基于生态补水的缺水河流生态修复研究

为研究河流生态修复所需的补水量和补水关键期,以永定河官厅山峡段为例,采用环境需水量和生态需水量两种方法,计算不同阶段河流生态修复所需的生态水量。结果表明:水文变异后,永定河生态严重退化,实施生态补水迫在眉睫;现状1. 7×10~8m~3补水水量具有一定的积极作用,但不能满足河流正常需水;未来3个典型年(75%、90%和95%)最低的生态补水量为4. 88×10~8、6. 11×10~8和6. 37×10~8m~3,同时推荐3-6月份为生态补水关键期。通过对生态补水量和补水时机的研究,为永定河生态修复提供一定的理论依据。     

考虑场次降雨年际变化特征的年径流总量控制率准确核算

降雨资料的合理选取是进行年径流总量控制率统计分析的重要基础,直接影响到年径流总量控制率-设计降雨量对应关系的准确性。本文以北京市海绵城市试点区1951—2016年长序列场次降雨数据为例,定量分析了场次降雨划分方法和场次降雨序列年际变化对年径流总量控制率的影响。结果表明,较人为划分的日降雨数据而言,场次降雨数据能够更加真实地反映场次降雨特征。日降雨数据计算得到的设计降雨量整体偏低约14%,对于85%的年径流总量控制率条件,设计降雨量偏低5.9 mm。通过对6个场次降雨特征值进行M-K突变和趋势检验,将北京市海绵城市试点区的场次降雨序列划分为3个阶段,针对各阶段分别核算年径流总量控制率-设计降雨量关系,进而得到较为全面和客观的年径流总量控制率变化区间。因此,在数据资料允许的条件下,年径流总量控制率的核算应基于场次降雨数据进行,并在识别场次降雨序列年际变化特征的基础上,确定合理的年径流总量控制率变化区间,提高年径流总量控制率-设计降雨量对应关系计算结果的科学性,确保最优的海绵城市建设效果与合理的工程建设投入。     

基于芒种日分析的BP模型在中长期汛期降雨量预报中的应用

为提高汛期降雨量中长期预报的精度,采用芒种日分析充分提取有用信息,基于BP神经网络模型,构建了芒种日分析的BP神经网络耦合模型,并将其应用于北京市中长期汛期降雨量的预测。结果表明:相比于常规BP模型,耦合BP模型能够有效提高预报的精度,验证期耦合BP模型模拟值与实测值相关系数为0.78,明显优于常规BP模型的0.42;耦合BP模型较常规BP模型的预报合格率提高了40%。芒种日分析能够充分发掘隐藏在原始数据中的有用信息,降低极端值等噪声数据对预报结果的影响,有效提高了模型的预报精度。将传统节气与人工智能预报技术相结合,为中长期汛期降雨量预报提供了一种新思路。     

济阳坳陷地震资料断层分辨力模型正演模拟

从济阳坳陷实际资料出发,设计了浅层、中层、中深层和深层4个断层地质概念模型。对其进行了各种地震频率扫描和噪音实验,获得了不同地质条件下不同断距断层的地震响应,为利用地震资料定量识别断层级别和序级提供了依据。     

改良型Fenton工艺深度处理制药园区废水中试研究

采用“外加磁场+强化混凝+络合除氟”的改良型Fenton工艺对制药园区污水处理厂生化出水进行深度处理中试，重点研究改良型Fenton工艺对有机物、悬浮物、总磷的去除效果，以及耦合络合除氟后对氟化物的协同去除效果。与传统Fenton工艺对比实验结果表明，相同加药量条件下改良型Fenton工艺处理效果更好，而控制相同处理水质条件下，改良型Fenton工艺药剂消耗更少。中试实验结果表明，改良型Fenton工艺运行稳定，对多种污染物协同增效去除效果显著，在中试系统进水COD、SS、TP、F^-平均质量浓度分别为73、15.78、0.47、4.10 mg/L条件下，处理后出水COD、SS、TP、F^-平均质量浓度分别达到33、5.35、0.03、0.80 mg/L，满足山东省地方标准《流域水污染物综合排放标准第5部分：半岛流域》(DB 37/3416.5—2018)中一级标准要求。对工艺稳定运行后所投加药剂成本进行分析，得到深度处理药剂消耗约为0.51元/m³。     

基于多重检验EKC的中国用水与产业发展关系分析

在考虑人均GDP和人均能源消耗量两个关键指标的基础上，综合分析了1997—2020年全国用水总量与工业、农业和第三产业用水量的环境库兹涅茨曲线(EKC),利用augmented Dickey-Fuller检验、t检验和Breusch-Godfrey检验等多重检验优选EKC模型参数，并进一步对水资源供给端和需求端进行分析。结果表明：用水总量、工业用水量和农业用水量的EKC均呈倒“N”形，用水总量、工业用水量和农业用水量已进入控制性下降阶段；第三产业用水量EKC呈线性增长趋势，第三产业用水量还未到达控制性下降阶段，仍将持续增长；第三产业用水量是未来用水的主要增长点，应加强地下水综合减采工作。