Variation Law of Organic Contaminant in Lijiang River

Water environmental capacity of Lijiang River within Guilin city is researched. The relationship among concentration of pollutants and flow rate as well as water environmental capacity of Lijiang River is discussed. The changes of pollutant concentration in past years is analyzed. The results show that there exists a certain value of flow rate corresponding to a certain average concentration of pollutants on the upper and lower sections of the research area. If flow rate is greater than that value, the concentration of pollutants will decrease with the increase of flow. While the result will be the contrary when river flow is smaller than that value, that is to say, the concentration will increase with the increase of flow. To be aware of this regularity is of vital significance in water resource protection and comprehensive utilization[1].

12种水生植物对农田退水氮磷的去除效果

【目的】探究不同水生植物对农田退水氮磷污染物的去除效果,为利用水生植物修复和防治水体污染提供科学依据。【方法】采用水培试验测定12种水生植物茎叶和根的生物量、氮磷含量、氮磷吸收量以及对水体氮磷的去除率,运用筛选指标的平均隶属函数值对12种水生植物去除氮磷能力进行聚类分析。【结果】挺水植物中,水葱、芦苇、香蒲净增生物量较高;芦苇氮吸收量最高达到201.22 mg·m^(-2),香蒲磷吸收量最高达到26.64 mg·m^(-2);芦苇对氨氮、硝氮、总氮、总磷去除率最高,分别达到98.56%、78.93%、80.22%、81.36%。浮水植物中,凤眼莲净增生物量最高;凤眼莲氮吸收量最高达到156.14 mg·m^(-2),睡莲磷吸收量最高达到23.48 mg·m^(-2);凤眼莲对氨氮、硝氮、总氮、总磷去除率最高,分别达到95.63%、76.01%、71.66%、80.58%。沉水植物中,狐尾藻净增生物量最高;狐尾藻氮吸收量最高达到230.75 mg·m^(-2),苦草磷吸收量最高达到26.11 mg·m^(-2);狐尾藻对氨氮、总氮去除率最高,分别达到97.94%、84.93%;苦草对硝氮、总磷去除率最高,分别达到76.32%、79.09%。芦苇、水葱、睡莲主要通过根吸收累积氮磷,其他9种水生植物主要通过茎叶吸收氮磷从而增加生物量去除水体氮磷。水体氮磷去除率与植物氮磷吸收量呈极显著正相关。芦苇、香蒲、狐尾藻为高效净化植物,苦草、水葱、凤眼莲、睡莲、千屈菜为较高效净化植物。【结论】挺水植物芦苇、香蒲、水葱、千屈菜,浮水植物睡莲和沉水植物狐尾藻、苦草对宁夏引黄灌区农田退水氮磷污染物去除效果较好。

基于水情变化的河流生态流量阈值及多时间尺度保障率计算

为加强河流生态流量阈值及保障率计算对天然水文情势变化的适应性,提出了基于水文集合分位数的生态流量计算方法。根据河流长序列实测径流数据,在年际和年内划分不同水文情景,基于生态流量水文集合的中位数和下四分位数确定年内汛期、非汛期生态流量阈值下限,以丰、平水年组的计算结果分别作为平、枯水年组的生态流量理想值,结合生态流量中长期和短期保障率,计算分析河流在不同时间尺度下的生态流量保障程度。抚河下游应用结果表明:综合水情变化的生态流量阈值和多时间尺度保障率分析方法能够更好地适应天然河流年际和年内水情变化,更准确识别河流水文健康状况;丰、平、枯水年组抚河下游年均生态流量阈值下限分别为156.49、90.43、29.54 m 3/s;不同时间尺度下抚河下游生态流量的保障程度均较低,中长期保障率大于短期保障率,中长期和短期保障率分别为63.64%~93.11%、42.50%~91.85%。

引黄滴灌不同含沙率对灌水器堵塞影响和试验研究

灌水器堵塞是影响黄河水滴灌灌水质量的关键因素。对8种不同灌水器与1‰(1 kg/t)、2‰(2 kg/t)、4‰(4 kg/t)3种含沙率进行模拟试验,重点研究了引黄滴灌不同类型滴灌灌水器的流量变化规律和堵塞效应。试验结果表明:灌水器的流量衰减率随着灌水历时的增加而增大,灌水300 h后衰减率整体达到43%~72%;流量衰减率随着含沙率的增加而增大,低泥沙含量时(1‰),75%的灌水器呈现中度堵塞情况,高泥沙含量时(4‰),100%的灌水器呈现重度堵塞。灌水器N-1.6与N-2.0B在3种不同含沙率下的灌水均匀度均达到80%以上,可以满足作物的灌溉需求。灌水器的流量衰减与灌水器的流道长度呈正相关,随着流道长度的增加,灌水器抗堵塞性能降低,流量衰减率增大。流道内沉积泥沙的中值粒径与灌水器设计流速呈负相关,随着设计流速的增加而减小。灌水器流道内0~30μm粒径的沉积泥沙体积比随含沙率的增加而不断降低。研究成果可为解决引黄滴灌灌水器堵塞问题提供参考。

装配式空箱生态护岸在高流速河道防护工程中的应用

针对传统生态护岸抵抗高流速洪水冲刷能力较差的现状,提出装配式空箱生态护岸这一在水利工程领域尚未应用的新形式。通过抗冲刷稳定计算确定抗冲尺寸要求,并对不同形式的构件尺寸、生态效果等进行比选,结果表明:装配式空箱护岸形式在高流速生态型河道治理中优势明显,既能满足抗冲流速要求,又兼具生态效果。结合朝阳市十家子河城区段综合治理工程,对装配式空箱护岸方案进行比选,最终确定生态景观效果更好的阶梯式方块结构,并对其进行设计。装配式空箱生态护岸形式值得在水利工程领域推广,可为高流速生态型河道的治理方案研究提供新的方向。

长喉槽量水堰水位测流断面与流量关系率定研究

通过对长喉槽量水堰在疏勒河双墩子断面和玉门关断面的实地观测与深入分析,运用Winflume软件进行建模和率定,建立了水位与流量之间的关系。结果表明:长喉槽量水堰在不同条件下均能够取得出色的测流效果,表现出卓越的可靠性和准确性。通过对1号和4号长喉槽的流量曲线和流量表进行详尽分析,验证其在设计流量范围内的普适性,1号长喉槽设计流量0~31.7 m^(3)/s范围内均适用,4号长喉槽设计流量0~34.5 m^(3)/s范围内水位流量关系同样适用。研究结果为疏勒河流域长喉槽量水堰提供技术支撑。

若干水文预报方法综述

将现有水文预报方法分为过程驱动模型方法和数据驱动模型方法两大类.过程驱动模型指以水文学概念为基础,对径流的产流过程与河道演进过程进行模拟,从而进行流量过程预报的模型.过程驱动模型近年在中长期预报方面的发展主要表现在对概念性流域降雨径流模型的结构进行改进,以适应较大时间尺度预报的需要.数据驱动模型则是基本不考虑水文过程的物理机制,而以建立输入输出数据之间的最优数学关系为目标的黑箱子方法.数据驱动模型以回归模型最为常用,近年来由于神经网络模型、非线性时间序列分析模型、模糊数学方法和灰色系统模型等的引进,以及水文数据获取能力和计算能力的发展,数据驱动模型在水文预报中受到了广泛的关注.

库姆塔格沙漠东南缘季节性河流(洪沟)水文监测与分析

季节性河流是干旱区不同生态系间物种扩散交流的重要通道,也是维持干旱区生物多样性与生态系统稳定性的重要因子,但我国有关季节性河流水文生态学的研究一直相对滞后,且有关季节性河流水文长期动态的研究报道较少。以库姆塔格沙漠东南缘季节性河流—多坝沟为研究对象,利用自动水位计与人工调查相结合的方法,研究了洪沟内部的长期水文动态特征。研究显示:多坝沟洪水集中在6～9月份,降水是洪水的唯一驱动力。洪水频率、流量与降水季节、降水量、降水强度等因子密切相关。任何时间,单次降水量低于5 mm时,降水无法形成明显的洪水过程;春季单次降水低于16 mm或夏季单次降水低于10 mm时,最大洪水流量均不超过0.3 m^3·s^(-1)。在没有洪水发生时,春秋季节泉水径流量表现为陡涨缓落,而夏季呈现陡落缓涨。该研究不仅为干旱区季节性河流水文监测提供了可行有效的方法,同时为进一步研究库姆塔格沙漠周边的生态水文过程、水资源管理利用及植物生存演化提供了数据支撑。

陈村水道弯道河段建桥影响研究

陈村水道是广州番禺和佛山南海两地的主要行洪通道,也是珠江的主要航道,担负着该地区的潮排、潮灌任务。陈村水道南番大道海怡大桥段为典型弯道河段,建桥前、后大桥所在河段的水位、流速、流态会发生变化。为评价拟建大桥对河道行洪和河势的影响,开展了河床演变分析和模型试验。分析和试验的主要结论为:(1)拟建大桥附近弯道河段相对稳定;(2)建桥后,桥位断面上游壅水最大值为5.7 cm,壅水影响范围在桥位上游600 m之内;(3)拟建桥墩未导致水流动力轴线明显偏移,左岸局部区域可能会发生局部冲刷、淘蚀现象;(4)拟建大桥对西海咀水闸及泵站的影响较小,当西海咀泵站及其扩建工程的泵站排涝时,泵站口门及护坦上落淤悬沙可顺利冲入主槽。

1997—2011年长江徐六泾江段流量与水质变化

将5—9月和10至次年4月分别作为汛期和非汛期,对1997—2011年长江徐六泾江段的流量与水质变化作趋势分析,探讨徐六泾江段水质污染的变化规律及主要原因。结果表明,徐六泾江段多年平均流量为(27 927±4 699)m3·s-1,最高值出现在1998年,最低值出现在2011年。徐六泾江段汛期流量显著高于非汛期,两者的比值为1.73～2.95。非汛期的COD浓度高于汛期,且其年均值与流量呈显著负相关;14 a中COD Mn浓度呈整体下降趋势,且与流量呈显著正相关;BOD5浓度表现为非汛期高于汛期,14 a中汛期BOD5浓度呈下降趋势,但非汛期和年均值变化不明显;氨氮质量浓度范围为0.07～0.83 mg·L-1,一般表现为非汛期高于汛期,并在2002年出现最高值之后趋于平稳;总磷质量浓度范围为0.012～0.450 mg·L-1,其变化趋势同氨氮类似。氮和磷是长江徐六泾江段的主要污染因子。

河流生态与环境用水研究进展

回顾了 2 0世纪 80年代以来 ,国内外在流域生态用水方面的研究进展 .在国外 ,从通过某一生物来确定最小河流流量 ,到考虑生态系统可接受的流量变化 ,取得了一定的研究成果 .在国内 ,对生态需水的研究提出了基本的框架 ,但由于对水生生态环境系统的生化特性、物种关系、食物链、河流和洪泛平原的相互关系等缺乏足够的认识 。

基于改进流量历时保证率法的河道生态需水计算

简述国外河道生态需水计算方法,认为现阶段水文学法最适合于我国河道生态需水研究。河道生态需水与流域生态系统相辅相成,应符合水文气象的季节性特征,适应生态系统对水文条件的季节性要求。生态需水目标与流域水资源开发利用需求以及民众对生态的认识和需求有关。以年历时保证率基本不变,对流量历时保证率法的各月生态需水作修正,体现以丰补枯、水热同步,更符合流域特征,成果与常用方法和评价标准的协调性好。

环境因子对胡杨树干液流动态的影响

[目的]分析胡杨生长期内各环境因子对树干液流速率的影响程度,为干旱区自然植被耗水量的计算提供了新的方法和科学依据。[方法]对塔里木河下游2012单木胡杨整个生长季内树干液流以及空气温度、风速、有效光合辐射强度、空气湿度、土壤温湿度等环境因子进行连续观测。[结果]胡杨在整个生长季内的液流呈单峰波动曲线,有明显的昼夜变化规律;在生长期内,不同的观测尺度下,影响胡杨液流速率的环境因子不同。回归分析结果表明,对于瞬时液流流速,相关性较大的环境因子主要是大气温度、10cm深处的土壤温度;对于日液流量,主要影响因子为太阳净辐射;对于月液流量,主要影响因子为大气温度和太阳净辐射。[结论]研究区内胡杨生长受大气温度和太阳净辐射影响程度较其他因素大,并且回归方程具有很高的拟合精度。

顺直微弯型分汊河道水流的紊动特性试验研究

对顺直微弯型分汊河道的水流紊动特性进行了试验研究,构建了分汊河道的物理模型试验系统,探究了在不同汊道宽度比和上游来流量条件下,水流在分汊河道沿程不同断面的紊动能分布特征.试验结果表明:在平面上,水流紊动最为剧烈的区域发生在支汊进口段凹岸的回流区与凸岸的高流速区之间的过渡地带,表、中、底3层的高紊动区的强度和范围以中层为最大,表层次之,底层最小;在横断面上,紊动强度在分汊前、中、后各有不同,支汊进口段断面的凹岸侧紊动强度最大,其高紊动区等值线由底至表呈现由凹岸倾向凸岸的规律,交汇断面对应岛屿尾尖的区域紊动也较为剧烈;上游来流增大明显增强断面紊动强度,但对紊动能等值线分布特征影响较小;不同支汊宽度比引起交汇断面高紊动能位置的变化,以及支汊进口断面紊动能的量值与位置也有所差异.

引江济巢工程调水规模研究

巢湖为我国五大淡水湖之一。引江济巢工程是加快巢湖水污染综合治理的一项重要工程措施,具有优化资源配置、改善巢湖水生态环境、发展江湖水运、支撑环湖经济圈发展的重要作用。由新辟菜子湖引江线路和凤凰颈现有线路共同构建引江济巢工程体系,规划近期引江规模为300 m3/s,年新增引水量不低于10亿m3。一般年份在满足供水需要外,可以使巢湖与长江间水量交换基本达到建闸前规模,可有效改善巢湖西半湖水质和抑制蓝藻暴发。

漓江桂林市区段水环境自净容量地理信息模型探讨

在较复杂的河流上建立水环境容量模型,用数理方程的方法是不考虑地理的复杂性,用数理统计的方法是不分析成因的,地理信息模型是地理复杂方程,又是地理现象必然性与偶然性相结合的模型.通过分析水环境容量的组成及机理,研究了复杂的岩溶山区河流——漓江在桂林市区段的水环境自净容量,探讨了地理信息建模方法在水环境自净容量计算方面的实例应用,建立了漓江桂林市区段水环境自净容量的地理信息模型,并对其进行了验证.结果表明:地理信息模型方法在计算较复杂河段水环境自净容量时,即是一种较简便的计算方法,又能取得较理想的计算结果.

北太平洋海温与江淮流域汛期流量的关系研究

利用自然正交函数分解法,对北太平洋海温与江淮流域汛期流量的关系进行了研究。结果表明,赤道东太平洋(10°S—10°N、180°—80°W)和西北太平洋(35°—45°N、150°E—140°W及30°N、170°—140°W)的海温变化与江淮流域汛期流量关系密切。当赤道东太平洋海温升高时,江淮流域汛期流量减少,反之则增加。依据这两个关键区的典型场时间系数所建立的流域预报模型,试报效果较为理想,除汉口8月流量预报误差为-10.7%外,其他要素流量预报误差均在±5%左右。

塔里木河下游地区胡杨、柽柳液流变化研究——以英苏断面为例

应用先进的PHYTALK植物生理生态监测系统对塔里木河下游英苏断面胡杨、柽柳的液流流速和相关环境因子日变化进行了监测。结果表明:胡杨和柽柳的液流速率日变化趋势相似,有明显昼夜节律变化,夜晚平稳,白天波动剧烈,呈多峰值;受植株水分储存的影响,液流早晨启动后,液流突然下降,达到一个低值后开始恢复;主要受降雨影响,距主河道100m处的胡杨枝平均液流速率低于距主河道200m处相同直径柽柳枝的平均流速;试验期,影响胡杨和柽柳液流的主导环境因子不同,每个因子都有各自的影响机制;植株液流的变化是植株自身生理调节和外界环境共同作用的结果。

上游工程对分汊河道分流比的影响

影响汊道分流比的主要因素有：两汊的比降、过水断面积、糙率、流速等．此外，分流角、总流量的大小、上游工程等对汊道分流比也有一定的影响．通过模型试验，主要讨论上游工程对分汊河道分流比的影响．

以水流挟沙力和河床演变规律研究调水调沙的主要水沙指标

冲积性河流的河床在输水输沙过程中,调节流量及含沙量和泥沙组成(调水调沙)可以调节河床水力几何形态和水流挟沙力,追求水沙输运和河床演变的相对平衡。在分析水流挟沙力和河槽水力形态规律的基础上,研究调水调沙的流量、含沙量等主要水沙指标,可以解决河道输沙减淤和河槽相对稳定问题。