原理，预测红碱淖水质变化趋势;提出红碱淖水质水量保护的对策与措施。取得的主要成果如下:
　　(1)建立红碱淖水量平衡模型。结果显示，红碱淖流域多年年均补给量为1.321×108m3，年际变化较大，流域地表径流补给是最主要的补给来源。流域多年年均耗水量为1.588×108m3，年际变化不大，蒸发耗水是红碱淖流域水量消耗的主要途径。红碱淖在大部分年份中流域耗水量大于流域的补给量，水量基本处于负平衡状态，年均亏损约0.267×108m3。
　　(2)设置了多种情景，预测了多情景下未来红碱淖的面积变化，最小值为13.82km2，最大值为39.16km2，并指出调整上游水库运行、增加节水灌溉面积（降低流域灌溉定额）是保持流域水量平衡和恢复湖泊水面面积的关键因素。
　　(3)通过入湖河流和湖泊水质指标及湖泊自身水质指标的数量关系分析，基于水文地球化学理论，探讨了湖泊水质特征指标的产生原因。提出应以BOD5和氨氮作为红碱淖湖泊水质污染程度的判断依据。按照物质守恒原理，分析了红碱淖最小水量状态下的水质能够保证在Ⅳ类水质以上。
　　(4)对策与措施—根据对红碱淖湖泊水环境问题的认识，提出相应的水环境综合治理与保护措施，包括流域水资源调控、流域生态保育、流域污染源防治等措施。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 湖泊水量国外研究现状

1．2．2 湖泊水量国内研究现状

1．2．3 湖泊水质国外研究现状

1．2．4 湖泊水质国内研究现状

1．3 研究内容方法和技术路线

1．3．1 研究内容与方法

1．3．2 技术路线

第二章 研究区概况

2．1 湖泊及其流域自然地理概况

2．1．4 流域水系

2．1．5 动植物资源

2．2 流域社会经济概况

2．2．1 行政区域

2．2．2 社会经济概况

第三章 红碱淖水量评估与预测

3．1 红碱淖湖泊面积、水量变化概述

3．2 红碱淖流域水量平衡模型

3．2．1 模型简介

3．2．2 流域各年补给量计算

3．2．3 流域各年耗水量计算

3．2．4 水量平衡模型建立及水量平衡分析

3．3 基于水量平衡模型的红碱淖多情景面积预测

3．3．1 红碱淖湖泊面积主要影响因素的确定

3．3．2 湖泊多情境面积预测结果

第四章 红碱淖水质评价

4．1 红碱淖现状水质评价

4．1．1 红碱淖水质监测内容与指标

4．1．2 监测数据来源

4．1．3 现状水质评价结果

4．2 水质特征指标产生原因分析

4．2．1 非点源污染因素

4．2．2 入湖河流水质影响因素

4．2．3 水文地球化学因素

4．3 同类型湖泊间水质指标特征比较

4．4 红碱淖湖泊水质简单趋势预测

第五章 红碱淖水环境综合保护措施

5．1 红碱淖流域水资源调控

5．1．1 增加补给量

5．1．2 减少耗水量

5．2 加强湖泊流域生态保育

5．2．1 环湖保护带恢复

5．2．2 红碱淖湖荡湿地生态修复

5．2．3 入湖河流段综合整治与生态建设

5．2．4 拦盐入湖生态保护工程

5．3 流域污染源防治

5．3．3 景区污染防治

5．3．4 船舶污染防治

5．3．5 面源污染控制方案

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 不足与展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的科研成果

致谢