漳江口溶解态稀土元素的地球化学特征及影响因素

河口区域稀土元素(Rare earth elements, REEs)的地球化学行为对理解海洋中REEs的循环具有重要意义。本文通过现场调查对2018年9月(暴雨时期)、2019年12月(旱季)及2020年8月(湿季)溶解态REEs在漳江口的分布特征、REEs的主要影响因素及人为稀土元素钆(Gd)污染进行研究。结果表明:漳江口溶解态REEs在不同时期的分布及分异存在显著差异,溶解态REEs含量暴雨时期>旱季>湿季。暴雨时期溶解态REEs主要呈现轻/中稀土相对富集及Ce正异常现象,而旱季及湿季溶解态REEs主要呈现重稀土相对富集及Ce负异常现象,颗粒物-水作用是不同时期溶解态REEs含量及分异存在差异的主要原因。Gd在不同时期均呈现正异常,暴雨时期、旱季及湿季人为Gd占比分别为18%~29%、26%~69%及22%~60%,推测Gd污染可能受河口上游医院核磁共振造影剂使用的影响。以上研究表明暴雨导致的颗粒物释放对河口溶解态REEs具有显著的贡献,今后研究需要重视特殊事件(如暴雨)对河口溶解态REEs来源和收支的影响。漳江口上游的人口密度相比全国其他地区较低但存在较为严重的人为Gd污染,说明我国其他河口人为稀土污染及来源也应引起广泛的重视。

梯级水库运行期设计洪水及水位联合优化调控变革与启示

我国水资源时空分布不均,年际、年内变差大,洪涝和干旱并存,流域防洪与兴利需求并重。随着大规模水库群建成投运,流域下垫面条件及产汇流机制明显变异,水库及引调水工程运行等人类活动对设计洪水影响显著,梯级水库群运行管理中如何分析和应用设计洪水成为亟待解决的新问题,水库群联合优化调控、水资源高效利用的现实要求十分迫切,已列入中国科学技术协会2023年十大产业技术问题。经过多年探索实践,我国在梯级水库运行期设计洪水及水位联合优化调控方面已取得一定研究进展和成果,但仍存在对暴雨洪水季节性变化规律认识不足、梯级水库群系统中各水库运行相互影响考虑不足、现代水文气象实时预报信息运用不足等问题,亟须系统开展运行期设计洪水及水位联合优化调控体系研究,实现风险可控条件下水资源高效利用,保障防洪安全、供水安全、能源安全、生态安全,推进新阶段经济社会高质量发展。

水库汛限水位动态控制方法研究发展现状

水库汛限水位动态控制,适应了当今经济发展对水库的防洪安全与供水保障所提出的更高要求,是缓解水库防洪与兴利之间矛盾的有效措施之一。回顾了水库汛限水位动态控制新理念的提出,系统评述了汛限水位动态控制方法的研究现状,介绍了各种控制方法的要点及适用条件,并对尚需深入研究的关键性理论方法进行了展望。

基于NSGA-Ⅱ方法的三峡水库汛末蓄水期多目标生态调度研究

为充分发挥三峡水库的经济效益和生态效益,建立了以三峡水电站发电量最大和下游河道适宜生态流量改变度最小为目标的水库优化调度模型,基于生态水文学法量化了下游河道适宜生态流量。为有效求解多目标优化问题,引入带有精英保留策略的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)作为调度模型的寻优算法。通过比较2015年调度期内三峡水库优化调度方案和现行调度方案的发电效益和生态效益表明:提高生态流量改变度0.63%可使发电量增加2.32%,降低0.58%的发电量将生态流量改变度降低8.86%。该算法避免了对多目标进行加权求解的盲目性,能获得多个兼顾两个目标且分布均匀、收敛性较好的优化调度方案,为决策者提供了多种可行的选择。研究成果为三峡水库蓄水优化调度提供理论依据和具体方案参考。

黄河下游汛期平水期河槽冲淤调整分析

对黄河下游汛期平水期的水沙特点及其对河槽冲淤调整的影响进行了分析,结果表明:汛期平水期进入黄河下游河道的平均含沙量小于15 kg/m3、水沙搭配系数小于0.012 kg.s/m6时,下游河道以冲刷为主,反之则以淤积为主;从长时段看,汛期平水期下游主河槽处于淤积状态;汛期平水期进入下游的水量、沙量较少,对下游河道的冲淤影响相对较小;虽然汛期平水期冲淤量绝对值相对较小,但是其冲淤调整均在主河槽内进行,会对黄河下游防洪产生一定影响。

已建水库正常蓄水位调整论证技术初探——以杭州市青山水库为例

正常蓄水位确定是新坝设计过程中必不可少的一环,而已建坝正常蓄水位调整是近年来逐步出现的新事物,水库作为社会经济发展系统中的重要组成部分,可能牵一发而动全身,正常蓄水位调整论证技术也具有一定的特殊性,通过工程案例积累相关经验,完善技术体系,对于类似工作具有参考价值。采用水文水资源、大坝安全、社会学及成本效益理论等,对杭州市青山水库正常蓄水位调整论证技术进行初步探索,提出正常蓄水位调整论证的必要性、水资源需求、入库径流、可行性、风险效益、调度运用方式等分析模式,集成创新地提出正常蓄水位调整论证分析框架和技术路线,成功应用于杭州市青山水库正常蓄水位论证。经分析,青山水库正常蓄水位提高的必要性和可行性均已具备,提高2.00 m水位达到25.16 m可增加蓄水量1879万m3,可作为推荐方案。

桓仁水库汛限水位动态控制决策支持表研制

针对水库汛限水位动态控制方案的具体化和可操作性问题,依据水库调洪计算原理和流域水量平衡原理,研制了桓仁水库汛限水位动态控制决策支持表.由此套表,即可根据实时和预报的水雨工情信息,确定面临时刻允许控制的库水位值及控泄流量等,方便水库调度技术人员和决策人快速查算、决策.该研究方法可供我国调节性能较高的大型水库(水电站)汛期洪水退水段库水位实时控制借鉴参考.

动态控制汛限水位对大坝泄流能力风险率的影响

研究动态控制汛限水位对漫坝风险的影响有着极其重要的意义.考虑了漫坝风险的水力不确定性因素,通过建立MC分析模式,对柘林水库动态控制汛限水位对水力风险率的影响进行了研究.结果表明,提高汛限水位会加大漫坝概率;当汛限水位小于64.426 m时,调洪最高水位大于校核水位70.130 m的风险率为0;当64.430 m>Z汛i>64.426 m时,随着汛限水位的不断上升,风险率逐渐递增,二者呈线性关系;汛限水位为64.430 m时,风险率发生突变.

三峡升船机上下游水情分析及运行应对建议

三峡升船机布置在三峡枢纽左岸,北侧与三峡船闸相邻,右侧与三峡电厂毗邻。与国外升船机布置在人工运河上相比,三峡升船机布置在天然航道上,且地处三峡船闸和三峡电厂中间。受枢纽防洪调度、发电调度及三峡船闸运行的影响,不同时期的水情变化对三峡升船机的运行会产生不同程度的影响。对三峡升船机全年不同时期的上下游水情特点进行分析,并采用数据统计分析的方法分析水位变化对上下闸首工作门门位调整的影响及水位波动导致的水位变幅超限及调整船厢水深次数增加的规律。最后,从运行管理的角度提出加强与调度部门的联系、加强水位数据的运用分析及进一步探索运行操作技巧3个运行应对建议,以期提高运行人员对水位变动的应对水平。

浮石水电站汛期运行水位的研究

本文通过对汛期运行水位的主要控制因素进行分析及对几个可能的汛期运行水位进行计算，论证了浮石水电站汛期运行水位从１１１．００ｍ提高到１１２．００ｍ的必要性及可行性。

三峡库区营养性污染物总磷数学模型的建立和验证

建立数学模型研究并验证三峡库区水体富营养物质-TP的变化规律,对修复长江受污染水体,保持水质具有十分重要的意义,也同时为水源治理、水环境保护提供了科学依据。该文主要分析平水期、枯水期条件下三峡水库水体中TP的变化。

鄱阳湖典型湿地土壤-植物系统重金属沿湖向富集及迁移转换特征分析

特殊的水文节律导致鄱阳湖形成面积较大的周期性环湖消落带,大量的营养物质和污染物极易在消落带中发生沉积,选择鄱阳湖典型河口型消落带,沿湖向按照不同植被类型设置采样断面,采集土壤-沉积物和优势植物样品(不同组织),分析不同时空下土壤/沉积物和优势植物体中重金属(Cr、 Ni、 Cu、 Zn、 As、 Cd、 Sb和Pb)的含量特征及富集水平,并进一步分析土壤-植物系统中重金属的迁移转换特征,揭示鄱阳湖典型消落带土壤-植物系统重金属迁移转换的影响因素.结果表明,消落带土壤/沉积物重金属含量沿湖向表现为明显的分布规律,呈现为先升高后降低的分布特征,即季节性淹水带土壤/沉积物是重金属富集的主要地带,Cu、 Pb和Sb在土壤/沉积物中的富集水平较高,其中Cu和Sb为显著富集(EF>5);潜在生态风险结果表明季节性淹水带总体处于轻度生态危害水平(70≤RI<140),显著高于淹水带和未淹水带.消落带沿湖向带状分布的优势植物体中重金属含量并未表现出显著的空间分布特征,但表现为显著的季节差异,生长季(4月)优势植物体内重金属具有较高的含量水平,重金属不同介质和组织的分配大体遵循基质>根部≥地上部分的分布特征,但根部Cd含量显著高于沉积物/土壤中Cd的含量,Sb含量在三者间差异不显著.消落带优势植物生物富集因子(BAF)与转移系数(TF)并未表现出明显的空间分布规律,其中未淹水带茵陈蒿具有较高的BAF和TF值;利用RDA综合排序发现,pH、有机碳、株高和铁锰氧化物是影响土壤-沉积物-优势植物迁移转换的关键环境因子.研究结果可为鄱阳湖典型湿地生物多样性和重金属污染防治提供科学依据和理论支撑.

水库汛限水位调整风险评估系统设计与开发

采用风险率增量法、可能最大风险率方法两种汛限水位调整风险评估计算模型,利用Java语言、JSP、Flex技术、Hibernate数据库访问技术、SSH系统架构、ExtJs等目前较为先进的计算机技术设计并开发了标准、通用的水库汛限水位调整风险评估系统.主要介绍了系统的体系结构、功能模块和关键技术.