基于SWAT模型的涪江流域土地利用变化的水沙响应研究

[目的]分析涪江流域水沙对土地利用类型变化的响应情况,为流域水土资源规划管理和生态环境建设提供科学依据。[方法]应用SWAT分布式水文模型,采用情景模拟方法构建3期自然情景以及3种极端情景,分析流域1990—2010年的土地利用变化情况以及量化不同土地利用类型对流域水沙的作用程度。[结果](1) 1999—2010年,流域上游以林草地为主,约占流域总面积的46%;中下游主要为农业用地和居民用地,耕地占流域总面积的51%左右;居民用地与未利用地扩张率分别为95.86%和434.43%。自然情景下,流域径流变化率小于5%,侵蚀产沙变化率小于15%。(2) SWAT模型在涪江流域具有较强的适用性,径流率定期和验证期的R~2和NSE分别为0.86,0.85;0.80,0.78,泥沙分别为0.68,0.67;0.68,0.43。情景模拟分析得出具体土地利用类型对径流的影响程度:林地>草地>未利用地,相对于基准期,林地覆被情景减少了35.66%的产流量。对流域侵蚀产沙的影响程度:未利用地>林地>草地,未利用地情景下增加了56.74%的侵蚀产沙量,林地和草地情景分别减少了43.57%和30.04%。(3)基于随机森林算法的自变量影响程度重要性排序结果表明:影响产流量的前3个土地利用类型是耕地、林地、草地,权重系数分别为2.057,2.030,1.148;影响侵蚀产沙量的是草地、耕地、林地,权重系数分别为1.753,1.208,1.003。[结论]除耕地外,径流对林地变化的响应最显著,侵蚀产沙量对草地变化的响应最显著,当土地利用类型向林草地转化时,对流域具有显著减水减沙效果。该研究可为涪江流域未来土地利用结构优化和水土资源的合理规划提供科学依据。

涪江流域日输沙率的时间尺度变化效应

[目的]解析日输沙率与关键环境因子之间的尺度依赖关系,探索有效的预测方法,以应对由于泥沙输运机制的复杂性和水文过程的非线性所带来的预测挑战。[方法]采用集合经验模态分解与自适应噪声(CEEMDAN)方法,分析了西南地区涪江流域4个水文站点控制区域2013—2018年的日输沙率与5个潜在影响变量(流量、降水量、平均气温、潜在蒸散发量和NDVI)间多时间尺度变异特征,识别不同时间尺度下日输沙率与相关变量相互作用关系,在此基础上,对日输沙率作出预测。[结果]CEEMDAN方法成功将日输沙率及其潜在影响变量分解为10-11本征模态函数(IMF)和残差项,揭示出日输沙率在3~730天不同时间尺度上的显著变化。分解后的日输沙率与流量、降水量在各个时间尺度上均显示出显著的相关性增强,而气温、潜在蒸散发量和NDVI主要与长时间尺度的日输沙率显著相关。通过逐步多元线性回归预测日输沙率,模型的预测性能显著,R2值在所有站点均超过0.55。[结论]CEEMDAN方法能够有效揭示输沙率及其影响变量之间的尺度依赖性,为理解河流输沙动态提供了新的视角。

立体的懂:杜甫《江村》细读

根据文献校勘的基本原则,结合近体诗声律以及杜诗早期流传的情况来看,《杜诗详注》和萧涤非《杜甫诗选注》对《江村》第七句的校改均不可取。“事事幽”三字是题旨也是总括,“幽”字是韵脚也是诗眼,“深重的感叹”之类的解释刻意求深,并不妥当。《江村》因其日常化书写、散文化句式、理性精神的滋长诸特征,被目为“开宋”之作,但这只能算作后世的追认,尊重历史的表述应是“学陶”;而尝试用近体七律来表现陶诗《和郭主簿》一类之题材风格,才是杜甫开拓诗世界的不懈努力。遵循立体化的阐释策略,可以披文入情,和作者意图郢质相逢,进而窥知《江村》阐释空间的堂庑之大,嵩华之高。

杜甫诗歌中的黄河书写

黄河是中国诗歌史上的重要母题,自《诗经》开始,递及六朝,至盛唐走向极盛。杜甫的黄河诗歌继承了赞美黄河壮阔气势、传达思乡之情的传统,克绍箕裘,将自然景观与个人情感紧密结合,以黄河喻志向、写时事、表政见,为后世提供了重要的历史价值、审美意蕴和文化内涵。

北宋富弼在青州安置救济黄河流民的救灾创新

通过梳理分析北宋富弼在任青州知州期间救济安置黄河流民的现存公牍文字和相关史料,分析其成功救灾的原因,研究其对北宋传统救灾模式的改革创新,为中国古代救荒史研究和当代救灾工作提供参考。

基于Budyko水热平衡改进方程的淮北平原径流变异归因分析

平原区地表水受大气降水、地下水开采等因素综合影响,水源转化与水循环过程复杂多变,水资源保障能力不足与三生争水严重等问题普遍存在。以淮北平原为研究区,引进有效降雨指标改进了区域年尺度Budyko-Fu(BF)水热平衡方程、进而利用弹性系数法对影响地表水资源量变化的降水、潜在蒸散发等因素的响应敏感度和贡献度作出定量评价。结果表明,所建立淮北平原水热平衡改进方程(BF-NH)模拟蒸散发系列的均方根误差较BF方程降低约50%,可更准确描述降雨等因素对区域实际蒸散发的影响。1956—2021年期间径流深随着区域降雨量增多、潜在蒸散发降低等因素变化,呈现缓慢增大趋势、年增长率约0.40 mm/a。究其原因,区域降水、潜在蒸散发、水储量变化分别贡献73.1%、19.9%、7.0%,区域降水量是影响淮北平原径流变化主导因素。

抚河流域浮游植物群落结构特征及其水生态状况评价

抚河流域水环境质量呈下降趋势,给沿岸供水甚至鄱阳湖生态安全造成巨大压力,亟需开展全流域生态监测与评价,诊断水生态风险。浮游植物作为水生态系统的初级生产者,能表征水生态环境的变化。针对以往抚河浮游植物群落特征研究主要集中在干流和河口等局部区域,以抚河干流和主要支流为研究对象,于丰(2017年7月)、枯(2017年12月)、平(2018年4月)等3个水文期对抚河流域40个采样点的水环境因子及浮游植物群落结构进行了调查,结合浮游植物的种类组成、优势种、密度、生物多样性等对抚河流域水生态状况进行评价,运用冗余分析方法(Redundancy analysis,RDA),分析抚河流域浮游植物优势种与水环境因子的关系。结果表明:抚河流域共检出浮游植物7门171种,浮游植物细胞密度变化范围为8.33×10^(5)-4.43×10^(6) cell·L^(-1),优势类群以硅藻、绿藻和蓝藻为主,颗粒沟链藻极狭变种(Aulacoseira granulata var.angustissima(O.Müller)Simonsen)、针杆藻(Synedra Ehr.sp.)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda(Turp.)de Bréb.)为抚河常年优势种。水温、氮磷营养盐(主要是正磷酸盐、硝氮)以及有机物(主要是五日生化需氧量、高锰酸盐指数)是影响抚河流域浮游植物优势种更替的重要影响因子。生物学评价结果表明,丰水期和枯水期,抚河水体处于富营养状态和中污染水平,平水期,抚河水体处于中营养状态和轻污染水平,但干流的南城县城河段以及下游,支流黎滩河、崇仁河的城市河段处于中污染水平。近10年,抚河水生态状况呈下降趋势,削减流域氮磷、有机物污染是抚河流域水生态环境保护的关键。研究结果可为抚河流域水生态环境保护提供科学依据。

“禹敷土,随山刊木,奠高山大川”歧解辑释录辨析

“禹敷土,随山刊木,奠高山大川”,是《禹贡》全篇的总纲,然语言简奥佶屈,歧义纷繁,大致来说,“禹敷土”不管是大禹形象还是“敷土”义,在历史文化发展过程中,都呈现出神话向人事过渡的痕迹;“随山刊木”主要有刊斫树皮作标志及除木通道两种释义,今人学者更多倾向于二说的综合;“奠高山大川”当为定高山大川作九州的疆界,非定五岳四渎的差秩祀礼,此外还有部分学者释为定山川之名;通过对其古今主要歧解的大致梳理,亦可管窥不同时期注疏者思想的承袭流变。

胡适判断《直隶河渠书》案观点献疑

胡适对于嘉庆年间发起的《直隶河渠书》案用力甚勤,撰文论述了公案的核心问题——《畿辅安澜志》与《直隶河渠书》的关系问题.他提供了两组论据证明《畿辅安澜志》与赵一清、戴震二人以及《直隶河渠书》观点之不同,进而得出两书并无关系的结论.但由于撰文时未能见到《直隶河渠书》,一方面,他不能发现两书虽观点不同却存在一定联系的现象,即《畿辅安澜志》的某些观点实际上是针对《直隶河渠书》而发,可谓"见其异而不见其所以异";另一方面,也不能发现《畿辅安澜志》直接承袭《直隶河渠书》的内容,可谓"只见其异而不见其同".此外,他也没有认识到《畿辅安澜志》的主要作者王锟对于直隶河道事宜会有其自身见解的可能性.通过比勘可知,两书存在直接关系,这也足以反证胡适的观点不能成立.

抚河南昌段底泥重金属污染特征研究

抚河南昌段是指水系从象湖将军闸流入南昌市至滕王阁排出入赣江这一段的河流。对抚河南昌段选择7个采样点采集底泥,分别采用微波消解和五步连续萃取法对抚河底泥中的重金属进行前处理,结合ICP-OES发射光谱仪测定重金属元素的含量。结果表明,抚河南昌段从上游到下游底泥重金属污染总体趋势是逐渐加重;As的平均值1079.835mg/kg,达国家土壤环境质量三级标准的35倍;个别采样点Cu的含量超过国家土壤环境质量二级标准,个别采样点Cr的含量比国家土壤环境质量三级标准的2倍还多。各采样点Cu、Mn的形态分布图很不一致,滕王阁采样点Cu的有机物结合态(S4)最高,占75.55%,Mn的铁锰氧化物结合态(S3)也较高,占50.51%;抚河桥样品Mn的可交换态(S1)最高,占74.68%;各采样点Cu的碳酸盐结合态(S2)都较低,不足20%。残渣态(S5)以将军闸30m(Cu)、司马庙立交桥(Mn)采样点较高,分别为45.40%,45.16%。抚河底泥可用于城市绿化施肥。

保定府河溶解性有机质三维荧光光谱分析(英文)

利用三维荧光光谱法（3D-EEM ）研究了保定府河溶解性有机质（DOM ）的荧光特性，根据三维荧光光谱图中荧光峰的位置、数量及强度变化，荧光峰之间的相关性，初步判断荧光物质的类别、分布和来源。府河水体溶解性有机质主要有类蛋白质和类溶解性微生物代谢产物两类，类蛋白荧光峰 Ex/Em＝225～230/340 nm（A）；类溶解性微生物代谢产物荧光峰Ex/Em＝275/340～350 nm（B）。不同采样时间和采样点，府河水体基本上都存在类蛋白荧光峰和类溶解性微生物代谢产物荧光峰。分析各荧光峰强度与水质指标相关性发现，两荧光峰之间呈显著性相关，表明研究区域中类蛋白质和类溶解性微生物代谢产物具有同源性；DOM两类荧光峰与COD ，T N ，T P ，N H3-N呈显著正相关，表明通过两类荧光峰强度可推测府河污染程度，为府河污染防治和沿河流域生态环境治理提供参考。

成都府南河叶绿素a和氮、磷的分布特征与富营养化研究

通过对成都市府南河上中下游共21个断面叶绿素a和总溶解态氮(TDN)、总溶解态磷(TDP)含量的测定,绘制时空分布图,并应用SPSS 13.0统计软件分析了3个指标之间的相关性,初步评价了府南河的富营养化状况。结果表明,府南河叶绿素a含量不高,磷污染较为严重;相关性分析显示叶绿素a和TDP含量呈显著正相关关系,氮是河水富营养化的主要限制因子;按照叶绿素a的含量判定府南河基本属于贫营养化型,但按照氮、磷含量评价已达到富营养化水平。这对评价城市河流的富营养化状态及生态环境整治和恢复有着积极意义。

基于水热平衡的抚河流域地表径流长期预估

预估气候变化背景下流域地表径流的变化是水资源合理开发与利用的前提。以抚河流域为研究区,从地表径流形成的宏观机理出发,基于水热平衡构建可描述大尺度上气候要素、下垫面要素和地表径流3者之间定量关系的流域尺度水文模型。结合假定的气候变化情况和CMIP5气候变化预估成果,评估抚河流域对气候变化的敏感性,并预估2020—2050年期间抚河流域地表径流的变化。结果表明:1)所构建的抚河流域水热平衡模型对年尺度径流模拟效果较好,且模型参数少,计算简单。2)抚河流域对气候变化敏感性相对较低,气温每升高1.0℃,地表径流减少3.6%～6.3%;降水每增加1%,地表径流增加1.7%～1.9%。3)未来抚河流域表现出增温的特点,2020—2050年多年平均气温相对于1961—1990年增加1.1～2.6℃,多年平均降水量的变化存在较大不确定性。在不考虑与其他模式差别较大的GFDL-ESM2M条件下,未来地表径流将减少10%～11%。

成都府河水体细菌动态变化及耐药性

将府河从都江堰宝瓶口段至望江公园段分设9个监测点,在秋冬、春夏两季分别取水,首次建立由细菌总数、总大肠菌群数及粪大肠菌群数三个微生物学指标组成的体系,对府河两季水质进行对比监测分析,以综合评价水质、分析季节影响因素并反映出污染物来源.以都江堰宝瓶口大肠杆菌耐药率作为背景值,对整个河段的9个采样点分离纯化鉴定得到102株大肠杆菌,用K-B法进行对比药敏试验.结果表明,府河从都江堰段起,穿过成都市区后,至望江公园段细菌总数、大肠菌群数及粪大肠菌群数虽有波动,但细菌总数总体呈增加趋势,春夏季府河营养富集,水质有所降低.府河中大肠杆菌耐药性较小,β-内酰胺类耐药率在0.96%～33.33%之间,氨基糖苷类1.39%～7.84%,氟喹诺酮类11.43%～11.76%,磺胺类复方新诺明为52.78%,其中β-内酰胺类耐药性、氟喹诺酮类耐药性与源头水质有关,其余与医疗机构排放的废水及生活污水有关,此研究为控制成都府河水体中的污染防控提供了理论依据.

廖坊水利工程对抚河流域生态承载力的影响分析

介绍了生态足迹、生态承载力的概念和基于生态足迹理论的生态承载力计算模型。为评价水利枢纽工程对生态承载力的影响,在分析该模型缺点的基础上,采用了资源产出作为生态承载力供给的计算方法。分析了江西省廖坊水利工程建成后,生态生产性土地利用的变化情况表现在灌区和下游保护区的耕地的单位生态生产力提高等方面。最后计算了廖坊水利工程兴建之前的2001年和建成后的2007年的生态承载力。计算结果表明,廖坊水利工程建成后,生态承载力有较大提高,总的生态承载力增加了79 521 hm^2,其中,可耕地的生态承载力增加了74 604 hm^2,由于水库淹没导致生态承载力减少了16 735 hm^2。

府河流域污灌状况及农户对污灌与人体健康关系的认知调查分析

为了弄清府河流域污水灌溉状况和农户对土壤污染的认知程度,为府河流域污灌区农产品产地土壤重金属污染修复提供依据。河北保定府河污灌区已有60多年的污灌历史,通过问卷调查的方法,对清苑县府河流域9个村庄农户及其农田进行实地调查,并对调查结果进行统计数据分析。66.7%的农户主要灌溉水源为地下水,8.33%的农户主要采用地下水和污灌水混灌,25.0%的农户主要使用府河污水进行灌溉,在所调查村庄中有22.2%的村民完全使用府河水灌溉至今;72.2%,83.3%和79.2%的农户不清楚污灌对土壤环境质量,作物产量和人体健康的影响;16.7%,11.1%和10.7%的农户认为污灌可能会对土壤环境质量、作物产量和人体健康产生影响;只有5.56%的农户认为污灌造成的土壤污染会影响土壤环境质量和作物产量;仅有10.1%的调查农户能认识到污灌会对人体健康造成一定影响;另外,仍有5.54%的调查农户未意识到污灌对土壤污染的影响。污灌在府河流域依然存在,污灌区农户对污灌及其与土壤污染的关系认知程度较低,对土壤污染与人体健康的关系重视程度不够。

抚河改道后青岚湖泥沙淤积模型试验研究

抚河改道后青岚湖将由原来的高水位倒灌型改变为吞吐型湖泊,改变了青岚湖的入湖水沙形势。通过悬沙淤积试验研究了抚河改道后青岚湖的演变趋势,研究结果表明：青岚湖区淤积将自上而下发展,在第30年时的淤积发展至青岚湖上段,90年时的淤积发展至青岚湖中段与下段交汇处,138年时的淤积发展至青岚湖下段;淤积发展到150年时,青岚湖淤积基本达到平衡状态,泥沙在青岚湖内落淤明显减少,并且继续向下游输送。青岚湖上段位置的主槽在第48年基本形成,第48年至150年间枯水河槽基本稳定;青岚湖中段因为淤积的发展,河槽演变过程中出现了分支、封堵和切滩等现象;青岚湖下段主河槽将分布在河道右侧。

城市河流水污染总量控制和综合治理研究--以四川省绵阳市涪江河段为例

为了给城市河流水环境管理决策和总量控制规划提供定量化工具,通过四川省绵阳市涪江河段总量控制规划为例,对城市河流总量控制规划进行了研究,包括使用标准指数法进行水质现状评价,功能区划、分河段建立河流水质模型并用VC++编程计算水环境容量,并建立模型对涪江水环境容量价值进行了探讨。研究方法和结果为城市河流水资源的永续利用和实现社会经济的可持续发展提供了定量依据。

基于BP神经网络的抚河水环境质量评价研究

水环境质量评价中,评价因子和评价等级之间是一种复杂的非线性关系。人工神经网络权重因子可以通过学习自动调节,不需要人为设置权重,能较好的处理复杂的非线性关系。通过构建基于BP(反向传播)算法的人工神经网络模型,对抚河水质进行评价。评价结果与模糊聚类方法得出的结果进行对比可发现,神经网络法可以客观、准确的得出评价等级,同时还可以分析出同一类别河段污染程度的不同,实例证明它是一种较好的水环境质量评价方法。

抚河干流浮游藻类群落调查及水质评价

对抚河干流8个监测断面的水质情况及浮游藻类群落结构特征进行了调查分析。结果表明,化学需氧量(COD)、总氮(TN)的水平较高,常规污染指标呈现上游较小、下游增大的特点,污染最重的是高坪点。抚河干流浮游藻类共计39属73种,种类较多的为绿藻门、蓝藻门和硅藻门,分别鉴定出30种、13种和19种。优势种主要有栅藻、针杆藻、颤藻等,均为寡污带和β-中污指示种。Margalef指数与Shannon-Wiener指数计算结果表明抚河中下游水质总体处于中度污染状态,与藻类优势种指示结论相符。