长春市新立城水库氮磷污染源与污染负荷分析

改善新立城水库水环境,确保长春市饮用水源安全,水库污染源与污染负荷的分析研究是基础。通过采用单项指数法对水库丰水期和融雪期水环境质量进行了评价发现,氨氮(NH3-N)和总磷(TP)是水库水质超标的主要污染物。水库氮磷负荷量化选用平均浓度法和水库水质模型法,入库总负荷融雪期NH3-N1 708.0 kg/d,TP 255.0 kg/d;丰水期NH3-N 324.7 kg/d,TP 336.8 kg/d。其中,库周融雪期点源负荷NH3-N30.5 kg/d,TP 8.3 kg/d;库周丰水期点源负荷NH3-N 46.3 kg/d,TP 47.8 kg/d;库周融雪期非点源负荷NH3-N 96.7 kg/d,TP为6.4 kg/d;库周丰水期非点源负荷NH3-N 36.5 kg/d,TP 59.2 kg/d。上游来水是新立城水库主要污染来源,库周非点源负荷明显。为保证饮用水源地水质安全,水库上游流域环境污染治理和库周污染源削减迫在眉睫。

新疆地区季节性融雪洪水模拟与预报研究

新疆春季积雪融化极易引发融雪性洪水,给当地的农牧业生产和人民生活都带来严重影响和财产损失.融雪中包含复杂的水-热耦合过程,融雪水产流机制受冻土影响,融雪洪水模拟与预报十分复杂,一直是水文研究的难点.新疆大学刘志辉研究团队长期开展季节性融雪洪水模拟与预报研究,在积雪特性监测、冻土融雪水产流机制、分布式融雪径流模型以及融雪洪水预警等方面进行了深入研究.首次提出冻土条件下的融雪水的三个产流机制,即冻土未融化时的超渗产流、冻土部分融化时的饱和产流以及冻融期的交替产流;基于热量平衡和水量平衡研制出分布式融雪径流模型,耦合WRF(Weather Research and Forcasting model)模型实现融雪洪水预报;研制出新疆融雪洪水预警决策支持系统,实现融雪洪水预警系统的应用.研究成果有助于融雪洪水模拟的进一步研究,也为政府部门融雪洪水预警决策提供科学依据.

郑州机场能见度变化特征及雾的成因分析

能见度是影响飞机能否正常起降的重要气象条件。通过对能见度的变化特征研究,可以得出能见度在不同季节、不同的天气条件下出现的时间段和持续时间的变化特征。低能见度现象主要是由大雾引起的,分析雾的成因对了解和解释低能见度现象及其变化规律具有重大意义。根据郑州机场实际情况,采用13小时人工观测的数据格式,利用郑州机场1998-2002年的观测资料对郑州机场的能见度进行了统计分析。统计结果表明,郑州机场低能见度现象97%是由雾引起的,其中辐射雾和平流雾引起的低能见度现象占76%,是造成低能见度现象的主要的雾的类型。在影响郑州机场能见度的四种类型的雾中,辐射雾和平流雾发生的频率高,平流雾影响持续时间长,融雪雾对能见度的影响最大。逆温层和低层丰富的水汽是辐射雾和平流雾形成的条件,在今后对雾的预测中,应首先考虑这两个因素。

天山北坡积雪消融对不同冻融阶段土壤温湿度的影响

积雪作为一种特殊的覆被,直接影响着土壤温度、土壤水分分布及其冻结深度、冻结速率等,影响当地的生态水文过程。利用2017年11月1日至2018年3月31日天山北坡伊犁阿热都拜流域的土壤含水率资料,划分土壤不同冻融阶段,结合积雪不同阶段,进而分析积雪消融对季节性冻土温湿度的影响。结果表明:在整个土壤冻融期间,土壤温湿度的变化取决于积雪深度、大气温度和雪面温度的高低,且与其稳定性有关。土壤冻结阶段,土壤温湿度持续下降,表层土壤温湿度受气温影响较大,且波动明显,而深层土壤的温湿度变化平缓;土壤完全冻结时,有稳定积雪覆盖,由于积雪的高反射性、低导热性,影响着地气之间的热量传递,因此土壤的温湿度变化较为平稳,积雪有一定的保温作用;冻土消融阶段,气温回升,积雪消融,地表出露,各层土壤温度随气温变化而变化,且越靠近地表,土壤温度越高,变幅越大,与冻结期完全相反。由于融雪水的下渗,土壤湿度快速增加。进一步分析积雪与土壤温湿度的相关性得出,积雪对土壤温湿度的影响分不同时期,对土壤温度的影响主要在积雪覆盖时,对土壤湿度的影响主要是在积雪消融时期,这对于研究该地生态水文循环及后续融雪性洪水的模拟与预报具有一定的参考价值。

季节性积雪对高山草甸生态因子的影响

在青藏高原东部的一个天然高山草甸上,设置早融、中融及晚融3个融雪部位,每个部位随机设置30个1m×1m的小样方,采用野外测量及实验室测量相结合的方法,研究了不同融雪部位之间生态因子的差异。结果表明:从早融部位到晚融部位,融雪时间逐渐推迟,和早融部位相比,晚融部位的融雪时间延迟了20多天。土壤水份含量在各部位间有明显的不同,从早融部位到晚融部位,水分含量增加了35.9%。土壤营养成分中,总氮、总磷、总钾以及可溶性的氮在各部位间无明显的差异;可溶性的磷盐在3个梯度上的浓度都极低;可溶性的钾盐、钙盐和有机质含量从早融到晚融都呈显著减少的趋势。土壤pH在各部位间无显著的差异。从早融部位到晚融部位,地表温度的日较差有明显的变化,在3月、4月、5月份,日温差的平均值从样地早融部位到晚融部位分别降低5°C、14°C和8.2°C。显然,早融部位的温度日较差较大,冻融交替明显,容易导致草地植物的冻害。

寒区春汛产流预报方法研究

为了解决寒区春汛期径流预报问题,给寒区水资源利用提供指导依据,以嫩江上游库漠屯水文站控制流域为研究区,分析土壤温度、冬季降水、春汛期降水和流域蓄水状态对春汛流量过程和径流量的影响,建立春汛期径流预报方法,为寒区春汛期降水径流预报工作提供技术支持。研究结果表明:寒区春汛过程可进一步划分为融雪期和融冻期两个阶段,其中,-3℃为研究区春汛开始的标志。融雪期径流量与冬季降水和径流起涨阶段的降水之和高度相关,融冻期内退水流量与综合产流系数高度相关。预报方法易于操作,实现了春汛期降水径流模式预报,在研究区取得了良好的效果,融雪期和融冻期模拟结果的合格率分别达到80%和90%,可以广泛地应用到寒区其他流域。

融雪期土壤湿度与土壤温度、气温的关系

以天山北坡军塘河流域为研究区,利用2006年融雪期观测的土壤湿度和土壤温度及气温资料,分析土壤湿度在融雪期的变化情况以及与土壤温度和气温之间的关系,对观测期内10 cm深处的土壤日平均湿度与日平均温度关系进行了拟合,得出回归方程并通过了0.05的显著性检验;对观测期内雪面以上20 cm的日平均气温与10cm深度土壤日平均湿度进行了相关性分析(R=0.78),结果表明,两者之间具有较高的相关性。用比较容易取得的雪面气温与土壤湿度建立关系,或者能够解释土壤内部湿度大致情况,对军塘河流域春季融雪径流的形成和预警,都有现实的参考意义。

天山北坡融雪期土壤湿度特征及其影响因子

以天山北坡军塘湖流域为研究区,测量2009年和2010年该地区不同深度土壤湿度的变化,并对2 a融雪期各土壤湿度进行比较。结果表明:2 a间0 cm和10 cm土壤湿度变化趋势一致,20 cm和30 cm土壤湿度变化差异较大。运用相关分析方法,分析2009年各层土壤湿度与2 m气温、土壤温度及雪深的关系,得出各层土壤湿度变化是气温、雪深和土壤温度综合作用的结果,但在不同时期不同深度土壤湿度所受的影响因子不同。同时分析了2009年和2010年不同土壤湿度特征与融雪洪水洪峰的关系,得出在融雪期,若下层(20 cm以下)土壤湿度变化小则出现洪水,反之则无洪水。其结果为进一步研究融雪径流模型和洪水径流预报提供基础资料。

积雪覆盖下的季节性冻土对融雪水出流的影响

以天山北坡军塘湖流域为研究区,利用2012—2013年融雪期实测逐日积雪、冻土数据,分析季节性冻土的水热状体对融雪水出流的影响。结果表明:1 2012年融雪期30 cm以上季节性冻土的冻融变化经历了稳定冻结期、冻融交替变化期、无冻期3个阶段,其中10 cm季节性冻土稳定冻结期、无冻期分别占融雪期50%和40%。2以2012年、2013年融雪期起始积雪厚度分别为18 cm和30 cm为例,有季节性冻土存在条件下融雪水出流时间比没有季节性冻土存在提前2 d。3不同深度土壤日积温与融雪水出流量均呈负相关,且土壤剖面10 cm以上负相关性最大(R2=0.825)。4季节性冻土延缓了土壤液态水含量的增加速度,使融雪水最大出流提前到来。