• 2019年第35卷第4期文章目次
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    • 地表水环境数学模型研究进展

      2019, 35(4):1-8. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.001

      摘要 (3173) HTML (0) PDF 1001.53 K (8685) 评论 (0) 收藏

      摘要:简述了地表水环境数学模型,包括水动力学模型、水质模型和水生态模型的发展历史、应用现状及国内外最新研究成果,深入探讨了模型敏感性和不确定性分析、模型模拟精度等应用中被广泛关注的疑难问题,指出模型系统化、综合化和平台化,大数据支撑下的与新兴技术结合创新,以及模型法规化等将成为水环境模拟与预测领域未来的研究热点。

    • 北江飞来峡库区典型流域非点源污染特征分析及模拟

      2019, 35(4):9-16. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.002

      摘要 (2394) HTML (0) PDF 5.37 M (3569) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析飞来峡库区典型流域非点源污染状况,开展社岗流域场次降雨径流水量水质监测试验,采用平均浓度法估算非点源污染负荷量,分析各场次降雨径流污染物特征并计算非点源污染贡献率,应用SWAT模型进行径流及非点源污染模拟。结果表明,径流量对SS、BOD5等浓度和负荷量均有较强的主导作用,TN、NH3-N等初期冲刷效应较为明显,污染物负荷量与径流量的相关性好于污染物浓度与径流量的相关性,各污染物的非点源污染贡献率均达到80%以上。SWAT模型径流模拟的率定期和验证期效率系数分别为0.85和0.73,表明所构建的SWAT模型精度良好。在污染物率定期,雨强较大的典型日污染物模拟效果最佳,污染物相对误差基本在10%以内,而在雨强较小时,TN、TP等均出现较大程度的低估现象;在污染物验证期,由于该时期正处于春耕施肥期,TN、TP模拟结果相对误差较大,且均为低估。总体而言,SWAT模型模拟精度良好,基本能反映该流域非点源污染状况,可为飞来峡库区流域的非点源污染模拟与控制提供参考。

    • 关中地区气象水文综合干旱指数及干旱时空特征

      2019, 35(4):17-23. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.003

      摘要 (2209) HTML (0) PDF 9.65 M (3496) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据陕西关中地区22个气象站和3个水文站1961—2016年的气象水文资料,计算了不同时间尺度的标准化降水蒸散发指数(SPEI)与径流干旱指数(SDI),运用Gumbel Copula函数构建了气象水文综合干旱指数(MHDI),探讨了MHDI的适用性,并分析了气象水文综合干旱时空分布特征。结果表明: MHDI综合了SPEI与SDI的优点,可同时表征月尺度和年尺度的气象干旱与水文干旱;关中地区MHDI序列值有明显的下降趋势,干旱情况逐年加剧;MDHI序列存在变异,年尺度变异点集中于1986年和1990年;年尺度的序列值主周期多集中在20~22 a;泾河流域干旱发生频率最低,为19.11%,北洛河流域干旱发生频率最高,为47.97%,渭河流域干旱发生频率介于两者之间,为26.42%。

    • 黄河上游河道一维河道水温模型和经验公式法对比

      2019, 35(4):24-29. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.004

      摘要 (1775) HTML (0) PDF 1.42 M (2810) 评论 (0) 收藏

      摘要:为对比不同方法在黄河上游水温模拟中的适用性,分别用一维河道水温模型和经验公式法(四次多项式、三次多项式和幂函数)对兰州以上的黄河上游干支流共8个主要水文站日平均水温和月平均水温进行模拟,并采用平均绝对误差、均方根误差和纳什系数对模拟的精度进行检验。结果表明:四次多项式在黄河干流(除黄河沿站)日平均水温模拟中精度最高,幂函数在支流湟水的日平均水温模拟中精度最高;四次多项式适合黄河干流水文站的月平均水温模拟,幂函数更适合于支流湟水的月平均水温模拟;经验公式法在黄河干流日平均水温模拟中精度高于一维河道水温模型,更适合黄河上游干流段的日平均水温模拟。

    • >水资源
    • 基于经验模态分解方法和信息熵的水沙关系研究

      2019, 35(4):30-34. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.005

      摘要 (1810) HTML (0) PDF 3.10 M (1876) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究黄河中游水沙关系及其细部演化特征,利用黄河中游控制性水文站——潼关水文站1919—2015年实测径流量和输沙量资料作为研究数据,采用经验模态分解方法分析径流和泥沙随机变化的复杂性,并运用信息熵理论计算不同时间尺度上径流和泥沙分解序列及原始序列的熵值、径流与泥沙各分量与其原始序列之间的互信息、径流与泥沙之间的互信息。结果表明:潼关水文站径流量与输沙量变化具有显著下降的趋势;径流量和输沙量在一定程度上表现为某种同步变化关系;径流量与输沙量的长周期分量及趋势项互信息较大,因此水沙关系宜采用长周期研究,趋势项分量数据信息阐述原始序列数据信息比较可靠。

    • 金沙江流域云南片水文极小值演变及生态基流保障分析

      2019, 35(4):35-41. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.006

      摘要 (1787) HTML (0) PDF 2.84 M (2394) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于金沙江流域云南片内主要支流1968—2017年水文径流极小值及年月平均流量数据,采用一元线性回归、Mann-Kendall等分析其极小值演变特征,采用Tennant法及地区经验综合分析其河道生态基流,并对其生态基流保障程度进行了评价。结果表明:东北区、西北区为年极小值对应每100km2产流高值区,滇中区为低值区,地区差异显著,东北区年径流极小值呈现显著波动减少趋势,滇中区、中北区及西北区变化趋势不一;主要支流平均仅有47%的年份生态基流得到全部保障,53%年份水文极小值低于生态基流,其中东北区及西北区保障程度较高,滇中区保障程度低;预计东北区受天然来水影响、西北区部分河流受水利水电工程调度影响,生态基流保障压力将逐步加大,滇中区除昆明、曲靖部分河流生态基流保障程度将逐步得到改善外,其他大部分河流将持续处于高压状态。

    • 台风“纳沙”过境期间磨刀门水道咸潮上溯的动力机制

      2019, 35(4):42-48. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.007

      摘要 (1826) HTML (0) PDF 7.98 M (2688) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取典型台风“纳沙”,采用SCHISM模型建立磨刀门水道三维水流盐度数值模型,结合辛普森数(Simpson number)和盐通量机制分析法,研究台风过境期间磨刀门水道咸潮上溯的动力机制。结果表明:台风在短时间引起强烈的盐水入侵,在水道内形成明显的盐淡水分层,进而引发较强的纵向环流;台风期水道中游呈现应变致周期性层化状态,水道中的纵向环流主要是受潮汐应变驱动形成;台风期盐度分布呈现出“双峰”特征,这与台风“纳沙”增水效应引起平流通量转而向陆输送的动力过程密切相关。

    • 太湖流域平原河网分流比影响因素

      2019, 35(4):49-54. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.008

      摘要 (1964) HTML (0) PDF 1.51 M (2357) 评论 (0) 收藏

      摘要:以太湖流域典型分汊河道为例,构建河道二维水动力模型,研究平原河网分流比主要影响因素及其作用机理,并运用岭回归建立了平原河网分流比预测方程。结果表明:平原河网分流比与糙率、支汊过水宽度比、水位差呈正相关关系,与干流流量呈负相关关系,与分汊角度关系复杂;干流流量和支汊过水宽度比是影响分流比的主要因素;构建的多因素平原河网分流比综合预测方程可用于预测平原河网分汊河道分流比。

    • >水环境
    • 平原河网区地下水污染风险评价体系及其应用

      2019, 35(4):55-62. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.009

      摘要 (1688) HTML (0) PDF 5.37 M (2198) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对平原河网地区特征,结合地下水污染影响因素及途径分析,建立了包含地下水本质脆弱性、地表水系和地下工程特殊脆弱性以及污染源荷载3个部分16个指标的地下水污染风险评价体系,并以上海市金山区为例进行案例解析。结果表明:金山区地下水脆弱性较高,中等脆弱以上级别面积达到449.80km2,占评价区面积的70.67%,主要受本质脆弱性和地表水系特殊脆弱性较高影响叠加而成;地下水污染源荷载评价“中”级别以下风险区面积达到555.44km2,面积占比达87.27%,其主要潜在污染源为化工类工业园区及加油站;金山区地下水污染风险整体处于较低级别状态,“中”以下级别风险区面积为553.38km2,“低”级别风险区面积为231.13km2,“高”级别风险区主要集中在金山南部,是该区域较高的地下水脆弱性、密集的工业区等多因素综合叠加的结果。

    • 辽河流域全氟和多氟烷基化合物来源、赋存和风险评价研究进展

      2019, 35(4):63-70. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.010

      摘要 (1826) HTML (0) PDF 1016.58 K (2312) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了辽河流域全氟和多氟烷基化合物(PFASs)的来源及其在地表水、沉积物和生物体内的分布特征及变化趋势。PFASs可通过生产及使用、污水处理厂尾水排放及挥发性前体物质大气迁移降解3种途径进入水环境中。不同环境介质内PFASs赋存现状不同:地表水中PFASs质量浓度随时间呈递增趋势,且以短链PFASs及PFOA为主;沉积物中PFASs质量比随时间呈下降趋势,且以PFOA和PFOS为主;生物体内以PFOS为主。比较分析了PFASs的生态风险评价方法并阐述辽河流域PFASs的生态风险状况,建议进一步加强流域尺度下PFASs的科学研究和管理。

    • 通惠湖水环境治理技术与效果

      2019, 35(4):71-75. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.011

      摘要 (1700) HTML (0) PDF 939.85 K (2365) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对杭州大江东产业集聚区的通惠湖无引水条件、有雨水口接入并且存在底泥污染、氮磷污染严重等问题,针对性地提出了生态挡墙、底泥锁定、微生物强化修复、水生植物修复等水环境综合治理措施。治理前后的水质检测结果表明,水质综合污染指数由治理前的1.63变为0.52~0.61,水质状况由重污染状态提升至轻度污染状态。

    • 改良型透水铺装对弱透水土质地区SS的去除效果试验

      2019, 35(4):76-79. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.012

      摘要 (1725) HTML (0) PDF 3.26 M (1790) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究适用于弱透水土质的改良型透水铺装对典型雨水径流污染物悬浮固体(SS)的去除效果,以嘉兴地区的淤泥质黏土为土基层制作试验装置,以人工模拟降雨的方法模拟并检测不同降雨重现期条件下改良型透水铺装装置削减径流污染物SS的效果,并以常规透水铺装和普通路面作为对比。结果表明:较小的降雨重现期更有利于透水铺装对SS的去除;弱透水土质条件下改良型透水铺装在对SS的去除过程中,不但去除率高于常规透水铺装,去除速率也得到了提高;在降雨重现期1a条件下,改良型透水铺装平均每分钟比常规透水铺装多去除29.82%的SS。

    • >水生态
    • 基于ArcGIS与GAP分析的长株潭城市群水安全格局构建

      2019, 35(4):80-88. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.013

      摘要 (1864) HTML (0) PDF 5.67 M (2787) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决长株潭城市群较为突出的水生态安全问题,基于ArcGIS和GAP分析,构建综合水安全格局并分析其GAP的位置与类型。结果表明:长株潭城市群核心区水安全格局由总面积256km2的3个水生态保护区斑块、总长度654 km的水生态蓝线廊道和总长度516km的水生态绿线廊道构成;洪灾风险和地下水资源被破坏风险是研究区域最突出的水安全问题,其次是湿地生物多样性保护问题;水生态保护区有3个保护空缺GAP和2个修复空缺GAP,水生态蓝线廊道有7个修复空缺GAP,水生态绿线廊道有2个保护空缺GAP和10个修复空缺GAP,它们是水安全格局中决定整体安全水平的“短板”,需要在下一步生态建设中被优先考虑。

    • 淮河流域环境流变化及其对洪泽湖鱼类栖息地的生态影响

      2019, 35(4):89-94. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2019.04.014

      摘要 (2115) HTML (0) PDF 3.41 M (2382) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析淮河流域环境流要素的变化趋势及其对洪泽湖鱼类栖息地的生态影响,以淮河中下游河段为研究区,采用IHA法,将蚌埠水文站1950—2015年径流序列划分为2002年蚌埠闸扩建前后两个时期,采用5种流量事件筛选出32种环境流评价指标,分析了水文变异条件下5种环境事件的生态效应;以鳜鱼为洪泽湖指示鱼类,综合考虑栖息地限制因子,运用PHABSIM模型得到栖息地加权可利用面积-流量曲线,计算了鳜鱼产卵期的生态流量。结果表明:淮河中下游环境流组成趋于单一化,大洪水事件减少,枯水流量增大,高脉冲流量持续时间缩短,出现次数增加,对下游生态环境不利;洪泽湖鳜鱼4—6月产卵期的最小生态流量为300 m3/s,适宜生态流量为550 m3/s;需合理调控环境流,增加鱼类补充和物质循环,并采取湖泊生态修复等措施,维持洪泽湖的生态平衡。

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