基于改进单位线法的非点源污染负荷估算

Verworn于1978年首次将水文单位线引用到非点源污染负荷估算中,根据实测的污染物浓度、降雨和径流资料提出了定量计算非点源污染负荷的时段单位线——特征污染单位线CPG.该方法在实际应用中,特征污染单位线的推求存在困难,合轴相关图的精度也是该方法的主要制约因素.本文在分析该方法估算非点源污染不足之处的基础上,对其进行了改进,即将降雨量、施肥量、干期时间和场次降雨距离施肥后的时间4个影响非点源污染负荷产生的主要因素作为污染负荷单位线模型的输入,通过分析这4个因素对污染负荷浓度的影响,基于2003—2007年柴河水库流域72场降雨-产流-产污过程建立了相关关系,并类比于水文单位线法推求出了污染负荷浓度单位线.将获得的污染负荷浓度单位线应用于预测柴河水库流域2008—2009年污染过程,模拟得到的2008和2009年流域出口断面总磷质量浓度过程与实测过程纳什效率系数分别达到0.49和0.70.结果表明,改进后的单位线法估算非点源污染具有一定可靠性.     

黄河下游的河浪作用及波痕特征

黄河下游受两种水动力条件——水流和风的作用。水流的作用产生各种水流波痕,包括直脊波痕、波曲波痕、舌形波痕和菱形波痕。风的作用引起河流内的波浪——河浪,并产生大量的波浪波痕。风的作用要比水流作用强度小,故波浪波痕的波长和波高均略小于水流波痕。而且在同一时期,水流主要影响主流线及其两侧的沉积物;而波浪主要影响浅水的边滩沉积物。这充分说明,在河流相沉积中也存在大量的波浪波痕。而且这些河浪产生的波浪波痕所测出的波痕要素是在海、湖相波浪波痕所属的范围之内,只不过河流相波浪波痕的大小比海、湖相小。河浪与水流对沉积物共同改造便产生干涉波痕,并分为A,B,C三种类型,且依次表明河浪作用强度增大的趋势。     

黄河沉积物对磷酸盐吸附的固体浓度效应研究

研究黄河沉积物对磷的吸附特征.用修改的Langmuir吸附模型将黄河沉积物对P的吸附数据进行有效拟合,通过吸附实验和模型计算得到描述黄河天然沉积物对P吸附特性的参数值.研究结果表明:黄河沉积物有向上覆水释放磷的倾向;沉积物对磷的吸附存在明显的固体浓度(Cs)效应,吸附滞后角随着Cs的增加而增大,在解吸过程中表现出一定的滞后性,即不可逆性.     

根溪河小流域生态修复潜力评价

针对流域生态修复问题,以根溪河小流域为研究区域,选择土壤有机质、植被覆盖度、坡度、土壤侵蚀强度等作为评价指标,以ArcGIS9.0 Desktop为平台,对采样点土壤有机质进行Kriging空间插值,依评价指标模型对多源数据进行空间叠加分析.研究表明:插值预测模型能有效地拟合土壤有机质的空间分布特征,表明有机质含量主要受结构性因素的影响;叠加计算结果图反映出流域中下游生态环境具有相对脆弱性问题.并通过对结果的定量评价探讨了相应的水土保持生态修复对策.     

渭河流域气温与蒸发量时空分布及其变化趋势分析

应用Mann-Kendall统计检验方法,根据渭河流域19个气象站点的气温和蒸发量资料,分析了渭河流域1958—1999年年平均气温和蒸发量的时空分布及其长期变化趋势.结果表明,渭河流域近40年来气温逐渐升高,空间上表现为从西北部向东南部逐渐增加的分布规律.蒸发量随时间增加而逐渐减少,在空间上呈现出明显的从北部向南部逐渐减少的分布规律,近40年来渭河流域年平均蒸发量Mann-Kendall倾斜度β等值线分布呈现出明显的从东南向西北逐渐减少的趋势.初步讨论了两者之间的关系,渭河流域近几十年气温高的地区蒸发量反而小,气温低的地区蒸发量大,其原因和机制值得人们进一步探讨和研究.     

乐安河-鄱阳湖湿地优势水生植物对重金属污染物的富集作用

通过野外调查和室内分析,采用生物富集因子和重金属污染指数等方法研究乐安河-鄱阳湖段水土或底泥环境中Cu、Pb、Cd等重金属的含量及不同生境中自然生长的18种水生植物植株内的富集积累特性.研究结果表明:植物长势良好,未发现受害症状,一些植物的根区土壤Cu、Cd含量超过土壤环境质量3级标准,18种水生植物对Cu、Pb、Cd等3种重金属污染物中的1种或2种表现出超富集能力,其富集系数均大于l,其中苦草、青葙、金鱼藻对重金属Pb、Cd具有共富集特征,箭叶蓼对Cu、Cd具有共富集特征.植株体内的重金属含量及其水土环境中重金属含量的相关性分析表明,植物及其根区环境中的重金属含量呈现出显著性或极显著的相关性.重金属污染指数(MPI)结果表明:以旱苗蓼的MPI值最高,达到2 102.25,反映出旱苗蓼生境中重金属的污染程度最高,MPI值能综合反映植物生境中重金属的污染程度.18种水生植物对鄱阳湖湿地在Cu、Pb和Zn等重金属复合污染的生态修复具有一定的参考价值.     

蚁群算法在黑河上游VIC模型参数校正中的应用

参数优选是水文模型应用过程中的一项基础性工作.蚁群算法结合了分布式计算和正反馈机制,是一种较容易理解和实现的元启发式算法,已在求解复杂组合问题中展示出优异的性能.本文将蚁群算法应用于黑河上游VIC模型的参数优选中,通过与SCE-UA算法对比,探究蚁群算法在VIC模型中的适用性.经过蚁群算法优选的VIC模型在率定期(2003—2006年)和验证期(2007—2008年)的Nash效率系数分别为0.62和0.65,结果优于SCE-UA算法模拟结果.通过对蚁群算法在应用过程中的参数设定进行初步探究,结果表明:当蚂蚁数目为60,信息素蒸发系数为0.2时,蚁群算法在黑河上游水文模拟中易获得较好的率定结果.研究结果显示:蚁群算法是一种有效的VIC模型参数优选方法,适宜在其他水文模型参数优化进行推广.     

淮南市水厂取水口水质指标预警研究

根据淮河淮南段河道水动力条件和污染物排放情况, 基于水环境模型模拟了淮南市取水口在不同季节水质指标的变化情况, 分析了出现污染事故时各水厂取水口的应急反应时间。结果表明, 在满足地表水三类水质标准条件下, 在枯水期和丰水期上游入口监测断面的水质指标要求分别为COD 27.5和21.0 mg/L, NH₃-N 0.65和0.97 mg/L, Ecoli 10490和10050个, TN 1.05和1.01 mg/L, TP 0.21和0.20 mg/L。上游入口污染负荷突然增加时污染物到达各取水口的应急反应时间不同, 其中最接近监测断面的李咀孜水厂在枯水期和丰水期分别为1.275和0.216天。研究成果可为淮南市水污染事故预警和应急反应提供决策支持。     

安庆沿江湿地湖泊水体富营养化综合评价

安庆沿江湿地保护区南临长江,占安徽省湖泊湿地面积的1/3,是目前长江中下游最大的湿地保护区。本研究通过实地调查采样分析,对安庆五大生态湖泊表层水体的总磷(TP)、总氮(TN)、高锰酸盐指数(IMn)、叶绿素a(Chla)、透明度(SD)等指标进行分析,构建富营养化模型评价水质。结果表明:沿江湖泊湿地中白荡湖、菜子湖、嬉子湖达中营养化水平,石门湖达轻度富营养化水平。     

北江下游流域洪水预报模型

北江下游流域洪水预报模型干支流采用圣维南方程组的动力模型 ,差分基于Preissmann隐格式 ,用双扫描法求解。该模型考虑下游洪泛区分洪和崩堤两种特殊情况 ,能自然适合水流计算的边界条件 ,处理内边界条件简单 ,无须建立稀疏矩阵求解 ,存储量小 ,预报结果合理