土地利用变化及流域尺度大小对水文类型分区的影响

以海河流域为研究对象,根据1956-2005 年的年降雨量和水面蒸发资料以及DEM、土地利用和土壤的遥感资料,采用地理信息系统和多元统计分析的方法,划分一定单元流域,对海河流域进行水文类型分区划分,并讨论了土地利用转移变化及单元流域尺度大小对水文类型分区的影响。结果表明,不同土地利用情况下水文类型分区的结果是不同的,土地利用的变化会直接或间接影响流域水文类型分区的空间分布,土地利用变化越大,水文类型分区的转移变化也越大。单元流域尺度较小时,水文类型分区分布较为离散,反之,单元流域尺度较大时,水文类型分区的分布则较为连续。当单元流域平均面积变化小于150 km²时,分区分布虽然有一定的变化,但总体来看分区结果相对比较稳定,当单元流域平均面积变化较大,并达到250km²以上时,分区结果会发生较大变化。     

基于逐步聚类分析的水库浮游藻类生长预测

采用逐步聚类分析方法预测水库浮游藻类的生长情况,以于桥水库为例,选取了1999~2006年7个水质和气象因子的56组数据建立逐步聚类分析模型,其结果用于预测2007~2010年的叶绿素a含量.结果表明,实测值与预测值的变化趋势基本一致,相关系数R达到0.94,线性相关性较好.预测值的平均绝对误差为-0.0007,平均相对误差为21.66%.逐步聚类分析法可以快速准确的对水库的叶绿素a含量进行有效预测.对逐步聚类分析模型的敏感度分析表明,影响于桥水库藻类生长的主要因素是水体的pH值、溶解氧以及总磷,因此控制这3个因素是预防藻类爆发的重要途径.     

SBR工艺处理晚期垃圾渗滤液的脱氮特性研究

采用有效容积为1 200 m3的SBR反应器处理晚期垃圾渗滤液,进行生物脱氮特性研究.结果表明,通过投加粪水调节进水C/N,能显著提高SBR反应器对晚期垃圾渗滤液中氮素污染物的去除效果,其中第112~136 d的TN平均去除率高达82.62%,出水TN≤190 mg.L-1,COD≤400 mg.L-1;能在反应器内达到各种生物脱氮反应的平衡状态,BOD5与TN去除量的比值稳定在1.43左右.在稳定平衡阶段,通过对反应器内氮素污染物和SO24-的含量变化进行周期跟踪监测,发现在搅拌回流阶段存在NH4+-N和SO24-的同时等比例去除现象,去除率分别为27.06%和76.17%,反应器内存在同步硝化反硝化和同步脱氮除硫(SO24-)过程;量化分析了反应器内各种生物脱氮反应,得到异养反硝化、同步硝化反硝化、同化作用、同步脱氮除硫(SO24-)和内源呼吸反硝化对TN去除量的贡献率分别为62.6%、33.8%、7.0%、26.1%和2.7%.     

突变理论在蓄滞洪区洪灾风险评价中的应用

以洪灾威胁严重的蓄滞洪区为研究背景,从系统论角度构建了洪灾风险评价指标体系。以海河流域重点蓄滞洪区之一——大黄堡洼为研究区,将突变理论评价法和模糊综合评价法应用于洪灾风险综合评价中,二者评价结果大体相同,并与相关数据显示的实际情况基本吻合,验证了突变理论方法用于洪灾风险评价的可靠性。突变评价法根据目标在归一公式本身中的内在矛盾地位和机制确定指标重要程度,而无需计算权重,减少了主观人为性,且计算简单,便于应用,为洪灾风险评价提供了一个新的途径。     

洪水径流系数的尺度效应研究

洪水径流系数是表征降雨径流过程的一个重要参数,以往对径流系数的尺度效应基本上是在坡面或者小流域上进行观测或试验。通过统计滦河流域6个中大尺度子流域汛期的暴雨洪水过程,计算了各场暴雨洪水的径流系数,发现径流系数随着流域面积的增大而减小,并分析了产生这种趋势的原因。结果表明,降雨空间分布不均匀性、单位面积地下径流出流能力及下渗都能引起径流系数的尺度效应。认识径流系数的尺度效应,对于研制开发不同尺度的、具有物理机制的流域水文模型,防洪减灾具有一定的指导意义。     

干旱灾害的识别途径

干旱和洪水一样，都是对人类及其社会危害极大的自然灾害，但相对洪水灾害来讲，国内外对干旱灾害的研究均很薄弱。针对这种情况，本文系统地归纳总结了干旱灾害的识别方法，以便为干旱灾害的研究和治理提供帮助。     

梯级水库防洪应急调度的模拟分析

梯级水库中的上游水库遭遇不利的突发事件而发生溃坝,会给下游水库及防护区带来严重的洪灾损失.以岗南、黄壁庄梯级水库为例,拟定岗南水库遭遇地震的突发事件,确定了水库溃坝工况,建立溃坝洪水计算模型,对岗南水库在不同预泄时长后溃坝的洪水过程进行模拟,黄壁庄水库针对上游入库溃坝洪水采用按调度规则调洪和以最大泄洪能力泄流两种溃坝应急调度方式进行模拟分析.结果表明:有预泄的溃坝调度可以在一定程度上缓解岗南水库溃坝洪水对下游造成的洪灾损失,且预泄时间越长缓解程度越明显;黄壁庄水库的两种调度方式都能保证水库自身安全,但从出库洪水对下游防护区的洪灾损失大小角度考虑,按调度规则调洪优于以最大泄洪能力泄流的方式.     

于桥水库富营养化特征分析及应对措施研究

选取于桥水库上游控制断面——天津果河桥断面1999-2007年的水质监测资料为研究对象,统计该断面6项主要污染项目的超标情况,采用Kendall趋势检验方法对此6项监测指标的月序列进行趋势分析,研究这6项指标在丰水期、平水期、枯水期及年均值的变化趋势.通过分析果河桥断面水质超标情况及该断面主要污染物的变化趋势,得到于桥水库的富营养化特征,结合污染源调查,提出富营养化控制措施.结果表明:于桥水库富营养化的限制因子是磷元素,7-9月蓝藻暴发事件主要是由库区底泥中磷元素的释放所引起的,并且底泥中磷元素的释放受铁氧化-还原控制,上游来水中的铁元素对于桥水库蓝藻暴发有着重要的影响作用.为了防止于桥水库出现藻类暴发的水质恶化事故,需要采取两种关键措施,一是严格控制上游选矿企业富含铁元素尾水的排放,以降低入库水流中铁元素的含量,二是采取底泥氧化或人工曝气等原位技术抑制底泥中磷的释放.     

基于下垫面遥感资料的海河流域水文类型分区划分

以海河流域为研究对象,根据1956—2005年的年降雨量和水面蒸发资料、DEM、土地利用、土壤和植被覆盖遥感图,提取了反映下垫面条件和气候特征的物理因子,并以此作为分区指标,以子流域为划分单元,依据下垫面条件和气候因子的相似性和差异性,采用地理信息系统和多元统计分析的方法,将海河流域内1 399个子流域划分7类水文类型分区(HTR),并分析了各水文类型分区的空间分布特征及产汇流机制。其中HTR1、HTR2和HTR4位于平原地区,土地利用类型以耕地为主,其他水文类型分区位于山区和丘陵区。HTR1耕地面积比例最大;HTR2土壤透水性最差,易产生超渗地表径流;HTR3土壤透水性最好,易产生地下径流和壤中流;HTR4年蒸发量较大,年降雨量较小,气候最干旱;HTR5和HTR6土地利用类型分别以草地和林地为主;HTR7年降雨量较大,年蒸发量较小,气候最湿润。分区成果明确地反映了流域的下垫面情况及气候条件,分区结果与流域的地形地貌非常吻合,也反映了流域水文特征的分布规律。通过分析水文类型分区内典型流域的下垫面和气候情况以及水文特征,阐述了分区结果的准确性及合理性,为海河流域水文特征的研究及水资源评价提供了依据。     

茶树上游猎型蜘蛛功能团对景观低碳管理模式的反应

目前温室效应加剧、生物多样性减少以及农田环境污染加重等问题已成为关注的焦点。由于蜘蛛是环境变化的指示标志和农业生中的重要捕食性天敌。通过选择茶树上游猎型蜘蛛为研究对象,调查分析景观低碳管理模式茶园（JG）与习惯管理模式茶园（XG）对茶树上游猎型蜘蛛组成、结构以及群落数量特征的影响。结果表明：JG茶园茶树上游猎型蜘蛛种类较多,有8个科,18个种;XG茶园有6个科,13个种;优势种和丰盛种中,JG茶园个体数为375头、195头,比XG茶园分别提高1.16、0.33倍。JG与XG两类茶园的蜘蛛种群数量特征在年龄结构、性别比例方面存在显著差异（P＜0.001）;JG茶园雌蛛个体数为157头、雄蛛个体数为320头,是XG茶园的1.12和1.32倍;JG茶园成蛛与幼蛛个体数是XG茶园的1.25和0.87倍,成蛛比幼蛛高出46.32%,而XG茶园成蛛比幼蛛高出21.82%;JG茶园蜘蛛种群数量特征发生动态显著高于XG茶园（P＜0.05）。JG茶园蜘蛛多样性指数和丰富度指数比XG茶园增加16.46%和12.14%。主成分分析表明,第一、二主成分累计贡献率达50.47%, JG茶园位置明显接近光盔蛛科（Liocranidae）、圆颚蛛科（Corinnidae）、跳蛛科（Salticidae）和管巢蛛科（Clubionidae）等蜘蛛群落数量分布较多的方向偏移,而XG茶园则向盗蛛科（Pisauridae）和猫蛛科（Oxyopidae）等蜘蛛群落数量分布较少方向靠近。由此可知,茶园实行低碳管理,实行复合种植,有利于减少CO2气体排放,保护茶树上游猎型蜘蛛种类多样性,提高对害虫的自然控制能力,为茶园固碳增汇,茶叶产值提高打下了基础。