浅谈水下地形测量技术的发展与应用

水下地形测量对于水利水电工程而言是非常重要的测绘工作之一,在保障水库安全运行、水资源的合理开发等方面发挥着较大的作用。随着科技的发展,水下地形测量技术取得了新的突破,水下机器人、无人船等新兴设备也在逐步应用与普及中。本文阐述了水下地形测量技术的发展、运用情况及存在的问题,为水下地形测绘技术的实际应用提供一定参考。

澜沧江中下游泥沙微表面电荷特性与磷吸附关系研究

河流泥沙是水生态系统生源要素的重要附着载体,其微形貌及电荷特性直接关系着泥沙对溶解态营养盐或污染物的吸附能力。本研究选取澜沧江中下游干流及主要支流为考察对象,采集28个河流水库断面的悬移质泥沙,采用原子力显微镜测定泥沙微表面电荷量,探究澜沧江泥沙的微表面电荷性质,研究纳米尺度下泥沙的微表面特性。研究结果表明:(1)微观界面,形貌对表面电荷分布影响明显,在纳米尺度下电势图与相位差图均展现出明显非均匀分布特征;(2)在流域分布上,不同区域表面电荷存在较大差异,流域沿程变化对泥沙表面电荷产生重要影响,总体变化呈现先减小后增大的趋势,表面电势值变化范围为-201.47~35.34 mV,表面电荷密度范围为0.07~3.65 mC/m^(2),不同区域电荷特性差别明显;(3)在梯级水电筑坝影响下,坝上坝下泥沙颗粒电势差与水库库容存在较好的线性相关关系,相关系数为0.8214,且坝下电势普遍高于坝上区域;(4)泥沙表面电势与磷吸附之间具有较强相关性,其相关系数为0.6657,同时表现出较好的线性拟合关系。研究结论对深入理解水电大坝建设对流域内污染物的迁移转化及解释泥沙的表面电性特征与污染物的吸附解吸机制具有重要科学意义,同时也可为流域水沙环境调控提供理论依据。

基于多模型比较的云南地区蒸散量时空特性分析

准确估算蒸散量并了解其时空变化有助于促进水资源的综合利用、合理配置以及管理规划。为研究云南地区蒸散量及其时空变化特征,文章选用1990年~2019年云南地区25个气象站点的逐日数据,并使用R语言包Evapotranspiration中的Penman模型、AA模型及GG模型分别计算蒸散量,由于多种因素影响会导致模型所得结果存在差值,故需要研究模型的适用性以便更好地描述区域蒸散发。研究结果表明:1) Penman模型在云南地区蒸散量估算中具有较好的适用性好;2) 云南地区蒸散量具有明显的季节性特征,蒸散量集中在夏季,春冬季节较少;3) 随着地势从北到南逐渐降低,蒸散量逐渐增加,滇西北及滇东北地区蒸散量最少,在怒江、澜沧江流域多年平均蒸散量沿河流呈条带状变化。Accurately estimating evapotranspiration and understanding its spatiotemporal variations will contribute to promoting the further comprehensive utilization, rational allocation, and management planning of water resources. To study the characteristics of evapotranspiration and its spatiotemporal variations in Yunnan, the daily data of 25 meteorological stations from 1990 to 2019 was selected, and the evapotranspiration was calculated respectively by Penman, AA and GG models in R package “Evapotranspiration”. Due to the difference in the results caused by various factors, it is necessary to study the applicability of the model to better describe regional evapotranspiration. The results show that: 1) Penman method is more applicable to estimate evapotranspiration in Yunnan. 2) The evapotranspiration has seasonal characteristics in Yunnan, with evapotranspiration being concentrated in summer and relatively lower in spring and winter. 3) With the decrease of terrain from north to south, the evapotranspiration increases gradually, and the evapotranspiration is the least in Northwest and Northeast Yunnan. In the Nujiang and Lancangjiang river basins, the average annual evapotranspiration along the rivers changes in a zonal pattern.

澜沧江流域中下游悬移质泥沙粒度特征及分形研究

采集澜沧江中下游干支流28个悬移质泥沙样品,运用LISST-100X型激光粒度分析仪进行粒度分析,计算粒度参数及粒度分维值(D)并探究两者关系.结果表明:(1)悬沙以粉砂、砂粒为主,黏粒次之,分别约占48.92%、45.06%、6.02%;(2)梯级电站下,干流悬移质呈现坝上平均粒径高于坝下,分选变差的趋势;(3)分维值介于2.0017~2.5383之间,粒径小于x的范围累积频率与粒径为x的泥沙颗粒数目对数值拟合优度好,R^(2)大于0.92,泥沙粒度具分形性;(4)分维值与黏粒体积分数、平均粒径及分选系数呈极显著线性相关(p<0.01),复相关系数分别为0.8568、-0.7965、0.7513.研究结果揭示了澜沧江流域悬移质泥沙粒度及分形特征,为澜沧江水沙环境管理提供基础数据与科学支撑.

西南河流水库泥沙管理问题的思考

西南诸河是重要的水电能源基地,为逐渐提高的二氧化碳减排计划实现具有关键意义。但西南地区构造活跃地形破碎,水土流失严重,水库泥沙淤积形势不容忽视。当泥沙在水库内淤积达到一定程度后,将对水库的使用期限和水库发挥效益带来诸多不利影响。本文通过查询文献资料并进行总结归纳,得出目前国内外常用的几种水库治沙方式,通过对当前国内外水库治沙方式进行介绍和总结,思考上述方式在我国西南水库治沙管理过程中的可用性及其对水库上下游生态环境的影响,从而为西南水库泥沙的管理提供一些切实可行的治沙方案,并分析如何在最大程度上减少水能资源的浪费和损失。

小湾水库水质指标差异及其关联分析

为了探究澜沧江建坝对水质时空变化及其相互关联效应,采集2019年枯水期和丰水期小湾水库坝上坝下水体,分析常规指标水温(Temp)、pH、氧化还原电位(ORP)、电导率(EC)、浊度(Turb)、溶解氧(DO)及总氮(TN)、总磷(TP)和重金属的时空分布特征及其关联效应。结果表明:1) 坝上下水体酸碱性无差异且呈中性,水温变化范围是15.86℃~25.17℃,DO介于7.12~14.14 mg•L−1之间,Turb介于141~211 NTU之间,EC介于33.60~41.67 uS•cm−1之间,ORP介于198~470 mV之间,总体水质良好。2) TN变化范围在0.19~0.72 mg•L−1、TP变化范围在0.011~0.033 mg•L−1,发生水体富营养化风险较低,TN和TP均是坝上高于坝下,枯水期高于丰水期;小湾水体中重金属大多达到了II类水标准要求。3) 水质中NTU、TDS、TP和TN与水体重金属含量相关性显著,水体中重金属Hg与Ni呈显著正相关关系。