河道生态基流生态经济价值及其时间变化研究

为了解决普遍采用单方水资源价值计算河道生态基流价值的缺陷,以及探索河道生态基流价值定量化计算新方法,采用水力学方法将河道生态基流从径流量中分离出来,并确定河道生态基流对应水面面积,进而采用当量因子法计算河道生态基流价值和并探索分析了河道生态基流价值的时间变化特征。以渭河干流宝鸡段为例进行研究,结果表明:渭河干流宝鸡段的丰水年、平水年以及枯水年的年平均河道生态基流量分别为5.82 m~3/s、3.59 m~3/s和2.76 m~3/s。近21 a来,该段河道生态基流价值在时间上总体呈下降趋势,该价值多年平均值为5.61亿元,单方河道生态基流价值为6.27元/m~3,单方价值与价值总量变化趋势相反。河道生态基流价值年内变化具有明显的周期性,总体呈倒"V"字型,汛期河道生态基流价值比非汛期大,单方河道生态基流价值与之相反。通过相同区域以及相近区域的河道生态基流价值研究成果以及价值变化特征的对比分析,证明研究成果较为合理。该方法可为河道生态基流合理保障提供定量化依据。     

基于降雨-径流试验的高寒草甸产流机制研究

对黄河源区高寒草甸产流机制进行研究,为河源区生态环境保护、水资源科学规划管理提供基础水文理论认知。基于野外降雨-径流试验,通过回归分析构建考虑坡度和覆被因子的暴雨和中小雨产流计算模式,精度良好,能够反映暴雨和中小雨2种降雨模式下高寒草甸产流的一般特征。试验结果表明,因草甸土-植体系蓄容能力较强,高寒草甸区地表产流主要发生在暴雨模式下,中小雨模式下的地表产流量一般很小。模式应用表明,草甸发生退化后,暴雨和中小雨入渗均有减少,暴雨模式下退化草甸比高覆草甸入渗减少约12%,中小雨模式下减少约3%。     

Improvement of rainwater infiltration and storage capacity by an enhanced seepage well: From laboratory investigation to HYDRUS-2D numerical analysis

Seepage well is an emerging Low Impact Development (LID) technology that can effectively control the storm runoff. However, its rainwater infiltration rate and storage capacity still require further enhancement. By setting a horizontal infiltration structure at the bottom of conventional rainwater seepage well (CSW), an enhanced seepage well (ESW) was proposed in this study, and its infiltration performances compared with the permeable pavement (PP) and the CSW were systemically investigated using static infiltration experiment and HYDRUS-2D simulation. The results showed that the infiltration efficiency of ESW was significantly higher than that of PP and CSW, and the process of water infiltrated through soil mainly controlled the macroscopic infiltration rate. The Nash-Sutcliff Efficient (NSE) index was used to evaluate the accuracy and reliability of the HYDRUS-2D model, and the results of NSE values greater than 0.75 (varied between 0.75 and 0.91) confirmed the applicability of HYDRUS-2D to describe correctly the hydraulic behavior of the ESW system. Simulation infiltration tests showed that the ESW performed a higher average infiltration rate and fewer total runoff volume than the CSW, indicating the effectively enhancement of the infiltration and water retention capacity of ESW, especially under heavy rainfall intensities. Additionally, the ESW system exhibited an excellent runoff-control and rainwater retention capacity in an actual rainfall scenario.     

妫水河入官厅水库水污染成因及减排措施评估

为保障妫水河入官厅水库入流水质达标,分析水质成因,分步制订水质改善措施。采用MIKE21耦合植物作用的Ecolab生态水质模型,对妫水河下游入官厅水库断面至东大桥断面、支流三里河水域进行模拟。通过对丰水期和枯水期监测数据及模拟结果进行分析,流域上游来流水量及水质、区间污染源及河流湿地等自净作用是影响官厅水库入流水质的主要原因,其中:妫水河入流污染负荷对水库入流水质贡献率最大,丰枯水期氨氮、总磷和总氮的贡献率分别为18.32%～45.76%、9.31%～31.17%和29.34%～67.56%;区间入河污染源氨氮、总磷和总氮削减率分别为19.41%、31.31%和24.94%;丰枯水期河道自净对氨氮、总磷和总氮削减率分别为44.85%～61.29%、51.40%～77.92%和8.40%～23.06%。为改善官厅水库入流水质,在流经城市区的妫水河下游及三里河修建了河流湿地公园,对区域污染源进行截污,使得入库水质可达到Ⅲ类水。为长远确保官厅水库的水质,控制来流水质和加强流域治理是关键,同时营造岸带湿地,对水质改善有积极的作用。研究结果及方法可为水库污染防治及负荷量削减提供理论依据。     

Two new characteristic parameters for runoff computation

A method capable of estimating the hydrograph from a prescribed storm for a practical mild slope upstream catchment is proposed. This method makes use of two new characteristic parameters, andS, in conjunction with the kinematic wave equation to compute lateral inflows of the main stream of the catchment. The depth profile of overland flow at any instant within the catchment and hydrograph at any location can be easily found. Lag times for individual lateral inflows are then considered and are linearly combined to obtain the hydrograph at the outlet of the catchment or depth profile of the main stream at any instant. The validity of the excess rainfall-surface runoff linear relationship in this study has also been verified with Tatsunokuchiyama catchment, and it shows good results for this computed runoff.     

天然沸石与纳滤组合工艺处理铜突发污染的应用

纳滤工艺被广泛应用于分散式饮用水深度处理,能解决饮用水苦咸化,盐碱化或微污染等常规水处理工艺无法规避的用水风险,在长时间运行过程中还能有效应对重金属等突发污染风险。但重金属污染易加重纳滤膜污染,需要增设预处理装置加以缓冲,实现纳滤装置的长久稳定运行。而天然沸石具有良好的筛分性能和吸附性能,能够有效缓冲重金属对纳滤装置的冲击。试验以重金属铜为例,证明水中铜离子会造成纳滤不可逆污染比例增加,不利于系统稳定运行;天然沸石对铜离子有很好的吸附效果,静态吸附试验表明天然沸石对水中铜离子的最大吸附量为3.03 mg/g,通过正交试验合理设计吸附预处理,能够有效为纳滤工艺提供安全进水,保证纳滤进水铜离子浓度低于10 mg/L。实践工艺中,吸附预处理能有效缓解纳滤膜不可逆污染,而且吸附-纳滤组合工艺对铜离子及部分其他重金属离子表现出良好的处理效果。     

降水和植被变化对龙川江径流量的影响

基于龙川江大峡谷进出口水文控制站楚雄站和小黄瓜园站的长系列水文资料和流域森林盖度变化资料,结合小波分析方法,对降水、植被与径流量变化间相互关系以及径流量各时间尺度准周期变化的本质和形成机制进行了研究。结果表明:研究区降水量序列存在2 a、4 a和14.5 a左右的主周期,径流量序列具有2 a、4 a、6 a和22 a左右的主周期;其中径流量低频振荡所反映的是总径流中来自于壤中水径流和存在于裂隙中的地下水径流的准周期变化,而高频振荡反映的是总径流中来自于地面径流的准周期变化;径流量的年内变化和年际高频振荡主要是由降水量变化所引起的,而径流量序列6 a和22 a的主周期是由土壤和裂隙对降水量序列4 a和14.5 a的主周期滞后放大作用所形成的,径流量序列4 a的主周期是由干热河谷特殊自然地理环境所形成的;径流量与降水量间相互关系在1969年左右发生了突变     

支持向量机及其在径流预测中的应用

给出了支持向量机方法(SVM)的思路、特点及关键之处,探讨了SVM在径流预测中的可能性,并与基于遗传算法的门限回归模型(TR) 进行了对比分析。径流预测实例分析表明,在拟合阶段,SVM模型要好于TR模型;在预留检验阶段,SVM模型与TR模型接近。同时SVM模型适合于小样本情况且能达到全局最优。SVM模型用于径流预测是可行的、优越的。     

西江流域压咸风险调度及其时空传递规律研究

枯水期珠江河口咸潮情势日益加重,径流不确定加剧了压咸风险,严重威胁沿线的供水安全。本文基于概率密度分布描述径流不确定性,构建了单源风险调度基本框架。以西江流域五座水库为研究对象,量化了预报误差与压咸风险的响应关系;揭示了压咸风险的时空传递规律;将压咸风险划分为3个等级;确定出各级风险越级传递的临界阈值。研究表明：随预报误差的增大,压咸风险提前且持续天数增加、风险率增大;压咸风险呈逐时段累积和从上游向下游、从支流向干流的时空传递规律;当预报误差超过±16%、±21%时,压咸风险从轻险越级至中险、中险越级至重险。研究成果对于西江流域压咸风险的调控和粤港澳大湾区的供水安全具有重要的应用价值。     

黄金冶炼厂污染源治理技术

本文阐述了采用加温加压无氰解吸、金电解精炼，活性炭酸洗、火法再生产工艺，所产生污染物的治理技术。