内陆水下及近岸地形多源数据获取方法研究及应用

内陆水下及近岸地形数据获取有助于对内陆水域进行综合开发和精细化管理,具有重要的社会、经济和生态意义。针对单一数据获取难以满足复杂地形测量的问题,本文提出一种多源数据获取方法,采用航空摄影、机载激光雷达、多波束和单波束测深系统、人工实测等方法获取多源数据,经数据处理后获取全面覆盖水下、近岸、水陆交接处的地形数据,并以尼山水库为例进行试验应用。结果表明,本文方法既实现了水上水下一体化地形数据的获取,又保证了测量成果精度的可靠性,可广泛应用于大中型水库测量工程,为内陆水下及近岸地形测量提供技术支撑。

尼山水库小流域典型面源污染来源及特征分析

为了研究面源污染对尼山水库水环境的影响,在掌握水库和主要入库河流水质现状的基础上,取样分析了不同土地利用类型(玉米地、花生地、红薯地、核桃林地和村庄地面)面源污染的特点,并通过划定径流小区研究不同土地利用类型(村庄和玉米地)在降雨过程中污染物的流失规律。结果表明:2016—2019年的48个月中,尼山水库富营养化率高达89.58%,3条主要入库河流中,张马河和母庄河总氮(TN)超标严重;玉米地和花生地氮、磷污染严重,其中TN分别超Ⅴ类标准2.05倍和0.93倍,总磷(TP)分别超标1.38倍和3.08倍,红薯地和核桃林地污染相对较轻,村庄地面以有机物污染为主,其化学需氧量(COD_(Cr))在5种不同土地利用类型中最高(32.0 mg·L^(-1));在降雨过程中,村庄和玉米地径流小区的COD_(Cr)、TN、氨氮(NH_(3)-N)和TP流失均呈先上升后下降的趋势,村庄的COD_(Cr)流失浓度为9.0~43.0 mg·L^(-1),玉米地TN的流失浓度为1.38~3.40 mg·L^(-1),TP的流失浓度为0.28~1.25 mg·L^(-1),污染物最高浓度集中在降雨初期。研究表明,土地利用类型对面源污染影响较大,尼山水库小流域面源污染应重点关注小麦-玉米地的氮磷流失和初期雨水的防控。

基于SWAT模型的尼山水库流域面源污染特征分析

本研究通过对尼山水库流域进行实地调查和资料收集,利用SWAT模型估算了尼山水库流域面源污染负荷,分析了面源污染的时空分布特征,识别了尼山水库流域面源污染关键污染区域和关键污染源。结果表明:2015–2018年,流域总氮、总磷入库负荷平均值为264.74 t/a和43.1 t/a,雨季(6–8月)总氮、总磷入库负荷分别占总入库负荷的93.23%、87.90%;尼山水库流域总氮和总磷高流失区集中在张庄镇、尼山镇,其次为田黄镇西南部和圣水峪镇北部;肥料流失是造成尼山水库流域面源污染的主要的人为因素,其中氨氮、总氮、总磷分别占总量的34.52%、39.85%和52.95%。

基于SWAT模型的尼山水库面源污染最佳管理措施研究

为了更好地防控尼山水库的面源污染,采用已构建并通过率定的SWAT模型模拟最佳管理措施在尼山水库流域的减排效果,并分析其削减氮、磷负荷的时空变化特征。结果表明:化肥使用量减少50%、生态沟、植被缓冲带及退耕还林措施对氮、磷具有很好的削减效果,各措施分别对氮、磷的削减量为48.22%和52.41%、36.86%和52.73%、38.31%和51.00%、45.17%和38.53%;各措施对年内丰水期(6-9月)的总氮和总磷的入库削减效果最为明显,对总氮和总磷削减的空间分布影响较大。根据尼山水库流域的实际情况,对耕地多、降雨量大、坡度大的氮、磷流失高风险区应采取削减化肥使用量并布设生态沟、植被缓冲带等工程措施;在氮、磷输出负荷占比较小的区域应实行削减化肥使用量和等高种植等投入成本相对较低的管理措施,并积极开展退耕还林工作。

尼山水库调蓄水工程钢管与PCCP混合管道试压问题探讨

在调蓄水工程管道试压方法的基础上,以泗河流域尼山水库调蓄水工程为例,对管道试验方式、试压参数及试压过程进行了分析探讨。结果表明,钢管与PCCP混合输水管道水压试验是对管道接口、管材及施工质量所展开的全面检查,通过试压过程控制,能有效避免试验压力突变所造成的测试管道管件及阀门损坏,提升安全系数,增强稳压效果。