渤海湾盆地东营凹陷古近系富碳酸盐页岩沉积微相组合及沉积环境分析

渤海湾盆地东营凹陷富碳酸盐页岩的微相特征识别、划分及其组合方式研究,是揭示相关沉积物沉积成因和空间结构的基础。基于岩心和岩石薄片资料,利用X射线衍射、扫描电镜分析等测试分析技术,通过高分辨率的岩心取样和测试,对东营凹陷斜坡带富碳酸盐页岩开展了岩石矿物学和古生物学等方面的分析。结果表明,该区富碳酸盐页岩内部可以划分出藻席微相、介壳页岩微相等10种微相类型,各类微相通过不同方式叠加构成一系列微相组合,并显示出米级尺度的页岩相变特征。对应于东营凹陷咸水湖泊演化的不同阶段,可划分出浅水蒸发岩微相组合、震荡半深水页岩微相组合和震荡深水页岩微相组合等3种岩石微相组合,这些组合通常由高频振荡背景下湖平面升降旋回控制。东营凹陷沙河街组四段上亚段自下而上,伴随气候的湿热、风化增强、湖平面上升、湖泊盐度降低,震荡深水页岩微相组合占比逐渐增加,浅水蒸发岩微相组合逐渐降低,一系列向上水体变深的沉积旋回记录了东营凹陷中始新世持续沉降和生物—环境协同演化的特点。

环巢湖地区沙河流域污染负荷总量控制及削减措施

针对巢湖污染负荷总量控制的问题,以巢湖二级子流域沙河流域为研究对象,基于对沙河流域水文特征、河道水质受损情况、污染源分布及源强评估分析,建立了陆域污染物负荷与水质定量响应关系,识别了流域重点控制区域,通过水文模拟模型(HSPF)模拟了流域污染负荷总量控制目标值,并制定了污染负荷削减分配方案。结果表明:在工业点源污染、生产区径流污染、村镇生活污水处理严格执行巢湖流域地方排放标准,镇区截污纳管率提高到80%,村镇坑塘治理率达到85%以上等削减措施情景下,各管控区域出口断面水质可达到目标水质考核要求。

浅谈既有霞凝跨沙河桥拆除施工技术

针对既有霞凝跨沙河桥拆除重建施工,结合既有桥梁附近人员密集、民房林立特点,采用大型金刚轮盘锯切割、架桥机移梁,确保既有桥梁安全、无噪声、快捷、高效拆除施工。

基于五元引力减法集对势的溃坝环境影响评价

分析水库溃坝风险的综合影响,诊断识别溃坝环境影响的脆弱性指标。在集对分析原理的基础上,通过改进五元隶属度函数的构造方式,结合五元引力减法集对势及级别特征值,构建了基于五元引力减法集对势的溃坝环境影响评价模型,应用于沙河集水库并进行分析和论证。结果表明,该模型在水库溃坝环境影响中评价结果相比其他评价方法更为合理可靠,且评价结果是一实数值,具有一定的精确性。对评价指标进行诊断识别,其中河道形态、植被覆盖、土壤环境、污染工业4个评价指标是影响沙河集水库溃坝环境评价结果的主要因素。五元引力减法集对势的溃坝环境影响评价模型可为水库溃坝环境影响评价提供一种新的思路。

考虑大气沉降的湖库分区动态水环境容量精细解析

针对面源污染为主的湖库型流域,为建立水质目标管理与污染总量控制之间更精准的响应关系,借鉴日最大负荷总量模式,基于物质量平衡原理提出考虑径流丰枯变化、不均匀混合、大气沉降等影响因素的湖库分区动态水环境容量精细解析方法,包括污染混合区设置、代表水文系列确定、逐日分区水量水质计算。以沙河水库为例,分别以全湖Ⅱ类、主湖Ⅱ类作为水质管理目标,采用2010—2015年代表水文系列对总氮动态水环境容量进行精细解析。结果表明:全湖Ⅱ类、主湖Ⅱ类水质管理目标下沙河水库总氮水环境容量的多年均值分别为36.7 t和99.43 t,若不考虑湖滨混合区,全湖Ⅱ类水质目标下总氮的年水环境容量计算值偏大66.43%;实施水质目标管理的水域面积越大,大气沉降对水环境容量的影响越大;径流年际及年内丰枯变化对水环境容量的影响显著;各分区总氮控制总量占全流域总量的比例与面积比基本一致。湖库分区动态水环境容量精细解析可量化不同因素对水环境容量计算结果的影响,科学解析面源输入型湖库水环境容量的时空结构特征,实现水质目标管理与污染总量分区管控的有机联动,更好地支撑流域水环境的精细化管理。

基于负荷历时曲线法的流域污染负荷特征解析与纳污能力研究——以沙河流域为例

以位于天津的沙河流域为研究对象,以水污染防治攻坚目标作为水质目标(地表水环境质量Ⅲ类),基于沙河桥监测断面2006~2018年水文水质数据,利用负荷历时曲线法(Load Duration Curve)分析不同水文条件下的污染负荷输出特征,分析点源与面源污染对水质的影响,并核算沙河流域总磷、总氮和COD的环境容量与负荷削减量.研究结果表明:沙河桥断面汛期总磷、总氮和COD最大日负荷量均值大于非汛期,有较强的纳污能力;总磷、总氮各月份浓度均超过地表Ⅲ类水标准,COD未超过Ⅲ类水标准.在地表水环境质量Ⅲ类的目标下,沙河桥断面总磷在低流量区未超过水环境容量,在高流量区、中高流量区、中流量区、中低流量区均超过水环境容量,需要削减的负荷分别为0.086、0.011、0.014、0.001t/d;总氮在各流量水平下均超标,高流量区、中高流量区、中流量区、中低流量区、低流量区削减量分别为11.811、4.386、2.327、0.466、0.008t/d;COD在各流量水平下均未超标,无需削减;流量保证率在大于75%区间为中低流量区,水质主要受点源负荷的影响,沙河桥断面在这一流量区间基本满足允许负荷要求,说明沙河流域点源影响较小;流量保证率在小于75%区间为面源污染发生的中高流量区,氮磷现状污染负荷均超过允许污染负荷,需要进行污染负荷削减以满足水质目标,也表明氮磷面源污染对沙河流域水质影响较大.本研究可为基于实测水文水质数据的污染负荷输出特征分析和不同水文条件下流域纳污能力核算提供一定的参考和借鉴.

当代中国天文遗产的保护与利用——以国家天文台沙河科普教育基地为例

就当代中国天文遗产的概念与保护进行探讨,并参考国外当代天文遗产保护的经验,以中国科学院国家天文台沙河科普教育基地为例,思考当代中国天文遗产保护的方法、路径与前景,呼吁全社会增强对天文遗产的认知,让更多承载近代天文学史使命的文物得到更好的保护与利用,成为向公众普及天文知识与传承科学精神的重要载体。

沙河水质环境因子时空分布及污染评价

于2018—2020年春、夏、秋三季对沙河河水进行水质调查检测,并对其作出污染综合评价。采用单因子评价法,并结合相关污染指数分析了污染情况,包括均值和内梅罗综合污染指数,选择总磷、总氮、高锰酸盐指数、BOD 54个监测指标作为评估依据,对沙河河水进行水质评价。结果显示,均值综合指数平均值为0.68,内梅罗综合指数平均值为1.3。综合这两种评价方法,沙河水质环境整体表现为轻度污染状态。

非物质文化遗产豆面印花IP设计研究

围绕河北非遗“沙河豆面印花”的历史故事、技艺工序、特色纹样,打造能够传播非遗技艺、宣传非遗文化、讲好非遗故事的IP形象,并进行文化宣传实践,以此为例进行非遗文化IP形象设计研究。

基于大型预应力矩形渡槽运营期中的有限仿真分析

大型渡槽是南水北调工程中的关键控制性结构,本文针对沙河矩形渡槽结构体型大、受力复杂等问题,运用ANSYS大型有限元软件,对南水北调中线一期工程总干渠沙河渡槽进行了三维有限元仿真分析。汇总了8种在沙河预应力渡槽工作过程的组合工况,分析各工况在输水作用下应力变形分布规律,并分析了各种单荷载因素对渡槽变形的影响。分析结果表明,沙河渡槽结构合理,满足设计要求。为预应力矩形渡槽运营期的设计和施工提供一定的参考依据。

河道生态修复监测指标评价研究

河流生态修复是维持健康河流的重要举措,而生态修复系统评价是生态修复治理效果的重要考核依据。以北京市沙河水库上游生态流域修复治理工程为例,基于现状生态修复效果评价相关研究,选取多元评价指标,增加工程修复前后指标监测,运用数理统计等方法,对监测数据进行评价分析,综合评估沙河水库上游小流域的生态修复效果,分析结果表明,经生态治理修复后的流域,水质有了明显改善,生境种类增多,入沙河水库生态基流量得到保障。该研究方法可为今后生态修复相关研究工作提供参考。

天目湖沙河流域近20年土地利用变化对叶绿素浓度的影响

天目湖沙河流域集饮用、灌溉、旅游、渔业等多种功能为一体,对区域生态安全保障起到至关重要的作用。针对该区域保护与开发并存的实际需求与压力,为研究区域富营养化程度及人类活动对库区主要水环境因子的综合影响,以2001、2011、2021年3个时段卫星遥感影像与叶绿素a浓度监测值为基础数据进行相关研究:①研究时间段内天目湖流域均处于中富营养状态;②根据遥感影像将天目湖流域内的土地类型分为水体、林地、草地、耕地、建筑用地、裸地,其中耕地面积受人类活动的影响增长83%;③分析了各土地利用面积与库区水质目标管理核心指标叶绿素浓度变化的相关性。结果表明:叶绿素a浓度与水体、林地、建筑用地、耕地面积成正相关,与草地、裸地面积成负相关,其中建筑用地、耕地面积与叶绿素浓度的相关系数分别为0.536和0.773,均在一定程度上影响着库区水环境状态。研究结论从流域尺度表明了沙河流域土地利用与水环境保护存在密切联系,可为实施库区系统规划和保护提供重要参考。

天目湖沙河水库水质对流域开发与保护的响应

利用长期水质监测资料,对苏南地区天目湖沙河水库十多年来的开发与保护工作的水库水质影响情况进行了分析.结果发现:大规模放养鳙鱼等不合理的渔业开发对水库硅藻、蓝藻等浮游植物异常增殖有较大的促进作用;在营养盐处于中富营养水平下,利用不同食性鱼类的组合调控,能够较快地抑制浮游植物的异常增殖,但当浮游植物生物量下降到一定程度以后,其控制能力下降,营养盐和气候因子的影响变得更为重要;流域的旅游开发和农业开发都对水库营养盐、透明度等水质指标产生较大影响,特别是坡地大规模茶叶种植等农业开发对水库氮的影响十分明显;春季少雨等气候变化因子对水库氮等营养盐浓度影响较大,但影响是短时段的.研究表明,合理调控水库渔业养殖,控制流域农业、旅游等开发活动强度,减少农业化肥施用量,恢复和扩大湿地等流域营养盐削减途径,是沙河水库水质保护的关键,也对同类水库水质保护具有示范价值.

太湖流域水库型水源地硅藻水华发生特征及对策分析

基于溧阳市天目湖沙河水库2009—2014年的硅藻群落结构及水质调查,以及宜兴横山水库等硅藻水华期藻类和水质调查数据,分析了太湖流域水库中硅藻水华群落结构特征及受气温、水位、营养盐等环境条件的影响.结果表明,太湖流域硅藻水华的主要发生期为5—7月,快速生长期发生在气温为16-26℃期间,当气温超过26℃时,硅藻的生物量开始下降.硅藻的优势属包括针杆藻、曲壳藻、小环藻和颗粒直链藻.其中沙河水库和横山水库中针杆藻是主要危害,其生物量主导了硅藻总生物量.大溪水库有时以针杆藻为主,有时以颗粒直链藻为主.当总氮浓度低于1.0 mg/L的Ⅲ类水上限时,水体氮浓度能大大限制硅藻生物量,当总磷浓度低于0.025 mg/L的Ⅱ类水上限时,也可能对硅藻生物量产生限制.高于此营养水平,硅藻水华的严重程度主要受气温、降雨等因素影响.研究表明,对于处于中营养水平的太湖流域水库而言,硅藻生物量既受气温、降雨、水位等气象水文条件的控制,又受氮、磷、硅等营养盐供给的影响.硅藻水华的防控既要关注气候和气象条件,也要尽量削减氮、磷营养盐入湖通量,维持较低营养盐水平是确保硅藻水华不形成危害的关键.

北京平原沙河凹陷第四纪磁性地层学研究及其新构造运动的沉积响应

北京地区在古近—新近纪时呈"两隆一凹"的构造格局。由于南口—孙河断裂北段第四纪以来的强烈活动,在上述格局上分化出新的第四纪凹陷盆地——沙河凹陷。本次工作在沙河凹陷内开展了钻孔ZK3的第四纪磁性地层研究,结合14C同位素测年结果获得钻孔剖面早更新世、中更新世、晚更新世和全新世地层底板埋深分别为493.8 m、157.4m、87.7 m和7.2 m,建立了钻孔剖面的第四纪地层序列。通过计算ZK3钻孔剖面第四系沉积速率分别为0.19 mm/a、0.11 mm/a、0.70 mm/a和0.63 mm/a。对比分析控盆断裂南口—孙河断裂的活动规律及北京西山的隆升特点,第四纪以来,受到北京西山隆升的影响,控制沙河凹陷的同生断裂南口—孙河断裂强烈活动,并控制了沙河凹陷的演化形成。钻孔地层平均沉积速率所体现的变化规律与山体隆升速率及断裂活动速率具有较好的响应关系。

基于湖库水质目标的流域氮、磷减排与分区管理——以天目湖沙河水库为例

湖库水环境保护在保障生产与生活用水、维系生态平衡、发展旅游等方面发挥着重要的作用.水质目标管理是保护湖库水质的最佳管理办法.本文以天目湖地区沙河水库及其流域为研究区域,建立模型模拟沙河水库流域的水文与水质,评估入库污染通量和主要来源;依据水质目标测算氮、磷污染的容量和减排量,结合土地的生态保护与开发适宜性评估,提出氮、磷污染分区减排和土地管控的对策和措施.研究结果表明,沙河水库氮、磷污染物入库通量分别为206.01和3.29 t/a,面源总氮和总磷分别占总入库量的85.7%和67.5%.不同土地利用类型氮、磷输出强度有显著差异,总氮输出强度依次为茶园>耕地>建筑用地>裸地>草地>退耕地>林地>河湖漫滩,总磷输出强度与地表覆盖度有关,依次为裸地>建筑用地>茶园>耕地>草地>退耕地>林地和河湖漫滩.从氮、磷输移过程来看,沙河水库流域总氮排放量为321.64 t/a,进入河流的为255.53 t/a,在河道输送过程中损失19.4%,最终有206.01 t/a进入水库;沙河水库流域总磷排放量为13.42 t/a,进入河流的为7.90 t/a,在河道输送过程中损失58.3%,最终有3.29 t/a进入水库.不同分区河流氮、磷滞留降解率有很大的差异,中田河总氮、总磷滞留降解能力最强,分别为34.71%和84.31%.2009年的通量计算结果显示,沙河水库总氮达到Ⅳ类水质目标需要的入湖减少量为32.01 t/a,入湖削减比例为15.50%,总氮达到Ⅲ类水质目标需要的入湖减少量为59.66 t/a,入湖削减比例为29.00%;总磷达到Ⅲ类水需要的入湖减少量为0.682 t/a,入湖削减比例为20.70%,总磷达到Ⅱ类水需要的入湖减少量为1.479 t/a,入湖削减比例为44.90%.为了实现基于土地利用的面源污染减排管控,选定植被覆盖度、水源涵养能力、地形坡度、土地利用、氮磷分区贡献量、与道路和村落距离等指标综合评估生态保护价值和开发适宜性,并划定禁止开发区、限制开发区和保护性开发区3个管理分区,最终确定各分区的开发强度限制和管控方式.

基于SWAT模型的北京沙河水库流域非点源污染模拟

该文应用分布式水文模型SWAT,以北京昌平沙河水库流域为典型区开展研究,通过对流域非点源污染的调查、监测和模拟,定量计算和分析了非点源污染时空分布规律。结果表明:该模型在研究区适用性较好(月径流率定期R2=0.85,Nash-Sutcliffe效率系数为0.64;验证期R2=0.77,Nash-Sutcliffe效率系数为0.60),非点源污染占污染负荷总量的30～50%,汛期集中了全年泥沙、总磷流失量的70%和总氮流失量的50%,南沙河子流域是污染负荷的关键区。通过研究不同水文条件、土地利用和管理措施对流域非点源污染的影响,得出结论:非点源污染负荷贡献率随降雨量增加而增加,其偏枯水年贡献率为27.4%,平水年36.7%,丰水年52.3%。若全部排污口实施达标排放、流域内全部农田改为林地,径流量、氮磷负荷量均会减少40%～50%;若实施化肥施用量减半,氮磷负荷可降低20%左右。氮元素不同土地利用单位面积负荷由高到低依次为:果园>农田>草地>林地>城镇用地,研究成果将为流域水资源保护规划提供科学依据。

天目湖沙河水库溶解氧分层的季节变化及其对水环境影响的模拟

溶解氧（D0）是水体能否维持生态平衡的重要指标,是湖泊初级生产力与水动力条件的综合反映.研究DO及其分层的季节变化对认识湖库的富营养化过程有重要意义.本研究以天目湖沙河水库为例,运用西澳大学开发的三维水动力-水质模型-ELCOM-CAEDYM对天目湖的水温、DO和总磷（TP）进行了为期1年的数值模拟.结果表明,模型较好地模拟出了水体温度和DO分层过程以及TP的时空分布,3个指标在水体表层、中层和底层的模拟值与实测值拟合良好,均方根误差分别在1.8℃、1.8 mg/L和0.003 mg/L以内,Nash-Sutcliffe有效性系数均在0.7以上,相对误差均低于10％.沙河水库不同季节的DO垂向分层与温跃层协同变化：冬季垂向混合;春季（4月）温跃层开始发育,底部出现氧不足;夏季（7月）温跃层位于4～10m之间,同时底部低氧区（DO ＜2 mg/L）面积达35％;秋季（9月末）低氧区随着温跃层的消失而消失;冬季再次垂向混合.全湖DO和TP的时空分布表明,南半库区磷的来源主要是外源输入,而北半库区磷的来源主要是由水体底部低氧导致的磷内源释放.DO季节分层还有可能通过影响藻类活动而对水环境造成影响.

北京市沙河水库沉积物重金属分布特征及扩散通量估算

对北运河上游沙河水库沉积物中典型重金属元素的污染特征进行了分析,采用Lars H¨okanson潜在生态风险指数评价了重金属的污染程度和环境风险,并利用一维孔隙水扩散模型(Fick定律)估算了微量重金属在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明,沙河水库沉积物重金属质量比随深度增加均呈现明显下降趋势,以库心区最明显。沉积物中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的平均质量比分别为49.8 mg/kg、42.8 mg/kg、42.9 mg/kg、18.3 mg/kg、167.9 mg/kg,除Pb外均超过北京市土壤自然重金属质量比近2倍。库心区重金属污染最为严重,表层沉积物中Cr、Cu、Ni、Zn质量比分别超过北京市土壤自然背景值2.8、4.3、2.6、5.9倍。各采样点综合潜在生态风险指数(RI)以库心区最大,为49.9,但所有样点RI及均值都低于150,处于低潜在生态风险状态。随深度增加沉积物孔隙水中Cr质量浓度基本保持恒定;As质量浓度呈明显增加趋势,即存在孔隙水中As向上覆水释放;Zn、Ni和Cu质量浓度随深度增加呈下降趋势,并逐渐趋于稳定。Cr、Zn、As、Ni、Cu在沉积物-水界面的扩散通量分别为13.05μg/(m2·d)、-20.89μg/(m2·d)、108.4μg/(m2·d)、-35.67μg/(m2·d)、-5.11μg/(m2·d)。

天目湖沙河水库水质时空分布特征及其与浮游植物群落的关系

基于2012年天目湖沙河水库逐月水质及浮游植物群落结构的监测,采用主成分分析及典范对应分析,对沙河水库水质时空分布特征及其对浮游植物群落演替的影响进行了分析。结果表明,沙河水库透明度(SD)、悬浮物(SS)、高锰酸盐指数(CODMn)、叶绿素a(Chl a)、总磷(TP)、总氮(TN)等主要水质因子既有明显的季节变化,也存在显著的空间分布差异,浮游植物生物量和群落结构也表现出显著的季节演替。从丰度上看,蓝藻门的席藻全年都是优势种,但冬、春季节硅藻门和隐藻门藻类丰度显著增高。从生物量上看,春季的优势种为硅藻门的针杆藻,是沙河水库水体透明度的主要影响因子。主成分分析表明,沙河水库的氮和磷具有明显不同的时间变化规律。典范对应分析表明,水温、pH、溶解性总氮、SD与藻类生物量的季节演替关系密切,蓝藻、硅藻生物量与水温、溶解性总磷呈正相关,与硝态氮浓度呈负相关。研究结果表明,天目湖沙河水库水质时空差异与浮游植物种群结构的时空分布关系密切,降低氮、磷浓度对沙河水库富营养化控制及水质的保护都非常重要,但在不同季节氮、磷的相对重要性不同。农业活动,如茶园的大面积开发及旅游业活动是影响天目湖水质的两个重要因素。