水文泥沙数据场可视化关键技术研究

在分析水文泥沙数据场特点的基础上,对基于数字地球球体模型实现水文泥沙数据场可视化表达的方法和关键技术进行了研究。提出了一种改进的反距离加权算法,实现了在散点数据空间内内插或外推无数据区域的数据分布情况,并将其演变为二维数据场。工程应用表明,基于数字地球球体模型的水文泥沙数据场可视化方法,能很好地表现流域范围内水沙运动特点。     

生态排水沟渠农田径流污染物的净化效果及示范

为探索上海地区农田径流污染物的生态拦截模式,在上海市环境科学研究院农业面源污染生态工程控制及生态恢复研究工作示范基地,开展了生态排水沟渠对农田径流营养性污染物的拦截净化效果的研究,并进行了工程尺度的应用示范。现场试验表明:生态沟渠对农田径流SS、TN、NH+4-N、TP均有一定的截留净化作用。工程示范结果显示:示范区内生态沟渠对SS、TN、NH+4-N、TP的净化效果总体上优于示范区外部普通农田排水沟渠。总体来看,生态排水沟渠对氮、磷等营养性污染物有较好的净化作用,可减轻周围环境受纳水体的污染负荷。     

水库大坝安全管理与应急响应信息系统研究

为提出面向水库大坝安全管理与应急响应两大业务领域的整体解决方案,以数字地图为基础,集成自动化安全监测、水库防洪调度模型、安全状态分析评估等功能模块,引入基于事件的应急响应理念,建立了基于信息技术的水库大坝安全管理与应急响应信息系统。系统体现中国现行水库大坝管理法规和实际业务流程,涵盖大坝安全管理、水库调度、应急响应3大业务,有利于水库大坝各级管理机构协同完成水库大坝的日常运行与应急管理。示范工程应用表明,系统有效、实用、直观、开放,可为水库大坝安全管理与应急响应提供一套全面且强有力的信息化技术手段。     

水力条件对芦苇湿地系统DO质量浓度的影响

就水位及水力负荷对湿地系统中DO质量浓度的影响进行实验。结果表明：随着水位的不断提高,芦苇湿地系统中的DO质量浓度呈现出不断升高的趋势,且在300～550 mm水位区间增加趋势比较明显,随着水位的再度升高,在550～650 mm水位区间DO质量浓度增加趋势趋于平稳;随着水力负荷的不断增加,芦苇湿地系统中的DO质量浓度呈现先增加后减小的趋势,本实验中最适合的水力负荷在0.8968～1.2230 m3/（ m2＆#183; d）之间。     

绿水评估方法研究进展

在回顾绿水量计算方法的基础上,阐述了水分平衡法、植物生理学法、微气象学法、模型法、遥感法及仪器法的适用条件和特点,认为遥感信息支持下的微气象学法和模型法实际可操作性更大;提出了绿水计算面临的两个关键问题是时间和空间尺度、生产性绿水与非生产性绿水的分离,分析了气候变化和下垫面景观变化对绿水评估的影响,同时展望了绿水评估对水资源一体化管理的应用前景。     

长湖水质演变特征及水环境现状评价

利用湖北省长湖2001-2011年的水质监测资料,分析了长湖年际及月际的水质演变规律。结果表明,2005年长湖水质达到最差,然后呈逐渐好转趋势,至2011年,长湖水质已有明显改善。在1个水文年内,长湖的水质优劣顺序依次是：丰水期,平水期,枯水期。利用模糊综合评价方法对2011年长湖水质状况进行评价,结果表明,该年3个水期长湖水质状况的最大隶属等级为Ⅰ类,水质较好。利用卡尔森指数法对长湖2011年丰水期进行富营养化评价,结果表明,除习家口水域外,全湖水体基本上处于中度富营养化水平。对长湖水环境压力进行分析,结果表明,长湖的生态系统正面临衰退困境,而主要污染物的年入湖量已大大超出长湖的纳污能力。     

舟山岛水库有机农药和抗生素残留特征及潜在风险评估

以舟山岛城北、虹桥和岑港3个水库及其周边区域为研究对象,对其表层水样、沉积物及周边土壤中有机农药和抗生素进行了监测和潜在风险评估。结果表明,3个水库表层水样中有机农药质量浓度为43.40～190.40 ng／L,平均值为105.74 ng／L,其中有机磷农药所占比例较大;在土壤及沉积物中有机农药的质量比为0.35～7.76 ng／g,平均值为4.32 ng／g,以有机氯农药污染为主。总体上岑港水库有机农药污染较为严重(水样质量浓度和沉积物质量比分别为 ρ =190.40 ng／L, w =7.76 ng／g),其次为虹桥水库( ρ =110.50 ng／L, w =6.30 ng／g),污染较轻的是城北水库( ρ =59.20 ng／L, w =4.35 ng／g)。抗生素在表层水样中的质量浓度为0.00～64.50 ng／L,平均值为22.30 ng／L,污染相对较轻;在土壤及沉积物中有机农药的质量比为13.50～101.70 ng／g,平均值为62.62 ng／g,处于中等污染水平,其中浓度相对较高的呋喃唑酮应当引起注意。建议构建植物缓冲带拦截和减少周边土壤径流中携带的有机农药和抗生素污染。     

海河流域限制排污总量分解方案的公平性研究

选用基尼系数作为指标,从人口、GDP、污水处理能力以及多年平均水资源量等多个角度分析了海河流域限制排污总量分解方案的公平性。结果表明:目前海河流域限制排污总量分解方案兼顾了各省经济社会发展情况与水资源开发利用状况,具有较好的公平性。     

改进的模糊综合评价法在长春市地下水水质评价中的应用

采用改进的模糊数学综合评价法对吉林省长春市东南部生态区和西南部工业区的地下水水质进行评价。结果表明,长春市西南部工业区的地下水水质为Ⅳ类,影响水质的主要因素是重金属离子,需要采取有效措施防止地下水污染;长春市东南部生态区的地下水水质为Ⅱ类,综合水质优于西南部工业区。     

高低温环境下超声电机伺服控制系统的性能

为改善旋转行波型超声电机(TRUM)在极端温度下的输出性能,分析了高低温环境对超声电机及其驱动控制部分的影响,搭建了基于MSP430单片机的伺服控制系统,通过RS232实现PC与控制器以及控制器与UMD-3型驱动器之间的通讯,该系统采用比例和步进逼近的控制方法实现精确的速度和位置控制.以整个系统为研究对象,完成了-40～70℃温度环境下的试验.结果表明:随着温度升高,在电机空载时,系统所能达到的最大速度先升后降,峰值出现在士10℃之间,与测得的最大值相比,70℃和-40℃时的最大速度分别下降了43.2%和12.6%.系统的定位精度达到0.1°,速度控制精度在可调范围内达到1 r/min,两者受温度影响均较小,说明极端温度下可以通过伺服控制使超声电机达到一定的位置和速度精度.