Acta Geographica Sinica, Volume. 75, Issue 7, 1483(2020)

Quantitative evaluation of human activities affecting an interconnected river system network

Qiting ZUO* and Guotao CUI
Author Affiliations
  • School of Water Conservancy Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China
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    Figures & Tables(8)
    Schematic of human activities affecting interconnected river system network
    Quantitative evaluation framework of human activities affecting interconnected river system network
    Comparison of Huaihe River between the present and the past without human-made channels/reservoirs
    • Table 1.

      Influences of human activities on interconnected river system network

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      Table 1.

      Influences of human activities on interconnected river system network

      正负影响三个层面
      河湖水系连通关系河湖水系功能
      (自然角度)
      河湖水系连通功能
      (社会角度)
      正面影响· 增强水系系统内部及外部联系
      · 增加流域的水系连接度
      · 提高水系分形维数
      · 人工连通水域面积
      · 增强区域水循环能力
      · 增加水资源储载空间
      · 汇集和储存水分,保护动植物生存环境
      · 增加了水资源可利用量
      · 提高了河湖的纳污能力
      · 水利建设与发展,支撑经济社会可持续发展
      · 提高水资源配置能力
      · 改善水生态与环境
      · 增强防洪、除涝能力
      负面影响· 改变了自然演变形成的符合自然规律的水系连通关系
      · 过滤或阻隔物质流、能量流、信息流的传递
      · 减弱物质能量传输,改变了自然水文情势
      · 改变河湖水系周边的水质水量分布,对生态系统形成威胁
      · 改变水文循环,水文破碎化,破坏连续性
      · 经济合理性问题、投资量大、回收期长、正常运行风险
      · 生态和环境的破坏有时是不可逆的
      · 移民及社会稳定问题
    • Table 2. Quantitative evaluation criteria of human activities affecting interconnected river system network

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      Table 2. Quantitative evaluation criteria of human activities affecting interconnected river system network

      准则层分类层指标层含义
      河湖水系连通关系影响系数形态分布影响系数人工连通水域面积百分比人工连通的水域面积占总水域面积的百分比
      水系分形维数变化率(D1-D0)/D1; D1为现状水系分形维数; D0为没有或较少进行人工连通的水系分形维数
      连通状态影响系数水系连接度变化率(γ1-γ0)/γ1; γ1为现状水系连接度; γ0为没有或较少进行人工连通的水系连接度
      河湖水系功能影响系数水资源储载影响系数人工连通水资源储载百分比人工连通水资源储载空间占水系总储载空间的百分比
      物质能量传递影响系数平均连续河段长度变化率(L0-L1)/L1; L1为现状平均连续河段长度, L1=∑L/n; L0为没有或较少进行人工连通情况下平均连续河段长度
      河流地貌塑造影响系数河道侵蚀模数变化率(M0-M1)/M1; M1为现状河道侵蚀模数; M0为没有或较少进行人工连通的河道侵蚀模数
      水体自净影响系数人工连通水体纳污能力百分比人工连通水体纳污能力占整个水系纳污能力的百分比
      生态维系影响系数生物多样性指数变化率(H1-H0)/H1; H1为现状生物多样性指数; H0为人类未大规模开发利用时期的生境多样性指数
      河湖水系连通功能影响系数水资源配置影响系数城市供水城市人工连通供水百分比人工连通城市供水量占总连通城市供水量的百分比
      农业灌溉农业灌溉人工连通供水百分比人工连通农业灌溉供水量占总连通农业灌溉供水量的百分比
      水力发电水力发电量变化率(E1-E0)/E1; E1为现状水电站多年平均发电量; E0为没有或较少进行人工连通情况下水电站多年平均发电量
      应急抗旱人工连通应急抗旱百分比人工连通应急调水量占总连通应急调水量的百分比
      水运交通河道通航能力变化率(W1-W0)/W1; W1为现状水运交通多年平均运力;W0为没有或较少进行人工连通情况下水运交通多年平均运力
      生态环境保护影响系数环境改善人工连通环境纳污用水百分比人工连通的环境纳污用水量占总环境纳污用水量的百分比
      生态修复人工连通生态修复用水百分比人工连通的生态修复用水量占总生态修复用水量的百分比
      景观维护人工连通景观维护供水百分比人工连通的景观维护供水量占总景观维护供水量的百分比
      防洪除涝影响系数防洪减灾人工连通防洪可调控百分比人工连通的防洪蓄泄空间可调控水量占总防洪蓄泄空间可调控水量的百分比
      除涝治碱人工连通排涝可调控百分比人工连通的排涝蓄泄空间可调控水量占总排涝蓄泄空间可调控水量的百分比
    • Table 3. Quantitative evaluation grade of human activities affecting interconnected river system network

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      Table 3. Quantitative evaluation grade of human activities affecting interconnected river system network

      影响评估等级取值范围
      产生很大正面作用0.8 ≤ HAIC ≤ 1
      产生较大正面作用0.65 ≤ HAIC < 0.8
      产生略微正面作用0.55 ≤ HAIC < 0.65
      未产生明显作用0.45 ≤ HAIC < 0.55
      造成略微负面影响0.35 ≤ HAIC < 0.45
      造成较大负面影响0.2 ≤ HAIC < 0.35
      造成很大负面影响0 ≤ HAIC < 0.2
    • Table 4. Results of quantitative evaluation of human activities affecting Huaihe River basin

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      Table 4. Results of quantitative evaluation of human activities affecting Huaihe River basin

      目标层准则层分类层指标值(%)子影响系数准则层指数目标层系数
      人类活动对河湖水系连通的影响系数(HAIC)河湖水系连通关系影响系数(IRSNRIC)形态分布影响系数13.60.680.7320.660
      0.430.63
      连通状态影响系数0.030.51
      河湖水系功能影响系数(RLSNFIC)水资源储载影响系数58.20.880.405
      物质能量传递影响系数8.950.23
      河流地貌塑造影响系数17.170.70
      水体自净影响系数8.570.63
      生态维系影响系数40.000.10
      河湖水系连通功能影响系数(IRSNFIC)水资源配置影响系数城市供水18.160.770.816
      农业灌溉20.680.81
      水力发电8.890.63
      应急抗旱1001.00
      水运交通2501.00
      生态环境保护影响系数环境改善150.73
      生态修复150.73
      景观维护450.74
      防洪除涝影响系数防洪减灾650.95
      除涝治碱600.90
    • Table 5. Quantitative evaluation grade of human activities affecting Huaihe River basin

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      Table 5. Quantitative evaluation grade of human activities affecting Huaihe River basin

      目标层准则层准则层评价等级目标层评价等级
      人类活动对河湖水系连通的影响系数河湖水系连通关系影响系数产生较大正面作用产生较大正面作用
      河湖水系功能影响系数造成略微负面影响
      河湖水系连通功能影响系数产生很大正面作用
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    Qiting ZUO, Guotao CUI. Quantitative evaluation of human activities affecting an interconnected river system network[J]. Acta Geographica Sinica, 2020, 75(7): 1483

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    Received: Jun. 29, 2019

    Accepted: --

    Published Online: Jan. 27, 2021

    The Author Email: ZUO Qiting (zuoqt@zzu.edu.cn)

    DOI:10.11821/dlxb202007011

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