• 2020年第36卷第4期文章目次
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    • >特约专家论坛
    • 水文站流量在线监测方法研究进展

      2020, 36(4):1-7. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.001

      摘要 (5192) HTML (0) PDF 284.41 K (7991) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析现有水文站流量在线监测实现途径的基础上,综述了流量在线监测中流速面积法和水力学法的最新研究进展。依据通过局部流速计算断面流量原理的不同,将基于流速面积法的水文站流量在线监测方法分为指标流速法、流速分布模型法和表面流速法3类。并对比分析H-ADCP法、V-ADCP法、二线能坡法、雷达法、粒子图像法、量水建筑物法及水工建筑物法的优缺点,指出在提高在线监测精度、改善稳定性和促进应用3方面应进行进一步深入的研究。

    • 基于鱼类栖息地需求的雅鲁藏布江中游环境流量计算

      2020, 36(4):8-12. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.002

      摘要 (1400) HTML (0) PDF 1.90 M (2127) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对水利工程影响下,河道下游天然水文情势改变造成鱼类产卵场面积减小和质量降低等潜在生态问题,通过数值模拟与统计建立拉萨裸裂尻鱼产卵期栖息地适宜度模型,采用栖息地模拟法计算了雅鲁藏布江中游藏木水电站坝下米林—尼洋河汇口处38.9 km河段的环境流量。结果表明:拉萨裸裂尻鱼产卵期适宜水深为0.7~1.0 m,适宜流速为0.4~0.6 m/s;研究河段内拉萨裸裂尻鱼产卵期环境流量为432 m3/s。

    • 基于MBFG分类法的长江江苏段浮游植物生物完整性评价

      2020, 36(4):13-20. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.003

      摘要 (1269) HTML (0) PDF 1.37 M (2465) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据2016年7月至2017年4月对长江江苏段6个采样点浮游植物现状的逐季调查结果,基于浮游植物MBFG分类法进行参数筛选,构建浮游植物生物完整性指数。选取人类干扰较小的采样点作为参照点,对候选参数进行判别能力和相关性分析的筛选,得到构建浮游植物生物完整性指数(P-IBI)的9个核心参数,采用比值法统一参数量纲并确定分级评价标准,对长江江苏段进行水生态健康评价。结果显示:P-IBI在空间上呈“N”形变化,镇江与南通断面得分较高,而江宁、栖霞和江阴断面得分较低;P-IBI与水温、高锰酸盐指数呈显著负相关,与透明度和溶解氧呈显著正相关;Ⅲ类功能群的生长繁殖对P-IBI有重要影响,其大量繁殖会造成水生态系统状况恶化。

    • >黄河流域高质量发展
    • 基于PSR模型的三门峡库区湿地生态系统健康评价

      2020, 36(4):21-25. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.004

      摘要 (1320) HTML (0) PDF 1.04 M (1225) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评价三门峡库区湿地生态健康状况,基于PSR模型,从压力、状态、响应3个层面构建了包括人口密度、水体面积、湿地管理水平等15个指标的湿地生态系统健康评价指标体系,采用层次分析法和模糊综合评价法计算指标权重和指标隶属度,将湿地生态系统健康状况划分为“健康、亚健康、脆弱、病态、疾病”5个等级,根据综合评价指数确定三门峡库区湿地生态系统健康状况。结果表明,2017年三门峡库区湿地生态系统健康综合评价指数为0.696,处于“脆弱”等级,接近“亚健康”状态;压力、状态、响应3个目标层中,状态层的约束性最强(0.5485),响应层次之(0.2410),压力层最弱(0.2105);在15个评价指标中,物质供应、生态环境恢复、科研娱乐和湿地受胁迫程度是影响三门峡库区湿地生态系统健康状况的主要因素。

    • 基于Landsat遥感影像的黄河三角洲东营段海岸线变化分析

      2020, 36(4):26-33. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.005

      摘要 (1209) HTML (0) PDF 5.81 M (2077) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于Landsat遥感影像数据,利用平均高潮线法提取了1986—2015年的海岸线,运用GIS技术分析了黄河三角洲东营段面积的淤蚀变化、海岸线迁移特征及其时空变化规律,以及淤蚀变化与入海水沙的关系。结果表明:1986—1997年黄河三角洲东营段处于持续蚀退状态,蚀退面积约为180 km2;1997—2006年淤积后面积相对稳定,2006年面积和1986年相差不大;自2008年开始呈现轻微蚀退状态;蚀退速率和淤积速率最快的时段分别为2011—2013年和1997—1999年。海岸线时空变化特征显著,黄河入海口段变化最为剧烈,海岸线方向和形态不断变化,向海延伸;东营港及邻近岸段区域面积基本稳定;刁口段、莱州湾岸段年间淤进和蚀退交替进行,总体上均处于蚀退状态。黄河三角洲东营段海岸线变化主要受黄河流路变化、入海水沙和海水侵蚀的影响,黄河调水调沙工程的长期实施对于近年来河口海岸线的变迁具有深刻影响。

    • 基于和谐论的黄河兰州段河道采砂影响评价

      2020, 36(4):34-39. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.006

      摘要 (1092) HTML (0) PDF 294.80 K (941) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对黄河兰州段河道采砂带来的安全问题,从河势稳定、防洪安全、水环境安全三方面建立河道采砂影响综合评价指标体系,采用改进的G2法和CRITIC法对评价指标进行主客观组合赋权,基于和谐论建立评价模型对2013—2018年黄河兰州段河道采砂影响进行了综合评价。结果表明,黄河兰州段河道采砂对河道安全及水环境安全带来不利的影响,在一定时期内需要对黄河兰州段河砂开采进行控制和预防,以避免对河道安全及水环境安全造成进一步的破坏。

    • 贾鲁河郑州段水质评价和污染源解析

      2020, 36(4):40-46. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.007

      摘要 (1597) HTML (0) PDF 1.09 M (4295) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年7月(有引水)和9月(无引水)分别对郑州贾鲁河水系9个断面进行了采样分析,采用综合水质标识指数法和因子分析法分别进行水质评价和污染来源分析。结果表明,贾鲁河郑州段上游水库综合水质为Ⅱ类或Ⅲ类,中游湖泊水质为Ⅳ类,下游为Ⅳ~劣Ⅴ类;索须河和七里河水质分别为劣Ⅴ类和劣Ⅴ类并黑臭;通过杨桥干渠向贾鲁河引黄补水只能暂时改变最近受水区的水质,对出郑州断面水质无明显影响。2个因子可解释5个水质指标的信息;在干流下游和支流,第一污染因子代表性指标TN、TP、NH+4-N主要与市政污水处理厂排水相关,第二污染因子代表性指标CODCr和CODMn主要与未处理污水相关;贾鲁河上、中游主要为面源性和内源性污染。

    • >水资源
    • 基于碳足迹的区域水资源优化配置模型

      2020, 36(4):47-51. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.008

      摘要 (1433) HTML (0) PDF 982.07 K (1855) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决城市发展和生态低碳之间的矛盾,将碳足迹引入水资源配置,将缺水率和供用水过程碳的净排量最小纳入总体目标函数中,设置水源供水量、碳排放量、引提水量、生态需水量、最小供水保证率和非负约束6个约束条件,构建基于碳足迹的区域水资源优化配置模型,采用基于理想点和遗传算法的多目标规划方法进行求解,并以徐州市丰县为例,进行水资源供需平衡分析测算,结果表明,2030年丰县预计可减少缺水率6.2%,可实现碳减排5.8%。

    • 基于图论的强人工干扰流域综合连通性量化的改进方法

      2020, 36(4):52-59. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.009

      摘要 (1191) HTML (0) PDF 3.12 M (1215) 评论 (0) 收藏

      摘要:将交通运输学中的图论模型和景观生态学中的网络分析方法引入流域连通性优化中,提出两种适用于强人工干扰流域格网状水系综合连通性量化的改进方法:网状水系连通性指数(reticulate connectivity index,RCI)法和河网综合连通性指数(comprehensive connectivity index,CCI)法,应用于清潩河流域连通性优化。结果表明:两种方法对单一闸坝重要性的量化在趋势上具有一致性,优化后清潩河流域CCI值从现状的26.13提高至38.34,连通性改善效果显著;改进后的RCI和CCI均可用于网状水系连通性的量化及恢复。

    • 考虑天然水文情势的水库调度图优化

      2020, 36(4):60-67. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.010

      摘要 (1243) HTML (0) PDF 2.38 M (1304) 评论 (0) 收藏

      摘要:以河流整体水文改变度最小为生态目标,广义缺水指数最小为经济社会供水目标,构建了考虑天然水文情势的水库调度规则优化模型。以三亚市大隆水库为实例,基于NSGA-Ⅱ优化算法进行模型求解,得到大隆水库调度规则优化方案,分别从经济社会供水和生态水文指标改变情况对不同调度规则进行分析,确定兼顾经济社会供水和河流生态的调度规则优化方案作为大隆水库调度规则推荐方案。

    • 分层型河口咸水上溯对径流潮汐共同作用的基本响应

      2020, 36(4):68-74. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.011

      摘要 (1090) HTML (0) PDF 3.92 M (1267) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究径流主导分层的河口中径流潮汐共同作用对半月周期咸水上溯距离的影响,采用概化河口对分层型咸水运动进行了三维数值模拟试验。结果表明:恒定径流量下,半月周期咸水逐日最大上溯距离表现为随潮差顺时针围绕准平衡态变化的绳套曲线,径流量越小,与准平衡态差距越大,且小潮后强烈上溯持续的时间更长,退落也更迅速;分层混合过程的时效性导致咸水运动半月周期非线性调整,在文中概化条件下,咸水状态普遍具有最大上溯发生在最小潮后2~3d和最小上溯发生在最大潮后1~2d的时间特征;根据咸水运动的规律确立工程措施中增流压咸时机,在小潮时增加上游径流量并持续7d至大潮,然后利用半月周期咸水自然退落,可达到明显压咸效果,节约枯季上游淡水资源。

    • 东江流域基流变化特征及影响因素

      2020, 36(4):75-81. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.012

      摘要 (1407) HTML (0) PDF 2.24 M (1961) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于东江流域控制性水文站博罗站1954—2010年实测日径流数据,采用数字滤波法和平滑最小值法进行基流分割,从不同的时间尺度上探讨博罗站基流的变化特征,从降水和人类活动两方面分析基流影响因素。结果表明:数字滤波法更适用于研究区;东江博罗站基流量的年内分布先增大后减小,基流指数先减小后波动增大;东江博罗站年均基流量和基流指数总体呈增大的趋势,多年平均基流量为414.04 m3/s,多年平均基流指数为0.56。枯水年和偏枯水年的平均基流指数均为0.55,平水年为0.57,偏丰水年和丰水年分别为0.57和0.55;降水对东江流域基流量有年际影响;年内不同月份的突变规律说明大型水库是东江流域基流变化的关键性因素,水库的水量调度使基流量在枯水期呈显著增长趋势。

    • 广州市用水结构空间均衡差异性分析

      2020, 36(4):82-86. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.013

      摘要 (1306) HTML (0) PDF 1.57 M (1474) 评论 (0) 收藏

      摘要:以空间均衡治水方针为指导思想,采用基于洛伦兹曲线、基尼系数的方法,对广州市用水结构整体趋势及均衡差异性进行了分析。结果表明:广州市用水结构空间分配不够均衡,大部分区域已超过设定的警戒线标准;农业用水空间分配差距较大,主要集中于从化、花都、增城区等市内非核心区;工业用水结构虽然整体分布较均衡,但黄埔区与其余区域存在巨大差异,区位熵是其他区域工业平均区位熵的3倍;居民生活、城镇公共、生态环境用水结构空间分配差距悬殊,表现为向天河、越秀、荔湾等市内核心区域集中,且用水量保持逐年增加的趋势,这在一定程度上加剧了区域差异性;各类用水结构差异性虽已得到有效控制,空间均衡性处于平稳阶段,但仍未达到“空间均衡”治水目标,应进一步强化用水监督管理,实现用水结构合理布局和水资源的优化配置。

    • 淤积刺激下滨海湿地植物根系吸水及土壤水分变化

      2020, 36(4):87-92. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.014

      摘要 (1260) HTML (0) PDF 2.41 M (1537) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于HYDRUS-1D模型,研究滨海盐沼湿地中泥沙淤积和地下水位对滨海互花米草根系吸水及土壤水分变化的影响。结果表明:地下水位为0 cm时,泥沙淤积对土壤含水率沿土壤深度的分布无影响;地下水位为-14cm时,互花米草根系生长的土壤含水率相对略低,受到泥沙淤积的轻微影响;地下水位为-28cm和-42cm时,泥沙淤积促进互花米草根系吸收土壤表层的水分,加快淤积层土壤水分的消耗,进而改善土壤淤积层的通气条件。在泥沙淤积刺激下,互花米草根系主要吸水区域往淤积层方向垂直上移。

    • >水环境
    • 深圳湾水质时空分布特征及污染源解析

      2020, 36(4):93-99. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.015

      摘要 (1622) HTML (0) PDF 15.12 M (1455) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于深圳湾、珠江口、水质净化厂尾水、面源与截排溢流水体等水质数据,系统分析深圳湾水质时空分布特征及其污染物来源。结果表明:深圳湾现状水质不达标,关键污染因子为无机氮(DIN)和活性磷酸盐(DIP);雨季水质普遍劣于旱季,内湾水质明显劣于外湾。污染物入湾途径包括:6个入湾河口(后海河、大沙河、小沙河、凤塘河、新洲河、深圳河)、1个污水排放口(福田水质净化厂尾水排放口)、34个雨水排放口和深圳湾湾口。经过旱季污水收集、尾水提标改造等水环境治理措施后,深圳湾主要污染源为面源与截排溢流污染,其入湾氮、磷营养盐浓度可达地表水V类标准,是深圳湾现状水质的5~15倍,雨季面源与截排溢流水体的氮、磷入湾总负荷达到76.2 t和283.8 t,将对已无氮磷营养盐剩余容量的深圳湾水质造成严重冲击。

    • 太湖底泥主要营养物质污染特征分析

      2020, 36(4):100-104. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2020.04.016

      摘要 (1245) HTML (0) PDF 1.45 M (1938) 评论 (0) 收藏

      摘要:为进一步推进太湖流域水环境综合治理工作,给太湖水生态清淤提供决策参考,结合太湖流域管理局2018年组织开展的太湖污染底泥勘察项目调查结果,对太湖底泥中的有机质、氮磷等营养物质的含量及其平面分布、垂向变化情况进行了分析,并与2003年底泥调查结果进行了对比。结果表明:总磷主要集中分布在竺山湖底泥0~30 cm深度内,高含量的总氮和有机质主要分布在竺山湖和东太湖;在外源污染有效控制后,生态清淤工程有利于降低湖区表层底泥的营养物质含量。

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