利用ADCP回波强度估算河流悬移质含沙量的应用研究

通过简要介绍利用声学多普勒水流剖面仪(ADCP)回波强度估算悬移质含沙量的基本原理,结合梧州水文站的应用实例,利用ADCP的回波强度数据和现场采集的水样含沙量建立相关关系,根据相关关系由回波强度反演估算的水体悬移质含沙量验证了利用ADCP的回波强度估算悬移质含沙量的可行性。应用于梧州水文站的实践表明,左河道推算的系统误差为-0.1%,右河道推算的系统误差为1.5%。这种方法具有不扰动流场、测量剖面同步性较好、数据空间分辨率较高的优点,与传统的取样过滤称量法相比,计算效率显著提高。     

梧州水文站监测水点碳汇量变化特点分析

以梧州水文站监测水点为对象,定期对水体中HCO－3浓度、Ca 2＋质量浓度、电导率、pH值等水质指标进行测定、分析。结果表明：西江梧州水文站监测的水样中的HCO－3浓度非汛期高,汛期低;水中的HCO－3浓度、电导率、Ca 2＋质量浓度在汛期呈递减趋势,而在非汛期则呈递增趋势;汛期和非汛期pH值均呈递增的趋势。梧州水文站监测水点全年碳汇量（以CO2计）为5707.59×106 kg;汛期碳汇量为3324.63×106 kg,占全年碳汇量的58.25％;非汛期碳汇量为2382.96×106 kg,占全年碳汇量的41.75％。     

峰丛洼地岩溶泉流量和水化学变化过程中地面径流的作用

峰丛洼地地区分布大量封闭洼地,暴雨过程中洼地内产生的地面径流通过落水洞进入岩溶管道,最终组成岩溶泉的一部分。本文选取典型的峰丛洼地地貌区——桂林丫吉试验场为研究区,通过修建径流小区监测地面径流量,结合示踪试验等手段探讨暴雨期间岩溶泉S31流量和水化学变化过程中这部分地面径流的作用。2010年径流小区监测结果显示当日降雨量大于64.4mm/d时研究区才产生地面径流,地面径流系数在0.48%~0.71%之间。选取5月19日降雨径流过程进行水均衡分析和离子质量守恒计算。S31泉域水均衡分析显示地面径流仅占S31泉总流量0.65%,不能显著影响S31泉流量变化。离子质量守恒模型结果表明暴雨期间S31泉电导率变化主要由裂隙水造成,虽然地面径流含有大量雨水,但对S31泉电导率影响有限。因地面径流的产生条件高和比例小,在适当降雨条件下可以忽略岩溶泉流量和水化学变化中地面径流的作用。     

酸雨对碳酸盐岩溶蚀速率影响的试验研究

研究了桂林市酸雨对白云岩和灰岩的溶蚀速率。试验结果表明：白云岩和灰岩在酸雨浸泡液中的电导率和pH总体上随着时间呈线性变化;在同等条件下,灰岩的溶蚀速率比白云岩大,但两者的溶蚀速率在同一数量级上;在开放和封闭系统中,灰岩浸泡液的电导率变化趋势和pH变化趋势基本相似,但开放系统中灰岩的溶蚀速率比封闭系统的大3倍左右;同等pH值条件下,高雨水量时灰岩的溶蚀速率要比低雨水量的大3～4倍,因此,雨水的酸度、降雨量是影响溶蚀速率的重要因素。     

岩溶区河流洪水过程中的碳汇动态变化——以桂林漓江为例

2012-05-08—17期间,漓江先后出现3次洪水,在洪水期间对漓江进行了高频率昼夜监测。发现洪水过程中不同阶段岩溶碳汇具有不同的变化特征,研究表明：Ⅰ和Ⅴ阶段的河流水化学由于基本未受洪水影响,pH、水温和PCO2具有明显的昼夜变化特征,EC、流量和HCO3-则相对较稳定;Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ阶段由于洪水的影响出现了不同的变化特征,其中Ⅳ阶段由于雨后碳酸盐岩的溶解,降雨主要分布于岩溶区及降雨量较小等因素导致Ⅳ阶段流量与HCO3-为正相关,与Ⅱ、Ⅲ阶段相反。利用水化学-径流法计算洪水过程中的碳汇量,碳汇与流量和HCO3-的相关系数分别是0.87和0.33。本次洪水监测期间的碳汇通量为3 491.06 t C,其中洪水过程中的碳汇量是洪水前的4.52倍。     

漓江含沙量特征及其对降雨响应的预测

为进一步了解漓江流域含沙量日变化规律及降雨对含沙量的影响,监测并分析了2013年漓江监测点日均含沙量及其中上游地区的降雨量,统计数据表明2013年丰水期漓江的日均含沙量明显高于枯水期,丰水期含沙量占全年的85.3%以上,且日均含沙量与漓江中上游地区的日均降雨量显著正相关。同时,利用2013年漓江监测点日均含沙量及其中上游地区的降雨量数据构建BP神经网络模型,对比2013年6月实测和预测含沙量结果表明,以测量当天、前一天、前两天降雨量为输入神经元进行训练而获得的预测值的平均相对误差绝对值为7.16%、合格率为90%,符合预测精度要求,说明建立的BP模型结构合理,预测效果较好。研究结果可为漓江含沙量监测预报及漓江流域生态环境治理提供技术参考。