变化条件下黄河上游水沙调控模式研究

水沙调控是解决黄河上游宁夏至内蒙古河道淤积萎缩、凌汛威胁的重要措施.采用实测资料分析和数学模型计算等方法,考虑水沙情势和流域生态保护、经济社会发展需求变化,研究了黄河上游不同水沙调控模式及其调控效果.现状调控模式,未来宁蒙河段处于淤积态势,年平均淤积量0.59×10⁸t,最小平滩流量减小到1 000m³/s.调整龙羊峡、刘家峡水库调控模式,对减少宁蒙河段淤积、恢复中水河槽有一定作用,但淤积态势未发生调整,龙刘水库汛期少蓄水25×10⁸～40×10⁸m³,宁蒙河段年均淤积量为0.36×10⁸～0.44×10⁸t,同时影响流域供水、发电.在黄河上游黑山峡河段建设水库,与现状工程联合拦沙和调水调沙运用,协调水沙关系,一级开发方案可在100a内使宁蒙河道基本不淤积,最小平滩流量恢复并维持在2 500m³/s;二级开发方案可在水库运用50a内使宁蒙河段不淤积,最小平滩流量恢复并维持在2 500m³/s...     

构建黄河水沙调控体系，保障黄河长治久安

 黄河难治的根本症结是水少沙多,以善淤、善决、善徙而闻名于世。公元前602年以来,下游河道决口1590余次,较大的改道26次,呈三年两决口、百年一改道,洪涝灾害频繁。治理黄河历来是中华民族安民兴邦的大事,新中国成立后,党和政府高度重视黄河治理开发与保护,取得了巨大成就：一是黄土高原“变绿了”,黄河“变清了”。流域水土流失面积治理了近50%,黄土高原林草覆被率由20纪80年代的20%增加到现状的63%,梯田面积由1.4万km²提升至5.5万km²,建设了各类淤地坝5.9万座,累积拦截泥沙194亿t,黄土高原主色调由黄变绿,入黄泥沙由1919-1959年的16亿t/a锐减到2000年以来的2.4亿t/a。二是水沙调控体系初步建成,洪水得到有效控制。黄河干支流上建成了龙羊峡、刘家峡、三门峡和小浪底等控制性工程,已建水库库容近800亿m³,下游两岸1371.2 km临黄大堤进行了4次加高培厚,调水调沙使下游河槽平均冲深2.5 m,水沙关系不协调问题得到初步改善,“悬河”得到遏制,河道游荡性大幅减小,保障了伏秋大汛岁岁安澜。三是水资源综合管理能力显著提高,资源分配日趋合理。黄河在全国率先出台了“八七”水量分配方案, 1999年开始实施全河水量统一调度,保障了黄河20年不断流,生态环境逐步改善。黄河以占全国2.5%的水资源量,养育着全国12%的人口、灌溉着全国15%的耕地。     

新疆白杨河流域河道内外生态需水的研究

新疆白杨河流域是干旱与极端干旱叠加型流域,水资源短缺导致生态用水被生产生活用水大量挤占。为了科学有效利用白杨河流域水资源,为该流域河流生态系统的水资源规划和优化配置提供理论依据,并且促进该流域经济社会生态协调发展,基于水文气象资料和遥感数据,采用Tennant法和面积定额法计算白杨河流域河道内河流生态需水量和河道外植被、湿地、城市生态需水量,进行新疆白杨河流域河道内外生态需水的研究。结果表明:维护白杨河流域生态稳定的最低生态需水总量为15124.32万m³,其中河流生态需水5964.45万m³,植被生态需水4963.20万m³,湿地生态需水749.67万m³,城市生态需水3447万m³。白杨河流域河流生态需水主要集中在6—9月,植被生态需水主要集中在7—8月,且流域下游的生态需水量需要得到保障。     

中国南方要深入开展红壤丘陵生态脆弱区高效生态农业技术集成研究

 南方红壤丘陵生态脆弱区涉及浙、闽、赣、湘、鄂、苏等六省。该区域人均拥有土地面积4906.67 m²,仅为全国平均量的1/2;人均耕地面积仅有620 m²,明显小于全国平均值^[1]。随着人口的不断增长,城乡居民对农产品数量与质量需求日益增强,引发了大面积的坡地被开发成园地及坡耕地,使许多原先地貌结构相对合理、稳定性较强、生物资源多样性丰富的山地自然生态系统被人为破坏,加上人为开发坡地工程质量低以及不合理耕作方法,使土壤侵蚀强度增加^[2]。因此,在南方红壤丘陵脆弱区要实施新农村建设与科技精准扶贫战略,必须引导并支持高效生态农业产业的发展,有效推动农业转型升级、增效提质;有序保护绿水青山,联动发展,为新农村建设提供有力的保障^[3]。     

秦皇岛昌黎邻近海域青岛文昌鱼资源调查及大型底栖动物群落特征研究

为了解秦皇岛昌黎邻近海域国家二级保护动物青岛文昌鱼(Branchiostoma tsingdauense)的资源现状,科学评价该海域底栖环境生态健康状况,于2021年春、夏两季在昌黎邻近海域设置24个站位进行大型底栖动物及环境要素的调查监测,并使用香农-威纳(Shannon-Wiener)多样性指数及AZTI海洋生物指数(AMBI)、多变量AZTI海洋生物指数(M-AMBI)对昌黎邻近海域大型底栖动物群落健康状况进行评价。调查结果表明：2021年夏季昌黎邻近海域青岛文昌鱼平均生物密度为5 ind./m²,处于近年调查的最低水平。春、夏两季昌黎邻近海域青岛文昌鱼均以Ⅲ龄鱼为主,种群年龄结构出现异常现象。春、夏两季共采集到大型底栖动物89种,两季大型底栖动物群落结构存在一定差异,物种更替率较高。两季大型底栖动物平均生物密度为138 ind./m²,平均生物量为20.95 g/m²,平均Shannon-Wiener多样性指数为2.11。Shannon-Wiener多样性指数及AMBI、M-AMBI指数等生态健康评价方法评价结果...     

榆神矿区导水裂隙带高度多因素影响规律及保水采煤分区

通过融合数理统计、多元回归与空间分析方法，分析了导水裂隙带发育高度受多种因素影响规律，构建了综采导水裂隙带高度与煤层采高、采深、开采推进速度多因素之间的非线性统计关系式；基于导水裂隙带经验公式及保水采煤阈值，将榆神矿区划分为五类，工况一条件下矿区内基于水资源保护的安全开采区域(WRSE)面积为4.24×10⁹ m²,占比为82%;基于水资源保护的非安全开采区域(Non-WRSE)的面积为920 835 911.3 m²,占比为18%;工况二条件下矿区内WRSE的面积为3.87×10⁹ m²,占比为77%;Non-WRSE的面积为1.14×10⁹ m²,占比为23%;工况三条件下矿区内WRSE的面积为3.78×10⁹ m²,占比为73%;Non-WRSE的面积为1.38×10⁹ m²,占比为27%;对比研究3种工况预测的保水采煤分区数据，以保水采煤分...     

基于无人机影像的城市复杂三维绿量快捷估算——以上海植物园为例

三维绿量是表征城市植被生态效益的综合指标,如何在高度异质性的城市生境中精确、快捷地开展三维绿量监测,是当前城市植被生态效益评估亟待解决的难题.本研究以上海植物园为对象,通过无人机航摄系统对上海植物园进行低空高分辨率影像获取,逐像元提取并计算地表高程模型和冠层高度模型,对上海植物园三维绿量进行估算,进而对绿量空间分布格局进行分析.研究发现:（1）无人机影像的整体平面和高程精度优于0.1 m,冠层高度模型精度的平均误差为0.27 m,标准差为0.58 m.（2）上海植物园的绿量分布呈东北低西南高的格局,总绿量为3 538 944.50 m³.绿量最高的3个园区分别为牡丹园（289 491.00 m³）、松柏园（338 322.10 m³）和温室附属绿地（360 587.50 m³）;绿量最低的3个园区分别为休闲绿地（24 761.50 m³）、单子叶植物园（31 621.40 m³）和蔷薇园（74 607.30 m³）;植物园平均绿量密度...     

苏南城市中心区屋顶绿化适建性及生态价值评价

【目的】评估城市屋顶资源进行绿化建设的可行性并评价其生态价值,从可持续角度安全地开展屋顶绿化建设,帮助规划与管理者进行屋顶绿化的管理与决策。【方法】以江苏省常州市新北中心区为例,构建屋顶绿化适建性指标体系,运用遥感影像收集指标数据,应用Arcmap软件的叠图法和重分类法进行屋顶绿化的适建性评估; 使用市场价值法评价屋顶绿化的空气质量、固碳释氧、降温节能、雨洪调节4方面的生态价值。【结果】研究区域内15.05 万m²的屋顶面积中7.26万m²适建屋顶绿化,其中适建密集型1.96万m²,混合式约4万m²,拓展型约1.3万m²; 研究区屋顶绿化生态功能价值为16.87元/(m²·a)。【结论】该评估方法能够全面分析研究区域内屋顶绿化建设的可行性与可持续性,有助于提高城市建筑屋顶的使用效率。     

水力负荷对生物滞留系统渗流性能及孔隙率的影响

生物滞留池是处理初期雨水径流的主要手段,不仅能够滞水蓄水、对初期径流污染的削减也有着一定的效果,且其在水处理领域的应用范围正在不断扩大.本项试验研究4种不同进水负荷下生物滞留池系统的渗透系数、平均孔隙率的变化,结果表明:渗透系数随运行时间逐渐降低,平均孔隙率也随运行时间逐渐变小,并最终趋于稳定,当进水负荷小于2.0 m³/(m²·d)时渗透系数与平均孔隙率具有一定的相关性.生物滞留池在运行25 d左右时结构达到稳定.进水负荷大于等于4 m³/(m²·d)时,水力冲刷作用对生物滞留池内部结构影响较大,渗透系数与平均孔隙率的变化规律不明显.     

西安理工大学合作完成的一水利项目工程通过陕西省科技成果鉴定

由西安理工大学、中国科学院水利部水土保持研究所、黄河上中游管理局合作完成的"‘自然-人工’耦合作用下流域水土流失演变与调控"项目于3月19日通过了陕西省科技成果鉴定。以清华大学王光谦院士为组长的鉴定专家组审查了相关技术资料,听取了课题组的研究、工作报告,经过认真质疑、评     

粤港澳大湾区红树林湿地鸟类承载力评估与提升对策——以深圳湾福田红树林为例

针对湿地生态健康评价中的鸟类承载力评估问题,建立底栖动物去灰分干重(AFDW)的换算方法, 优化湿地鸟类体型分类标准。以深圳湾福田红树林湿地为例, 通过计算底栖动物总资源量、可支持水鸟总热值和水鸟种群的野外代谢率, 评估福田红树林湿地的水鸟承载力。结果表明: 1) 福田红树林湿地底栖动物的总资源量具有明显的季节特征, 冬季(4.67×10⁴kg)<春季(6.08×10⁴ kg)<夏季(8.00×10⁴ kg)<秋季(1.23×10⁵ kg), 以秋季为例, 不同生境的单位面积资源量为红树林植被区(89.22 g/m²)>滩涂区(3.58 g/m²)>基围鱼塘区(0.22 g/m²); 2) 湿地不同季节可支持水鸟的总热值为冬季(1.03×10⁸ kJ)<春季(1.36×10⁸ kJ)<夏季(1.76×10⁸ kJ)<秋季(2.70×10⁸ kJ); 3) 福田红树林湿地水鸟种群野外代谢率为467.27 kJ/d; 4) 秋季、冬季和春季是候鸟迁徙期, 福田红树林湿地对水鸟的承载力分别为6431, 2438和3235只, 而实际观测数据高于研究结果, 说明当前福田红树林湿地对水鸟的承载力不足, 不能满足候鸟迁徙季节的鸟类食物需求, 湿地水鸟可能存在数量下降的风险。建议从加强红树林的保护与恢复重建、开展基围鱼塘生态修复和功能提升工程、强化鸟类和底栖动物的动态监测3个方面, 继续加大对福田红树林湿地的生态保护力度, 以期提高底栖动物总资源量, 进而提升红树林湿地的鸟类承载力。     

河南新乡合河水文站径流量时序特征分析及预测研究

为有效掌握合河水文站径流量时序特征及其后续变化规律，以合河水文站1958—2021年径流量数据为基础，先统计分析合河水文站的径流量时序特征，再利用所构建的ISFLA-RVM-Arima模型对合河水文站开展径流量预测研究.分析结果表明：1958—2021年合河水文站的年径流量波动特征明显，其年径流量最大值为36.47亿m³，年径流量最小值为0.94亿m³，年径流量平均值为5.73亿m³.通过对比分析验证了所构建的ISFLA-RVM-Arima模型具有较优的径流量预测精度，在径流量预测中具有适用性.利用所构建的ISFLA-RVM-Arima模型对2022—2024年合河水文站的年径流量进行了外推预测，该水文站2022年的年径流量预测值为1.023×10⁸m³,2023年的年径流量预测值为2.781×10⁸m³,2024年的年径流量预测值为2.477×10⁸m³.本研究可为合河水文站的防汛防灾提供...     

焦作市PM2.5污染化学组分特征及潜在源分析

利用2017年12月至2018年2月焦作市PM_2.5及其化学组分（水溶性离子和碳组分）数据,分析了观测期间焦作市PM_2.5化学组分特征及潜在源。结果显示:1)焦作市PM_2.5主要由NO₃^-、NH₄⁺、SO₄^2-、OC（Organic Carbon,有机碳）和EC（Elemental Carbon,元素碳）组成,观测期间平均浓度分别为30.26μg/m³、17.86μg/m³、16.47μg/m³、17.44μg/m³和4.27μg/m³,在PM_2.5中占比75.1%;2)焦作市冬季污染天NO₂和SO₂的二次转化程度更高且OC和EC的来源更为相似;3)本地源是焦作市冬季PM_2.5污染的主要潜在源,周...     

近50年钦江水沙变化研究

【目的】分析钦江近50年来河流水沙变化特征,以及河床演变对水沙变化的响应。【方法】以钦江为研究对象,收集长时间序列的水沙和河床断面资料,基于小波分析、"3S"和Mann-Kendall非参数秩次相关检验等方法,分析水沙变化及其影响因素。【结果】20世纪60年代以来钦江水沙均呈现下降趋势,其中含沙量下降趋势尤为明显,水沙变化突变年份是1979年和1995年;夏半年的平均流量与平均输沙量分别占全年的58.62%和61.77%,年平均流量和年平均含沙量存在4~6年和15年的周期振荡特征;中游河床枯季先冲刷后淤积,下游则以冲刷为主;流量主要受降雨控制,而含沙量则主要受控于水土流失、森林保育和人口增长等多种因素。【结论】钦江水沙总体呈下降趋势,水土流失、水利工程和耗水量等人类活动是泥沙减少的重要影响因素。     

黄河北干流水沙时空变化特征及协调性分析

为了解黄河北干流河段径流和输沙的时空变化规律及趋势,基于2002—2021年黄河北干流水沙数据,采用Mann-Kendall检验、突变点检验、小波分析、水沙关系协调性分析等方法,对黄河北干流河段的头道拐、龙门、潼关3个水文站2002—2021年的水沙时空变化特征进行了分析。结果表明:黄河北干流河段的输沙年内不均匀程度和集中度均大于径流,并且年内特征变化更加显著;各站径流集中期主要出现在9月,而输沙集中期主要在8月和9月;流域内水沙变化的显著突变年份多发生在2005年和2017年,可能与近年大型水利工程的调控影响相关;3个水文站水沙序列主要时间尺度对应的周期分别为13、10、9 a;黄河北干流的水沙不协调性在2008年之前主要表现为水少沙多,而在2008年之后则表现为水多沙少,其中头道拐的来沙系数始终小于0.009,一直处于水多沙少的状态。总体上,研究期内黄河北干流河段径流量在不断上升,而输沙量明显减少,且随着时间的推移水多沙少的趋势愈发显著。     

布袋除尘器改造电除尘器关键技术在600 MW燃煤机组超低排放改造工程中的应用分析

 山西鲁能河曲发电公司完成了2×600 MW燃煤机组布袋除尘器改造为低低温电除尘器,实现了超低排放,通过协同优化三相电源低低温电除尘器和湿法脱硫同步实现SO₂和颗粒物的超低排放,针对本燃煤机组工况特点以及原布袋除尘器本体大小,通过对电除尘器本体选型、流场优化、三相电源等关键技术的工程应用,完成布袋除尘器改造电除尘器。结果表明：在电除尘器比集尘面积为83.5 m²/（m³·s）、入口烟尘质量浓度为35.8 g/m³的条件下,电除尘器出口烟尘排放总质量浓度在9.93~14.69 mg/m³,其中PM_2.5排放质量浓度不高于1.58 mg/m³。三相电源低低温电除尘集成湿法脱硫可满足燃煤电厂超低排放要求。     

RNA m5C甲基化修饰在消化系统癌症中的作用机制

RNA的5-甲基胞嘧啶(m⁵C)甲基化是一种常见的转录后修饰类型，该RNA甲基化修饰过程受到RNA m⁵C甲基转移酶及其结合蛋白等调控体系的联合作用。RNA m⁵C甲基化调控与消化系统癌症密切相关，其水平异常影响癌症的发生发展进程，m⁵C水平升高可促进特定的癌细胞增殖、侵袭和迁移。RNA m⁵C甲基化及调节体系有望成为消化系统癌症的新型生物标志物，为其预防、干预和治疗提供潜在的作用靶点。     

基于水资源通用配置与模拟模型的邯郸市水资源优化配置

为实现区域水资源的动态调控,立足河北邯郸市水资源本底条件差且管理需求高的现状,利用水资源通用配置与模拟(general water allocation and simulation, GWAS)模型构建了基于自然-社会二元水循环的动态邯郸市水资源配置模型,在选用1980—2016年和2020年相关数据分别对模型水循环模块和配置模块开展参数率定和验证的基础上,对区域2025年和2035年平水年(保证率P=50%)、枯水年(P=75%)的水资源分别进行配置。结果表明：邯郸市2025年平水年和枯水年的配置水量分别为22.43×10⁸ m³和21.53×10⁸ m³,缺水率分别为11.70%和22.13%,缺水口主要在农业;2035年平水年和枯水年的配置水量分别为25.02×10⁸ m³和23.31×10⁸ m³,缺水率分别为4.53%和21.81%,其缺水情况较2025年明显改善;受邯郸市天然水资源匮乏和西高东...     

三江源区生态产品价值核算

 摸清自然资源资产家底是推进生态文明建设、完善生态补偿机制和建立生态文明绩效考核机制的基础。三江源区是“中华水塔”,是中国重点生态功能区、国家公园体制试点区。针对三江源区生态产品类型,从物质量和价值量两个角度构建了生态产品评价指标的测算方法,采用直接市场价格法和替代市场法核算生态产品价值。结果表明：三江源区2012年生态产品价值为1986.43×10⁸元人民币,是同期该区国民生产总值的8.27倍,地均生态产品价值为5093元/hm²。三江源区2012年农产品价值为327.5×10⁸元,干净水源价值为1098.56×10⁸元,清新空气价值为560.37×10⁸元。生态产品是三江源区非常重要的自然资源资产,其价值远超过经济生产价值。将生态产品价值纳入国民经济统计核算体系,建立以生态产品为核心的新型绩效考评机制,有助于生态保护绩效考核和自然资源资产离任审计制度的建立。     

广西4种乔木树叶的燃烧性差异研究

【目的】以广西4种乔木树种叶片为研究对象,测试其燃烧性能,为林火发生预测提供科学依据。【方法】以格木(Erythrophleum fordii)、马尾松(Pinus massoniana.)、台湾相思(Acacia confusa)和红椎木(Castanopsis hystrix)等4种乔木的叶片为材料,采用锥形量热仪对其燃烧性能进行测试,测定热释放速率(heat release rate,HRR)、总释放热(total heat release,THR)、烟生成速率(smoke produce rate,SPR)、烟释放总量(total smoke release,TSR)、质量损失速率(mass loss rate, MLR)等指标。【结果】①格木和红椎木的热释放速率(HRR)和质量损失速率(MLR)曲线近似,马尾松和台湾相思的HRR和MLR曲线近似,4种可燃物的总释放热(THR)、烟生成速率(SPR)和烟释放总量(TSR)曲线近似,但数值不同。②4种可燃物最大热释放速率大小顺序依次为:台湾相思(285.22 kW/m²)>马尾松(229.85 kW/m²)>格木(216.10 kW/m²)>红椎木(200.12 kW/m²)。4种可燃物THR大小顺序依次为:格木>红椎木>台湾相思>马尾松。4种可燃物的SPR峰值大小顺序依次为:格木(0.07 m²/s)>台湾相思(0.05 m²/s)>马尾松(0.04 m²/s)=红椎木(0.04 m²/s)。4种可燃物TSR大小顺序依次为:格木(191.94 m²/m²)>红椎木(162.83 m²/m²)>台湾相思(119.67 m²/m²)>马尾松(95.49 m²/m²)。4种可燃物的MLR大小顺序依次为:格木(4.92 g/s)>马尾松(2.68 g/s)>台湾相思(2.63 g/s)>红椎木(1.92 g/s)。【结论】4种树种叶片的燃烧性能有所差异。格木、红椎木、马尾林、台湾相思的叶片燃烧前期的HRR、THR、SPR和TSR相差不大,后期格木和红椎木明显高于马尾松和台湾相思,即格木和红椎木的叶片燃烧持续性高于马尾松和台湾相思的,更利于火灾持续。