基于岩溶区水库安全的水文地质模型构建研究

在有煤矿开采的岩溶地区修建水库是一项复杂的系统工程,需要构建相应水文地质模型对库区及煤矿运输巷道进行相关参数的数值模拟,并对修建水库前后的水文地质情况进行预测,以防止地质灾害事故的发生。通过对四川某岩溶地区水库案例进行研究,运用AutoCAD、ArcGIS进行相关模型参数处理,最终在FEFLOW软件中建立研究区具有代表性的三维水文地质模型,为下一步的相关水文地质参数求取打下基础。     

浩坤水电站水库岩溶渗漏研究

浩坤水电站位于碳酸盐岩地区,岩溶发育,水文地质条件复杂。水库右岸发育的呈串珠状平行于河谷展布的低邻谷岩溶洼地和库首左侧发育的连通水库内外的赶洞古暗河是水库潜在的主要渗漏通道。通过库区水文地质调查、岩溶洼地群水位同步观测、示踪试验等勘察试验研究工作,查明了浩坤水电站库区岩溶渗漏的主要部位、性质,提出了水库防渗处理意见,并评价了成库条件。     

不同地质背景水库区夏季水-气界面温室气体交换通量研究

岩溶水库水化学特征受碳酸盐岩溶蚀风化产物所控制,形成"富钙偏碱高溶解无机碳"的特殊环境,其水-气界面温室气体交换特征、过程及影响因素与其他非岩溶水库存在较大差异.为揭示不同地质背景控制下典型水库水-气界面温室气体交换的特征及控制机制,选取广西三座不同地质背景的水库[大龙洞水库(岩溶水库)、五里峡水库(半岩溶水库)、思安江水库(非岩溶水库)],同时运用静态箱法(FC)和模型计算法(TBL)对其水-气界面温室气体(CO2、CH4)交换通量进行比较研究.结果表明:1两种方法获得的结果均显示,大龙洞水库库区和出库水体均为大气CO2、CH4的源;五里峡水库库区总体上为大气CO2的汇、大气CH4的源,其出库水体均为大气CO2、CH4的源;思安江水库库区均为大气CO2的汇、大气CH4的源.2无论是岩溶水库还是非岩溶水库,其出库水体温室气体排放量远大于库区,如何控制水库出库水体的CO2、CH4释放问题值得关注.3在没有大量淹没土壤有机质和植物的情况下,由岩溶地下水补给的水库水-气界面CH4交换通量与其他半岩溶水库和非岩溶水库差别较小,但由于富含DIC水体的输入及受水库热分层的影响,其CO2交换通量要明显高于其他非岩溶水补给的水库.     

基于Sentinel-2的平寨水库叶绿素a浓度反演

为实现对平寨水库叶绿素a的遥感监测,选取平寨水库2017年11月17—18日的实测叶绿素a浓度数据和准同步的Sentinel-2数据,通过选取最佳波段组合建立BP神经网络模型,对平寨水库叶绿素a进行反演,并分析其空间分布特征。结果表明:Sentinel-2红边波段对叶绿素a的敏感性优于可见光波段,在叶绿素a浓度反演方面具有较大潜力。相关系数最大的波段组合方式是:B5/B4、[1/B4-1/B5]*B6、[1/B4-1/B5]*B7和[1/B4-1/B5]*B8;BP神经网络模型可决系数R2为0.9160,平均相对误差为29.87%,反演精度优于三波段模型;平寨水库叶绿素a浓度空间分布差异明显,水面开阔的中心库区浓度较高,各支流上游河段浓度较低。Sentinel-2数据可较好地应用于喀斯特高原湖泊叶绿素a浓度反演,BP神经网络模型估测结果合理、可靠;研究结果可为平寨水库水环境治理提供科学依据。     

SWAT模型水库模块改进及流域氮磷通量模拟

水库在发挥防洪、供水、航运功能的同时,也改变了库区和下游生态环境.现有的流域模型中水库模块相对简单,无法准确评估水库对河流氮、磷通量的影响.针对这一局限性,本研究从蓄泄规则、库区氮磷反应模拟两个方面改进了经典流域模型—SWAT模型的水库模块.以长江二级支流涪江流域为研究对象,模拟了水库建设对逐月流量、泥沙、总氮、总磷过程的影响.结果表明,新模型模拟的逐月流量、泥沙、总氮、总磷的绝对误差百分比从原来的41.1%、33.4%、99.0%、130.5%分别降低到8.6%、23.9%、38.4%、52.9%,在汛期6—9月总磷的平均模拟误差仅为12.1%.新模型合理刻画了梯级水库群的级联效应,提高了梯级水库影响下的河流氮、磷通量模拟能力,为流域水环境管理与水库调度提供了有效工具.     

BP神经网络在流溪河水库径流量预测中的应用

流溪河水库是广州市的主要饮用水源地,所属地区降雨量年际变化大,不利于水资源的优化配置。对流溪河水库径流量进行预测研究,可为其水资源的优化配置提供科学依据。目前人工神经网络(ANN)技术在水文序列模拟预测中有较多的应用,本文根据流溪河水库1959~2000年水文数据,利用BP神经网络对径流量进行预测,从模型检验结果看,所建模型有较好的拟合效果和预测精度,说明神经网络在预测径流量方面有良好的实用性。     

拟建永定桥水库坝址区环境保护研究

修建水库可以蓄水,防洪,对库区附近的工农业生产与人民生活带来便利,而水库水质的好坏是影响周边居民生活用水的关键。在形成库区后水动力条件的改变以及库区库水向周围地质体内渗入,会引起周围生态地质环境的变化,并对水质产生影响。文章提出在流沙河周边山地设立水源地保护带的概念。水源地保护带是指围绕坝址区设置的降低沉积物,污染物和养分进入水文敏感生态系统的重要保护地带。设立该带在于防止此带内或带外地下水出现污染,以保证未来良好水质的持续供水。     

四川升钟水库经济和环境协调发展研究

大型水库以灌溉为主兼有防洪、发电、饮用、游览、航运、水产养殖、降低局部地域的气温.净化环境、土壤持留等综合效益.文章以我国西南地区库容最大的四川升钟水库为例,概要的介绍了该库区建造前后环境与经济发展的情况,分析了水库建成后库区环境污染的原因,评估了库区的服务功能与经济价值,给出了实现库区经济与环境发展的措施.     

基于地理分区及神经网络的湖泊水库富营养化研究

构建了一个基于地理分区及神经网络的湖泊水库富营养化综合评价体系.以美国环境保护署Nutrient Criteria Database数据库为参照对象,有针对性地研究我国湖泊水库的情况,首次提出了基于地理分区的简易评价标准,对不同地理特征的水体富营养化临界值进行了定量研究.同时本研究还建立了基于神经网络的富营养化评价模型...     

四川雅砻江官地水库岩溶渗漏研究

官地水库的库首由雅砻江自身河弯形成了一个近东西向的单薄分水岭,该分水岭南北方向上长仅1 880m,沿南北向展布的石炭系-二叠系碳酸盐岩贯穿了水库内外,构成了潜在的库水外渗通道.笔者在现场地质、水文地质调查和观测资料综合分析的基础上,构建了该地区的水文地质概念模型,运用数值模拟方法对天然和水库正常蓄水条件下的地下水流场特征进行了模拟,通过对不同条件下地下水流场特征的分析研究,认为天然条件下地下水分水岭已经消失,水库正常蓄水条件下存在水库渗漏问题.水库正常蓄水条件下地下水渗流场的模拟结果表明,其水库渗漏量约3 670 m3/d,其中通过平川组上段、马坪组中段和阳新组上段地层渗漏的水量约占总渗漏量的77%,因此防渗的关键是封堵这三套地层.     

滞洪型平原水库蓄水对水环境影响分析及其协同调控研究

本文通过滞洪型水库运行机理的介绍,以石佛寺水库为例,提出利用地表水和地下水协同调控解决蓄水带来的环境负效应,通过建立库区水环境统一模型,利用数值模拟方法分析预测水库蓄水对环境的影响,并对解决水库蓄水产生的环境负效应进行方案的优化选择,最终提出地表水库蓄水和地下水库供水的最优方案.     

岩溶地区灰渣堆场的防渗漏处理工程实践

总结了在岩溶地区修建灰渣堆场工程实践中采取的防渗漏措施，技术经济合理，运行效果较好。     

新疆孔吾拉齐水库地质灾害危险性评估

在对新疆孔吾拉齐水库工程项目评估区主要环境地质条件进行野外调查的基础上,对水库工程项目评估区范围内各种类型地质灾害的危险性进行了现状评估,并对水库蓄水后库区可能引发或加剧的地质灾害危险性进行了预测评估。结果表明:评估区内主要发育有崩塌和泥石流沟两种类型地质灾害;根据评估区地质灾害危害程度进行综合分区,可将评估区划分为地质灾害危险性小区(I)和地质灾害危险性中等区(Ⅱ)两个区;该水库建设用地适宜性为基本适宜-适宜,并针对水库建设项目可能加剧的地质灾害,提出了具体的防治措施与建议。     

基于BPNN的三峡水库神农溪叶绿素α浓度预测

三峡水库自蓄水以来,库区水环境发生了巨大变化,部分支流回水区出现大面积水华。为了有效减小及预防水华带来的影响,收集了三峡水库支流神农溪2013年5-12月的水环境监测数据,运用主成分分析法,分析水华的主要影响因子。以筛选出的8个主要因子加上叶绿素a浓度为模型输入,利用Matlab R2010a软件,建立了基于BP神经网络的水华预测模型。结果显示BP网络模型对未来1周的叶绿素a浓度的预测值与实测值之间的拟合程度良好,相关系数达到0.928。说明BP神经网络模型可以用于神农溪叶绿素a浓度预测,并为神农溪水华治理提供科学依据。     

水库网箱养鱼富营养化生态修复模式研究——以青狮潭水库为例

为有效控制青狮潭水库富营养化的发展,确保库区及饮用水源保护区水质达标,结合库区水质现状及网箱养鱼对富营养化成因分析,本文提出青狮潭水库网箱养鱼富营养化生态修复模式。根据青狮潭水库水环境容量及水域的地理特点,对库区水域进行分类管理,划分网箱养鱼禁止区和控制区,并对出现富营养化的水域进行水生生态修复,为青狮潭水库水环境管理和决策提供科学依据。     

水库中重金属迁移的神经网络模拟

重金属在水环境中的迁移转化是一个多因素影响的复杂过程,快速而准确地模拟水体中重金属的迁移一直是水环境研究领域的焦点。神经网络模型计算迅速、能以较高精度拟合任意非线性函数,在水文水质模拟中已有很多成功的应用,但对重金属的模拟还很少见到。文章以大伙房水库为例,用神经网络模型模拟了重金属镉、铜、汞和锌在水库中的浓度迁移过程。建模时依据水环境中重金属迁移转化机理并借鉴数学建模中边值问题的解决思想,确定了模型的输入和输出因子;对实际监测中重金属浓度低于检测方法的最低检出限的情况,将其浓度以0计算。模型对水库中镉和铜的浓度的模拟值与实测值的最大相对误差分别为17.5%和17.9%,对汞和锌的浓度的模拟值与实测值的确定系数分别为0.741和0.762,而对镉和铜的确定系数更是达到了0.96以上。对各重金属的模拟结果表明用神经网络模拟水环境中的重金属迁移是可行的,能快速得到比较准确的结果。文章建立的模拟大伙房水库重金属浓度迁移的神经网络模型对该水库水环境管理有一定的参考价值。     

水库水温模型研究综述

大坝建设对天然河流水温具有重大影响,运用水温模型对电站建设后库区及下泄水水温的时空分异和变化规律进行准确分析和预测,对保护水生生态系统具有重要意义。水温模型在国内外水库水温分层结构和垂向水温模拟,以及涉及河流梯级电站开发的水温累积影响等研究中发挥重要作用。但是国内的相关研究大多建立在国外研发水温模型的基础上,应用时缺乏与之匹配的实测资料,极大地限制中国水库水温研究领域的发展。文章在回顾大坝水温模型发展过程和介绍最新主流水温模型的基础上,提出未来中国水库水温模型发展的方向。     

桂林五里峡水库丰水期溶解有机碳特征

为更全面、准确把握岩溶碳循环特征,本文在获取桂林五里峡水库丰水期水化学及溶解有机碳(DOC)分布特征的基础上,还借助紫外吸收光谱技术对水体有机质分子量大小等进行分析.结果表明,五里峡水库丰水期水化学类型仍为HCO_3-Ca·Mg型,水体营养状态为中等营养型,未达到富营养状态;五里峡水库丰水期DOC质量浓度比枯水期低,DOC为TOC的主要组成部分,DOC质量浓度在垂直方向上呈表层至底层降低的趋势,这是Chl-a、DIC等水环境因子综合影响的结果;S_(275~295)、M、SUVA_(254)、E_(253)/E_(203)吸收光谱特征参数表征下的库区水体有机质以小分子量物质为主,富里酸所占比例高,腐殖酸所占比例低,芳香性较弱,苯环上脂肪族等非极性官能团含量较多,表明库区水体DOC内源特征较强,有机质生物活性较好,在水库碳循环中发挥了积极作用.     

抚顺市大中型水库水质富营养化现状及防治对策

对抚顺市五座水库的水体营养状态进行了评价，结果表明，有3座水库处于不同程度的中营养型，有2座水库处于不同程度的轻富营养型。分析认为水库富营养化受水库周围居民生活及集雨区内径流入库的氮磷量影响。并针对水库富营养化的机制及发展变化趋势，提出了水库富营养化的具体治理办法及促进库区经济、社会协调发展的有效途径。     

黄岩长潭水库水质污染成因及对策初探

长潭水库是浙江省台州地区重要的多功能大型水库,但是随着库区人口增长和工农业发展,因为库区附近农田农药化肥的使用、养殖场中粪便处理不当、内源污染、矿业污染、工业污染等多方面因素的影响,水库富营养化程度严重。在此情况下,应当采取积极的应对措施,如合理的人口外迁、适当封库休渔、严格把控周边工厂环保措施等,来防止富营养化的加剧,实现可持续发展。