2023, 39(3):1-7. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.001
摘要:从天然河湖水系和人工水利设施两方面分析了“荆楚安澜”现代水网的建设基础,多角度剖析了“荆楚安澜”现代水网建设的重要意义,详细阐述了“荆楚安澜”现代水网的建设思路、目标定位和总体布局,提出推进湖北水网三大功能间、不同行业领域间、不同层级水网间以及相邻水网间的协同融合,开展“荆楚安澜”现代水网建设的主要任务和重大工程及行动,以期通过现代水网建设,为湖北省高质量发展提供坚实的水安全保障。
2023, 39(3):8-15. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.002
摘要:针对旱涝频发下区域水资源分配不均问题,基于某时段可供水量是否满足用户层理想需水量,提出旱涝交替下年内水资源优化调控方法。以驮英灌区为研究对象,建立水资源优化调控模型,通过2030规划水平年驮英灌区供水侧供水能力分析及需水侧水资源需求预测,分析远期水资源供需平衡情况,研究年内尺度的水资源优化调控方案。结果表明,规划水平年总缺水1692万m3,年缺水率较调控前降低37.7%,生活用水得到充分保证,有效缓解了水资源短缺和分配不均局面。研究成果可为驮英灌区旱涝交替水资源优化调控提供决策方案,且该方法可供旱涝频发区域水资源优化调控参考。
2023, 39(3):16-23, 42. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.003
摘要:针对传统“水驱动泥”修复技术易返黑返臭的弊端,创新性地提出了“先泥后水”的治理模式,即基于“缓释型功能材料协同微生物反硝化强化驱动底泥耗氧物质消除”的思路,研发了底泥碳氮硫污染物同步去除技术,并进行了示范应用。结果表明:原位修复60d后,底泥中碳氮硫污染物的去除率分别达到36%~41%、45%~58%和89%~91%,氧化层深度达到15.5~17.6cm。新模式和新技术能有效氧化深层底泥,实现“活泥”带动“活水”,保障了河流水环境健康。
2023, 39(3):24-31, 64. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.004
摘要:为提高河道水位流量数据同化的智能化水平,基于物理信息神经网络(PINNs)提出了圣维南方程组的数据同化方法。采用双输出网络结构解决双输出方程组的同化问题,以模拟的实测数据作为边界条件和初始条件,通过消融试验验证网络中加入时空映射缩放和平衡权重系数对同化模型的有效性,以及所提出同化方法在部分测值缺失情况下的鲁棒性。结果表明,一维非恒定流圣维南方程组的数据同化结果与Preissmann四点隐式差分法结果一致,且随着同化断面数量的增加,所获得的同化精度也稳步提升;基于PINNs的圣维南方程组数据同化方法有效,对非恒定流模拟具有较强的适应性。
2023, 39(3):32-42. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.005
摘要:为缓解河北武安市水资源供需不平衡的突出矛盾,立足水资源精细化管理的需求,构建了武安市GWAS(general water allocation and simulation )模型,并开展规划年(2025年与2030年)不同情景下武安市各乡镇水资源优化配置研究。结果表明:2025年和2030年,平水情景(P=50%)下模型优化配置水量基本可以满足各乡镇水量需求,枯水情景(P=75%)下各乡镇存在不同程度的缺水情况;全市普遍农业缺水,2025年平枯情景农业缺水率分别为6.45%和44.11%,2030年平枯情景农业缺水率分别为5.05%和42.47%;优化后的供水结构改善效果显著,地下水供水量占比在各规划年平枯情景下均有所下降。
2023, 39(3):43-54. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.006
摘要:低影响开发(LID)设施在治理城市内涝和径流污染中发挥重要作用,在我国海绵城市建设中应用广泛。溶解性有机质(DOM)是一类具有较强的吸附、络合作用的溶解态物质,其质量占比高达径流污染物的50%以上。为阐明DOM对LID设施运行的影响,结合国内外研究现状及进展,综述DOM自身性质及其对LID设施中重金属(HMs)、持久性有机物(POPs)的归趋以及对微生物环境的影响,指出DOM会通过吸附、络合与HMs、POPs作用,造成LID设施填料吸附位点饱和、填料堵塞、微生物相对丰度(RAs)改变等。本研究旨在为LID设施设计和运行优化提供参考。
2023, 39(3):55-64. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.007
摘要:区域干旱发生发展受地表水、土壤水、作物水等多种缺水过程的共同影响,以往基于单一缺水过程构建的干旱指数难以反映实际旱情,综合考虑多种缺水过程构建综合旱情指数,对有效开展区域旱情监测具有重要的意义。基于水文作物耦合模型(VIC-EPIC)模拟数据,通过线性加权集成标准化径流指数(SRI)、土壤含水量距平指数(SMAPI)和作物缺水指数(CWDI),构建了反映地表-土壤-作物水分联合亏缺的综合旱情指数(CDSI),并采用1981—2020年数据在湘江流域开展了应用研究。结果表明,基于CDSI提取的旱情特征序列与流域内35个县1990—2007年受旱率相关性在0.4~0.8之间,82.9%通过5%显著性水平检验,与反映单一水分亏缺的SRI、SMAPI和CWDI相比,相关性整体上有较大提升。CDSI能够较好地反映区域实际旱情发生发展,可为大范围旱情准确识别和评估提供有效支撑。
2023, 39(3):65-73. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.008
摘要:为了解西北地区生态干旱脆弱性的空间分布和演变趋势,从暴露度、敏感性以及影响力三方面提出了生态干旱脆弱性的概念及定量表征方法,利用熵权法构建生态干旱脆弱性指数,采用莫兰指数评估脆弱性指数的空间相关性和脆弱性局部空间聚集情况,分析了西北地区1985—2014年的生态干旱脆弱性区域分布、脆弱性程度及趋势。结果表明:西北地区生态干旱高脆弱区主要分布在天山山脉、青海南部、青海湖附近、甘肃中部、陕北以及陕西中部等地区,其余地区均处于中等及以下脆弱性等级;生态干旱脆弱性指数局部空间分布相对聚集,呈现出“大聚集、小分散”的空间分布格局;生态干旱脆弱性在研究时段呈现先升高后降低的趋势,伊犁盆地、吐鲁番盆地和河西走廊地区脆弱性改善效果明显,但青海南部、陕北等局部地区脆弱性仍有升高趋势,未来需要加强这些地区的生态保护工作。
2023, 39(3):74-81, 100. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.009
摘要:为探究城镇化进程引起土地利用类型变化对山前平原区洪涝过程的影响,以梅溪流域下游平原区的洪濑镇为例,分析了2002—2018年梅溪流域上游山区和下游平原区的土地利用类型变化,并基于多情景数值模拟,研究了流域尺度内土地利用类型变化对山前平原区洪涝过程和地表淹没状况的影响。结果表明:随着梅溪流域耕地和林地面积减少、城镇建设用地增加,上游山区的径流系数和峰值流量均增大,下游山前平原区的淹没状况更加严重;上游山区的城镇建设用地增加使山区骤发洪水峰值流量增大、峰现时间提前,主要影响地表平均最大淹没水深和平均峰现时间;下游平原区的城镇建设用地增加使内涝发生的时间提前,主要影响地表平均淹没历时。
2023, 39(3):82-90. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.010
摘要:为探究设计暴雨雨峰位置对城市内涝的响应规律,以广州车陂涌流域某片区为研究区,基于ANUGA和SWMM构建耦合模型AGSWM,采用实测降雨的流量和内涝数据对AGSWM进行验证,并对不同雨峰位置的设计暴雨情景进行了内涝模拟与分析。结果表明:耦合模型AGSWM具有良好的模拟精度,能够较好地反映车陂涌内涝时空演进过程;在低重现期后峰情景和高重现期中峰情景下,内涝积水总量、总淹没面积、重度内涝等级的淹没面积和重度内涝等级的易涝点最大水深较大;在低重现期前峰情景、高重现期后峰情景下,积水峰现延迟时间较长。
2023, 39(3):91-100. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.011
摘要:利用水动力模型模拟各量级降雨情况下的城市内涝演变过程,以内涝演变过程数据作为K近邻算法机器学习模型的训练集进行模型训练,采用大气数值模式预报降雨驱动经过训练的K近邻算法机器学习模型进行城市内涝快速预报,并以陕西省秦汉新城3场实测降雨检验了模型的预报性能。结果表明:该模型可在17s内快速预测出城市内涝积水,预报内涝积水面积平均误差不超过8%,积水量及积水深度平均误差不超过15%;该模型预报性能较好,可增强城市防灾减灾能力,有效降低生命财产损失。
2023, 39(3):101-108, 133. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.012
摘要:针对近年来频发的城市暴雨内涝灾害问题,以广州长湴地区为例,构建了基于SWMM和LISFLOOD-FP的内涝耦合模型,结合历史暴雨事件提出一种新的短历时暴雨过程设计方法,在此基础上设计了114种暴雨情景,探讨了不同暴雨雨型和集中度条件下的城市内涝响应特征。结果表明:单峰雨型下的溢流和淹没情况比双峰和均匀型要高;在单峰雨型中,峰后型暴雨的溢流峰值最高,峰中和峰后型暴雨的溢流总量较大,峰后型暴雨导致的整体淹没情况较严重;重现期小于50a时芝加哥型(r=0.7)暴雨导致的淹没情况最严重,而重现期大于50a时单峰Ⅱ型(峰后型)暴雨的淹没情况最严重;重现期为100a时单峰Ⅱ型的淹没范围及水深比芝加哥型(r=0.7)暴雨分别高8%和64%;暴雨集中度每上升一个等级,溢流及淹没情况明显加重;目前常用的芝加哥雨型在一定情况下存在低估内涝的风险,建议在内涝分析时进一步考虑更危险的雨型以及暴雨的集中度。
2023, 39(3):109-117. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.013
摘要:为探究不同暴雨情景下北京市大红门排水区内涝过程演化规律,构建SWMM和InfoWorks ICM-2D耦合城市暴雨内涝模型,模拟分析了大红门排水区不同重现期降雨下管网排水能力、地表淹没情况及内涝危险性。结果表明:SWMM和InfoWorks ICM-2D耦合模型在大红门排水区暴雨内涝模拟中具有较好的适用性;大红门排水区70%以上的管道排水能力不足5年一遇设计标准,随着降雨重现期增大,溢流节点和超载管道数量增多,超载时长增加,但溢流节点超载时长增幅减小;易涝区和中高危险区主要分布在大红门排水区中部和东南部下凹桥区;随着降雨重现期增大,内涝区积水深度增加、积水范围扩大,0.2m以上水深区域占比增加,低危险区主要向高危险区转化,较少向极高危险区转化。
2023, 39(3):118-125, 236. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.014
摘要:为解决太湖流域多层次防洪调度方案在不同防洪层次目标下的评价问题,构建了流域、区域、城镇多层次防洪排涝调度方案综合评价指标体系,并基于K近邻(KNN)和随机森林(RF)算法构建调度方案综合评价模型。结果表明,联合KNN模型和RF模型实现了KNN-RF组合模型评价,其针对流域、区域与城镇3个层次防洪目标进行调度方案评价的平均相对误差和平均绝对误差分别降低至1.25%、0.82%、2.43%和0.511、0.342、1.380,最大相对误差和最大绝对误差得到改善,等级划分总体正确率高于95%;KNN-RF组合模型能筛选出各层次防洪目标下较优的调度方案,减少单一算法不确定性导致的异常评价误差,评价精度显著提高。
2023, 39(3):126-133. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.015
摘要:针对排污权交易中水体纳污能力、排污负荷、保护目标等因素的变化使得排污权交易过程具有很大的不确定性的问题,引入区间规划理论寻求考虑这些不确定因素情况下的最优解。采用MIKE11模型模拟沙颍河水量和水质过程,得到不同来水情势下各水功能区的纳污能力过程;应用环境容量模型进行初始排污权分配,提出基于区间规划的排污权交易模型和多目标优化求解方法,得到各计算单元在不同工况下的排污权交易区间值。结果表明,在优化后的排污权交易方案中,沙颍河流域经济效益增加582066万~1217602万元,剩余的环境容量为0~16948t/a,水质达标率提升至85%~90%;经过区间规划优选出的方案,能体现排污权交易的不确定性因素,减少交易过程中各制约因素变化产生的影响。
2023, 39(3):134-141. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.016
摘要:以水资源压力指数为指标,采用Mann-Kendall检验分析2011—2020年湖北省水资源压力的变化趋势及突变点,并利用Tapio脱钩模型揭示水资源压力与经济发展脱钩关系的时空演化规律。结果表明:除2016年与2020年外,湖北省水资源压力整体偏大,空间上呈现鄂西最大、鄂东居中、鄂中最小的态势;湖北省水资源压力整体呈下降趋势,突变点在2012年与2019年前后;全省水资源压力与经济发展之间的脱钩关系因水文特征波动,在时序上从2012—2016年的强脱钩发展到2017—2019年的扩张负脱钩,再到2020年的衰退脱钩;因自然气候及发展战略差异,在空间上各区域的平均脱钩率从2012—2016年鄂西最低、鄂东居中、鄂中最高,发展到2017—2019年鄂东最低、鄂中居中、鄂西最高,2020年趋于平衡。为此,湖北省未来应重视制定基于水文波动的水资源压力变化应对预案,并对鄂东和鄂中地区实施产业结构调整。
2023, 39(3):142-147. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.017
摘要:针对柴达木盆地巴音河冲洪积扇前缘地下水位上升,严重影响到该地区百姓日常生活及生命安全的问题,开展了水资源利用现状调查、水文地质补充钻探、水文物探及水土样测试等勘察工作,阐明了研究区地下水位上升的灾害特征,并从水文气象、地形地貌特征、水文地质条件和人类活动等方面,采用层次分析法计算导致地下水上升灾害的各影响因素权重。结果表明,研究区径流量、降水量、引水灌溉和地下水动力条件是地下水位上升的主要因素,4者权重之和为0.7642。
2023, 39(3):148-155. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.018
摘要:为科学认知中国水资源空间均衡现状和空间分布特征,在对水资源空间均衡内涵进行解析的基础上,构建了水资源空间均衡评价指标体系,以中国333个地级行政区和4个直辖市为研究对象,对全国各地区水资源空间均衡状态进行了评价和空间关联性分析。结果表明:各省级行政区空间均衡状态存在空间差异大的特点,全国31个省级行政区(不包括港澳台)有17个处于空间不均衡状态,主要分布于东三省、华北平原、河西走廊、华南部分地区和新疆南部;各研究单元空间均衡状态存在一定的聚集性,主要表现为高值聚集和低值聚集两种形态,也散布有小范围的低高聚集、高低聚集形态。
2023, 39(3):156-161, 221. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.019
摘要:针对大藤峡水利枢纽工程建成后库区水资源保护的要求,通过调查研究库区环境特征和生态环境功能定位,分析了水资源保护面临的水质污染风险和富营养化趋势等水环境水生态方面的挑战,给出了落实库区水生态保护措施、适时开展跟踪监测和后评价以及划定库区水生态空间全面融入国土空间管控体系等对策。遵循节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力的治水方针提出了水资源保护规划控制指标体系,根据统筹山水林田湖草系统治理应基于流域层面,强化流域综合整治,促进生态系统修复的思路,提出了 “一带一圈”水资源保护规划总体布局,并提出了以峡谷水质保护和敏感目标水生态保护为主的“一带”保护策略和以面源控制、生态调度和流域监控管理为主的“一圈”保护策略。
2023, 39(3):162-169. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.020
摘要:以淮河流域中下游结合部的洪泽湖周边滞洪区为研究对象,基于紧耦合技术,将一维和二维水动力模型进行耦合,基于松耦合技术,将气候模型与水文模型、水文模型与水动力模型进行耦合,实现了流域、河网、蓄滞洪区和湖泊复杂系统气候-水文-水动力单向耦合,并对气候变化影响下的复杂河网地区水流演进进行了模拟。结果表明:构建的气候-水文-水动力耦合模型对洪泽湖周边滞洪区洪水演进具有较好的模拟能力和适应性;气候变化导致未来淮河流域洪水量级增加,加大了洪泽湖周边滞洪区的洪水风险。
2023, 39(3):170-178. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.021
摘要:为深入探讨中国2002年4月至2021年3月陆地水储量(TWS)及其组分的变化情况,采用基于分解-集成思想的VMD-LSTM组合预测模型插补GRACE重力卫星和其后续卫星GRACE-FO间断期的数据,利用Theil-Sen斜率分析法和Mann-Kendall趋势检验法研究中国九大流域TWS及其组分的时空演变规律,并基于随机森林法初步分析TWS各组分对TWS的相对贡献率。结果表明:VMD-LSTM模型能够有效插补中国GRACE序列间断期数据,绝大多数区域的纳什效率系数大于 0.6、相关系数大于0.9、均方根误差小于2cm,插补精度显著提高;TWS变化和地下水储量变化趋势具有较好的空间一致性,除东南诸河片、珠江流域片和长江流域片外,其他流域TWS均呈下降趋势,这主要由地下水亏损导致;西部干旱半干旱地区和华北地区TWS主要受地下水储量的影响,相较于干旱半干旱地区,湿润半湿润地区的TWS受冠层水储量和土壤水储量的影响较大。
2023, 39(3):179-187. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.022
摘要:围绕SDGs水资源相关目标,构建了本土化水资源综合可持续性评价指标体系,采用熵权法对广东省及其21个地级市水资源可持续发展水平进行了综合评价,并分析了广东省水资源可持续性的现状及历史演变。研究结果表明:2010—2019年广东省水资源综合可持续性缓慢提升,可持续性时空差异、目标差异均十分明显,珠三角核心区水资源综合可持续性较高,粤东及粤西地区较低;生态环境系统对可持续性支撑度最高,其次为水资源系统与效率系统,公平系统支撑度最低;供水、蓄水能力的改善及水资源利用效率的不断提升促进了水资源综合可持续性的提升,水生态退化、水环境恶化、水资源空间失衡等因素是水资源综合可持续发展的最主要限制因素;用水效率提升目标(SDGs6.4)可持续性最高,水质改善目标(SDGs6.3)、水生态恢复目标(SDGs6.6)及淡水生态系统保护目标(SDGs14.1)可持续性明显落后,水资源综合管理能力提升目标(SDGs6.5)及陆地生态环境修复目标(SDGs15.1)可持续性尚可,水资源综合可持续性呈现效率优势与“水质-污染-水生态”劣势并存的态势。
2023, 39(3):188-194. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.023
摘要:基于湘江流域1999—2013年实测水文气象数据,采用LSTM模型和其变体模型研究多个预见期下不同输入变量和不同模型结构对径流预测结果的影响,评估LSTM模型及其变体模型在短期径流预测中的性能,基于排列重要性法和积分梯度法探究了LSTM模型对流域径流预测的可解释性。结果表明:在历史径流输入数据的基础上增加有效的水文气象变量输入,可以明显改善模型的预测效果,输入变量的改变比模型结构的差异对预测结果的影响更大;随着预见期的增大,降水数据的加入对预测效果表现出不同程度的提升,预见期为1 d时,预测结果的纳什效率系数(NSE)提升2.0%,预见期为2~4 d时,NSE提升可达13.6%;降水和历史径流在预测中起着重要的作用,而前期湿润条件与降水事件的共同作用是湘江流域洪水的主要诱发因素;LSTM模型可反映两种不同的输入输出关系,这两种关系对应于近期降雨和历史降雨两种洪水诱发机制。
2023, 39(3):195-204. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.024
摘要:基于成都市域及周边21个国家级地面气象观测站逐日降水观测资料,通过构建极端降水指标体系,采用去趋势预置白处理(TFPW-MK)方法、经验正交函数分解法(EOF)等,从时程变化和空间变化角度解析1960—2019年成都地区极端降水时空演变特征。结果表明:成都地区极端降水呈下降趋势,尤以湿日降水量、强降水量两个指标下降趋势最为显著,这一特征与我国西南、南方城镇化地区极端降水变化特征有显著区别;成都地区不同极端降水指标具有相似的分布模态,呈“南北型”“东西型”“辐射型”3种分布形式,“南北型”模态是主要分布态势,极端降水由20世纪60年代以北部为中心逐渐在2000年后转移至南部和东南部,“东西型”和“辐射型”模态则反映了地形和城镇化对该地区极端降水的影响;城镇化进程对成都地区极端降水具有一定的增雨效应,2005年为增雨效应突变点,2005年后城区发生极端降水的概率和等级均超过郊区,增加了城区洪涝风险概率。
2023, 39(3):205-212. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.025
摘要:为高效高精度模拟大尺度城区的排水过程,掌握城市地表径流机制和管网排水规律,以银川市约310km2的城区为研究区域,应用耦合地表径流及城市地下管网排水过程的GAST模型,结合当地污水处理厂、管网、地形和土地利用等特征,基于普适性的数字地形高程DEM数据处理、土地利用类型划分、合流制排水管网和污水处理厂概化等技术,提出了一种基于复杂高密度管网结构优化技术的城区排水过程高效模拟方法。采用理想地形和实际地形对该方法模拟的精度和效率进行了验证,结果表明:对一级支管做删除概化处理对实际的管网排水过程模拟结果影响较小,20.46km2区域内一二维耦合节点数可削减27.8%,模型计算效率提高12.18%,且研究区域越大,计算效率提升越明显;模拟结果与实测值误差在6%以内,在保证模拟精度的同时大幅提高了计算效率。
2023, 39(3):213-221. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.026
摘要:针对上游建库及航道疏浚等人类干预引发的河床不均匀下切与径流年内分配调整导致珠江三角洲河网内径流、潮汐、河口地形间相互作用随之变化的问题,基于连续小波变换方法,结合实测水文资料与河网一维水动力模型,对比分析了地形与径流变化前后河网潮动力格局的调整,并将一维圣维南方程中的非线性摩擦项分解为径流成分、径潮作用成分、潮汐成分,量化了各成分对于潮动力格局调整的贡献。结果表明:地形与径流变化后,洪季各潮族动力均显著增强,枯季高频潮族动力衰减更迅速,枯季径流量增加对潮汐的调制作用在大部分河道抵消了地形下切造成的潮汐动力增强;河网上游非线性摩擦项中径潮作用成分对于潮动力格局调整的贡献增大,径潮非线性作用增强。
2023, 39(3):222-228. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.027
摘要:基于1957—2016年珠江三角洲河网区15个水文站月平均水位资料,利用pair-copula结构构建水位空间依赖性模型生成样本数据,并采用F-madogram方法定量评估不同时期、不同时间尺度和不同距离范围内珠江三角洲河网区的水位空间依赖性。结果表明:珠江三角洲河网横向发育区域比东南45°方向发育区域水位空间依赖性弱;夏季丰水期水位空间依赖性比冬季枯水期水位空间依赖性显著增强,且季节尺度下水位空间依赖性比全年尺度下水位空间依赖性弱;受人类活动影响,在远距离情况下夏季丰水期1987—2016年的水位空间依赖性比1957—1986年显著增强;在较小距离范围内年极小月水位1987—2016年的空间依赖性比1957—1986年显著减弱,在远距离情况下年极大月水位1987—2016年的空间依赖性比1957—1986年显著增强。
2023, 39(3):229-236. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.028
摘要:为探讨河道疏浚泥(河泥)和海洋疏浚泥(海泥)资源化用于生物滞留填料的可行性,分别以河泥和海泥为主要原料制备陶粒,并以两种陶粒为填料搭建了生物滞留试验柱,通过径流雨水渗滤模拟试验,研究了两种试验柱在不同降雨重现期、不同降雨历时和不同污染物质量浓度条件下的运行效果。结果表明:河泥与海泥陶粒作为填料时,生物滞留柱中COD、TP、TN和NH3-N的淋失量较低,污染物淋失风险较小;在降雨重现期为0.5a时,河泥与海泥陶粒填料生物滞留柱出流时间分别为49min和48min,平均水量削减率分别为34.36%和44.87%,比传统砂土填料生物滞留柱分别提高了34.75%和75.96%;河泥与海泥陶粒填料生物滞留柱对污染物的削减效果明显,对COD、TP、TN、NH3-N平均负荷削减率分别为50.27%、99.08%、50.72%、79.15%与54.20%、99.58%、55.43%、80.86%,均高于传统砂土填料生物滞留柱。
2023, 39(3):237-245. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.029
摘要:为了解多孔纤维棉在绿色屋顶排(蓄)水层的适配性,分别采用塑料凹凸排水板和多孔纤维棉作为绿色屋顶试验装置的排(蓄)水层,通过模拟降雨试验对外排径流量、水质和植物生长进行监测,探究多孔纤维棉与传统排(蓄)水层材料的差异。结果表明:相较于塑料凹凸排水板,2~8cm厚的多孔纤维棉更适合作为绿色屋顶的排(蓄)水层,在干旱期可维持植物生长,在降雨期可提高雨水滞留效果和对悬浮物的削减效果,减少TP和CODCr的淋出,但会加剧TN的淋出。
2023, 39(3):246-252. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.030
摘要:基于习近平总书记提出的新时期治水思路设计水生态文明建设质量研究框架和评估指标体系,采用“纵横向”拉开档次法和探索性空间数据分析法评估了水生态文明建设质量的时序变迁规律和空间演化趋势。结果表明:2004—2020年水生态文明建设质量变迁先后经历了缓震荡期和快增长期,总体上呈相对稳定的上升趋势,兼具“梯度演化”和“中游驱动”的变化特征;水生态文明建设质量具有空间正相关性,存在城市群极化现象,且以长三角地区最为显著;“十四五”期间是中、西部地区发挥后发优势的重要战略机遇期,发挥长三角、京津冀等领先优势城市群的辐射带动效应尤为重要。
2023, 39(3):253-260. DOI: 10.3880/j.issn.1004-6933.2023.03.031
摘要:以洮儿河为研究对象,基于其底栖动物采样监测数据,构建流量因子与生物因子之间的响应关系,以评价生态流量保障成效和生态流量目标的适应性。结果表明:以当前生态流量目标(冰冻期、平水期、丰水期分别多年平均径流的5%、10%和15%)泄放后,生态流量达标率时间上逐渐提升,空间上自上游至下游递减,底栖动物多样性、生物量等指数递变趋势类似;底栖动物多样性指数与生态流量达标率相关性最显著并可据此建立线性回归关系;结合该回归关系和情景分析,发现冰冻期、平水期、丰水期目标分别为7%、14%和27%时线性拟合度最高(R2=0.998),表明该目标下底栖动物多样性的维持效果最好。建议逐步提高生态流量目标,促进已受损生态系统恢复。
总访问量: 今日访问:
水资源保护 ® 2024 版权所有