基于MATLAB的神经网络在湖泊富营养化评价中的应用

以MATLAB为工具,建立评价湖泊水体富营养化状态的BP神经网络模型,应用此模型对我国9个湖泊富营养化程度进行评价。将此评价结果与用分级评分法、模糊数学法、Fuzzy Grey决策法的评价结果进行比较分析,得出较一致的结论。同时表明用MATLAB构建神经网络简洁、高效,具有更好的通用性和实用性。     

水利水电工程下泄水气体过饱和研究

为缓解水利水电工程建设引起的河道下游水体总溶解气体(TDG)过饱和现象,系统梳理TDG过饱和的机理、影响因素,并针对不同成因、不同水利水电工程提出各类改善措施.研究表明,水利水电工程下游水中出现TDG过饱和主要与溢洪道、涡轮机等结构设计和设备有关,天然河流水温、压强等条件发生剧烈改变是导致下游水体TDG过饱和现象的主要...     

确定河道内适宜生态流量的几种水文学方法——以沙颍河周口段为例

适宜生态流量是保障河流水生态系统健康的重要变量,合理评估适宜生态流量具有现实意义。以淮河流域典型河流沙颍河为研究对象,基于沙颍河周口水文站44年天然日流量数据,运用常用的5种水文学方法计算沙颍河的适宜生态流量,通过比较5种水文学方法在计算适宜生态流量方面的优劣发现:在水量需求方面,Q50_Q90法水量需求最大,Tennant法水量需求最小,Q50_Q90法会加重"三生"用水矛盾;在水文节律模拟方面,Tessman法、月流量变动法和Lyon法较Q50_Q90法和Tennant法有明显优势;在月流量满足率方面,Tennant法和Lyon法满足率最高,其中枯水期Lyon法满足率最高。综合考虑水量需求、水文节律和满足率三方面因素,Lyon法在计算沙颍河这类季节性河流的适宜生态流量结果最为合理。     

妫水河流域农业非点源污染负荷估算与分析

本文利用改进的输出系数模型对妫水河流域农业非点源污染负荷进行了估算,并且分别通过三分法,即分区、分类、分期的方法对结果进行了分析。结果表明:(1)2017年妫水河流域农业非点源污染物TN和TP的负荷量分别为1 402 214.9 kg/a,279 629.1 kg/a;(2)流域内各乡镇TN和TP的负荷量差异较大,旧县镇、永宁镇所贡献的TN、TP负荷量最多且单位负荷强度最大,属于重点治理区域;(3)流域内对TN的贡献最大的污染源为农业种植,对TP的贡献最大的污染源为农村生活污染,这两个污染源属于优先控制的污染源;(4)TN、TP负荷与降雨量呈现正相关关系,降雨冲刷是导致的污染物负荷增加的一个主要因素。农业非点源污染的三分研究结果为妫水河流域非点源污染治理与农业结构调整提供了科学依据。     

浅析水利风景区湿地保护对策

湿地是水利风景区的重要组成部分。在水利风景区开发建设过程中,出现了湿地水环境污染、生物多样性减少、景观格局变化、湿地生态与环境功能退化等问题。从人与自然和谐相处的理念出发,提出了加强湿地管理,分清权属、重点保护,开展相关科研活动等有关水利风景区湿地生态与环境保护的对策。     

水功能区水质响应系数计算研究

水质响应系数是计算水环境容量,进而明确排污责任主体的重要基础。以一维对流扩散方程为基础,基于线性叠加原理,推导了水质响应系数矩阵,探讨了基于综合水动力水质模型的水功能区水质响应系数矩阵高效计算方法。基于HEC-RAS模型建立了辽河干流水动力水质模型,据此计算了辽河干流水功能区水质响应系数矩阵。结果表明:基于综合水动力水质模型的水功能区水质响应系数矩阵高效计算方法可显著提高计算效率,而且HECRAS模型不仅在水动力模拟方面优势显著,在水质模拟方面亦表现出良好特性。较之公式法,基于综合水动力水质模型计算水功能区水质响应系数可以显著提高计算精度。     

流域水环境与生态学研究回顾与展望

简要分析了流域水环境与生态学的发展历程,系统介绍了2010年以来中国水利水电科学研究院水环境研究所取得的主要科研成果:(1)水环境监测技术与标准。形成了水环境监测分析技术与标准体系,研发了系列水环境监测标准物质,研究了水源地健康风险评价技术与水污染事件应急预警预报关键技术,研发了水环境监测新技术与设备;(2)流域水环境与水生态过程演变机理与模型。在大型水库重金属污染物水环境演变机理及效应、生源物质流域迁移转化特征及驱动机制、生态水文过程变异与河湖生态响应机制与流域水环境与生态模型等方面取得系列创新成果;(3)流域水质目标管理与流域水环境综合治理技术。形成了水功能区达标评价技术体系、流域容量总量控制技术体系,提出了流域水环境综合治理规划技术与湖库沉积物污染评价与生态疏浚方案制定技术,研发了生物慢滤水处理水质净化技术及设备;(4)河湖健康评估与水生态保护修复技术。提出了河湖健康评估标准,研究形成了河湖水系生态连通技术、生态流量确定技术、水质水量联合调度技术与水生态修复技术。最后分析了新时期水环境与生态学的科技需求,提出了水环境研究的展望。     

基于加权边连通度和复杂网络方法的多闸坝平原河网连通性分析

河网连通性是满足区域水资源配置、蓄水与防洪减灾、生态保护修复与景观提升需求的重要条件.为了研究多闸坝平原-廊坊市河网水系连通状况,优化廊坊市河网水系连通布局.基于图论理论,考虑河道社会属性和水利工程对河网连通度的影响,以河道分级、分类、河道上闸坝的过流能力和河段长度为边的权值,建立河网的加权邻接矩阵,应用复杂网络分析方...     

基于ArcGIS Engine 的全国水环境管理信息系统设计与实现

基于嵌入式GIS组件系统ArcGIS Engine 9.0,研究开发了全国重点水质测站水环境管理信息系统,实现对全国160多个重点水质测站长时间序列数据的整理入库、查询、统计分析以及成果输出可视化等功能,系统同时集成了水环境专业模型,实现了对水质测站数据水质评价、水质趋势分析以及水环境模型预测等功能,从而更具专业性和实用性。该系统的构建和运行,提高了水利部水环境监测评价研究中心为国家决策部门和公众服务的质量和效率,有利于促进我国水环境管理方式的变革、实现水利科技的信息化。     

流域水生态承载力与总量控制技术集成系统研究

本文根据流域水生态承载力研究中的需求,提出基于水生态功能分区、流域总量控制管理的集成系统总体架构,建立流域水环境系统综合数据库,研发适宜流域水环境综合管理的流域数字水环境系统多种可视化技术;将流域水生态承载力和总量控制的模型、数据、方案等成果与三维数字流域技术相结合,构建基于三维数字流域技术的流域水生态承载力与总量控制技术集成系统。该系统以流域水环境系统为核心,着眼全局用数字化的手段刻画整个流域,覆盖全流域的整体模型作为基础模拟流域的环境现象和过程,处理大量的流域信息,这些信息包括流域水文水环境信息、流域水工程信息、流域经济社会发展信息,以模拟流域水文循环过程、水化学过程、经济社会发展及污染排放过程等关键过程,揭示流域污染源迁移转化和水体水质响应变化的规律,服务于流域水环境管理实践。