青浦地区水生植被的恢复及其在生态修复中的应用

青浦地区水资源丰富,但水质处于富营养水平。生物修复技术是水体治理最经济、有效的技术,而重建以沉水植物为主的水生植被是水域生态恢复技术中至关重要的。环青浦地区水生维管束植物共有26种,是生态恢复技术可选择的种源。种植水生植被可明显地改善水域环境,恢复完整的生态系统,在水域治理中有着不可替代的作用。     

新型人工浮床在城市中小河道治理中的应用

指出水生植物生态浮床作为先期治理方案中的有效手段，解决了城市中小河道难以进行生态修复工程的局限性，为以后通过人工恢复沉水植被，放养水生动物，建立完整的水生生态系统食物链创造了条件。上海市徐汇区的应用实例表明：沉水植物已部分修复，整个水体水质逐年恢复，水体生物多样性呈增加趋势，水体生态系统进入良性循环。在城市河道的污染治理中，水生植物生态浮床作为一种水体生态修复先期治理方案，有着广阔的应用前景。     

太湖生态清淤与湖滨湿地带构筑

湖滨湿地带是湖泊水生态系统与陆地生态系统间非常重要的生态过渡带.近年来,太湖各湖区滨岸带底泥被淘蚀,植被生长空间被压缩,出现水生植物面积大幅缩小、生态功能退化等问题,严重影响了湖滨带生态系统功能的发挥.本文对生态清淤与湖滨湿地带构筑相结合设计进行分析,利用生态清淤底泥就近构建湖滨湿地带是一种解决清淤底泥出路的可行途径.     

洱海水体富营养化的演变及其研究进展

本文分析了1992-2001年洱海水质监测数据，得出洱海富营养化的变化趋势；综述了洱海水体富营养化的演变进程以及近年来对洱海富营养化的研究成果；提出了引水济洱，建设湖滨带湿地生态恢复系统，走可持续发展和生态恢复之路来解决洱海富营养化问题的思路，为保护和治理洱海提供科学依据。     

引调水工程对调蓄湖泊生态环境的影响分析

引调水工程利用天然湖泊调蓄,将引起调蓄湖泊水文情势、水质发生一定变化,对与湖泊水环境关系密切的水生生物、湖滨植被、湿地鸟类产生影响.以金沙江某提水工程方案比选阶段利用拉市海调蓄方案为例,采用图形叠置法、类比分析法、生态机理法等方法,分析工程运行对拉市海水生生物、湖滨植被、湿地鸟类的影响,为引调水工程对调蓄湖泊的生态环境...     

改善东太湖水环境的水工程措施研究

东太湖历来是太湖水环境质量最好的湖区,但近3年东太湖出现水环境质量下降、富营养化加重的问题,通过对东太湖水文、水环境、水生态变化规律分析,结果表明下泄流量加大、底泥扰动、水生植被退化是影响东太湖水环境质量的主要原因,通过优化水利工程调度、构建消浪设施以及生态清淤和湖滨带建设等改善东太湖水环境质量的水工程措施,为东太湖综合治理工作提供技术支撑。     

新疆农业水土环境存在的问题及对策

水土流失、土地沙漠化、水资源日显短缺、水体过度开采和污染加剧是新疆水土环境恶化的根本原因。积极恢复植被、防治水土环境污染、实施虚拟水土战略是解决农业水土环境问题的根本途径。     

涌潮河口桩式丁坝的护滩保塘效果分析

针对以散抛块石为材料的传统堆石丁坝基础较浅,处于低潮位上下时散抛块石在涌潮动力作用下往往出现冲散、滚失、沉落,招致丁坝损毁的情况。本文提出了一种桩式丁坝型式,该桩式丁坝除基础深、整体性好外,水上和水下部分的坝头,做成适合流势接近流线的体型,从而可改善邻近丁坝头的流场,减小滩地与近坝头河床的冲刷。本文通过现场观测,分析了桩式丁坝的护滩保塘效果,探究丁坝护滩保塘的机理。分析表明,桩式丁坝可减轻“兜潮”现象,能直接抵御最大涌潮动力的作用,有效地减弱涌潮对坝基的淘刷,削减坝头及丁坝上游侧的局部冲刷强度,较好地解决了丁坝坝身周围局部冲刷坑的问题,大大增强了坝身结构稳定性。与传统的堆石丁坝比较,桩式丁坝具有设计合理、施工简易、便于维护检修等特点,可在各类河道整治、海塘保护等工程中应用。     

太浦河水生态调查分区与改善措施研究

太浦河是黄浦江上游重要水源地之一,水生态环境保护至关重要。本文调查分析了太浦河水质、浮游生物、水生植物沿程分布特征,并结合岸边土地利用对河段进行了水生态分区,针对性地提出了水生态环境改善措施,为太浦河综合治理提供依据。因受周边湖荡水质影响,太浦河TP、TN超标较为严重;浮游生物特征显示河段处于中等以上污染程度,存在富营养化现象;调查数据及岸边带土地利用均呈现分区特点。河道滨岸带工业和城镇生活点源排放、湖荡支流带入和航运是水体的主要污染源。除流域内陆上环境综合治理外,可考虑清理沿岸排污企业、严格控制周边污染物排放、恢复岸边植被隔离带、保护及重建水生植物群落等综合措施来改善水生态环境。     

60年来洱海水生植被演替及其驱动力分析

洱海是大理白族人民的母亲湖和集中饮用水源地,受自然条件和人类活动双重驱动影响,近60 a来,洱海水生植被演替过程明显,植被资源呈现出显著的衰退特征。基于洱海历年水位、水质、水生植被种类与面积以及浮游植物数量等相关数据,系统地研究了洱海水位、水质变化过程及其与水生植被演替过程的关联性,探讨了洱海水生植被演替的驱动力因素。研究结果表明：(1)近60 a来洱海水生植被群落演替经历了扩张、鼎盛、衰退和稳定等过程,水生植被种群结构单一化、水深分布范围和面积大幅度萎缩,优势种群逐步由清水型转变为耐污型的苦草、金鱼藻和微齿眼子菜;(2)洱海水生植被演替受洱海水位变化驱动影响显著,年内5～8月份维持低水位及年内水位的大变幅波动,是驱动并维持洱海水生植被良好生长和最大面积分布的关键;(3)洱海的水质污染引起湖泊由草型转向藻型并导致水体透明度急剧下降,是1990年代至2003年期间洱海水生植被快速退化的关键环境驱动因子。基于研究结果,提出以下建议：应有效控制并逐步减少流域入湖水体的氮磷等营养盐含量,科学制定并实施每年度5～8月份低水位运行、年内较大水位变幅的生态水位调度方案,以此来有效促进洱海水生植被的自然修复和湖泊水环境质量的可持续改善。     

胶东地区跨流域调水优化配置研究

胶东地区是严重缺水地区,近年来随着城市人口不断增长,工农业生产和经济快速发展,缺水问题越来越突出。以胶东地区缺水较为严重的潍坊、青岛、烟台、威海四个地市为研究区域,结合引黄济青工程和南水北调东线工程实施跨流域调水,缓解供需矛盾,以2020年和2025年为规划水平年,基于水量平衡分析,构建以缺水量最小和调水工程效益最大为目标的多水源多目标优化配置模型,确定调引不同水源(黄河水,黄河水和长江水)时的水资源优化配置方案。配置结果表明:只调引黄河水,受水区不同规划年的缺水量分别降低14%~83%、10%~31%;同时调引黄河水和长江水,受水区不同规划年的缺水量分别降低28%~81%、19%~53%。可见优化配置方案可以有效缓解胶东地区水资源紧缺状况和供需水矛盾,为胶东地区的可持续发展奠定基础。     

不同布置形态下刚性淹没植被对水流特性的影响

自然河道中植被呈现多种多样的分布状态,为探究不同布置形态下刚性淹没植被对水流特性的影响,利用室内水槽模拟含刚性淹没植被的明渠进行试验研究。结果表明:刚性淹没植被的布置形态对明渠流水流特性影响显著。在本文研究的植被布置形态下的水深、植被阻力系数与植被粗糙系数均增大,表现为交错型布置斑块型布置线性布置;流速与雷诺数均减小,表现为线性布置斑块型布置交错型布置;糙率n随着平均流速与水力半径之积VR的增大而减小。     

含柔性沉水植物明渠水流运动特性试验研究

采用激光多普勒流速仪(LDV)试验研究含柔性沉水植物的水流运动。试验结果表明:流速沿垂线分布呈S形,分为3个区域,即植物内部区、过渡区和上部区。植物密度对过渡区内流速影响显著,在该区内,植物密度越大则流速梯度越大。含植物水流的紊动强度和雷诺应力都明显增大,它们在垂线分布上有相似之处,都是在植物顶层的位置上达到最大值,说明在此区域内存在较强的能量交换和剪切作用;二者在植物顶层上部区域随着水深的增加而减小,在植物内部区随着水深的增加而增大。     

河道含淹没刚性植物二维涡量场特性

含植物水流的涡量场构成了水生动物生境的物理基础,形成水、物质的循环以及能量的分配过程。本文通过玻璃水槽试验用二维标准PIV测量研究了含淹没刚性植物二维垂直涡量场的分布,得出流速梯度是形成含植物水流涡量的关键因素。植物顶层附近对水流的干扰大,因而流速梯度大;涡量最大值出现在淹没刚性植物顶层以下约30%处;植物顶层处,涡量绝对值大,拟熵大,能量耗散率也高。植物顶层是造成水流紊动耗散的主要原因。     

不同植被类型对堆积体坡面径流特性的影响

针对植被防护堆积体侵蚀动力机制的问题,通过野外模拟降雨试验,分析直根系和须根系植被对堆积体径流流速、水力和水动力参数的影响.结果表明:植被削减堆积体平均侵蚀速率达88.34％～92.88％,直根系消减平均流速效益为50.51％,须根系为21.32％～35.61％;裸坡和植被堆积体径流流型均属于层流(雷诺数<40),裸坡...     

渭河流域水问题、成因及其对策研究

20世纪90年代以来渭河流域出现水量大幅度减少、污染状况严重和下游淤积严重、洪水频发等问题。从来水、降水、用水和产水条件方面分析并指出渭河流域流量锐减原因主要是由于人类的开发利用造成的,降水和产水条件的变化也对水量减少起到一定影响,污染和下游淤积原因主要是由于人类的无序排污和水利工程设施不合理的运行。要解决这些问题,必须进行分区、分段的综合治理,调整产业结构,切实提高有限水资源的利用率;加快污水处理基础设施的建设,逐步改善污染状况;努力降低潼关高程,减轻下游的淤积现状;进行省内调水,有效解决下游缺水、淤积和洪水问题;在全流域推行节水型社会的建立,实现水资源和生态环境的可持续发展。     

The coupling between hydrodynamic and purification efficiencies of ecological porous spur-dike in field drainage ditch

In this study, a series of ecological porous spur-dikes are arranged in an experiment channel to simulate a real field drainage ditch. The inside and outside flow fields of spur-dikes are determined by numerical simulations and experimental methods. An Ammonia-Nitrogen(NH_3-N) degradation evaluation model is built to calculate the pollution removal rate by coupling with the inner flow field of the porous spur-dikes. The variations of the total pollutant removal rate in the channel are discussed in terms of different porosities and gap distances between spur-dikes and inlet flow velocities. It is indicated that a reasonable parameter matching of the porosity and the gap distance with the flow velocity of the ditch can bring about a satisfactory purification efficiency with a small delivery quantity of ecological porous materials.     

戽流消能沿程水面波动特性研究

为探究采用戽流消能方式时下游河道水面波动的情况,结合某实际工程建立了1∶60整体物理模型,应用DJ800多功能采集系统对自由戽流、附着戽流、临界戽流及淹没戽流时下游山区河道内沿程水面波动特性进行了模拟,并对沿程波高、周期、波长、波速及波动概率密度等特征参数进行统计。研究结果表明:戽流消能形成的涌浪在x/D20的范围内衰减明显,之后衰减明显减缓;稳定戽流时,坝下水面波动周期、波长及波速较其余戽流流态均明显变小,且河道平面转弯对波浪的衰减影响有限,波浪传播较远;不同戽流流态河道内波动主要分布在±3σ范围内,基本符合正态分布。研究成果可为类似工程的防波设计提供参考依据。     

黄土高原植被建设的水资源环境及对策

本文分析了黄土高原植被建设的水资源环境现状及其发展趋势,认为气候暖干化、土层干燥化致使水资源更趋缺乏,是黄土高原在可预见的未来所面临的重大课题,将严重影响区域植被建设和环境改善,提出了黄土高原植被建设必须严格遵守植被分布自然规律,重新界定植被分区和充分利用降水资源等,正确处理"林-水"关系的对策,尤其是以未来气候变化趋势作为重新调整植被分区的依据,应该引起广泛关注.     

河漫滩湿地淹没柔性植物水流涡量场研究

含植物水流的涡量场构成了河漫滩湿地水生动物生境的物理基础，形成水、营养物质的循环以及能量的分配过程。本文通过玻璃水槽试验用二维标准PIV测量研究了含淹没柔性植物二维垂直涡量场的分布。得出流速梯度是形成含植物水流涡量的关键因素，植物冠层附近对水流的干扰大，因而流速梯度大；涡量最大值出现在淹没柔性植物冠层以下约50%处；植物冠层处，涡量绝对值大，拟熵大，能量耗散率也高。植物冠层是造成水流紊动耗散的主要原因。