Quantifying water quality and flow in multi-branched urban estuaries for a rainfall event with mass balance method

In this study, field observations were conducted after a heavy rainfall event in the Sumida and Shakujii rivers in Tokyo, Japan. The flow dynamics and fluxes of salt, suspended sediment (SS), and dissolved oxygen (DO) were investigated with the mass balance method. The fractions of fresh water and saltwater in seaward and landward flows were separated. The maximum salt flux in the Shakujii River was 53.8 kg/s during the flood tide, and those in the Sumida River were 680.3 kg/s at the upstream station and 703.7 kg/s at the downstream station. The trends of SS and DO fluxes were similar in both rivers. In the Shakujii River, the highest SS (3.1 kg/s) and DO (0.4 kg/s) fluxes appeared during the flood tide after rainfall. In the Sumida River, the maximum SS fluxes (6.1 and 6.3 kg/s at the upstream and downstream stations, respectively) and DO fluxes (1.15 and 1.21 kg/s at the upstream and downstream stations, respectively) appeared during the ebb tide. The mass balance method was used to estimate discharge, salinity, SS concentration, and DO concentration at a station with missing data. The results show that the estimated salinity and SS concentration had a significant correlation with the on-site observations, with correlation coefficients (R) of 0.950 and 0.835, respectively, but not for DO concentration (R = 0.638). The disparity between the computed and measured data may be explained by the differences in velocity, salinity, topography, sedimentation, and the presence of organic matter. The analysis based on the advective salt transport components found a lower salt flux per unit width in the Shakujii River (0.36 kg/(m·s)) in comparison with that in the Sumida River (2.88 kg/(m·s)). This indicates a higher probability for salt retention in the Shakujii River.     

丹江生态流量计算研究

丹江是汉江的重要支流,水力资源较为丰富,在河南省境内丹江干流上建有两座小型水电站,水力发电效益较好,但对下游河道生态造成了不利影响。本文根据实测流量资料,采用水文学方法进行河道生态流量计算,提出丹江干流水电站下泄生态流量要求及保障措施,为丹江河南段的水生态保护提供借鉴和参考。     

雅鲁藏布江流域枯水期化学风化及 CO2 消耗

基于雅鲁藏布江流域枯水期干支流地表径流、泉水、地下水以及降水样品,对主要离子、pH、TDS和CO_2消耗进行分析,研究枯水期水化学特征及成因,并分析流域化学风化速率及CO_2消耗通量。结果表明:流域水体总体呈现弱碱性,地表径流TDS均值约为世界河流的2.3倍,和长江流域相似,但远低于黄河流域。岩石风化是地表径流离子来源的主要影响因素。碳酸盐风化、硅酸盐风化和蒸发盐风化分别占离子来源的46.3%、28.6%和21.3%,碳酸盐风化速率和硅酸盐风化速率分别为1.43t/(km~2·a)和1.11t/(km~2·a),对应的CO_2消耗速率为0.80×10~5mol/(km~2·a)和0.55×10~5 mol/(km~2·a),枯水期化学风化速率和CO_2消耗速率较小。     

未来气候变化影响下的流域面源污染负荷特征响应评估

针对流域面源污染负荷在未来气候变化影响下的变化特征,以我国新安江上游率水流域为例,使用通用流域污染负荷模型(GWLF),对其2000-2013年的水量及总氮、总磷面源污染负荷通量进行了模拟,并解析了其负荷来源分配。在此基础上,基于政府间气候变化专业委员会(IPCC)的气候变化评估报告结果,利用GWLF模型分析了到21世纪20年代、50年代、80年代在A1FI(最高排放)和B1(最低排放)情景下,率水流域的水文及总氮、总磷面源污染负荷特征变化。结果表明:未来气候变化对流域水文及面源污染负荷特征均有一定影响。年水资源量先减少后增加,地表径流量和蒸发量逐渐上升而地下水量逐渐下降。到2080s,A1FI情景比B1情景有更多的水资源量。年总氮通量先增加后减少,在2050s最高,而年总磷通量则逐渐增加,且两种污染物均在A1FI排放情景下有更高的污染负荷量,表明人类温室气体的排放会潜在地增加流域水体面源污染负荷。     

Polybrominated Diphenyl Ethers in Surface Sediment from Songhua River Basin, Northeast of China

Sixty sediment samples were collected from the main Songhua River in three years. Twelve polybrominated diphenyl ether ( PBDE) congeners ( BDE17, 28, 47, 66, 99, 100, 153, 154, 138, 183, and BDE?209) w...     

长江三角洲地区城乡收入差距测度

基于GE指数相关理论,测度了长江三角洲的城乡收入差距,测算和分析各种收入来源对城乡之间收入差距的影响度,得出了经营性收入对城乡收入差距的贡献率最大、工资性收入其次、财产性收入和转移性收入贡献率最小等结论。     

五种基流分割方法在长江螺山站的应用对比研究

基流是枯水期河川径流的主要来源,稳定可靠的基流分割方法对基流研究具有重要作用。基于螺山站1965-2012年逐日流量资料,采用基流指数法、HYSEP法(固定步长法、滑动步长法、局部最小值法)和数字滤波法3类(5种)基流分割方法进行基流分割。研究结果表明:5种方法所得年基流指数相差不大,但年内基流过程差别显著。BFI法和局部最小值法计算结果较为合理,对不同年份BFI值年际变化有较好的辨识度,是长江中游干流区较为适宜的基流分割手段。     

基于带偏好 DEA 模型的长株潭城市群公路交通效率评价

从城市群公路交通系统的输入和输出角度出发,给出城市群公路交通效率的输入输出指标体系,建立数据包络分析(data envelopment analysis,DEA)模型及带偏好DEA(A-prefer-DEA,PDEA)模型,进而对长株潭、长三角和珠三角城市群公路交通效率进行有效计算和综合评价.传统DEA模型的评价结果表明:长株潭城市群公路交通效率为DEA弱有效,长三角和珠三角公路交通效率为DEA有效;PDEA模型评价结果更直观,长三角、珠三角和长株潭公路交通效率值分别为1.678 2、1.577 9和0.866 2,长株潭公路交通效率与长三角和珠三角的差距比较明显.     

大型预应力梁式渡槽动力特性分析

渡槽结构的动力特性分析是渡槽结构地震响应分析及抗震设计的基础.采用有限元分析软件ANSYS对滏阳河渡槽进行动力特性分析,水体和槽壁之间的相互作用采用附加质量法来处理,计算分析矩形渡槽在不同水深时的自振频率和主振型.计算结果表明:水体对渡槽结构主振型的影响可以忽略不计,但是对渡槽结构自振频率的影响很大;渡槽的频率随水深的加深而减小.研究结果可以为滏阳河渡槽的抗震设计及其防护提供依据.     

黄河小浪底调水调沙试验数学建模简

黄河小浪底调水调沙是治黄管理的重要措施。通过对实测流量和排沙量变化过程的分析,依据插值和拟合数学理论,结合matlab得到排沙量与时间、流量的函数关系式,并进行数值分析验证,对调水调沙试验的效果进行了理论分析。