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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李剑超 褚君达 丰华丽
进入天然水体的大部分污染物会在河流、湖泊底部形成富含各种污染物的沉积物层 ,在一定的水流流速及紊动作用下发生底泥冲刷及再悬浮。大量的污染物被重新释放出来造成河湖水体的二次污染 ,这种情况是外源污染得到治理后影响水质的主要因素。建立这种影响条件下的水质模型需要对沉积物的污染释放机理有充分的认识。采用富含污染物的天然河湖底泥 ,通过衡温静态培养等手段 ,在不同的水力条件 ,瞬间悬浮、连续悬浮和静止状态下 ,研究了污染物的释放 ,并对实验结果进行了分析。确定了底泥冲刷悬浮影响水质的主要途径 ,即在底泥间隙水污染物浓度接近平衡时 ,其与上层大水体的混合作用是影响水质的主要作用 ,其次是下部底泥的静态释...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
胡开明 逄勇 余辉 王华
为探索浅水湖泊水动力扰动作用对底泥再悬浮影响的规律,在室内矩形水槽内模拟了各种水动力条件下太湖底泥的起动规律,得到了太湖底泥在3种不同起动标准下的起动流速,通过考察上覆水中悬浮物浓度的变化,建立了底泥沉积物再悬浮通量与水体流速的定量化关系。结果表明:太湖底泥在个别动、少量动、普遍动3种标准下的起动流速分别为15、30和40 cm/s,且底泥沉积物再悬浮通量与流速呈现线性正相关关系,再悬浮通量随流速增大而增大,且相关性较好。将该试验结果应用于太湖的水量水质数学模型中,并和太湖实测资料进行了对比,取得了比较满意的效果。该模拟装置能够在室内可控条件下较好地反映太湖沉积物再悬浮特征,对太湖的富营养化治...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
熊若羽 王文娥 凌刚 王世隆 皮滢滢 胡笑涛
针对山区河流悬浮泥沙含量监测缺乏实时性的问题，对浑浊度及悬浮泥沙含量进行监测，分析光照强度、流速、颗粒粒径和水体含沙量对浑浊度的影响，建立浑浊度与悬浮泥沙含量的关系模型式。结果表明：1）光照强度对浑浊度的影响最大，根据二者之间的关系，将光照强度（E）划分为3个区间：E≤6 800 lx、6 800 lx 22 000 lx，对应于3个区间，确定了浑浊度与悬浮泥沙含量的关系模型；2）水流流速主要影响上层泥沙颗粒的分布，流速为0.16 m/s时测量区域的浑浊度大于流速为0.018 m/s时的浑浊度；3）泥沙颗粒的粒径大于扬动流速能带动的临界粒径时，其会沉积在渠底，因此，泥沙级配中大于临界粒径的颗粒占比越大，悬浮泥沙含量越小，浑浊度越小；4）水体含沙量越大，水沙输移过程中携带悬浮泥沙的量也越多，测量区域上层水样的浑浊度越大；5）采用本研究确定的浑浊度与悬浮泥沙含量的3个关系模型，预测得到的悬浮泥沙含量与实际悬浮泥沙含量的平均相对误差分别为7.22%、10.00%、8.58%。根据在自然条件下不同光照强度区间测得的浑浊度，可以得出该测量区域的悬浮泥沙含量。由于浑浊度可以现场连续、快速测得，所以将此方法引入山区河流悬浮含沙量实时监测是可行的。
关键词：
悬浮泥沙含量 浑浊度 监测模型 模型选择
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
周丽丽 郭维东 闫滨 董延超 李海欣
弯曲溢洪道受弯道折冲水流产生冲击波影响,在挑流消能条件下冲刷坑偏离轴线,威胁工程安全。采用弯道整治措施(隔流墙)改善不对称入流条件,通过模型试验研究了弯曲溢洪道挑流消能冲刷坑在设置隔流墙前后的形态变化及破坏机理。试验结果表明:隔流墙的设置减小了冲刷坑深度≥20cm范围,并使冲刷坑大致呈对称分布,改善了不设置隔流墙时冲刷坑较深,且偏向较大的情况。
关键词：
弯曲溢洪道 挑流消能 冲刷坑 隔流墙
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
陈桥 胡维平 章建宁
城市地表污染物是城市降雨径流污染的主要来源,其累积和降雨冲刷过程分别是沉降—悬浮—再沉降以及悬浮—沉淀—再悬浮的动态过程。描述累积过程的模型主要有线性、指数、对数等形式,其中以指数及一些变形形式发展相对成熟并得到了广泛的应用。这些模型都将雨前干期天数(ADWP)作为主要的影响因子。而描述冲刷过程的模型主要基于一级反应动力学假设,这类模型已被人们广泛接受。为使冲刷模型更接近实际,人们进一步在其中引入了雨天排污因素,并取得较好的成效。虽然城市地表径流的研究取得了较大的进步,但是目前的模型基本属于经验型或基于大量监测数据的统计学模型,尚缺对污染物输移过程的机理性描述。因此,从城市地表污染物输移过程的...
关键词：
城市 地表污染物 累积 降雨径流 冲刷
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
张迎颖 张志勇 陈志超 刘海琴 闻学政 秦红杰 严少华
[目的]探讨凤眼莲生态修复系统中磷素的去除途径及各途径对总磷去除量的贡献率,分析凤眼莲对底泥磷释放的影响,明确系统中磷变量的去向和分配问题,为凤眼莲生态修复技术的应用提供数据支撑。[方法]在滇池气候条件下,利用漂浮植物凤眼莲,结合滇池湖水与底泥,构建凤眼莲生态修复系统,设置2种覆盖度(60%和100%),开展了为期30 d(重复3个周期)的静态模拟试验。[结果]在本试验条件下,水体总磷初始浓度较低,凤眼莲吸收作用对系统总磷去除量的贡献率最高,约占系统总磷去除量的80%左右;根系吸附对总磷去除量的贡献率较低,约为6%~8%;根系脱落物对系统总磷去除量的贡献率极低,低于2%。底泥吸附不再成为系统中...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王小冬 秦伯强 刘丽贞 赵林林 丁艳青 朱广伟 高光 刘兴国
通过室内模拟实验研究了扰动引起的太湖底泥悬浮对水体氮磷营养盐和蓝藻水华的影响,其中底泥和上覆水均来自太湖,扰动强度以悬浮物浓度表示。实验监测了底泥扰动过程中以及扰动停止后48h之内水体氮磷营养盐和叶绿素a的变化,采样间隔为6h。实验结果表明,扰动明显增加了水体中总氮、总磷、活性磷等含量,但是可溶性无机氮的增加不明显,叶绿素a含量没有出现明显的增长。水华没有出现明显增长很可能是氮限制的原因。由此推测太湖一次风浪扰动过程引起的底泥营养盐释放不一定就能够加剧蓝藻水华的暴发。底泥中释放的营养盐对蓝藻水华的影响需要进一步研究。
关键词：
底泥悬浮 营养盐释放 水华
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
高永霞 朱广伟 逄勇
为了解863消浪工程对太湖底泥再悬浮及营养盐释放的抑制作用,于2005年7月15~17日在工程区投放悬浮物捕获器测定沉积物的再悬浮通量,并分层采集水样进行水体营养盐浓度的垂向分布研究。16日平均风速3m/s时,测得的再悬浮通量上层最大值为7.22 g/d.m2,下层最大值为41.8 g/d.m2;17日平均风速5 m/s时,测得的再悬浮通量上层最小值24.7 g/d.m2,下层最小值为48.4 g/d.m2,沉积物再悬浮通量与风浪扰动强度关系密切。对比消浪工程区内外沉积物的再悬浮通量表明,消浪工程能够显著减弱风浪对底泥的扰动,抑制沉积物再悬浮,减轻营养盐的内源释放通量。实验结果还表明,太湖水体...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
刘忠翰 王海玲 彭江燕 邓德仁
根据城市污水土地处理慢速渗滤等工艺的去除率BOD5和CODCr分别为84.3%和82.5%,TP、KN和NH3-N分别为94.9%、85.8%和89.4%,SS也高达58.4%。保证这类生态工程终年稳定运行的核心问题是:处理出水水质稳定和处理水量的稳定。影响稳定的主要因素有作物非用水季节(收获和栽种)的水量调节系统、雨季稳定运行和高去除率的处理工艺、适应慢速土地处理的气候和土壤等环境条件以及水量平衡调节与管理的有效保证。集水区域内实行分区管理的截流和改善下垫面排水调控能力的水利工程,配合使用灌溉型慢速土地处理(SR)或植物生长淹没床(VSB)湿地资源化利用与处理系统等生态工程处理工艺,是实现降...
关键词：
滇池流域 河流 降雨径流 资源化利用
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
车越 何青 吴阿娜
基于1997年3月9日和7月27日长江口南槽定点连续观测资料,分析了河口泥沙再悬浮对重金属元素的影响。研究结果表明,在长江口南槽,近底悬沙浓度和悬沙中重金属含量均随时间变化而变化,且两者具有良好的对应关系;因子分析结果显示对所有金属元素都占绝对优势的F1因子为泥沙再悬浮,泥沙再悬浮现象对本次观测中近底泥沙中重金属含量变化起主导作用。泥沙再悬浮一方面会导致悬沙和床沙的混合,另一方面有可能导致重金属从泥沙中向水体中再释放,在长江口南槽,枯季近底悬沙中重金属含量的变化主要缘于悬沙、床沙的混合;而洪季除悬沙和床沙混合之外,还存在泥沙再悬浮过程泥沙中重金属的释放,这可能与洪季高水温、低溶氧等环境因素以及...
关键词：
河口 长江口 重金属 泥沙再悬浮
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
闫滨 张博 闫胜利 王宏伟 苗迎雪
水利工程中,多孔混凝土的孔隙结构有利于土壤与水体的物质交换,是一种环境友好型混凝土。为了研究多孔混凝土抗冲刷性能的影响因素及破坏机理,采用正交试验法,利用自行设计的水循环装置,依据《水工(常规)模型试验规程》(SL155-2012)模拟自然的河道环境对多孔混凝土进行冲刷试验,探讨孔隙率、水灰比、掺合料对多孔混凝土抗冲刷性能的影响及多孔混凝土的冲刷破坏机理。试验结果表明:随着孔隙率的增大,多孔混凝土的抗冲刷性能呈现增强的趋势,孔隙率20%的多孔混凝土质量损失率2.91%,孔隙率25%的多孔混凝土质量损失率为1.6%,孔隙率30%的多孔混凝土质量损失率1.4%;水灰比增大多孔混凝土的质量损失率也随之增大,水灰比0.24的多孔混凝土质量损失率1.52%,水灰比0.26的多孔混凝土质量损失率2.39%,水灰比0.28的多孔混凝土质量损失率2.95%,胶结材料剥落现象频繁出现;掺合料对多孔混凝土抗冲刷性能的影响主要取决于其颗粒级配与活性大小,在粉煤灰、硅灰、矿渣这3种掺合料中,硅灰的活性最强且颗粒级配均匀,添加硅灰的多孔混凝土质量损失率为2.03%矿渣活性稍弱,添加矿渣的多孔混凝土质量损失率为2.5%,粉煤灰的活性最低,添加粉煤灰的多孔混凝土质量损失率为2.91%。水力冲刷破坏的主要原因是在水流的反复冲刷下,多孔混凝土内部的裂缝扩展导致界面过渡区破坏,混凝土开裂,骨料脱落,混凝土失去稳定状态。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王军光 李朝霞 蔡崇法 郭忠录 杨伟
土壤分离是土壤坡面侵蚀产沙的必要途径和重要过程,准确预测土壤分离过程对完善土壤侵蚀物理模型具有重要意义。利用钢制变坡冲刷水槽,在不同坡度(8.8%～46.6%)和流量(0.2～1.0L/s)组合下,研究了第四纪粘土发育红壤分离速率与流量、坡度以及水流剪切力、水流功率、单位水流功率3种水动力参数的关系。研究结果表明红壤分离速率是流量、坡度的幂函数,且坡度和单宽流量的多元回归方程能准确预测土壤分离速率(R2=0.966);水流剪切力、水流功率和单位水流功率3个水动力参数指标与土壤分离率均呈线性关系,相关系数R2分别为0.950、0.965和0.849,水流功率是描述土壤分离速率最为确切的水动力参数...
关键词：
红壤 土壤分离速率 水力参数
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
宫恩宇 陈松贵 陈鑫 张凯豪 管大为 郑金海
发展海上风电技术在国家“双碳”战略中具有重要意义,单桩冲刷深度的预测是海上风电单桩冲刷研究的热点。受比尺效应的影响,传统的小比尺物理模型通常会导致冲刷深度预测公式的适用性受到限制。为此,该文在1∶13的大比尺物理模型中开展了局部冲刷试验,研究了不规则波条件下, KC (Keulegan-Carpenter)为4～9时,单桩周围的平衡冲刷深度和冲刷坑体积。研究发现,通过改进KC的计算方法,能够提高现有公式在不规则波条件下预测平衡冲刷深度的准确度。此外,提出了单桩周围局部平衡冲刷深度和冲刷坑体积的公式,为单桩防护施工时的抛石冗余量估算提供了简便的预测方法。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
尹海龙 徐祖信
为探讨综合水质评价结论的科学合理性,对典型的7种河流综合水质评价方法,包括单因子评价法、污染指数法、模糊评价法、灰色系统评价法、层次分析法、人工神经网络法、水质标识指数法,在归类分析其特性的基础上,针对代表性的评价样本,进行了综合水质评价比较研究。主要结论为:①单因子评价法以最差水质指标所属类别作为综合水质类别,评价结论表现为过保护;②污染指数法能够直观判断综合水质是否达到功能区目标,但是不能判断综合水质类别;③对模糊数学法、灰色系统评价法、层次分析法、BP人工神经网络法和水质标识指数法等5种典型评价方法,当综合水质为Ⅰ~Ⅴ类水情形时,这几种方法评价结论基本一致,证明这5种典型评价方法对Ⅰ~Ⅴ...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
丁楠 李义博 陶福禄
海河流域在国民经济可持续发展中发挥着重要作用，同时也是中国水资源最为短缺的地区之一。人口密集、长期不适当的人类活动和气候变化加剧了该区水土流失和水资源短缺等问题。因此，研究气候变化和土地利用对海河流域径流、泥沙以及氮磷流失的影响，不仅可为流域水沙灾害的预警提供理论支撑，也可为理解流域生态环境演变规律提供重要科学依据。对1985—2015年海河流域气候、土地利用、蒸散发（ET）、归一化植被指数（NDVI）和净初级生产力（NPP）等时空演变规律及其影响机制进行了解析。研究结果表明：（1）海河流域六个子流域中，各变量（ET、NDVI、NPP、径流、泥沙、氮磷等）之间的相关性存在显著的地域差异；（2）温度和降雨直接影响径流，从而间接地影响泥沙和氮磷流失；（3）蒸散发受到温度和降雨影响，直接影响径流，并间接影响泥沙和氮磷流失。由此揭示了过去30年气候和土地利用变化对径流、泥沙及氮磷流失的影响机制，对于理解流域生态环境演变规律及其调控具有重要意义。
关键词：
海河流域 土地利用 气候变化 生态水文
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