典型约束型河网规划

以常熟市尚湖镇虞西片区的典型约束型河网为研究对象,采用河网水动力模型对约束型河网的结构连通性和河流水资源调配进行了规划研究。结果表明,控制条件下,采用空间结构连通和河网水流计算相结合的方法能充分满足尚湖镇虞西河网水资源分配需求,优化局部河系功能;通过多方案的河网水资源配置,望虞河多口门引水和锡北运河套闸联合调度方案能充分增强河网流动性,保证各水系功能区内水资源需求平衡和潜在的生态环境需水。该方法还能为水系调整提供合理的河道工程规模和设计参数,为保护约束型河网提供技术支持。     

天津滞缓流型城市河网水质时空分布特征

针对天津城市河网滞缓流特点突出、水质变化与天然河流不同的特征,以海河、津河、卫津河、外环河4条重点河道为研究对象,应用聚类分析、因子分析、多元线性回归分析等多元统计分析方法对11个重点河道断面2008年和2009年39周的水质监测指标进行了分析。结果表明:河道断面水质在时间和空间上具有一定的分布特征,时间上,各断面5—8月水质较其他时间更差,氨氮、总磷超标严重;空间上,呈现出从海河到津河、卫津河再到外环河水质逐步下降的特征;海河、津河、卫津河等河道氮磷类汇入是主要污染源,外环河则以有机物污染汇入为主要污染源。     

南通市河网格局特征及水环境响应

对南通市河网景观格局与地表水污染的关系进行探讨。在对南通市的河网景观格局进行定性分析的基础上,设计并定量计算了南通市河网景观格局指标,据此分析了不同排污功能河流的景观格局特点:①就污染程度来说,工业排污河流最为严重,生活排污河流次之,农业排污河流水质最好;②就河流污染物分布来说,工业排污河流最不均匀,生活排污河流次之,农业排污河流最为均匀。这与实测分析结果基本一致,说明城市河网景观格局是影响污染物分布、运移的主要因素之一。     

南通平原河网水系特征与保护研究

水系在平原河网地区防洪除涝、水资源供给、水环境改善等方面功能作用巨大。从南通河网的形成过程入手,深入研究水利分区,分析论证河道结构特性,以期更好的把握本地区河网规律,完善水网布局,提高河网的综合效益,对平原河网地区的水利规划、建设、保护与管理具有指导意义。     

典型沙洲形态与河道的关系

沙洲是冲积河道泥沙长期淤积的产物,河道既为沙洲提供发育空间又约束沙洲自由发展.以沙洲的卫星图片为依据,选取长江、汉江、西江、湘江、黑龙江、密西西比河及额尔齐斯河的653个单个沙洲及所在河道作为统计对象,初步划分了3种典型沙洲形态:椭圆形、竹叶形和镰刀形,并统计分析了3种沙洲自身形态及其与河道的关系.研究表明,椭圆形沙洲分布最为广泛数量最多,其次是竹叶形和镰刀形沙洲.竹叶形沙洲的周长和面积一般较大,镰刀形居中,椭圆形较小.沙洲面积与周长,沙洲面积与河宽都呈幂函数关系.沙洲洲面中点的宽度与河宽相关性好,相关系数依次是,镰刀形＞竹叶形＞椭圆形;沙洲周长与河宽相关性较好,相关系数依次是镰刀形＞竹叶形＞椭圆形.沙洲将河道分成主汊和支汊,3种典型沙洲的河道分汊比均保持在0.09至0.97之间.     

苏北平原河网区典型农村中小河流水体氮磷赋存特征

以苏北平原河网区的盐城市射阳县某个典型圩区(面积12.73km2)为例,通过连续15个月对圩区内沟渠河流水体采样分析,研究苏北平原河网区中小河流地表水氮磷赋存特征。结果表明:研究区域中小河流水体氮磷超标严重,水体处于富营养化状态。所有水样品总氮质量浓度均超过GB 3838—2002《地表水Ⅲ类水质标准》(ρ=1.0 mg/L),79%的总氮质量浓度超过Ⅴ类水质标准(ρ=2.0 mg/L);73%的总磷质量浓度超过Ⅲ类水体标准(ρ=0.2 mg/L),39%的样品超过Ⅴ类水质标准。地表水氮素和磷素主要以溶解态形式存在;硝态氮是溶解态总氮主要赋存形态,相应的比例约为60%,铵态氮比例最少,约为10%;溶解态活性磷是溶解态磷素主要赋存形态,约为80%。畜禽养殖相对集中区域地表水氮素和磷素浓度高于其他区域;中沟、干渠等小型河流水体在夏季存在水质分层现象。     

基于DEM的河网提取算法的比较

本文在数据独立的DEM解译算法分析方法支持下，以比汇水面积(Specific catchment area，SCA)为计算对象，对目前流行的5种路径算法D8、Rho8、FMFD、Dinf和DEMON进行了详细的比较和分析。文中首先从SCA的定义出发，建立了SCA的计算表达式，然后构建了表达式已知的4种数学曲面模拟DEM，最后通过SCA的计算值和理论值的统计分析，定量地描述了5种路径算法所具有的精度，并从算法复杂度、时间效率、健壮性、存储结构、格网结构及流向计算精度方面对路径算法进行了综合评价。结果认为基于坡向的路径算法即DEMON和Dinf能给出较可靠的SCA值和较理想的SCA分布，而基于坡度的路径算法的误差较小。     

太湖流域平原河网分流比影响因素

以太湖流域典型分汊河道为例,构建河道二维水动力模型,研究平原河网分流比主要影响因素及其作用机理,并运用岭回归建立了平原河网分流比预测方程。结果表明:平原河网分流比与糙率、支汊过水宽度比、水位差呈正相关关系,与干流流量呈负相关关系,与分汊角度关系复杂;干流流量和支汊过水宽度比是影响分流比的主要因素;构建的多因素平原河网分流比综合预测方程可用于预测平原河网分汊河道分流比。     

平原河网城市典型滨河片区雨水径流监测研究

开展城市雨水径流监测,定量评估径流污染水平,分析污染规律及影响因素,可为科学制定水环境治理方案提供重要依据。以我国平原河网地区某城市一典型滨河片区为例,基于对不同下垫面雨水径流及周边河道常规污染物指标的监测,结合河道水环境质量时空变化特征,分析径流污染程度及对河道水环境的影响。结果表明,监测区域径流污染程度总体较高,其中COD、TN、TP指标的平均浓度均接近或超过地表水劣Ⅴ类水质;不同降雨事件、不同污染物、不同取样点雨水径流的初期冲刷程度均不相同,并且与降雨强度和前期污染物积累情况等因素密切相关;降雨过程中工商业发达、人员与交通密集区域排放的雨水径流增加了河道中COD、SS、TN、TP等污染物的浓度;对比结果显示监测区域部分污染物指标的城市径流污染物年排放量超过污水处理厂尾水污染物排放量。     

黄土高原重点流域河网分形特征研究

分形理论为流域地貌形态特征的定量描述开辟了新的思路。本文采用盒维数计算原理和方法,计算黄土高原20条重点流域的河网分维值,探讨其分维值与流域面积、径流模数、产沙模数的相关关系,结果表明:黄土高原地貌形态在其无标度区间内表现出很好的分形特征,根据计算出的各流域分维值发现,黄土高原大多数流域可能处于侵蚀发育的幼年期;流域干流长度与流域面积的幂函数关系式拟合较好,符合Hack提出的主河道长度与流域面积的关系;径流模数与河网分维存在很好的线性关系,其相关系数通过了显著性水平为0.01的检验;河网分维与流域面积、产沙模数都呈正相关性,但难以用某一种简单函数描述。最后通过多元回归分析,建立了产沙模数模型,验证结果表明,该模型具有较高精度,可以对流域产沙模数进行估算。     

平原河网水动力模型及求解方法探讨

参考国内外有关资料 ,根据河网非恒定流水动力模型的控制方程组和汊点衔接条件 ,建立平原河网水动力节点 河道模型。介绍用特征线法 ,有限体积法和有限差分法中的直接解法、分级解法、汊点分组解法、矩阵标识法、非线性方法等求解的基本思路。对比单元划分模型、混合模型以及人工神经网络模型等平原河网水动力模型 ,分析各个模型的优缺点 ,结果表明 ,节点 河道模型原则上可以求解任何水网的水力参数 ,单元划分模型仅适用于河道流速时空变化不大的情况 ,人工神经网络模型的验证比较困难。指出改进和设计计算方法、应用向量运算和并行算法、数值模拟可视化、数值计算模型软件化是河网数值模拟的主要发展方向     

多专题多比例尺水系河网管理模型研究

随着水利行业GIS系统的快速发展和对性能要求的不断提高,迫切需要解决多比例尺水系河网信息统一访问、关系维护等问题。本文提出多专题多比例尺地图管理模型,通过对地图信息依据不同比例尺和专题进行目录层次和专题层次的划分,实现水系河网信息的全国分布式统一管理和共享系统。文中给出了该模型下的水系河网表示和专题中对象间关系,分析了为形成一套基于空间数据库和空间化分析方法的分布式水系河网信息共享系统所需进行的下一步工作。该模型下的全国水系河网管理系统具有较好的可扩展性,支持有效获取不同比例尺的地图,较少信息冗余和保证信息最大可能。     

典型山区小流域河床结构分布研究

本文选取了长江上游支流吊噶河作为典型小流域,通过详尽的实地现场考察,对吊噶河流域中河床结构的发育分布规律及其影响进行了统计分析。结果表明,河床演变过程中水流与河床结构相互适应与调整,不断趋向于平衡状态。河床结构越强的河段,消耗水流能量越大,从而接近平衡时能维持的坡降也往往越大。如果河段中坡降过大而河床结构没有充分发育,则河段因此处于不平衡状态,床面将受到冲刷。历史上经历剧烈下切作用的河段如V型深沟段,常常因发育较强的河床结构,维持住了高坡降,从而形成山区河流纵剖面上常见的台阶状突起。     

Distribution characteristics and controlling factors of typical antibiotics and antibiotic resistance genes in river networks in western area of Wangyu River,China

Antibiotics and antibiotic resistance genes (ARGs) pose health risks in aquatic environments because of their persistence and mobility. River networks can provide a perfect opportunity for exploring the occurrence and enrichment of ARGs and antibiotics in freshwater environments. On this basis, the abundances of four types of antibiotics (sulfonamides, quinolones, tetracyclines, and macrolides) and 13 ARGs (sulⅠ, sulⅡ, tetA, tetB, tetO, tetW, qnrA, qnrS, qnrD, ermB, ermF, ermC, and ereA) were measured in the river networks of the west bank of the Wangyu River in China. The spatial distribution and temporal variation of these antibiotics and ARGs were characterized, and their controlling factors were analyzed. All four types of antibiotics were detected with high frequencies between 41% and 100%. Quinolone antibiotics exhibited the highest average concentration (286.53 ng/L). The concentrations of quinolones, tetracyclines, and macrolides were significantly higher in the winter than in the summer, whereas the concentration of sulfonamides was higher in wet periods than in dry periods. Of the 13 ARGs, sulI was the most abundant (1.28 ×10₅ copies per milliliter), followed by sulII and tetO (5.41×10⁴ and 4.45×10⁴ copies per milliliter, respectively). The canonical correspondence analysis showed that environmental factors, including dissolved oxygen, water temperature, total nitrogen, pH, and total phosphorus, had significant effects on the abundance of ARGs. sulⅠ, sulⅡ, tetA, and tetB were significantly correlated with 16S ribosomal RNA sequences, indicating that the bacterioplankton community might affect the distribution of ARGs. The correlation heat map analysis showed that the spread of ARGs was influenced by specific bacterial groups, such as Acidobacteria and Cyanobacteria, indicating that these bacterioplankton may be the hosts of environmental ARGs.     

河网城市不透水面的河流水质响应阈值与尺度效应研究

河网城市持续扩展的不透水面显著影响区域环境水文过程。本文以上海地区为例构建河网城市的研究方案,以水环境断面缓冲区为多尺度水文单元,对区域水环境质量与总不透水面（TIA）之间的响应关系进行研究。结果表明：区域总不透水面比率（PTIA）与主要水质指标之间呈现出非线性相关关系,存在阈值效应（PTIA=60%）。 当PTIA<60% ,水环境质量与PTIA未有明显关联关系;当PTIA>60% ,水环境质量随PTIA增加呈显著指数上升趋势;区域总不透水面比率与水中的溶解氧（DO）之间表现为简单的线性响应关系,随PTIA增加而单调递减;TIA 与区域水环境质量间阈值效应没有呈现明显的尺度效应,从河岸带尺度到最大缓冲区尺度内,不同汇水单元尺度下的阈值效应十分接近。     

平原河网地区河流生态修复技术研究与实践

针对平原河网地区河流生态系统问题日益严重的状况,总结了河流生态修复的国内外研究进展,阐述了目前主要应用的河流水质改善、生态护岸建设和河流生态景观建设3个方面的河流生态修复技术,结合江苏省丰县的生态水利建设实例,提出我国河流生态修复的建议。     

海河流域典型河流沉积物粒度特征及分布规律

为了解海河流域典型河流沉积物粒度参数空间分布规律,对海河典型河流的表层沉积物进行采集并利用Mstersize2000激光粒度仪进行粒度分析。结果表明,海河典型河流沉积物平均粒径差异显著,分选状况总体较差;山区水系与平原水系相比,沉积物平均粒径减小,呈集中分布,水动力减弱;山区自北向南变化明显,水系沉积物平均粒径减小,分布集中化,分选状况变差,由极正偏-正偏,向对称方向变化,峰度向平坦方向趋近,水动力减弱,符合粒径自然变化规律;平原区水系沉积物粒径参数表明南北变化不明显,因受较多支流、河流-湖泊-洼淀湿地等复杂系统和人为干扰强烈的影响,南北无显著变化规律。总的来说,海河流域河流受人为干扰强度较大,河流沉积物源较为复杂,栖息地物理完整性差。     

广州城市河流形态对河流自净能力的影响

构建了包括河道分维数、河道断面形态、河岸基质、河岸带宽度、河岸带植被盖度、河床底质状况、河床栖境复杂性共7项指标的城市河流形态评价体系,并以乌涌广州市开发区段为研究对象,通过定期水质监测研究河流形态对河流自净能力的影响。结果表明,该评价体系能够反映研究河段的形态差异;不同形态河段水体BOD5降解系数及多项水质指标沿程降解率均有显著性差异;河流形态评价得分较高的河段水体自净能力也较强;河流形态与NH3-N、SS、DO和浊度的降解存在相关性,是影响河流自净能力的重要因素。     

潮汐河口河床调整对水沙条件的响应探讨

以钱塘江资料为基础，分析了河口挟沙水流的复杂冲淤行为和河横断面形态对动力作用的复杂响应，表明河床高速存在临界的动力条件，继而探讨了潮汐河口的河相关系，为工程建设提供了参考。