公路路面径流重金属污染特征

对广州地区市内,城乡结合部和郊区的3条不同的公路路面雨水径流的降雨、径流流量同步监测以及径流瞬时样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni和Cr 6种重金属的测试表明,在路面重金属被雨水径流的冲洗过程中,基于浓度的初期冲洗现象明显,即在径流发生的初始阶段浓度最高,随着降雨和径流过程的进行,重金属浓度持续降低,在径流流量峰值部分,重金属的浓度达到最低值,随后随着流量的减小略有上升;路面雨水径流中的重金属彼此相关性强且都与径流中悬浮固体存在明显相关,绝大部分的重金属都以悬浮固体吸附或直接的颗粒态形式存在;公路路面雨水径流的重金属污染程度与公路周围的环境关系密切,市内道路的重金属次径流平均浓度最高,城乡结合部和郊区公路路面径流的次径流平均浓度相差不大,Pb是路面径流中主要的重金属污染元素。     

两广地区硝酸和硝酸盐湿去除研究

1986至1988年在我国两广地区进行了三年的春季降水集中观测,根据所测得的大气硝酸、硝酸盐气溶胶和雨水硝酸盐浓度,计算了硝酸和硝酸盐的清除比,其平均值分别为1.7×106和5.6×105。利用连续降雨样品的硝酸盐沉降量计算了硝酸盐的清除系数λ,λ值约在10-4-10-5S-1之间。      

滇池河流降雨径流资源利用的技术途径

根据城市污水土地处理慢速渗滤等工艺的去除率BOD₅和COD_Cr分别为84.3%和82.5%,TP、KN和NH_3-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,是实现降雨径流资源化利用的主要技术保证。     

基于极值降雨假设法的城镇地质灾害风险性评价耦合模型研究——以安康市岚皋县官元镇为例

选取安康市岚皋县官元镇为研究区,以斜坡单元为评价单元,采用信息量-支持向量机耦合模型进行地质灾害易发性评价,根据自然断点法完成易发性分区;基于极值降雨假设法分别计算大雨(35 mm/24 h)、暴雨(75 mm/24 h)、大暴雨(175 mm/24 h)和特大暴雨(250 mm/24 h)4种工况下斜坡的危险性指数,并开展相应工况下危险性区划;采用TOPSIS法计算易损性指数,开展地质灾害易损性分区。综合采用信息量-支持向量机模型、极值降雨假设和TOPSIS法构建研究区风险性评价耦合模型,根据自然断点法划分4种降雨工况的地质灾害风险性分区,将风险区划为极高风险区、高风险区、中风险区和低风险区。     

基于TRIGRS与Scoops3D耦合模型的潜在滑坡稳定性时空动态预测

中巴公路是全球气候变化最为敏感和复杂的地区之一,沿线滑坡灾害十分发育,快速准确地预测公路沿线滑坡时空分布情况对中巴经济走廊建设具有重大意义。本研究选取中巴公路沿线加格洛特-哈维连段作为研究区段,将TRIGRS模型中的降雨入渗模型与考虑斜坡体三维几何特征的Scoops3D斜坡稳定性分析模型进行耦合,动态识别研究区潜在滑坡分布,分析了潜在滑坡的时空分布及动态变化,并对比分析了一维TRIGRS模型与三维耦合模型的预测结果。结果表明：研究区潜在滑坡对降雨条件响应明显,降雨1 h潜在滑坡面积占比(18.44%)约为天然状态下(4.13%)的4.5倍;随时间延续潜在滑坡分布范围逐渐增大,主要分布在加格洛特-吉拉斯段与瑟津-达比尔段;一维TRIGRS模型存在过度预测问题,三维耦合模型显示了更符合实际的滑坡预测结果。相关研究成果可为中巴经济走廊防灾减灾提供理论支撑。     

洱海西侧氮肥下渗对地下水氮素迁移的影响

农业面源污染氮素淋滤汇集补给地表水是造成高原湖泊富营养化污染的关键因素,研究种植区季节性变化的氮素淋溶对于缓解高原湖泊湖相沉积区农业面源污染对地下水-地表水氮素污染具有重要意义。该文通过室内柱实验方法研究新型水溶氮肥(硝酸钙铵)与传统尿素在不同施肥与降雨条件下的氮素淋溶变化特征。研究结果表明：在施肥期间新型氮肥(T1)会释放较多的NO₃^--N,但其NH₄⁺-N与TN的累积排放远远小于尿素(T2)。季节性降水对T1氮素淋失有一定影响,施肥期与降雨模拟期淋失的总氮素含量在雨季、旱季分别占施用总氮量的76.60%、81.97%,而对T2氮素淋失影响较大,淋失率分别为93.18%、87.95%。雨季洱海西侧降雨强烈且频繁,新型氮肥对传统尿素的替代将对农业面源污染有一定的减缓效果,湖相沉积层中发生的反硝化作用对氮素在浅层包气带中具有滞留作用。该研究对于高原湖泊周围湖相沉积区的农业种植施肥的时间及方式具有一定指导作用。     

基于超阈值取样的中国不同重现期降雨强度空间分异特征及强降雨变化模态(1961～2016年)

不同重现期下的降雨强度对于城市防洪减灾具有重要科学和现实意义。利用中国1961~2016年的535个日值降水站点数据,采用日降雨量的90%、95%和99%分位数阈值,对比分析不同超阈值取样下的中国不同重现期降雨强度空间分异特征和强降雨变化模态。结果表明：（1）3种分位数降雨阈值均呈东高-西低的空间分异特征。相比绝对阈值,日降雨量的95%和99%分位数阈值用于研究大雨和暴雨是相对合理的。（2）3种超阈值样本下的中国不同年遇型降雨强度受区域气候环境和地形条件影响,其空间演变特征具有相似性,均呈现出从东部沿海向西和向北扩张的趋势,但相同年遇型下的降雨强度空间格局在3种超阈值取样方法下差异较大。（3）EOF分析即经验正交函数分解表明在绝对阈值和相对阈值取样下的中国强降雨变化模态具有一致性,前三模态方差解释率可以达到54%以上,且第一、二和三模态的方差解释率均超过10%,分别达到约30%、14%和11%,均表征了中国年际强降雨量的不同变化规律特征,具有明显的气候物理意义。     

滇池流域城市降雨径流污染负荷定量化研究

借助遥感影像处理软件ERDAS IMAGINE9．2和GIS技术对研究区QuickBird影像图进行下垫面类型分类和统计,在对降雨产流过程及地表径流污染特征研究的基础上,根据2008年的降雨总量,定量计算滇池流域全年城市降雨径流污染负荷。结果表明,流域内城镇区域屋顶、庭院、道路、绿地及其他类型面积比例分别为13．8％、11．6％、5．2％、3．8％及65．6％。2008年滇池流域城市降雨径流污染负荷COD、TN、TP分别为2．95×10^4t、1．24×10^3t、103t。滇池北岸昆明主城区内的建成区全年城市降雨径流污染负荷COD、TN、TP的产生量分别为2．39×10^4t、9．89×10^3t、8．24×10^3t,对滇池流域COD、TN、TP的贡献率总和分别为81．2％、79．5％、80．3％。     

中国南方地区近60 a来降雨量与降雨侵蚀力时空变化研究

基于南方地区9个省份41个气象站点1956~2015年共60 a逐日降雨量资料,采用线性回归、Kriging插值等方法分析了南方地区降雨量和降雨侵蚀力的时空变化特征。结果表明:南方地区降雨以侵蚀性降雨为主,且比较集中,区域强降雨事件出现的频次在增加。南方地区年均降雨侵蚀力变化范围在3 477.30~24 878.65 MJ·mm/(hm~2·h·a)之间,平均值为9 919.93 MJ·mm/(hm~2·h·a),总体由南往北逐渐减少的分布规律。在季节分布上降雨侵蚀力主要集中在夏季。60 a来南方大部分地区年降雨侵蚀力均呈上升趋势,其中海南、浙江、江西3省上升趋势较为明显,说明这些地区面临较大的土壤侵蚀潜在压力。     

黄土区薄层浮土道路侵蚀试验研究

为研究降雨强度和坡度对黄土区薄层浮土覆盖的土质道路产流产沙的影响,在野外调查的基础上,通过室内模拟降雨试验研究不同雨强(1.0、1.5、2.0、2.5 mm/min)和坡度(2°、4°、8°、16°)条件下0.5 cm厚度浮土道路径流和产沙特征。结果表明:1)相同坡度条件下,平均径流率随雨强增大呈递增趋势,其变化范围在0.80~2.73 L/min,且1.5~2.5 mm/min雨强条件下平均径流率是1.0 mm/min的1.34~3.04倍,各雨强条件下浮土侵蚀阶段产流量占比范围在5.22%~40.38%;2)次降雨平均含沙量随坡度和雨强的增大均呈递增趋势,其变化范围在11.75~194.25 g/L,且与坡度和雨强分别呈显著线性和指数函数关系(P<0.05),1.0~2.5 mm/min雨强下浮土侵蚀阶段产沙量占比为0.05%~71.51%,其占比随雨强和坡度的增大存在波动,且混合侵蚀阶段产沙量与坡度和雨强呈良好的线性关系(P<0.01);3)累计产沙量随累计产流量的增大而增大且满足线性函数关系,决定系数均在0.96以上。研究结果揭示了薄层浮土道路径流侵蚀规律,可为土质道路治理及道路侵蚀模型建立提供参考。