山地城市主要河流水质评价及预测研究——以四川省绵阳市为例

综合客观评价河流水质的健康及污染状况,科学分析预测水环境质量的变化趋势,对于河流水污染精准防治具有重要意义。选取绵阳市境内主要河流为研究对象,基于2014-2022年绵阳市12个水质监测断面的4项污染物指标监测数据,结合模糊综合评价法及主成分分析法对其断面水质进行评价并判断污染程度,建立带外源输入的非线性自回归（NARX）神经网络模型,预测研究区域内2025年和2030年的水质变化趋势。结果表明：1）综合不同水期来看,在枯水期,芙蓉溪仙鱼桥与梓潼垢家渡断面的水质级别分别在2015年和2016年都未能达到水质目标,满足水质功能标准的断面占12个监测断面的92%,而在平水期与丰水期各断面水质均能达到各自的标准;2）凯江老南桥、梓潼垢家渡及天仙镇大佛寺断面水质受水期影响较大,平武水文站在所选断面中总体水质较好,而芙蓉溪仙鱼桥较差;3）溶解氧（DO）、高锰酸盐指数（CODMn）、五日生化需氧量（BOD5）及氨氮（NH3-N）的实测值与预测值之间高度相关,均方误差均较小,满足水质预测的精度要求;4）从水质变化趋势来看,除天仙镇大佛寺断面2028-2030年的水质级别由2023-2027年的Ⅰ级降...     

粉煤灰最大往返剪切作用面上应变破坏标准的应力条件

基于文献[1]提出的最大往返剪切作用面上的液化应力条件和粉煤灰的动三轴试验数据,运用回归分析方法拟合曲线及相关参数建立了粉煤灰的破坏应力条件,并应用F检验法对参数的回归效果进行了检验,检验结果表明参数的回归效果高度显著。得出的破坏应力条件表明初始剪应力与动剪应力的倒数间并不呈线性关系,而是二次多项式关系,这与张克绪所提出的应力条件存在着差异。因此,可初步认为张克绪的液化应力条件不能直接运用于粉煤灰。     

基于熵权法的安徽省湿地重要性评估

湿地重要性评估是湿地生态系统功能有效管理的基础性工作,湿地功能要素的识别是科学、客观地评估湿地的保护价值及其重要性的前提条件,同时是识别湿地保护地空缺,加强湿地保护规划的重要基础.结合安徽省湿地特点,采用熵权法从湿地的必要性、稀有性、及其调节功能、资源功能等9个方面选取22个指标,构建了安徽省湿地重要性评估指标体系,对安徽省湿地斑块进行生态保护价值重要性评估,并根据自然断裂法,将安徽省湿地划分为极重要、高度重要、较重要和一般重要湿地,同时利用主成分分析法对湿地重要性的影响因素进行分析.结果 表明:安徽省湿地重要性评估分值在0.9741～6.5588之间,其中极重要湿地(4.0271～6.5588)居多,主要分布在长江、淮河流域,面积约50.30万hm2,占研究区域湿地面积的48.29％,高度重要湿地(2.4049～4.0270)约13.25万hm2,较重要湿地(1.4351～2.4048)面积约18.17万hm2,一般重要湿地(0.9741～1.4350)约22.40万hm2,零星分布于全省;湿地鸟类资源、国家重点保护物种数、水资源、水质以及湿地的自然性等是安徽省湿地重要性的主要影响因素.建立的评估指标体系和评估结果为安徽省湿地的保护价值定位、优先建立建设和等级划分管理提供理论依据.     

基于谐波沉降的管道力学分析*

为避免地面沉降引发的油气管道事故,研究沉降管道的力学特性,提出基于谐波沉降的管道力学评估方法。以中国石化某沉降管道为研究对象,通过现场测量的方法获得沉降区管道高程,利用傅里叶级数展开对不均匀沉降数据进行处理分析,获得管道谐波沉降的拟合函数。建立ANSYS有限元模型,采用土弹簧模型模拟非沉降区管道与土体相互作用关系,将谐波沉降作为位移载荷施加到沉降区管道,对含内压管道的沉降进行数值模拟,分析其应力、应变分布规律。结果表明:沉降与非沉降交界处管道应变及应力最大,基于应变的评估准则,管道运行状态为安全,为应急响应提供支撑。     

基于统计学方法的南方某市管网水水质特征研究

为综合解析南方某市管网末梢水水质的时空变化特征、识别主要响应指标及指标间相关性,以该市近4年供水管网末梢水水质监测数据为研究对象,利用主成分分析法和对应分析法对管网末梢水质进行了特征研究。主成分分析法评价结果表明:该市管网末梢水年度总体水质存在差异,其中以2016年为最佳;夏秋季节更易发生水质异常现象,5~9月应加强管网末梢水水质管控;区域上看已完成深度处理改造的梅林水厂供水覆盖区管网末梢水水质最优,南山水厂供水覆盖区管网末梢水水质最差;水质指标硫酸盐、氯化物、硬度之间,Fe、浊度、总氯之间具有相对其他水质指标更高的相关性。对应分析法结果表明:管网末梢水水质主要响应指标可重点关注Fe、浊度、耗氧量、总氯和硫酸盐;其中Fe、浊度、耗氧量呈正相关性强,上述指标与硫酸盐、总氯呈负相关性。     

五台山地区生态脆弱性评价及其时空变化

以五台山地区为研究区,基于生态敏感性-生态恢复力-生态压力度模型,较为全面地选取11个指标构建五台山地区生态脆弱性评价指标体系,以GIS技术为支撑,应用空间主成分分析、重心迁移、差异性分析等方法,对五台山地区2000、2005、2010、2015年4期的生态脆弱性进行评价,并进一步分析其时空变化、重心迁移及差异性特征。结果表明:(1)五台山地区2000—2015年生态脆弱性指数的均值为4.83,整体处于中度脆弱状态,各等级所占的面积虽处于波动状态,但仍以轻度和中度脆弱性为主,重度脆弱区域分布在北部和东北部地区;(2)2000—2015年生态脆弱指数的重心均落在繁峙县境内,且变化幅度较小;(3)2000—2015年3个县级行政区均属于中度脆弱性状态,从高到低依次为繁峙县、五台县和代县;(4)不同土地利用类型的生态脆弱性差异显著。耕地、未利用地和城乡建设用地的生态脆弱性总体水平偏高,处于中度脆弱状态;而林地和草地的生态脆弱性较低,处于轻度脆弱状态。对该地区的生态脆弱性进行定量研究,不仅能正确认识该地区生态脆弱的程度,而且能掌握其空间分布差异,从而进一步对生态脆弱区进行治理,促进资源的有效利用和生态系统的可持续发展。     

基于最小累积阻力模型(MCR)和空间主成分分析法(SPCA)的沛县北部生态安全格局构建研究

沛县北部因采煤导致地形、地貌和地类变化,直接影响了整个区域的生态安全,因此需要在区域生态安全状况评价的基础上构建生态安全格局。该研究以沛县北部地区为研究对象,选取高程、坡度、土地覆盖类型、植被覆盖、距水体的距离、距道路的距离、距矿点的距离、距居民点的距离8个指标,采用空间主成分分析法(SPCA)评价研究区生态安全状况,并利用最小累积阻力模型(MCR)建立生态阻力面,借助GIS空间分析技术提取生态廊道和生态节点,从而构建研究区的生态安全格局。结果表明研究区生态安全水平不高,中度安全水平的面积为447.53 km~2,占研究区总面积的44.53%;较低安全水平的面积为344.58 km~2,占研究区总面积的34.28%;识别的31条潜在生态廊道、31个一类生态节点和20个二类生态节点与生态源地一起构成了研究区的生态安全格局,为沛县北部的生态规划和生态可持续发展提供了有效参考。     

官厅水库入库断面水质多指标评价与演变特征分析

水体质量状况及其污染特征是流域水污染防治规划和治理措施制定的前提和基础。采用主成分分析和层次聚类分析等多元统计分析方法,选取溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量等10个不同类型的监测指标,综合评价了官厅水库入库断面八号桥2006—2017年丰水期和枯水期水质年际变化特征,识别了不同阶段关键污染指标。结果表明:各年份丰水期(9月)大多数水质指标均优于枯水期(5月),特别是粪大肠菌群和氨氮,但总磷和高锰酸盐指数的差异较小。根据水质指标年际变化情况,可将研究期分为污染严重阶段(2006—2007年)、污染改善阶段(2008—2015年)和污染全面好转阶段(2016—2017年)。大部分水质指标呈现逐年好转的趋势,特别是粪大肠菌群、氨氮和五日生化需氧量,但总磷仍是官厅水库入库河流的重要污染指标。     

快速城市化背景下的思雅河流域水环境分析

通过对思雅河流域连续3年的水环境质量监测,结合遥感影像获得其土地利用类型变化,据此研究城市化对水环境的影响。结果表明:2012—2014年间思雅河流域自然、农业景观面积占比减少,而建设用地面积持续增加;研究期间除TDS年均值略微下降外,其余水质指标的年均值几乎均呈递增趋势,尤以TSS和COD增加最显著;TSS、COD、NH 3-N和TP的相对标准偏差均>0.1,显著高于其余参数,说明其波动程度较大。主成分分析表明水环境变化最主要的影响因子为第一主成分(TSS、COD、NH 3-N和TP)。贵安新区大学城建设活动加重了思雅河流域水体污染趋势。