廊坊市南部地区降水入渗滞时计算及影响因素研究

浅层地下水的降水入渗补给过程受包气带特性、气象因素及其他因素影响,浅层地下水水位的响应会存在时间上的滞后现象。为研究降水入渗滞时与各影响因素间的相关性,以廊坊市南部各县(市、区)为研究区,运用小波相干分析方法计算降水入渗滞时,使用斯皮尔曼相关分析方法计算比较降水入渗滞时对地下水水位与降水的相关性影响,并结合斯皮尔曼与偏相关分析方法对降水入渗滞时影响因素展开研究。结果显示,研究区内降水入渗补给地下水滞后现象明显,平均降水入渗滞时为91.5 d;考虑滞时影响后,地下水水位与降水相关性系数由0.262明显增加至0.379,且由负相关变为正相关。在排除混杂变量影响后,三类因素中与滞时相关性最高的是包气带特性,对滞时影响最为显著的单一因素为包气带厚度。

甘肃省河流健康特性分析及评价体系重构

河流健康管理是生态文明建设的重要组成,是河长制管理的重要任务。通过收集整理甘肃省具有代表性的162条河流健康评价成果,采用统计学方法,分析甘肃省河流总体健康水平和特征,评价指标空间异质性和河流健康评价体系适用性。结果表明:甘肃省所辖河流健康评价得分第1个四分位数68.1分,第2个四分位数(中位数)75.1分,第3个四分位数81.4分,河流健康状况良好,总体呈现形态结构稳定、水文情势震荡、水质较好、生物多样性较低的特征;河流健康水平自西向东呈升高趋势,与河流所处气候环境及水资源利用模式显著相关。针对西北河流对规范标准评价指标存在的不适用等诸多问题,重构了适合西北河流特性的健康评价体系,对理想、健康、亚健康、不健康、病态5个河流健康等级给出明确清晰的定义,并对河流具有的总体功能按照水空间、水循环、水环境和水生物4个方面应用不同指标进行河流属性变化特征描述。验证结果表明,与原评价体系相比,重构的评价体系准则层和主要改进指标的变异系数有合理性改善。

自来水中微量污染物的检测技术及其应用研究

随着水源水污染问题日益严重,自来水中微量污染物的检测成为保障水质安全的关键,本文综述了当前自来水中微量污染物的检测技术,包括仪器检测、电化学传感、光学传感、免疫检测等方法,分析了各自的应用优势与局限性,并探讨了多技术融合的前景。案例分析,指出新型材料的应用与智能数据分析系统在提升检测效能方面的重要作用,提出了提高自来水水质监控精度和响应速度的技术发展方向。

黄山市三阳坑小流域水土保持监测分析

本文以安徽省黄山市歙县的三阳坑小流域为研究对象,采用趋势分析、相关性分析、回归分析等方法,对2008—2022年降水、径流、泥沙数据进行深入分析。结果表明,径流量的年际变化与降水量同步,输沙量的年际变化幅度大于径流量;输沙量年内分配与径流量的年内分配过程基本一致,输沙量主要集中在主汛期5—7月;径流量与降水量、输沙量与径流量之间存在显著的正相关关系,输沙量不仅与径流量相关,且与洪峰流量大小相关;实施水土保持措施后,流域下垫面条件得到改善,输沙量降低,水土保持效益明显,但在高强度暴雨洪水影响下,水土保持措施效益大幅减弱。研究成果可为三阳坑以及河道性状相近的小流域水土流失治理和生态环境保护提供依据。

基于新型电力系统下某航电枢纽工程深化研究

某航电枢纽工程于2014年编制完成可行性研究报告,目前正在进行深化研究。从新型电力系统需求、机组制造水平发展、新科技的利用、人工智能和智慧电厂等方面出发,提出现阶段的创新方案,使项目在满足新型电力系统需求的同时,在维持原投资水平的基础上降低项目单位千瓦的造价。同时还提出了下阶段新增的主要研究内容和技术路线,为后续的深化研究提供技术支持。

长三角绿色一体化发展示范区湖泊健康状况调查与评价

上海市青浦区“蓝色珠链”河湖交错,是长三角一体化发展示范区典型的湖荡区。为全面反映示范区水体生态环境状况,构建示范区特色的河湖健康评估体系,本文以“蓝色珠链”区为例,以《上海市河湖健康评价技术指南(试行)》(DB31 SW/Z 001—2023)为指导,从安全畅流、亲水景美、水质洁净、生态健康和社会服务5个方面开展河湖健康状况调查评价。结果表明,“蓝色珠链”湖荡区健康状况评分为77.89分,处于健康状态,区域水生态环境状况较好,但仍存在水质及富营养化等问题。研究结果可为示范区河湖健康评价、河湖开发保护提供技术参考和决策依据。

全球天然氢勘查开发最新发展态势分析

随着氢气地表异常显示的广泛发现以及对地下氢气成因机制和成藏机理认识的逐步深化,天然氢作为一种清洁能源,因其可能的巨大资源潜力和可再生性,有望成为全球实现能源转型和碳中和的关键能源。通过对全球天然氢勘查开发最新进展的跟踪研究认为:天然氢已成为全球地质与能源领域关注热点,多成因机制下资源调查发现呈点多面广特征,欧美强国持续投入带动全球发展,氢氦地质资源具有“兼探共采”潜力,等等。鉴于我国在天然氢资源发现方面取得的初步进展,以及对成藏条件及有利区带的初步评估,建议我国应尽快开展全国性天然氢资源调查评价工作。

基于Sentinel-2多光谱遥感影像的小浪底水质反演

多光谱遥感技术可根据遥感波段信息反演水质参数,降低监测成本,提高监测速度和质量,为大范围水环境监测提供了一种新的方法。通过分析小浪底水库的Sentinel-2多光谱影像以及采样点实测水质数据,建立了最佳光谱波段的水质参数反演模型,对小浪底水库的化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)和氨氮(NH_3-N)进行了遥感反演,验证了反演模型的精确度和稳定性,并反演了各水质参数的空间分布规律。结果表明:在4种水质参数反演模型中,COD模型精确度和稳定性最高,其次是TP、TN,最低的是NH_3-N,水库出水口和部分边缘COD质量浓度较高,水库中心TN、TP和NH_3-N质量浓度高于边缘处。

微塑料在黄河流域的污染现状与治理研究进展

我国是世界最大的塑料制品生产和消费国,而黄河流域人口密集,其水质安全极其重要。针对黄河流域水体中微塑料,通过调研大量黄河流域微塑料污染相关文献,从微塑料的来源特征、形状与粒径、空间与季节分布特征等方面系统归纳了黄河流域微塑料污染现状,结合不同地区人口密度、地理环境和季节变化进行深入分析,进一步对比了黄河流域和国内其他主要河流微塑料污染状况,结果表明:微塑料在黄河流域的丰度整体呈现西低东高的态势,黄河流域干流微塑料粒径大部分集中在200μm以下,黄河流域枯水期微塑料丰度大于丰水期的。此外,还系统阐述了微塑料的生物毒性及治理技术研究进展。

基于融合注意力机制LSTM网络的地下水位自适应鲁棒预测

地下水水位是旱天污水管网地下水入渗量的重要影响因素,快速精准地预测地下水水位能有效提升旱天污水管网地下水入渗量估算准确度,辅助优化管网病害治理与维护策略。针对目前城市复杂水文预测存在的准确度低、灵敏度低、泛化能力弱等问题,本文提出了一种新的鲁棒自适应水位预测算法。首先,对水文数据进行预处理,解决了数据时间跨度大、噪声多、缺失及异常、非平稳等问题。其次,针对不同输入特征对预测指标的影响,在模型训练阶段提出一种新的空间变量注意机制,可快速识别与水位关联的关键变量,并对输入特征赋予不同的影响权重。然后,针对不同序列长度对预测效果的影响,还设计了自适应时间注意力机制,帮助网络自适应地找出与不同时间序列长度预测指标相关的编码器隐藏状态,以更好地捕捉时间上的依赖关系。在此基础上,以上下文向量作为输入,提出一种融合注意力机制的长短时记忆网络水文预测算法。最后,通过意大利Petrignano水文数据验证了所提算法的有效性,并与GRU、Elman、LSTM、VA–LSTM和S–LSTM等方法进行预测性能比较。结果表明,基于融合注意力机制的LSTM网络在面临大规模、噪点多的复杂数据时有优于其它几种算法的预测效果,表明该算法具有强自适应性和鲁棒性。本文研究结果可以为市政排水策略合理调整、及时控制提供参考。

邯郸山前平原地下水流场演变及其驱动力

20世纪60年代初邯郸山前平原浅层地下水位大幅下降,地下水降落漏斗逐渐形成,地下水流场剧烈演变,采用时间序列分析、相关分析、水均衡等方法,分析了邯郸山前平原浅层地下水流场的演变规律及其驱动力,并计算了1981—2019年各影响因素对地下水流场演变的贡献率,结果表明:1960年以前邯郸山前平原浅层地下水流场演变主要受自然因素驱动,1960年以后地下水流场演变的驱动力由自然因素演化为人为因素和自然因素,地下水源汇项逐渐发生变化;邯郸山前平原排泄项对地下水流场演变的贡献率大于补给项,降水入渗和地下水开采始终是浅层地下水流场演变的主要驱动力;1981—2000年降水入渗补给量和开采量对浅层地下水流场演变的贡献率为80.82%,2001—2019年降水入渗补给量和开采量对浅层地下水流场演变的贡献率为75.79%,浅层地下水流场演变的驱动力趋于多元化。

中国海洋自然资源调查现状与展望

海洋自然资源是国民经济和社会发展的重要保障,也是海洋强国建设和生态文明建设的必要基础。为全力支撑自然资源部履行“两统一”职责(统一行使全民所有自然资源资产所有者职责和统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责),中国地质调查局组织实施海洋自然资源综合调查评价,开展我国重点海域海洋自然资源综合调查与评价试点示范。基于我国已开展的海洋自然资源相关的综合性调查评价数据资料,结合我国重点海域海洋地质、海洋生物、物理海洋等补充调查评价结果,基本查明了我国海洋矿产、海洋能、海洋生物、海洋空间等海洋自然资源的主要特征;通过梳理总结国内外自然资源体系研究进展,基于我国基本国情,以自然资源科学和地球系统科学理论为指导,面向自然资源综合管理为基本原则,结合资源自然属性和国家相关法律法规,初步提出了涉及多学科、多门类的海洋自然资源三级分类体系,从分类体系、空间分层、工作流程等不同角度,提出了3种构建海洋自然资源调查标准体系的方法。下一步,将大力加强地质科技创新能力,加快构建动态海洋自然资源数据库,快速提升海洋自然资源公益服务水平,进一步完善海洋自然资源综合监测体系,推动海洋自然资源工作高质量发展。

定常吸吹气作用下波浪圆柱主动减阻机制

针对圆柱绕流减阻抑振问题,对波浪圆柱采用定常吸吹气主动控制手段,在雷诺数Re=3000情况下,利用大涡模拟数值方法,研究吸吹气方式、方位角(吹吸气装置与来流反方向夹角)、动量系数对波浪圆柱的升阻力特性、时均压力、速度分布、近尾迹流动结构发展及其减阻抑振的影响规律。结果表明:定常吸气控制比吹气控制对波浪圆柱减阻抑振效果更好;定常吸气方位角位于迎风面时波浪圆柱的升阻力系数随动量系数的增大而减小,位于背风面时则呈先减小后增大再减小趋势,这主要归因于定常吸气通过吸收低速度流体延缓流动分离,削弱了尾流的顺流向雷诺应力和横流向雷诺应力,降低了柱体前后表面的压差,波浪圆柱的近尾迹宽度在横向上显著变窄;在适当的吸气动量系数及方位角工况下,Saddle截面近尾迹回流区基本被消除,下游出现“带状涡”,升阻力波动得到了显著控制,平均阻力系数较未受控制波浪圆柱减少83.84%。

基于时序遥感影像的骆马湖水资源调查与分析

自然资源不仅是发展之基、生态之源、民生之本,更是推进美丽中国建设和深化生态文明体制改革的核心载体,同时也是重要的资源性资产。本文旨在探讨宿迁市湖滨新区骆马湖水资源的调查监测,并以自然资源调查监测为背景,采用遥感技术作为主要手段进行水资源调查。研究通过获取骆马湖范围内的Sentinel-2遥感影像数据,对骆马湖水体的空间分布、变化趋势进行综合分析。同时,本文还探讨了遥感技术在水资源调查中的应用价值和优势。研究结果表明,骆马湖的水资源状况有着一定变化和挑战。本研究的意义在于通过遥感手段探讨了积水频率识别和积水范围提取,为水资源调查监测提供了一种快速、高效的手段。此外,针对骆马湖水资源调查监测的研究成果也为其他类似区域的水资源管理和保护提供了借鉴和参考。这对于推动水资源的可持续利用和提高区域生态环境质量具有重要意义。

密云水库上游(北京段)流域水生态健康评价

密云水库是北京市重要饮用水水源地,开展流域水生态健康评价并分析影响水生态健康的关键因素,对于密云水库上游(北京段)流域水生态保护具有重要意义。基于密云水库上游20个小流域生境结构、水质和水生生物数据,结合密云水库上游(北京段)流域生态现状,构建了涵盖生境结构、水质和水生生物的评价指标体系,运用基于熵权法的综合健康指数法对流域水生态健康状况进行综合评价,结果表明:密云水库上游(北京段)流域水生态健康状况总体为亚健康,其中小流域健康、亚健康、一般等级占比分别为10%、65%、25%;密云水库上游(北京段)流域水生态健康状况具有较强的空间异质性,健康等级较高的地区主要分布在白马关河、琉璃河、汤河中游、天河上游,健康等级相对较低的地区主要分布在潮河、白河中下游、汤河下游、清水河、安达木河上游;面源污染、植被覆盖度低、水土流失等是影响密云水库上游(北京段)流域水生态健康的关键因素。

盐城坳陷带典型区域新近系盐城组第Ⅴ承压含水层特征方法研究

盐城市区地处苏北盐城坳陷带,境内的新近系盐城组孔隙含水层深达1000~1300m。前人对400m以下的第Ⅴ承压含水层划分、研究较为粗略。通过岩芯分析、物探、野外调查、水化学分析、数值模拟等多种方法的综合运用,重新划定了第Ⅴ承压含水层的赋存边界,深入研究了区域该含水层的赋存特征,同时计算了其可持续利用资源量。研究成果可为盐城坳陷带其他区域该含水层的研究提供科学的借鉴。

2000—2020年青藏高原产水服务时空分布格局及影响因素

产水服务是生态系统服务的重要组成部分,对生态系统平衡和区域可持续发展具有重要意义.青藏高原是“亚洲水塔”,是我国和亚洲的“江河源”,它提供了大量的淡水资源和产水服务.基于InVEST模型分析2000—2020年青藏高原产水服务时空分布及时空演变特征,利用地理探测器方法探究气候、植被、土壤、地形、土地利用等不同因素对青藏高原产水服务空间分异的驱动机制.结果表明,近20年来青藏高原产水量和降水量年际变化呈波动增加的趋势,且具有明显的空间分异性,产水量高值集中分布在青藏高原东南部,低值区主要分布在柴达木盆地和西部的阿里地区;青藏高原产水服务呈增加趋势、减少趋势和无明显变化的面积分别占79.08%,16.45%和4.47%,年降水量与实际蒸散量的交互作用对产水保持服务空间分异的影响最强.研究结果可以为区域水资源综合利用及合理配置提供科学支撑.

利用重力卫星监测区域地下水储量对郑州“7·20”特大暴雨的响应

在极端降水频发的背景下,如何更好地理解枯竭型含水层对降水事件的响应,是气候变化与人类活动影响下地下水资源管理面临的新课题。以2021年7月20日郑州特大暴雨为例,利用重力卫星在监测大尺度质量变化方面的优势,揭示在长期超采背景下极端降水对区域含水层系统地下水储量变化的影响。研究发现,GRACE重力卫星可以清晰地捕捉到此次降水过程引起的地下水储量增加,重力卫星与水井观测的相关系数为0.84。此次降水过程使研究区(37.91万km^(2))地下水储量累计增加了132.78亿m^(3)(截至2021年11月底)。降水对应的地下水补给系数(地下水补给量与降水量的比值)达到0.36,明显高于历史降水过程的平均补给系数0.19,显示了强降雨过程对区域含水层的独特补给能力。本研究表明,强降水对枯竭型含水层有重要补给作用,重力卫星在评估极端降水事件对区域地下水储量变化影响方面具有潜力。

基于季节性自回归积分滑动平均模型(SARIMA)的埋深特征预测

本文采用某地下水站2019-01-01-2021-07-12内每日的地下水埋深数据,通过SARIMA模型预测未来地下水埋深的数值,并使用2021-08-25-09-27的实测数据进行模型结果验证,最后分析地下水埋深特征。此模型能为已有历史水文资料但数据缺失的区域提供生成高精准预测值的方法,同时为流域水资源管理、水利规划提供依据。

基于InVEST-PLUS模型的陕西省水源涵养量估算及预测

[目的]为估算陕西省水源涵养量。[方法]通过耦合InVEST模型和PLUS模型,计算陕西省2000—2020年水源涵养量,并预测未来2030年土地利用变化下的水源涵养量。[结果]陕西省2000—2020年平均水源涵养量为132.25 mm,空间分布特征为水源涵养量由北向南逐渐增强。从植被类型来看,林地是陕西省水源涵养量的主体,年平均水源涵养量为199.55×10^(8)m^(3);从行政区来看,安康市水源涵养量最大(308.96 mm)。2030年陕西省水源涵养总量为285.16×10^(8)m^(3),相比2020年降低8.68×10^(8)m^(3)。[结论]陕西省未来2020—2030年水源涵养量呈略微下降趋势。