長江流域“汛期反枯”水生態環境智慧監管解決方案
“汛期反枯"背景介紹
在全球氣候變暖背景下,受持續拉尼娜事件影響,2022年7月以來,西太平洋副熱帶高壓面積偏大、強度偏強,位置更加偏西、偏北,受副高下沉氣流控制,長江全流域持續高溫少雨,遭遇了1961年以來最嚴重的氣象干旱,出現罕見的“汛期反枯"現象,降雨量較常年同期偏少四成半,長江干支流來水量較常年同期偏少二至八成,上中游來水量為1949年以來同期最少,長江三峽、漢江丹江口重點水庫來水分別偏少四成多、近七成,長江干流及洞庭湖和鄱陽湖水位較常年同期偏低4.85~6.13米,洞庭湖和鄱陽湖水面面積較6月縮小3/4。本次旱情對長江流域各個省份有不同程度的影響。
水生態環境問題分析
長江流域“汛期反枯"造成的水生態環境問題主要涉及水環境、水生態和水資源三個方面:
水環境方面
降雨少,水位低,水體流動性減弱,水環境容量進一步降低,氮、磷等污染物存在超標風險,高溫條件下藍綠藻易大量繁殖,可能導致水體富營養化加劇并發生水華現象。
水生態方面
持續干旱可能造成水文連通斷裂、樹木等植物枯萎、受旱區部分動植物死亡,將降低河湖淡水生物群落的豐富性,對流域生物多樣性造成較大影響,同時水生態系統易遭到破壞,給外來入侵物種提供機會。
水資源方面
河湖生態流量難以保障,河流斷流、湖泊wei縮等問題嚴峻,影響工業、農業和生活用水等。
“汛期反枯"水生態環境
智慧監管解決方案
先河環保推出針對長江流域“汛期反枯"的水生態環境智慧監管綜合解決方案,統籌考慮水環境、水生態和水資源三方面的需求,采用多元化、立體化的監測手段進行智慧監管,借助水質-水量-水生態模型實現預警預測和水生態環境質量綜合評價,幫助管理部門有效預防和應對長江流域“汛期反枯"造成的水環境惡化、水生態受損、水資源短缺等問題。
水環境監測
針對長江流域“汛期反枯"可能出現的水體富營養化問題,采用浮標式水質預警監測站、戶外小型水質自動監測站、塔式高光譜掃描成像監測系統和水質污染預警溯源儀進行“點-線-面"網格化立體部署,實現富營養化相關指標(總磷、總氮、透明度、溶解氧、葉綠素、藍綠藻等)的實時監測預警。
水生態監測
通過無人機高光譜掃描成像監測系統獲取岸邊帶植被的高光譜影像,并基于智能反演模型將高光譜特征信息轉化為植被覆蓋度、岸帶植被多樣性等多參數信息;利用AI圖像和聲學智能識別系統實現浮游生物、底棲動物、魚類、鳥類、哺乳類等生物的智能識別與鑒定。
水資源監測
借助衛星遙感和無人機高光譜掃描成像監測系統,并結合水位、流量、降雨量和蒸發量自動監測系統,實時掌握長江流域“汛期反枯"時期的河湖水量狀況、水體連通性及水資源分布情況等,輔助管理部門做好水資源調配。
預測模型
利用水質-水量-水生態模型對“汛期反枯"階段地表水水質污染物、水動力、藍綠藻的演化趨勢及分布情況進行預測預報,并進行河流、湖庫水生態環境質量綜合評價。
應用案例
先河環保在長江流域中上游的自貢市開展了水生態環境網格化監測及大數據平臺服務項目,項目涉及自貢境內的30余條河流,流域面積總共約4300平方公里,河道總長約730公里,實現了覆蓋自貢市全境主要河流水系斷面的網格化精準監測和預警預報,為長江流域“汛期反枯"水生態環境監管提供了有力保障。