本文選題：太湖西苕溪流域 + 城鎮(zhèn)化��； 參考：《南京大學》2015年碩士論文

【摘要】：太湖流域作為城市化快速發(fā)展的地區(qū)之一,頻繁發(fā)生的水污染現(xiàn)象使得區(qū)域環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展面臨威脅。強烈的人類活動不僅使得其土地利用結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,也直接影響了河流景觀格局以及流域水環(huán)境系統(tǒng)的健康發(fā)展。在此背景下,如何尋求一個基本流量來維持河流生態(tài)系統(tǒng)的正常更新循環(huán)并協(xié)調(diào)人類對水資源的需求量成為一個熱點問題,同時在了解區(qū)域水環(huán)境現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,探究城鎮(zhèn)化下土地利用變化與河流水質(zhì)的響應關(guān)系,也能為日后的城市規(guī)劃以及水環(huán)境保護提供理論基礎(chǔ)。本文以太湖流域西苕溪為研究對象,從多學科研究角度出發(fā),綜合運用水文學、生態(tài)學、景觀生態(tài)學等研究方法,以水環(huán)境為主線,以環(huán)境流量作為切入點,綜合利用土地利用以及水質(zhì)數(shù)據(jù),借助ArcGIS、冗余分析等軟件,考慮到人類活動的強烈干擾和流域的環(huán)境特征,在河流的水環(huán)境評價分區(qū)分功能,水量評價中引入人類活動及用水指標,水質(zhì)評價中選取適合于有機污染比較嚴重的綜合水質(zhì)標識指數(shù)法,并創(chuàng)新性的加入客觀熵權(quán)法賦多指標權(quán)重對其進行修正,以定量角度研究水量豐富地區(qū)的環(huán)境流量綜合評價,同時對流域不同空間尺度下的土地利用結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、土地利用類型、格局的變化特征以及二者與水環(huán)境的響應關(guān)系進行了較為系統(tǒng)的探析,力爭彌補該區(qū)域相關(guān)研究的不足,并在此基礎(chǔ)上給出了城鎮(zhèn)化下流域水環(huán)境質(zhì)量的調(diào)控措施。(1)剖析了流域水環(huán)境現(xiàn)狀首先對西苕溪流域2010年的水環(huán)境特征進行識別,采用Spearman篩選適宜的水質(zhì)指標,發(fā)現(xiàn)TN、BOD5和DO測值常低于地表水功能區(qū)劃最低值,且汛期的整體水質(zhì)狀況呈現(xiàn)劣V類不達標,非汛期呈現(xiàn)Ⅲ類基本達標。進而在此基礎(chǔ)上,本文選用修正后的環(huán)境流量評價分析方法進行水質(zhì)水量綜合計算,結(jié)果發(fā)現(xiàn)從水量角度看滸溪與西苕溪干流不達標,水質(zhì)角度看西苕溪干流嚴重不達標,也即綜合評價水環(huán)境現(xiàn)狀為:除滸溪和西苕溪干流之外,其余的子流域水環(huán)境綜合評價均達標,而針對西溪而言,新修正后的綜合水質(zhì)標識指數(shù)法中水質(zhì)因子TP的指標權(quán)重變大,對比舊有的評價方法,熵權(quán)法賦指標權(quán)重更充分考慮了各個子流域之間的相互聯(lián)系,相比于均值法和傳統(tǒng)加權(quán)法,結(jié)果更具合理性。(2)識別了城鎮(zhèn)化背景下土地利用變化特征采用GIS分析技術(shù)對西苕溪流域2001年和2010年的土地利用數(shù)據(jù)進行疊加分析,從時間上講,城鎮(zhèn)用地快速增加,占比由0.76%增加到8.87%,而林地則大幅度減少,由82.32%降低到67.86%;而在空間上,5個子流域基本都保持有城鎮(zhèn)用地增加而旱地和林地的面積減少的趨勢,尤其是西溪的城鎮(zhèn)用地由0.08hm2驟然增加到23.93hm2,其局部相對變化率是遠超過整個區(qū)域城鎮(zhèn)用地變化率的,且整個流域突出表現(xiàn)為城鎮(zhèn)用地由旱地和林地大量轉(zhuǎn)入。(3)探討了城鎮(zhèn)化背景下土地利用變化與水質(zhì)的響應關(guān)系為了探討流域土地利用變化與河流水質(zhì)的響應關(guān)系,首先利用GIS獲取不同空間尺度的土地利用類型面積比,由景觀格局分析軟件計算不同空間尺度下各個子流域的土地利用格局指標,進而采用冗余分析法和構(gòu)建回歸模型,結(jié)果表明①土地利用類型與河流水質(zhì)存在明顯的尺度性依賴,表現(xiàn)為城鎮(zhèn)用地、水田和旱地與除DO外的所有水質(zhì)因子呈現(xiàn)正相關(guān),林地則恰好相反,且汛期和非汛期表現(xiàn)的規(guī)律一致,不存在季節(jié)性差異,即城鎮(zhèn)面積的增加將造成不透水面的增加,水質(zhì)惡化,而林地的面積增加則能改善水環(huán)境質(zhì)量;②土地利用格局與河流水質(zhì)的相關(guān)性表現(xiàn)為汛期和非汛期一樣的規(guī)律,即多樣性指數(shù)(SHDI)、斑塊結(jié)合度(COHE)以及斑塊散布與并列指數(shù)(IJI)在不同空間尺度下與除DO以外的水質(zhì)指標負相關(guān),而斑塊密度(PD)與平均形狀指數(shù)(SH_MN)則與之呈現(xiàn)正相關(guān)。也即PD和SH_MN越大,越有利于河流水質(zhì)的改善;而COHE越大,SHDI、IJI越復雜,可能會導致河流水質(zhì)的劣化。(4)提出了水環(huán)境綜合調(diào)控措施結(jié)合西苕溪流域的自然環(huán)境與旅游發(fā)展現(xiàn)狀,可劃分部分景觀保護區(qū),加強面源污染如生活污水等的排放,加強集中治理,加快城市污水管網(wǎng)的安裝,同時進一步控制城市旅游陸源污染。
[Abstract]:This paper takes Xitiaoxi River in Taihu basin as the research object , and studies the relationship between land use change and river water quality . In this background , it is possible to search for a basic flow to maintain the normal renewal cycle of river ecosystem and to coordinate the development of water environment . ( 1 ) The water environment characteristics of Xitiaoxi river basin are identified firstly by analyzing the present situation of water environment in Xitiaoxi basin . In this paper , it is found that the index weight of water quality factor TP in Xitiaoxi river basin is more reasonable than that of Huxi and Xitiaoxi . ( 3 ) The relationship between land use change and water quality is discussed in this paper . In order to study the relationship between land use change and river water quality , the paper uses GIS to acquire land use pattern area ratio of different spatial scales .
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X52

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本文編號：2019787