Impact of floodplain and Stage 0 stream restoration on flood attenuation and floodplain exchange during small frequent storms

River flooding impacts human life and infrastructure, yet provides habitat and ecosystem services. Traditional flood control (e.g., levees, dams) reduces habitat and ecosystem services, and exacerbates flooding elsewhere. Floodplain restoration (i.e., bankfull floodplain reconnection and Stage 0) can also provide flood management, but has not been sufficiently evaluated for small frequent storms. We used 1D unsteady Hydrologic Engineering Center's River Analysis System to simulate small storms in a 5 km-long, second-order generic stream from the Chesapeake Bay watershed, and varied % channel restored (starting at the upstream end), restoration location, restoration bank height (distinguishes bankfull from Stage 0 restoration), and floodplain width/Manning's n. Stream restoration decreased (attenuated) peak flow up to 37% and increased floodplain exchange by up to 46%. Floodplain width and % channel restored had the largest impact on flood attenuation. The incremental effects of new restoration projects on flood attenuation were greatest when little prior restoration had occurred. By contrast, incremental effects on floodplain exchange were greatest in the presence of substantial prior restoration, setting up a tradeoff. A similar tradeoff was revealed between attenuation and exchange for project location, but not bank height or floodplain width. In particular, attenuation and exchange were always greater for Stage 0 than for bankfull floodplain restoration. Stage 0 thus may counteract human impacts such as urbanization.     

基于降水Z指数的朝鲜降水及旱涝时空特征

利用TRMM（Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM）3B43月降水数据,并结合降水Z指数,研究朝鲜1998—2018年的降水和旱涝时空格局。结果表明：TRMM与站点观测降水数据有显著的相关性。朝鲜降水季节性特征明显,57.29%的降水集中在夏季,空间上自东北部沿海岸线向东南递增。朝鲜的区域综合旱涝等级基本处于正常状态,偏旱和偏涝发生的频率最高,其次是大旱和大涝,极旱和极涝发生的频率最低,夏季和冬季干旱发生最为频繁,而洪涝在秋季频发。朝鲜北部发生旱涝事件的频率明显高于南部,咸镜山脉和盖马高原是旱涝的多发地区,温泉平原则最不易受到旱涝影响。春季、夏季和秋季均呈现洪涝强度增强的趋势。夏季洪涝强度加剧的趋势明显,中北部地区通过95%的显著性检验。     

基于土壤重金属特征的绿色食品产地环境评价——以重庆(江津)现代农业园区为例

以重庆市江津区现代农业园区内4种农用地类型的653个表层土样为研究对象,测定土壤重金属元素含量.依据绿色食品产地环境相关标准,采用重金属污染指数法对标准中所涉及的Cu、Cr、Cd、Hg、As和Pb共6种重金属元素开展土壤环境质量评价和潜在生态风险评价,并结合用地类型确定绿色农产品生产的适宜性土壤分区.结果表明：除元素Cu、Cr和As外,其他元素的平均含量均高于重庆市土壤背景值;除元素As和Hg外,其他元素的平均含量均高于我国土壤背景值.土壤重金属元素Cu、Cr、Cd、Hg、As和Pb的平均浓度均达到《绿色食品产地环境质量》标准要求,但Cd污染已处于安全警戒线内,应高度警惕和严格监管园区内该元素的污染.水田、旱地和果园的土壤环境均以尚清洁为主,其他园地的土壤环境以轻度污染水平为主.部分水田存在一定程度的Pb污染（轻度）、Hg污染（中度）和Cd污染（中度）,旱地存在一定程度的Hg污染（中度）和Cd污染（中度）,果园和其他园地的土壤存在一定程度的Cd的轻、中度污染.全区符合《绿色食品产地环境质量》标准要求的土壤面积为12.47km²,占农用地总面积的63.64%,旱地、果园、水田和其他园地中符合该标准的面积分别占各自总面积的84.83%、68.07%、56.51%和42.09%.4种用地类型的土壤环境生态风险水平均以低等为主,共占研究区总面积的74.70%.Cd和Hg在园区表层土壤重金属生态风险评估中占有较大的贡献率,应列为优先控制污染元素并对其生态效应开展进一步研究.     

沈阳市郊区环境空气中醛酮类化合物的污染特征与来源分析

为探究沈阳市郊区环境空气中醛酮类化合物的污染特征,于2017年8月24日—9月2日采用2,4-二硝基苯肼固相吸附/高效液相色谱方法对沈阳市郊区醛酮类化合物进行观测分析,利用美国环境保护局推荐的人体健康风险评价方法对部分有毒有害醛酮类化合物的人体健康风险进行了评价,并利用比值法对醛酮类化合物的来源进行了初步分析.结果表明:醛酮类化合物质量浓度日均值范围为23.16~38.38 μg/m3;质量浓度最高的4种醛酮类化合物依次是丙酮、甲醛、正丁醛和乙醛,其质量浓度日均值的平均值分别为8.71、5.90、5.48和2.95 μg/m3.对·OH消耗速率(L_OH)贡献较大的醛酮类化合物物种是正丁醛、甲醛和乙醛,臭氧生成潜势贡献(OFP)较大的醛酮类化合物物种是甲醛、正丁醛和乙醛,在研究区影响醛酮类化合物光化学反应活性的物种主要是甲醛、乙醛和正丁醛.研究区观测期间,环境空气中甲醛和乙醛的致癌性风险值分别为1.18×10-5和5.91×10-6,对暴露人群存在潜在的致癌风险;乙醛的非致癌风险值为0.05,对暴露人群不存在非致癌风险.在研究区的一次臭氧轻度污染过程期间,环境空气中的甲醛和乙醛受天然源排放的挥发性有机物二次转化的影响减弱,甲醛、乙醛和丙酮受到炼焦工业和机动车等人为源排放的影响增强,而正丁醛主要受当地精细化工产业排放的影响.研究显示,沈阳市应加大对炼焦工业、精细化工和机动车来源排放醛酮类化合物的管制,以降低环境空气中活性醛酮类化合物及有毒有害醛酮类化合物的浓度.      

新疆河流洪水水污染分析

洪水期间的水污染主要来源于面源。其特点是污染物的浓度高、负荷量大。给工业、渔业和人民生活都会带来不同程度的危害。悬浮物是洪水过程中的主要面污染产物，同时还作为载体吸附和携带大量的有机物、无机盐、重金属类和微生物进入水体，致使河流水质下降。在研究洪水灾害的同时。不应忽略洪水期间的水污染问题。     

Assessing land use impacts on flood processes in complex terrain by using GIS and modeling approach

A distributed hydrologic modeling and GIS approach is applied for the assessment of land use impact in the Steinsel sub-basin, Alzette, Grand-Duchy of Luxembourg. The assessment focuses on the runoff contributions from different land use classes and the potential impact of land use changes on runoff generation. The results show that the direct runoff from urban areas is dominant for a flood event compared with runoff from other land use areas in this catchment, and tends to increase for small floods and for the dry season floods, whereas the interflow from forested, pasture and agricultural field areas contributes to the recession flow. Significant variations in flood volume, peak discharge, time to the peak, etc., are found from the model simulation based on the three hypothetical land use change scenarios.     

尖点突变模型在研究洪水引起环境突变中的应用

以1998年霍林河特大洪水为例，在进行洪水对环境影响作用分析的基础上，将洪水发生的危险系数、地面高程、地形坡度、降雨影响程度、土地盐碱率和草地开垦率6个控制变量划分为两个主分量。由于洪水引起的环境突变可以归纳为一种耦合突变，我们采用尖点突变模型进行求解，得出各主分量的数学表达式和水环境突变区域边界，绘制了该流域环境突变分区图，论证了应用尖点突变模型研究环境突变的合理性。     

洪水入海对养殖环境影响的数值分析

基于三维流体动力学和热力学原始方程 ,采用σ坐标变换技术 ,建立了三维斜压场数值模型。模型采用ADI格式求解连续方程和动量方程 ,采用FS法和TVD格式求解各标量方程 ,从而使模型的精度提高到二阶 ,并且节省运算时间。利用建立的三维斜压场数值模型 ,对鸭绿江洪水期形成的低盐水体的分布进行了数值模拟 ,进而分析了鸭绿江洪水入海对黄海北部海域的海水养殖业的可能影响。鸭绿江特大泄洪形成的超低盐混浊水体入侵 ,是筏养扇贝致死的主要原因。及时预报大洪水影响下的低盐水体分布 ,可有效地防止洪水污损灾害。     

民国前期荆江两岸地区洪水灾害若干特征分析

“万里长江，险在荆江”，民国前期（1912-1927）荆江两岸地区水灾频仍．在荆江两岸地区1912-1927年洪水灾害相关资料的基础上，运用一般统计方法和理论分析了这一时期洪水灾害的若干特征，即普遍性、连续性、积累性和区域性四个特征．对洪水灾害基本特征及其规律的探讨至今对于有效的进行水患治理与防治仍有着深远的影响．     

天然林保护与东北地区水患治理方略

从天然林水文功能出发，阐述了东北地区天然林削减及其与洪涝灾害的关系，提出了东北地区水患治理方略。同时建议建立防汛信息系统，提高暴雨和洪水预报准确率以及防洪保险灾后重建。