Approximation of surface-groundwater interaction mediated by vertical streambank in sloping terrains

New analytical solutions are derived to estimate the interaction of surface and groundwater in a stream-aquifer system.The analytical model consists of an unconfined sloping aquifer of semi-infinite extant,interacting with a stream of varying water level in the presence of a thin vertical sedimentary layer of lesser hydraulic conductivity.Flow of subsurface seepage is characterized by a nonlinear Boussinesq equation subjected to mixed boundary conditions,including a nonlinear Cauchy boundary condition to approximate the flow through the sedimentary layer.Closed form analytical expressions for water head,discharge rate and volumetric exchange are derived by solving the linearized Boussinesq equation using Laplace transform technique.Asymptotic cases such as zero slope,absence of vertical clogging layer and abrupt change in stream-stage can be derived from the main results by taming one or more parameters.Analytical solutions of the linearized Boussinesq equation are compared with numerical solution of corresponding nonlinear equation to assess the validity of the linearization.Advantages of using a nonlinear Robin boundary condition,and combined effects of aquifer parameters on the bank storage characteristic of the aquifer are illustrated with a numerical example.

土壤生物工程在河道坡岸生态修复中的研究和应用

土壤生物工程是一项采用存活植物构筑边坡结构，以实现某些工程和生态功能的工程技术．可为河道（流）坡岸的稳定和生态修复提供有效的方法。本文简要地讨论了土壤生物工程的原理、基本种植技术和影响工程植物生长的因素：并给出了活枝扦插．活枝柴笼、灌丛垫以及土壤生物工程与传统结构方法和水生植物全（半）系列技术相结合的工程实例。介绍了我国第一个采用土壤生物工程修复河道坡岸的示范工程，对比了工程实施后河道坡岸5个月来的生境条件和生物多样性的变化。研究和示范工程表明，采用土壤生物工程方法可以稳定坡岸，改善坡岸的栖息地质量，修复河道的生态环境。土壤生物工程方法可以在我国各类岸（边）坡的生态修复中广泛运用。

GIS在河道生态护岸工程中的应用

河岸是具有“四维”特性的水陆交界带．生态护岸工程是保护河岸结构稳定和生态稳定的系统工程．文中主要介绍GIS在生态护岸的规划设计、施工、管理过程中的应用．将GIS技术应用于生态护岸的统筹规划、优化设计、监控管理和综合评估,可以提高设计管理效率,减少施工的生态干扰,为方案选择提供科学评判依据．

河道植被护坡技术

植被在与近地面大气、水流、土壤和其它要素的相互作用中表现出特定的水文机械效应和生态效应,从而能够有效的控制侵蚀。植被护坡因其特殊的作用机理相对于传统的护坡工程有着很多优势。只要遵循科学的设计原则,合理的选择护坡技术,使植被与河坡等要素能尽快融合成一个生态的护坡系统,并能与周围的生态系统和谐共存,就能实现对河坡的生态保护。

河岸缓冲带植被布局对氮流失的影响

河岸缓冲带(Rriver Buffer Strips,RBSs)已被证明能有效拦截水流并去除氮,该研究旨在揭示不同配置缓冲带对脱氮效果的影响。实地布置河岸植被缓冲带,开展地下径流试验。缓冲带设置3种不同植物种类(水曲柳,五叶枫,杨树),和不同宽度(0、5、10、20、30 m),河岸坡度为3%,树木密度为540株/hm^(2)。在此条件下,研究各类河岸植被缓冲带对地下径流铵态氮、硝态氮和总氮的截留效果。结果表明:20 m宽度河岸植被缓冲带能很好地截留各形态氮素。30 m宽度下,河岸植被缓冲带径流水中的铵态氮、硝态氮和总氮的截留率最高,分别为70.4%、67.7%和69.1%。在不同植物种类缓冲带比较中,杨树可显著降低径流铵态氮和总氮浓度,水曲柳可显著降低径流硝态氮浓度。在宽度与不同植物种类的交互关系中,20 m宽度杨树缓冲带对铵态氮和硝态氮的截留率最高,30 m宽度杨树缓冲带对总氮的截留率最高,为62.1%。研究结果可为东北地区中小型河流河岸缓冲设计最大化截留径流氮污染物提供参考。

浅谈湿地植物在河道中的应用

针对河道生态整治中面临的湿地植物恢复和种群优化问题,总结国内外相关研究成果,以典型河道内湿地植物为对象,分析常见湿地植物去除污染物的能力,评估常见湿地植物对行洪的影响,构建适宜的河道生态系统,为今后江西河道生态整治和水生态保护提供理论和实践指导。