悬移质含沙量的比热容测量方法

总结分析悬移质含沙量测量方法的代表性成果,评述各种测沙方法的适用性和突出优缺点。在此基础上,提出基于比热容原理测量含沙量的方法。该方法利用改制的比热容测量仪测定不同含沙量水体的比热容,建立含沙量与比热容之间的相互关系,进而通过测量浑水的比热容来确定水体含沙量。研究结果表明：水体含沙量与浑水比热容呈明显的负线性关系,可采用测量浑水比热容的方法来确定水体的含沙量;含沙量的测量精度与浑水比热容的测量精度密切相关。该方法从热学的角度研究水体的含沙量,旨在为泥沙动力学的研究提供新思路。     

巢湖流域典型城市环城河沉积物重金属形态及垂直分布特征

采用改良的连续提取法(BCR)对巢湖市环城河沉积物重金属总量及其赋存形态进行了测定和分析.结果表明,巢湖市环城河采样点表层(0～10 cm)沉积物中重金属的质量分数分别为29.5～224.3 mg·kg-1 (Pb),21.3～78.1 mg·kg-1 (Ni),67.5～1 126.3 mg·kg-1 (Cr),50.7～217.4 mg·kg-1 (Cu);新城区西环城河沉积物重金属的质量分数明显高于老城区东环城河;其中以Cr的质量分数在不同采样点差异最为显著.不同采样点沉积物中重金属总量随深度变化特征差异明显,西环城河沉积物不同深度重金属的质量分数较低,且随深度变化较小;受污染较严重的东环城河沉积物不同深度重金属的质量分数普遍较高,且垂直变化波动较大;所调查的4个沉积物柱状样能较好表征周边环境现状和污染历程.4个采样点不同深度沉积物重金属的可交换及碳酸盐结合态的质量分数占总量的百分比均不超过5％,Pb主要以铁锰氧化物结合态存在;Ni主要以残渣态存在;Cr主要以有机物及硫化物结合态和残渣态存在;Cu则主要以铁锰氧化物结合态和残渣态存在;不同采样点柱状沉积物各重金属形态垂向分布也存在显著差异,次生相与原生相分布比值(Rsp)法分析结果显示,巢湖市东环城河2个采样点柱状沉积物R.值明显高于西环城河,其重金属潜在污染生态风险较高,其中Pb和Cr属于中度或重度污染水平.     

三峡库区泥沙对磷吸附热力学实验及模型研究

利用三峡库区原状水沙开展泥沙吸附磷的热力学实验,以获得泥沙吸附磷的热力学方程和临界平衡磷浓度(EPC0)。结果表明,吸附平衡时磷在水沙之间的分配关系符合Langmuir吸附等温式,并且不同泥沙含量对应于不同的等温式。基于实验数据,对传统的Langmuir吸附等温式进行了改进,建立了反映泥沙含量影响的吸附等温式,并且得到了河流原型观测数据的验证。基于实验数据得到不同泥沙含量相应的临界平衡磷浓度,结果显示相同泥沙背景吸附条件下的EPC0同样与泥沙含量相关。     

Identification of the deposited layers in landslides reservoir and investigation of the sediment yields during the later sixteenth century on the Hill Loess Plateau,China

There are many sediment trapping reservoirs in the Hill Loess Plateau. The Huangtuwa small catchment is selected as a research field where samples were collected in a sediment deposit profile with a vertical length of 12.73 m. By the variation of fine particle content and pollen concentration, 54 flood couples were identified. Taking the freeze-thawing disturbed texture as the sign of the latest flood couple in a year, it is ascertained that those 54 floods should happen in 31 years. Using pyramid volume calculation formula, the sediment yields of flood ranged between 716-30376 t· km^-2, The average sediment yield was 7106 t· km^-2, The annual sediment yields varied between 968-55579 t· （km^2· a）^-1, and the average value is 12629 t· （km^2· a）^-1. Compared with the modern annual sediment discharge of the Huaining River, the erosion rate in the Huangtuwa region 450 years ago was similar to the modern erosion rate. In the period from the 27th year to the 31st year, the average annual sediment yield increased sharply to 31309 t· （km^2· a）^-1. It implied that re-reclamation of the abandoned land in the catchment since the landslide disaster, where vegetation had rehabilitated already, caused very severe soil erosion in the catchment.     

南湖疏浚后底泥中氮、磷分布规律研究

为了解疏浚后南湖底泥中氮磷等营养元素的分布规律,选取湖泊周围及中心6处取样。通过实验测定底泥中总磷、总氮含量,发现：（1）在疏浚后,湖泊底泥中氮磷含量仍然很高,比大型浅水湖底泥中含量要高得多;（2）从水平分布来看,湖泊四周的氮、磷营养元素含量比湖中心处要高,且西部自北向南形成较高区域,、整个湖泊各监测点处总氮含量要比总磷含量高得多;（3）从垂直分布看,湖泊底泥中营养元素在表层下约100cm处达到最大值,总氮、总磷含量随深度的变化关系并不单一的增减。底泥疏浚时,需考虑合理的疏浚深度。     

杭州湾河口地区表层沉积物中重金属的分布特征及污染评价

对杭州湾河口地区南北岸及钱塘江杭州河段15个采样点的表层沉积物中重金属含量进行了测定.结果表明,Cu,Cr,Pb,Zn及Cd含量范围分别为17.0～48.6,24.4～44.1,23.0～55.8,186.8～324.4,0.07～0.60mg/kg.各元素平均含量排序为Zn>Cr>Pb>Cu>Cd.与国内外典型的河口和滨岸带比较,该地区Cu,Cr,Pb及Cd的平均含量处在相对较低的水平,但Zn的污染较为严重.重金属含量沿程分布特征呈现多峰值变化,表明原因较为复杂,受多种环境因素共同影响.地累积指数法及生态风险指数法对重金属污染程度评价结果一致,大多数采样点的Zn处于中度污染水平,Cd及Cu处于轻度污染,Pb及Cr处于轻度污染或较为清洁状态.重金属元素污染程度排序为Zn>Cd>Cu>Pb>Cr.生态风险评价结果表明该地区总体处于低度生态风险等级,其中Cu,Cr,Pb及Zn均为低生态风险等级,而Cd为中度或较重生态风险等级.生态危害程度的排序为Cd>Cu>Pb>Zn>Cr.     

流沙河气候变化与人类活动导致的泥沙变化

采用澜沧江下游一级支流流沙河勐海水文站38年月平均悬移质输沙量资料,通过考察1966-1992和1993-2003年两时段勐海站输沙变化,反映已建的漫湾水库拦沙后,下游支流泥沙补充增减状况．结果表明：水库建成后,勐海断面年均输沙比建库前增加了42％,而期间勐海气象站月平均降水与水文站断面月平均流量没有明显的增减趋势,说明泥沙增加趋势是由于区域内土地利用及覆被变化引起的,是人类活动影响的结果．     

正交曲线坐标系准三维全沙数学模型

为了定量地预测规划河道特别是规划河堰附近的河床冲淤情况,做好拦河堰与河道的规划工作,建立了一个能考虑各泥沙粒径组的级配、流线曲率与流路曲率的差异以及能同时对推移质与悬移质泥沙进行计算的正交曲线坐标系准三维全沙数学模型.用正规划重建倒伏式拦河堰的某河的现有河道实测资料对该模型进行了验证.验证结果表明,冲淤计算结果与实测结果基本一致.以该河规划重建的倒伏式拦河堰为讨论对象,取其上下游一定的规划河道区间为计算河段,对设计洪水时的冲淤情况进行了模拟预测.预测结果表明:该模型的水位计算结果与一维非均匀流模型的计算结果基本一致并更符合河道的地形特征,河道冲淤趋势符合河道及水流的特征;规划堰上下游附近的河床冲刷量最大为3.0 m,整个计算河段的冲淤量也在-3.0~3.0 m范围内.可见,规划河道具有较好的稳定性,规划堰的选址是比较合适的.     

东海表层沉积物中重金属集散特征及变化规律

为研究重金属集散特征及在海洋沉积物中的变化规律,采用π定理建立准则,分别对表征重金属集散特征多因子中的中值粒径、细粒平均粒径及其含量、有机质和粘土含量做了数理统计与分析,建立多元集散控制方程,并运用最小二乘法求解方程中的相关系数.结果表明,该方程能够很好地表征海洋沉积物中重金属元素富集规律及其在海底环境中动态变化过程.     

承钢高炉炉缸沉积物的形成机理

在热力学分析的基础上,研究了承钢高炉炉缸沉积物的形成机理。结果表明:承钢高炉炉缸沉积物中的高熔点物质主要为TiC及少量的Ti(N,C)、Ti(C,N)。炉渣中的TiO2与焦炭发生直接还原反应生成TiC,随着铁液的形成,渣中的TiC被铁滴吸附,包裹在铁滴周围。TiC包裹着铁液沉降到炉底形成炉缸沉积物;在渣-铁界面和铁水-炉底耐火材料界面,由于浓度梯度和温度梯度的存在析出Ti(N,C)、Ti(C,N),铁水和炉渣团聚在炉缸中形成炉缸沉积物。