悬移质泥沙采集分离器内流场的3维数值模拟

为高效采集水体中低浓度的悬移质泥沙,通过3维数值模拟设计了具有水力旋流器特征的新型悬移质泥沙采样器.采用拉格朗日法多相流分析模型,3维模拟分析了采样器内部压力分布、流体流动情况和悬移质泥沙颗粒的运动轨迹.室内模拟实验结果表明:该泥沙采集分离器对悬移质泥沙(粒径63μm)分离效率高达85％以上,可实现悬移质泥沙的快速在线收集浓缩.泥沙分离效率的实测结果与3维数值模拟分析结果吻合(相差2％～8％).     

三峡库区生态清洁小流域综合治理模式探讨

长江上游三峡库区坡耕地面积广,水土流失量大,对当地环境和经济社会的发展造成了严重危害。通过建立库区"生态修复、生态治理、生态保护"三道防线,并开展库区消落带的治理,生态清洁型小流域水土流失得到有效控制。结合生态清洁小流域建设的一般原则和技术要求,对三峡库区的生态清洁小流域治理模式进行了探讨,并针对当前生态清洁小流域建设和管理存在的不足和问题提出了相应的建议。     

三峡库区紫色土坡耕地细沟发生的临界坡长

采用人工暴雨试验发现：相同土壤含水量条件下,10 °,15 °,20 °,25 °紫色土小区在 130 mm/h 雨强降雨下细沟发生的临界坡长平均值分别为 6.13, 4.12, 2.72, 1.55 m ,细沟发生的临界坡长与坡度呈二次抛物线关系;土壤含水量变幅为 16 ％～ 26 ％条件下细沟发生临界坡长先增长后变短。据此总结了采用地埂防治坡耕地细沟侵蚀的治理模式,针对不同坡度地块细沟发生的临界坡长,采用地埂或者分割地块,并在地埂上种植经济效益高的植物篱,既控制了细沟的发生,又弥补了地埂占地导致的农业减产;同时在旱季和雨季分别调整边沟的尺寸,调整地块土壤含水量从而控制细沟因含水量变化导致的细沟发生临界坡长缩短。     

长江上游坡耕地整治成效分析

长江上游坡耕地多,人均耕地少,人民生活贫困,水土流失严重。20 a来,"长治"工程在小流域治理中,按照"以防为主,防治结合,因地制宜,综合治理,重点突破,积极推进"的方针,以坡改梯为突破口,配套小型水利水保工程,将坡耕地集中连片改造为梯地,并配套较为完善的坡面水系工程和田间作业道路,大幅度提高了土地产出率和劳动生产率,增加了农民收入,促进了县域经济发展。坡改梯整治不仅治理了坡耕地的土壤流失,而且促进了侵蚀冲沟的逐渐消亡,有效地控制了水土流失。     

中国137Cs本底值区域分布研究

137Cs区域本底值的确定是应用137Cs法研究土壤侵蚀的首要问题.本文利用Walling和He的137Cs本底值计算模型和软件对中国137Cs本底值区域分布进行了模拟计算.结合前人对中国不同区域137Cs本底值的研究结果,将各区域137Cs实测本底值同模拟值进行比较,指出了模拟结果存在的主要问题,在此基础上讨论了中国137Cs本底值的区域分布特点和影响中国137Cs区域本底值的主要因素.     

无侵蚀非农耕地土壤137Cs深度分布入渗过程模型

在阐明土壤中137Cs扩散与迁移过程的基础上,建立了无侵蚀非农耕地土壤137Cs深度分布入渗过程模型,再现了重庆开县和陕北子长两个剖面137Cs深度分布的变化过程.重庆开县剖面137Cs深度分布(2004年)为指数衰减形态,表层土壤137Cs浓度最高,137Cs深度分布形态系数ho=0.0997 cm-1,入渗系数D=0.8006cm2·a-1.陕北子长剖面137Cs深度分布(2001年)为非指数衰减形态,次表层土壤浓度最高,全剖面拟合的深度分布形态系数ho=0.0825 cm-1,入渗系数D=1.24 cm2·a-1.子长剖面137Cs深度分布为非指数衰减形态的原因主要是表层和次表层土壤随深度增加土壤孔隙度或水分入渗速率急剧降低,导致137Cs入渗速率随深度增加而降低,137Cs入渗系数(D)为负值.     

无侵蚀土壤垦殖后的210Pbex深度分布变化理论模型

农耕地犁耕层土壤中的210Pbex向犁底层土壤的扩散,相当于无限薄层扩散源向一维半无限介质的扩散.本文对无侵蚀土壤垦殖后土壤中210Pbex的扩散、直至达到稳定态分布的物理过程给予了数学的描述.垦殖10年后(y=10.37a),土壤中的210Pbex可以达到稳定态分布.根据四川内江无侵蚀紫色土农耕地土壤的210pbex深度分布,求得紫色土犁底层土壤的210Pbex入渗系数(D)为0.676 cm-2·a-1;计算了垦殖后不同时间犁底层中210Pbex的积累扩散量;给出了犁底层土壤210Pex深度分布形态的时间变化.     

长寿湖水库沉积物中重金属来源及生态风险评价

水库作为生活饮用水水源地,受人类活动影响较大,且污染物种类多、来源广、危害大。目前,关于水库沉积物中重金属污染状况分析的研究较少。以三峡库区长寿湖水库沉积物为研究对象,利用地累积指数(I_(geo))和潜在生态风险指数法,结合沉积年代学序列,对沉积物中重金属Co,Cd,Cr,Cu,Ni,Pb和Zn的垂直变化特征、重金属来源及生态风险评价进行了分析。地累积指数分析表明:表层沉积物中重金属累积顺序为CdCoZnNiPbCuCr,其中Cd和Zn累积较明显,属于轻度污染。潜在生态风险系数评价结果表明:沉积物中重金属潜在生态风险指数RI值大多数低于150,说明潜在生态风险整体较轻,但自1889年以来,RI值一直大于150,应当引起重视。应用主成分析法分析长寿湖水库沉积物中重金属来源,结果表明:水库沉积物中重金属主要来源于流域土壤的自然风化和土壤侵蚀,同时也受到龙溪河流域城市化、工业化发展导致的工业废水和生活污水排放的影响。