不同再生水占比景观水体水质演变机制实验研究

以永定河(北京段)为研究对象,开展不同再生水占比景观水体连续24d的水质监测实验,监测指标包括化学需氧量、氨氮、溶解氧、pH、电导率及土壤微生物多样性等。结果分析表明:相同实验条件下永定河上游山峡段河岸带土壤微生物多样性明显好于下游沙质断流河岸带土壤,而二者混合形成的沙土有利于丰富土壤微生物多样性;高再生水占比水体对于环境更加敏感,更容易因为外部因素引起水质变化,在高温下水质恶化速率更快;根据实验所监测的多项水质指标与生态效应综合分析,静止景观水体再生水占比在超过75%以后水质持续恶化,推荐永定河实际景观河道再生水占比控制在75%以下。     

基于虚拟地球的数字流域平台集成技术

针对当前数字流域构建中存在的问题,在分析数字流域信息、内涵和逻辑结构的基础上以虚拟地球为平台,将3S、3DMax等作为辅助数据处理和建模工具,采用KML组织存储数据耦合各类水环境模型,使用组件开发技术、三层逻辑框架结构,快速、简捷地构建了数字流域平台的集成方案,并以沣河为例,选用GoogleEarth为基础平台建立了数字沣河流域平台。实例应用结果表明,基于虚拟地球的数字流域平台正确、可行、有效。     

基于粗糙集和集对分析的中国水资源承载力现状评价

水资源是经济社会发展的基础性资源,对其承载力进行评估可作为区域可持续发展战略制定的依据。针对水资源的自然、经济社会和生态环境等多重属性,选取了6类26项描述指标,通过粗糙集理论（RS）对指标进行约简,筛选出了产水模数、水资源开发利用率、万元GDP用水量、人口密度、河流水质Ⅰ～Ⅲ比例和生物丰度指数6个评价指标。采用层次分析和熵权法对指标进行赋权,采用集对分析（SPA）构建评价样本与评价标准的联系度,建立了水资源承载力评价RS-SPA模型,利用该模型对我国31个省级行政区的水资源承载力进行了评价,结果表明我国北方地区基本属于不可承载或准不可承载,南方地区基本属于可承载或良好可承载。     

山西介休市实际蒸散发模拟及变化特征分析

为准确评价中小城市实际蒸散发(ET),采用物理机制明确的分布式时变增益水文模型(DTVGM)对介休市蒸散发进行模拟,以MOD16A2遥感产品验证分析蒸散发时空分布特征,并探讨了土地利用变化对蒸散发的影响。结果表明,DTVGM在研究区具有良好的适用性,总体模拟效果满足精度要求;介休市多年平均蒸散发量为375.4mm;年内呈现先增大后减小的单峰型分布趋势,主要集中在5～9月,蒸散发量最小和最大月值分别为14.0、71.7mm;多年平均蒸散发量具有较强的空间分异性,呈东南高西北低的变化趋势,不同季节蒸散发量的空间分布差异明显;不同土地利用类型蒸散发,林地草地耕地城乡、工矿、居民用地;同一乡镇,不同土地利用类型对蒸散发的影响有差别;同一土地利用类型在不同乡镇的蒸散发也有差异。     

基于信息熵与灰关联的西安市城市经济与用水结构的耦合度研究

基于2005年-2014年西安市城市用水和经济社会发展的数据,运用信息熵和灰色关联分析法,从时间序列上对西安市城市经济发展和用水结构之间的相互关系进行了实证分析。研究结果表明:西安市用水结构信息熵不断增长,单一用水类型的优势性减弱,系统均衡性增强,用水结构趋于合理化;西安市城市经济发展与用水结构之间的关联度都在0.45以上,说明二者存在很大的相关性;城市经济与用水结构的耦合度分布在0.6~1之间,表明城市经济发展与用水结构交互耦合比较紧密;针对西安市水源利用的供需矛盾,可采取相应的措施加以控制,节水技术的创新与推广使用是关键。     

再生水补给条件下河流水质及河岸渗滤水质演变试验

由于人类活动影响加剧,永定河呈现水量锐减以及水环境持续恶化的趋势,生态环境遭到严重破坏。在此背景下,永定河生态重建工程亟待开展,生态补水方式急需确定。为探究多水源生态补水方式对河流水质及河岸渗滤水质演变的影响,开展模拟试验,探究流速、温度和土壤渗滤对再生水补水水质的影响。研究结果表明:流速增加有利于污染物降解;与高温相比,低温条件下的污染物降解能力明显优于高温,表明低温在一定程度上有利于再生水补水水质的改善;河岸渗滤水某些水质指标有一定程度的好转,但由于河底沉积物的聚集吸附作用使得通过土壤的水体轻微富营养化。最终结果表明,流速对于再生水补水水质指标影响最大。     

牧草对坡面侵蚀动力参数的影响

通过室内模拟降雨试验，研究了不同盖度草地与裸地坡面的产流产沙过程与坡面流水动力学特性。试验结果表明，与裸地坡面相比，草地坡面的含沙量、平均输沙率、径流量以及坡面流速均有不同程度的降低。草地坡面的平均输沙率及坡面流速随草地盖度的增大而减小，而盖度对草地坡面径流量的影响则不明显。裸地坡面的输沙率随降雨历时呈高一低一高变化，而草地坡面的输沙率则随降雨历时呈幂函数递减。试验中坡面径流的弗劳德Fr数和雷诺Re数均属层流的缓流范畴。草地坡面的Darcv-weisbach和曼宁阻力系数随草地盖度的增大而增大，其值均大于裸地坡面相应的阻力系数。     

河流生态系统服务功能研究进展

随着人口的增加和经济的快速发展,人类对河流的过度开发破坏了河流的生态过程,导致河流严重污染、水量大幅减少,河流的生态系统服务功能严重退化,制约了社会的可持续发展。通过论述关于河流生态系统服务功能的研究进展,包括分类方法、价值评估方法,并从气候变化和人类活动两方面深入分析影响河流生态系统服务功能的驱动因素,提出今后应以下几方面加强研究:①河流生态系统服务功能的认识;②河流生态系统结构和生态过程的认识,③河流生态系统服务功能的时空异质性;④人类活动和社会发展与河流生态系统服务功能之间的相互影响。