流域水电梯级开发项目累积环境影响作用机制及评价研究

【摘要】：流域水电梯级开发项目是由流域上若干单项水电工程组成的项目群体,此类项目群的开发是一项复杂而系统的工作,其对流域的环境影响尤其复杂,一直是理论研究的重点和难点。但目前关于流域梯级开发活动环境累积影响机理及评价方法的研究比较缺乏,该领域的理论及方法体系也很不完善。 本文在分析国内外研究现状及梯级开发环境影响特点的基础上,以可持续发展理论、环境影响评价原理、水利科学、管理科学、系统科学等为指导,对流域水电梯级开发累积环境影响机理及综合评价体系进行了尝试性和开拓性的研究。主要的研究成果如下： 1、分析了流域水电梯级开发项目与一般单项水电工程项目相比在环境影响方面独特的性质：群体性、系统性、累积性、波及性及潜在性,且上述特性最终都会以累积性的形式表现出来,因此流域水电梯级开发需进行累积环境影响评价,从时间和空间上分析流域各梯级间及各环境因子间相互作用的过程及效果。 2、分析了流域水电梯级开发累积环境影响三要素：累积影响源为梯级开发活动；累积影响效应表现为若干效应的并存,且受到加和及交互作用两种途径的共同影响。揭示了梯级开发活动与流域环境间的耦合机制、自催化机制以及反馈调节机制。 3、分析了水电梯级开发活动对流域环境的胁迫约束效应,建立了流域梯级开发活动与流域环境之间非线性的演化关系模型,定义了系统耦合度函数“Y”,并依据“Y”的大小总结了该演化进程呈周期性变化的规律；运用耗散结构原理描述了流域水电梯级开发环境系统的自催化作用机制,绘制了自催化作用机制流程图,并用熵值法定量确定了流域梯级开发环境系统耗散结构“总熵”；借助系统动力学方法绘制了流域梯级开发与环境系统反馈调节机制的因果关系图,并采用顶点赋权反馈因果关系图分析法计算了图中各顶点的指标值。 4、研究了水电梯级开发对累积环境效应的驱动作用,提出梯级开发项目累积环境影响PSR框架,建立了“双环”结构的水电梯级开发累积环境效应指标体系概念框架,进而分解得到梯级开发项目累积环境影响指标体系。运用幕景分析法、交互矩阵法及熵值法,构建了水电梯级开发项目累积环境影响综合评价模型；通过建立交互作用矩阵从时间和空间上衡量了指标体系中各环境影响因子的累积效果；定义了累积影响程度系数以综合反映流域环境影响的累积程度。 5、基于综合评价结论,探讨了水电梯级开发累积环境影响因子的技术诊断及分析方法；从非技术层面分析了水电梯级开发项目累积环境影响产生的原因：市场层面(市场配置失灵)、企业层面(开发企业具有理性行为)、政府层面(环境管理中存在寻租行为)及社会层面(公众环保意识淡薄)；并分别从技术、市场、企业、政府、社会方面提出了流域环境的治理对策。 全文探讨了水电梯级开发项目对流域环境作用的累积过程,研究了累积作用的机理及规律,建立了多理论支撑下的累积环境影响指标体系及综合评估模型,强调了人类活动与自然、社会环境的相互作用及流域的可持续发展能力,形成了新的环境影响分析的理论与方法体系。 【关键词】：水电梯级开发 累积环境影响评价 耦合机制 自催化机制 反馈调节机制 病理诊断
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X82;TV21
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 目录9-13
• 1 绪论13-32
• 1.1 研究背景13-15
• 1.2 研究目的及意义15-17
• 1.2.1 研究目的15-16
• 1.2.2 研究意义16-17
• 1.3 研究对象界定17-19
• 1.3.1 “环境”范围界定17
• 1.3.2 水电梯级开发项目17-18
• 1.3.3 累积环境影响评价18-19
• 1.4 国内外研究进展19-28
• 1.4.1 环境影响评价研究进展19-21
• 1.4.2 区域环境影响研究进展21-23
• 1.4.3 累积环境影响评价(CIA)研究进展23-27
• 1.4.4 国内外研究进展总结27-28
• 1.5 主要内容及创新点28-30
• 1.5.1 研究内容28-29
• 1.5.2 创新点29-30
• 1.6 研究方法及技术路线30-32
• 2 流域水电梯级开发累积环境影响评价理论基础32-49
• 2.1 环境影响评价的层次及分类32-38
• 2.1.1 环境影响评价的层次32
• 2.1.2 环境影响评价的分类32-35
• 2.1.3 不同类型环境影响评价的比较35-38
• 2.2 流域水电梯级开发项目环境影响特征及存在问题38-41
• 2.2.1 流域水电梯级开发项目环境影响特征38-40
• 2.2.2 项目环境影响评价存在的问题40-41
• 2.3 流域水电梯级开发环境影响评价的原则及特点41-43
• 2.3.1 流域水电梯级开发环境影响评价的原则41-42
• 2.3.2 流域水电梯级开发环境影响评价的特点42-43
• 2.4 累积环境影响评价原则、步骤及方法体系43-48
• 2.4.1 评价原则43
• 2.4.2 评价步骤43-44
• 2.4.3 评价方法体系44-48
• 2.5 本章小结48-49
• 3 流域水电梯级开发累积环境影响要素及作用机制49-80
• 3.1 流域水电梯级开发累积环境影响要素49-53
• 3.1.1 累积环境影响要素49-51
• 3.1.2 流域水电梯级开发累积环境效应分析51-53
• 3.2 流域梯级开发活动与流域环境间的耦合机制53-60
• 3.2.1 耦合机制原理53
• 3.2.2 水电梯级开发活动与流域环境交互耦合的胁迫约束关系53-57
• 3.2.3 水电梯级开发活动与流域环境交互耦合的规律性分析57-60
• 3.3 流域水电梯级开发环境系统的自催化机制60-66
• 3.3.1 自催化机制原理60-62
• 3.3.2 简单系统的自催化机制62-63
• 3.3.3 复合开放系统的自催化机制63-64
• 3.3.4 流域水电梯级开发环境系统的自催化模型64-66
• 3.4 水电梯级开发活动与流域环境间的反馈调节机制66-79
• 3.4.1 系统动力学原理67-70
• 3.4.2 水电梯级开发活动与流域环境间的SD反馈作用模型70-79
• 3.5 本章小结79-80
• 4 流域水电梯级开发累积环境影响指标体系80-95
• 4.1 指标体系构建的原则及方法80-81
• 4.1.1 指标体系建立原则80
• 4.1.2 指标体系构建方法80-81
• 4.1.3 《规范》提供的参考指标体系81
• 4.2 累积影响指标体系构建的依据81-89
• 4.2.1 可持续发展理论81-82
• 4.2.2 PSR理论82-84
• 4.2.3 水电梯级开发对累积环境效应的驱动分析84-89
• 4.3 流域水电梯级开发累积环境影响评价指标体系89-94
• 4.3.1 累积环境影响因子识别89-90
• 4.3.2 梯级开发项目累积环境影响指标体系的构建90-94
• 4.4 本章小结94-95
• 5 流域水电梯级开发累积环境影响综合评价95-105
• 5.1 Shannon信息论原理95-96
• 5.2 评价方法及步骤96-97
• 5.2.1 评价方法选择96-97
• 5.2.2 评价步骤97
• 5.3 流域梯级开发累积环境影响评价参数设定97-100
• 5.3.1 评价思路97-98
• 5.3.2 水平年的选择与幕景分析法98
• 5.3.3 累积影响评价时空界定及区域划分98-99
• 5.3.4 变量识别99-100
• 5.3.5 变量预测100
• 5.4 流域水电梯级开发累积影响程度综合评估100-104
• 5.4.1 影响的空间累积及评价101-102
• 5.4.2 影响的时间累积及评价102-103
• 5.4.3 累积影响程度估算103-104
• 5.5 本章小结104-105
• 6 流域水电梯级开发累积环境影响病理诊断与对策105-129
• 6.1 流域环境病理分析105-116
• 6.1.1 环境污染累积效应病理分析105-106
• 6.1.2 资源消耗累积效应病理分析106-110
• 6.1.3 环境水文累积效应病理分析110-112
• 6.1.4 生物累积效应病理分析112-113
• 6.1.5 环境地质累积效应病理分析113-114
• 6.1.6 经济社会累积效应病理分析114-115
• 6.1.7 梯级开发布局对环境的影响115-116
• 6.2 流域水电梯级开发项目环境影响产生原因116-122
• 6.2.1 企业层面：开发企业的理性行为116-117
• 6.2.2 市场层面：市场失灵117-120
• 6.2.3 政府层面：环境管理中的寻租行为120-121
• 6.2.4 社会层面：公众环保意识淡薄121-122
• 6.3 流域水电梯级开发项目环境影响治理对策122-128
• 6.3.1 技术对策122-124
• 6.3.2 企业对策124
• 6.3.3 市场对策124-125
• 6.3.4 政府对策125-127
• 6.3.5 社会对策127-128
• 6.4 本章小结128-129
• 7 案例分析129-147
• 7.1 背景资料129-130
• 7.2 累积环境影响综合评价130-136
• 7.2.1 累积影响分析的时空范围选择130
• 7.2.2 交互作用矩阵的建立130-135
• 7.2.3 累积环境影响程度测算135-136
• 7.3 环境问题病理诊断136-146
• 7.3.1 病理诊断136-142
• 7.3.2 诊断结论142
• 7.3.3 项目环境影响治理措施142-146
• 7.4 本章小结146-147
• 8 结论与展望147-150
• 8.1 研究结论147-148
• 8.2 研究展望148-150
• 参考文献150-160
• 攻读学位期间主要的研究成果目录160-161
• 致谢161

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