多时空景观格局对南淝河水质的影响

为分析景观格局对合肥市南淝河水质的影响,基于南淝河流域的土地利用数据和水质实测数据,通过Mann-Whitney U检验、Spearman相关性分析和冗余分析等方法探究了水质的季节性变化以及不同时空尺度下水质与景观组成、景观指数之间的相关性。结果表明:南淝河非汛期水质总体优于汛期,且水质污染指标在空间分布上的离散程度较大。建设用地在非汛期、汛期均与高锰酸盐指数(CODMn)、硝态氮(NO_(3)-N)、氨氮(NH_(3)-N)、总氮(TN)、磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)和总磷(TP)呈正相关,是“源景观”;林地和水域则是“汇景观”。200、300 m河岸带缓冲区为非汛期、汛期景观指数对水质解释率最高的空间尺度,斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)、面积加权平均斑块分维数(FRAC_AM)、周长-面积分形维度(PAFRAC)、散布与并列指数(IJI)、平均欧式最近邻近距离(ENN_MN)是造成南淝河水质污染的主要影响因子。研究发现景观组成和景观指数对南淝河水质均有较大影响,未来的水质管理要从流域源、汇景观的连通性、破碎度、优势度、多样性方面针对性优化。

流域景观格局演变对河流水质的影响——以巢湖流域南淝河为例

景观格局由景观组成、地理特征和景观配置等方面共同组成,流域景观格局演变是河流水质时空变化的重要驱动因素。为探讨景观格局演变对城市地区典型河流水质的定量影响与作用机制,本研究基于巢湖流域南淝河2013年与2023年水质数据和土地利用数据,采用单因素ANOVA检验、层次聚类法探究水质时空变化,通过Bioenv分析、VPA分析等多元统计方法探究在不同时空尺度下景观格局中的各个部分对水质综合营养状态指数(TLI)的解释率以及影响TLI的关键因子。结果表明:2023年南淝河水质优于2013年,总氮、总磷和TLI在2013年显著高于2023年,但不同年份水质的季节差异并不一致。不同时期的调查结果均发现,非汛期景观格局对TLI的解释率高于汛期,1000 m河岸带缓冲区和子流域尺度下景观格局对TLI影响较大。景观组成、地理特征对TLI的独立解释率大于景观配置;景观配置对TLI的影响主要集中在与景观组成、地理特征的联合作用中。在景观组成中,建设用地面积占比、园地面积占比与TLI呈显著正相关,水域面积占比与TLI呈显著负相关。在地理特征中,面积高程积分、地形湿度指数与TLI呈显著负相关。研究认为,未来南淝河流域要限制“源”景观的无序扩张,不可忽视地理特征对河流水质的优化作用,并从景观配置中的“复杂度、破碎度和连通性”等方面着手对城市进行合理规划以辅助改善水质。

安徽引江济淮东淝河船闸项目主体完工

近日,二航局承建的安徽引江济淮东淝河一线船闸改造项目主体完工。该项目位于江淮沟通段的末端,地处淮南市寿县,距入淮口2.5 km,按Ⅱ级船闸建设,闸室有效尺度长280 m、宽34 m,设计通过最大船舶吨位为2000 t。闸室墙采用整体式钢筋混凝土坞式结构,沿闸室长度方向分为15个节段,与蜀山复线船闸并列安徽最宽内河船闸。该项目建成后,将充分发挥引江济淮工程整体的供水灌溉作用,助力沿线地区港口航运发展,推动沿线城市加速融入长江经济带。

引江济淮输水通道西淝河下段河道疏浚技术分析

为研究河道疏浚作业的排泥场分区、退水口设计,在有效保证疏浚作业进度和使循环水流中悬浮颗粒在排泥区充分沉淀的效果。文章以引江济淮输水通道西淝河下段河道疏浚施工为工程背景,总结了排泥场分区、退水口设计的施工技术[1]。在疏浚作业中根据排泥场面积和疏浚工作量进行排泥场分区、退水口设计,解决了疏浚作业过程中,退水水体中悬浮颗粒含量超标的难题,有效地保证了疏浚作业进度,起到了使循环水流中悬浮颗粒在排泥区充分沉淀的作用。

基于Sentinel-2卫星遥感影像的巢湖及南淝河叶绿素a浓度反演

叶绿素a是反映水生态环境污染状况的重要指标,定量反演叶绿素a浓度有助于及时监测水体营养状态变化,对富营养化水体治理具有重要意义。以巢湖及南淝河支流下游为研究区域,利用Sentinel-2卫星遥感数据源,构建其叶绿素a浓度反演模型,探究叶绿素a浓度的时空变化规律。结果显示,构建的深度神经网络(DNN)模型反演精度较高(R^(2)=0.96,MRE=31.62%,RMSE=24.4μg/L)。通过分析减少训练样本量对DNN模型精度的影响,发现训练样本较少时,模型仍具有较高的精度;根据其精度的敏感模型训练样本个数,将训练集按组等分,模型呈现较好的稳定性并具有一定的适用性。分析表明,研究区叶绿素a浓度在时间上呈现夏秋季上升、春冬季下降的规律,在空间上呈现湖区西高东低、局部近岸区分布较高的特点。

沙颍河下泄污水的降解与稀释特性对西淝河取水口水质的影响

为了更有效地控制沙颍河污水的排放,保证西淝河线引水工程的正常运行,基于MIKE11建立了一维水动力-水质耦合模型,以氨氮为水质指标,分析了污水下泄过程中污染物的降解与稀释特性对西淝河取水口水质的影响机制。结果表明:汛前随着支干流量比增加,污染团从主要受降解作用为主过渡到稀释作用为主;汛初下泄的污水主要依靠干流的稀释作用降低质量浓度;当沙颍河在汛前和汛初的下泄污水流量分别大于淮干流量的10%和7%时,取水口水质有超Ⅲ类水的风险;取水口氨氮质量浓度与支干流量比之间存在幂函数关系,二者的拟合效果与污染团受干流稀释程度有关。

高密度电法在河道护坡平台病害体检测中的应用——以南淝河长丰路桥至亳州路桥区段为例

介绍了应用高密度电法在南淝河长丰路桥至亳州路桥区段护坡平台病害体检测中的具体应用。该区段为南淝河合肥市区段(董铺水库下——橡胶坝)环城河道的组成部分,作为河道工程的基础设施,护坡平台对于防洪泄洪、防止水土流失等具有重要作用。受年久水蚀及周边环境变化的破坏影响,护坡平台局部可能存在如含水软弱层、空腔体等病害体,严重威胁到河道工程的坚固安全,急需开展护坡平台的病害体分布检测。通过在长丰路桥至亳州路桥区段左右岸分别开展高密度电法,结合反演成果断面图及现场调查验证情况,按照含水软弱层呈水平低阻层异常、空腔体(未充水)表现为似圆形或陡立带状高阻异常特征详细圈定了该区段左、右岸病害体。高密度电法结果表明:该区段左岸结构完整致密,右岸分布有7段含水软弱层与4段空腔体;可实现测量剖面地层结构的精准划分,自上而下分别为填土及耕植土、粉土、粉质粘土。本次高密度电法探测成果与部分钻探结果吻合较好,验证了高密度电法探测结果的可靠性;另外高密度电法具有高效直观的天然优势,可进一步应用于河道全线的病害体普查,从而为后期的综合防治提供明确方向。

南淝河生态补水水质改善效应试验研究

为改善南淝河水体水质,利用南淝河流域水污染治理和水生态修复成果,通过南淝河生态补水试验率定和验证MIKE11水动力水质模型合理性,分析南淝河在不同生态补水量下水质变化。MIKE11水动力水质模型能够较好地模拟南淝河在生态补水条件下水动力和水环境质量改善的情况。通过条件优化和试算得出,与入河污染物总量相比,生态补水后河道自净能力的贡献占比约14.6%~19.0%,其中河道自净能力增量占比约6.2%~9.4%。研究结果表明,生态补水对南淝河水体水质情况有所改善,但仍以稀释作用为主,河道自净能力发挥的作用有限。

安徽合肥市南淝河防洪标准提高方案研究

南淝河是安徽合肥市主城区的重要河道,也是防洪压力最大的河道之一。为实现远期合肥市中心城区200年一遇防洪标准,在南淝河现状“上拦、中固、下排、边分”的防洪体系基础上,分析研究了上游蔡塘、张桥两水库错峰蓄洪的优化调度方案,通过控制区间支流来水削减干流洪水、降低洪水位,为合肥市城市总体防洪标准提高提供了设计思路。

南淝河不同排口表层沉积物DOM光谱特征

在南淝河15个排口采集了表层沉积物样品，在测定了其中溶解性有机碳（SDOC）含量的同时，采用紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱分析方法，并结合 PARAFAC 模型对沉积物中溶解性有机质（DOM）的荧光组分和来源进行了解析.结果表明：南淝河不同排口表层沉积物SDOC的含量在0.28～0.95g/kg之间，平均为0.63g/kg；老城区采样点沉积物SDOC明显高于其他河段，特别是靠近污水厂尾水排放口沉积物SDOC明显高于其他采样点.南淝河沉积物紫外-可见光吸收系数aλ可以很好表征沉积物DOM含量相对大小，而光谱斜率S275-295和光谱斜率比SR反映出各采样点沉积物DOM中自生源组分的差异；利用PARAFAC模型解析出DOM四种荧光组分，其中较老的自生源腐殖质C2和新近类蛋白C4所占比例高.南淝河不同排口沉积物DOM自生源组分比例存在显著差异，其中老城区排口沉积物DOM以自生源组分为主，而上游排口沉积物DOM陆源组分所占比例较高，雨污排口和污水厂尾水排口虽以自生源为主，但陆源的贡献不可忽略.结果表明，光谱分析方法能够有效表征城市河道不同排口污染源强.

南淝河沉积物有机物污染及其生态风险评价

参照文献报道的提取方法,利用GC和HPLC对南淝河不同河段沉积物中的四种浓度较高有机污染物(苯酚、氯代苯类、多环芳烃(PAHs)和邻苯二甲酸酯类(PAEs))进行了定量分析,结果表明其浓度高低顺序为多环芳烃类>邻苯二甲酸酯类>氯代苯类>苯酚类。与世界各地表层沉积物中有机污染物的浓度进行对比,分析了南淝河各河段沉积物的有机污染现状;与国外生态风险评价标准对比表明,南淝河的沉积物有机物污染(PAHs)较为严重,为高生态风险区。

南淝河水污染现状与可持续发展对策研究

南淝河是合肥市一条主要河流.日益严重的污染,降低了水体使用功能,制约了流域经济社会和环境的可持续发展.笔者在分析水环境现状的基础上,阐述了综合治理的几点措施.

巢湖南淝河口黑水团区流速和溶解氧与Fe^(2+)、S^(2-)浓度的空间关联性

黑臭现象在我国东部地区浅水湖泊频繁发生,已经严重影响环湖地区的社会经济发展.厌氧环境和高浓度Fe^(2+)、S^(2-)是引起黑臭现象的必要条件.本文解析巢湖南淝河口区黑臭水团范围内Fe^(2+)、S^(2-)与DO、流速的分布特性;基于空间计量模型重点探讨了流速、DO和Fe^(2+)、S^(2-)分布的空间关联性.结果发现,水体流动在黑臭水团中主要有两个作用:使Fe^(2+)、S^(2-)和DO彼此产生空间相关性以及通过分散作用改变局部Fe^(2+)、S^(2-)浓度分布;同时流速通过增强复氧间接影响Fe^(2+)及S^(2-)总体浓度的作用较小.流速与Fe^(2+)、S^(2-)之间均满足线性空间滞后模型;而线性回归模型中流速对Fe^(2+)的影响低估了约7%,对S^(2-)的影响则低估了12%.

合肥市南淝河水环境容量研究

根据南淝河的水文资料,选用一维稳态模型来模拟水质。以河段的功能分区情况为基础,利用已建立一维稳态的模型,选择段首控制法,对南淝河主要污染物CODcr,TP,NH3-N三项指标在不同水情保证率下进行环境容量的计算,并结合实际排放情况计算出削减量。南淝河水环境容量的确定,可用于河流的水质模拟和预测,为实施南淝河污染物总量控制提供基础资料,为南淝河水污染控制的管理和决策提供科学依据。

南淝河水环境质量的改进密切值法综合评价

密切值法是多目标决策中的一种优选法,它适用于多测点、多指标的质量评价;水环境是一个多因素、多因子的复合体,因此可以用密切值法来进行评价。文章对合肥市南淝河水环境质量用密切值法进行了综合评价,评价项目取该河14个监测点的主要污染物CODcr、TP及NH3-N等3项监测指标作为评价因子,得出了评价结果并对污染程度进行了排序;与向量模评价法进行比较,结果表明该方法切实可行。

南淝河表层沉积物细菌群落结构特征及驱动因素

为了探讨南淝河不同河段沉积物细菌群落结构特征差异及其主要驱动因素,在对南淝河不同土地利用区域河段表层沉积物的主要理化指标(pH、CEC、TOC、DOC、氮分级形态)进行分析基础上,重点通过Mi Seq高通量测序技术对沉积物中细菌群落结构特征进行了分析,并利用冗余分析(RDA)方法探讨了导致群落结构差异的主要驱动因素.结果表明:沉积物中门水平下优势细菌种群为变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和拟杆菌门(Bacteroidetes);纲水平下除未分类外主要是厌氧绳菌纲(Anaerolineae)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、梭状芽胞杆菌纲(Clostridia)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria),此外ε-变形菌纲(Epsilonproteobacteria)主要在南淝河下游采样点被检测到,说明其在南淝河沉积物生态系统中并不是普遍存在的;属水平下大多为未分类序列,长绳菌属(Longilinea)和芽孢杆菌属(Bellilinea)有优势地位.南淝河不同河段所在流域土地利用方式不同会导致污染物类型、污染源强和沉积物理化指标的不同,进而影响沉积物细菌群落结构,中游城区和工业区段的细菌多样性整体上高于上、下游;RDA分析结果表明,表层沉积物的CEC、TOC、DOC、TP、WAEF-N和IEF-N是导致细菌群落结构特征差异的主要影响因子,其中变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门受TP影响较大,绿弯菌门则受弱酸浸取态氮(WAEF-N)影响较大.

南淝河主要水体污染物空间分布特征与污染源解析

在南淝河水质监测数据的基础上,通过聚类分析,对其主要水环境污染物的空间分布特征进行了剖析,然后采用因子分析法提取影响因子,鉴别污染源并采用绝对主成分多元线性回归分析法计算各影响因子的污染贡献率。结果表明,南淝河整体污染较为严重,通过聚类分析可将南淝河大致分为A、B、C 3类,其中,A类83.32%的污染来源于点源营养物质和点源有机物;B类70.16%来源于点源营养物质和点源有机物;C类71.63%的污染来源于农业面源的农业营养物质和生物化学的影响。

南淝河水污染综合治理对策

针对南淝河流域水污染严重的现象,在对水质现状、水量构成和大量现场调查的基础上,分析了流域内存在的主要环境问题,提出了相应的治理策略,为南淝河水环境达标治理提供理论支持。

南淝河水质S-P模型参数K_1、K_2的估值

对南淝河河流水质S-P模型中碳化BOD衰减系数K1和大气复氧系数K2分段进行了估值。根据实验测定数据,用最小二乘法、图解法和两点法等3种方法对K1进行了估值,应用公式估算法对K2进行了估值,并对估值的结果与南淝河的有机污染状况进行了对比和分析,从而为模型提供准确的参数值,也为南淝河的水污染控制和水质规划提供有益的借鉴。

南淝河旁路人工湿地不同处理单元的浮游植物变化

南淝河是入巢湖污染量最大的河流,为了控制入湖污染,建成了包括5级处理单元的"南淝河旁路多级人工湿地水质净化示范工程"。2013年10月至2014年8月监测了工程各个单元的总氮(TN)、总磷(TP)、化学耗氧量(COD)和浮游植物等多项指标,探究各个处理单元的浮游植物密度和种类组成变化。结果表明:(1)在示范工程正常运转时,浮游植物密度随不同处理单元有明显的下降趋势;2013年10月和12月、2014年3月和8月,从南淝河进水口的2 343 978、157 345、3 729 612、359 867个/L分别降低到表面流湿地的34 240、32 271、187 756、63 950个/L;(2)各月份随处理单元浮游植物种类组成变化波动。比较南淝河进水口与表面流湿地,在示范工程正常运转的2013年10月和12月,蓝藻占比由南淝河进水口的38.16%和39.79%分别减少至表面流湿地的0和10.87%,绿藻由50.94%和24.5%减少至0和6.38%,硅藻由3.67%和32.25%增加至84.38%和75.57%。在示范工程正常运转时,5级处理单元的去藻能力存在差异,沉砂池为(30.71±22.32)%、混凝沉淀系统为(51.40±8.03)%、氧化塘系统的厌氧塘为(17.10±7.94)%、好氧塘为(33.26±12.01)%、潜流湿地系统的垂直流湿地为(81.19±22.90)%、表面流湿地系统为(77.42±27.32)%,而氧化塘系统的兼性塘和潜流湿地系统的水平潜流湿地藻类密度反而增加。浮游植物种类组成变化随各处理单元波动较大,但表面流湿地在示范工程正常运转时,与南淝河进水口相比,蓝藻和绿藻的组成比例大幅度降低,硅藻比例大幅度升高。