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基于ITA和MK的漓江流域极端降水变化解析比较

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河海大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张姣胡庆芳黄璟胜陈炼钢杨川云兆得朱伟河海大学水灾害防御全国重点实验室南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室河海大学水文水资源学院

漓江是举世闻名的桂林山水之魂，解析全球气候变化背景下漓江流域极端降水变化特征具有重要意义。基于流域内气象站点1963—2019年逐日降水资料，采用修改后的ETCCDI指数，通过Innovative Trend Analysis Method (ITA)和Mann-Kendall (... 详细信息

漓江是举世闻名的桂林山水之魂，解析全球气候变化背景下漓江流域极端降水变化特征具有重要意义。基于流域内气象站点1963—2019年逐日降水资料，采用修改后的ETCCDI指数，通过Innovative Trend Analysis Method (ITA)和Mann-Kendall (MK)两种非参数检验方法从站点和流域尺度诊断了漓江流域极端降水的变化趋势，并分析了流域年降水量、汛期降水量和极端降水事件发生时间的变化情况。结果表明：1963—2019年漓江流域年降水量及汛期降水量均呈增长趋势。空间上，各极端降水指数呈现出由流域西北向东南递减的空间分布格局；时间上，各站点极端降水指数均呈上升趋势。极端降水事件在年内最早发生时间总体表现为流域北部站点时间推迟，南部站点时间提前。同时，ITA和MK两种方法对漓江流域极端降水指数的趋势显著性检验结果存在明显差异，ITA的敏感性更强。

关键词：极端降水变化趋势 ITA MK 漓江流域

基于入库负荷精细解析的面源污染排放特征识别

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水利水电技术(中英文) 2024年

作者：徐祎凡陈炼钢赖正清何常清金秋陈黎明南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京师范大学江苏省城镇化和城乡规划研究中心

【目的】为厘清流域面源污染源结构、精细化解析面源污染负荷时空特征，【方法】以SWAT（Soil and Water Assessment Tool）流域面源污染模型为基础，选取代表性水文系列，结合入库污染负荷计算模型，构建了污染负荷量及入库强度的面源... 详细信息

【目的】为厘清流域面源污染源结构、精细化解析面源污染负荷时空特征，【方法】以SWAT（Soil and Water Assessment Tool）流域面源污染模型为基础，选取代表性水文系列，结合入库污染负荷计算模型，构建了污染负荷量及入库强度的面源污染关键源区识别技术流程，并在数据条件较为完备的沙河水库流域进行验证。【结果】结果表明：沙河水库流域TN（Total Nitrogen）入库负荷总量为198.34 t/a，面源污染占比为86.53%，流域内茶园TN负荷量贡献率最大，占比为23.84 %；TN负荷量在丰水年和特丰水年比枯水年上升58.06%和289.09%，在年内丰水期TN月均负荷量比平水期和枯水期分别高出75.24%和372.51%；河道削减TN负荷量为33.58 t/a，削减比例为14.48%；子流域TN入库产污强度变化范围为0.36 t/km2至4.73 t/km2。面源污染排放入库低值区主要位于流域南部，高值区域主要位于近库区域，沙河西和沙河东控制分区单位面积TN入库强度显著高于流域南部。【结论】针对高产污地类、高产污区域及高产污时段应提高面源污染防控力度；建立的技术流程可有效识别和科学解析流域面源污染关键源区，为流域水环境开展面源污染防治和生态适应性开发提供一定技术支持，使相关工作开展更加有的放矢。

关键词：面源污染 SWAT模型总氮特征识别沙河水库

ICP-OES测定新疆塔里木河金属离子含量及维护保养措施

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化工管理 2024年第23期 49-52页

作者：丁军王宗志姜蓓蕾范丽丽马涛陈炼钢江苏民生信息人才市场有限公司江苏南京211100 南京水利科学研究院江苏南京210029

新疆塔里木河水体中富含钾、钠、钙、镁等高浓度的金属离子。文章建立了ICP-OES测定新疆塔里木河中钾、钠、钙、镁含量的方法,采用称重法配制标准曲线溶液,相比较传统的移液管方法,采用称重法计算出的稀释倍数会更加准确,标准曲线的线... 详细信息

新疆塔里木河水体中富含钾、钠、钙、镁等高浓度的金属离子。文章建立了ICP-OES测定新疆塔里木河中钾、钠、钙、镁含量的方法,采用称重法配制标准曲线溶液,相比较传统的移液管方法,采用称重法计算出的稀释倍数会更加准确,标准曲线的线性相关系数更好。采用垂直观测方式测试了该方法的检出限、精密度和准确度,实验结果较好,说明ICP-OES进样系统的维护保养措施有效。

关键词： ICP-OES 称重法金属离子检测仪器维护保养塔里木河

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长江中下游江湖蓄泄关系实时评估数值模拟

水科学进展 2010年第6期21卷 840-846页

作者：施勇栾震宇陈炼钢金秋南京水利科学研究院江苏南京210029

以长江中下游防洪系统为对象,将面向长江中下游防洪规划论证需求的水沙数学模型转化为面向长江防洪系统防汛方案评估需求的长江中下游蓄泄关系实时评估数学模型。为适应实时蓄泄评估快速、准确的要求,提出了基于水动力学的循环滚动计算... 详细信息

以长江中下游防洪系统为对象,将面向长江中下游防洪规划论证需求的水沙数学模型转化为面向长江防洪系统防汛方案评估需求的长江中下游蓄泄关系实时评估数学模型。为适应实时蓄泄评估快速、准确的要求,提出了基于水动力学的循环滚动计算模式、实时校正模式和实时防洪调度的试验机制。实现了水文学实时校正方法与水动力学数学模型的耦合,建立了基于水动力学的实时校正模式。为了满足长江中下游江湖蓄泄关系实时评价的需求,探讨了洪水模拟与分蓄洪调度模式的耦合。通过长江中下游防汛期间的试运行,较好地解决了防洪措施蓄泄关系评估和工程优化调控模式等关键难题,为防洪规划方案的制定和实时洪水调度方案优化提供了定量的依据,主要成果已应用于长江中下游防洪规划和防汛调度方案中。

关键词：长江中下游江湖关系评估实时评估数值模拟 the Yangtze River lower reaches relationship evaluation 下游防洪水动力学防洪规划动力学数学模型防洪系统调度方案正模式优化调控模式需求实时校正方法实时洪水调度

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长江中下游实时洪水预报模拟

水科学进展 2010年第6期21卷 847-852页

作者：施勇栾震宇陈炼钢金秋南京水利科学研究院江苏南京210029

以长江中下游防洪系统为对象,概述了在大型复杂防洪系统水沙运动数值模拟基础上,成功地将面向长江中下游防洪规划论证需求的水沙数学模型转化为面向长江防洪系统防汛方案评估需求的长江中下游实时洪水预报数学模型。为适应实时预报调度... 详细信息

以长江中下游防洪系统为对象,概述了在大型复杂防洪系统水沙运动数值模拟基础上,成功地将面向长江中下游防洪规划论证需求的水沙数学模型转化为面向长江防洪系统防汛方案评估需求的长江中下游实时洪水预报数学模型。为适应实时预报调度快速、准确评估的要求,提出了基于水动力学的循环滚动计算模式和实时校正模式。实现了水文学实时校正方法与水动力学数学模型的耦合,建立了基于水动力学的实时校正模式和分洪溃口洪水预报模式。通过长江中下游防汛期间的试运行,较好地解决了洪水预报误差校正和分洪溃口后洪水预报等关键难题,为防汛方案的制定和实时洪水调度方案优化提供了技术支撑,主要成果已应用于长江中下游防汛调度方案中。

关键词：长江中下游实时预报调度实时洪水预报预报模拟 the Yangtze River lower reaches 水动力学动力学数学模型防洪系统下游防洪防汛调度方案正模式预报误差校正实时校正方法实时洪水调度洪水预报模式主要成果需求水沙运动

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长江中下游江湖关系演变趋势数值模拟

水科学进展 2010年第6期21卷 832-839页

作者：施勇栾震宇陈炼钢金秋南京水利科学研究院江苏南京210029

以长江中下游防洪系统为对象,概述了在大型复杂防洪系统洪水行为数值模拟基础上,成功地将长江中下游洪水演进数学模型转化为面向长江防洪系统防洪规划方案评估需求的长江中下游江湖水沙演变的数学模型。为适应防洪规划方案论证涉及江湖... 详细信息

以长江中下游防洪系统为对象,概述了在大型复杂防洪系统洪水行为数值模拟基础上,成功地将长江中下游洪水演进数学模型转化为面向长江防洪系统防洪规划方案评估需求的长江中下游江湖水沙演变的数学模型。为适应防洪规划方案论证涉及江湖水沙相互制衡相互关联客观情况,建立了面向江湖水沙关系及其演变的数学模型。针对长江中下游江湖水沙运动特点,在水沙数值模拟的范围内侧重对下荆江河道冲刷、荆江三口分流分沙模式、洞庭湖泥沙淤积、江湖耦合等环节进行了讨论,提出了合理可行的数值处理方法。模拟结果较好反映了江湖水沙演变规律,主要成果已应用于长江中下游防洪规划和防汛调度方案中。

关键词：长江中下游江湖关系演变趋势水沙数值模拟 the Yangtze River lower reaches relationship 数学模型防洪系统防洪规划湖水主要成果运动特点演变规律相互制衡相互关联水沙关系三口分流泥沙淤积模拟结果

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长江中下游江湖水沙调控数值模拟

水科学进展 2010年第6期21卷 823-831页

作者：施勇栾震宇陈炼钢金秋南京水利科学研究院江苏南京210029

以长江中下游防洪系统为对象,在大型复杂防洪系统洪水运动数值模拟基础上,成功地将面向长江中下游防洪规划论证需求的洪水演进数学模型转化为面向长江防洪系统江湖水沙调控需求的长江中下游江湖水沙调控数学模型。为适应江湖水沙调控和... 详细信息

以长江中下游防洪系统为对象,在大型复杂防洪系统洪水运动数值模拟基础上,成功地将面向长江中下游防洪规划论证需求的洪水演进数学模型转化为面向长江防洪系统江湖水沙调控需求的长江中下游江湖水沙调控数学模型。为适应江湖水沙调控和评估的要求,提出了基于水动力学的闸坝调度计算模式。此外,还对河网分汊泥沙分配模式进行了深入研究。通过长江中下游防洪规划及其洞庭湖区"控支强干"方案论证模拟计算,较好地解决了防洪措施蓄泄后效评估和工程优化调控模式等关键难题,为防洪规划方案的制定提供了定量依据,主要成果已应用于长江中下游防洪规划方案。

关键词：长江中下游江湖水沙调控数值模拟 the Yangtze River 下游防洪防洪规划防洪系统数学模型规划方案优化调控模式主要成果闸坝调度需求水动力学评估模拟计算计算模式洪水运动洪水演进

闸控河网水文-水动力-水质耦合数学模型——I.理论

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水科学进展 2014年第4期25卷 534-541页

作者：陈炼钢施勇钱新栾震宇金秋南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029 南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室江苏南京210023

针对流域级闸控大型河网水环境日常管理的应用需求与实际特点,将资料适应性强的水文学方法与数据要求相对严苛的水动力-水质数值模型相融合,构建了一维与二维嵌套、分块组合的闸控大型河网水文-水动力-水质耦合数学模型DHQM(Hydrology,H... 详细信息

针对流域级闸控大型河网水环境日常管理的应用需求与实际特点,将资料适应性强的水文学方法与数据要求相对严苛的水动力-水质数值模型相融合,构建了一维与二维嵌套、分块组合的闸控大型河网水文-水动力-水质耦合数学模型DHQM(Hydrology,Hydrodynamics,and Water Quality Model for Impounded Rivers)。模型由河道径流模拟、闸坝调度过程模拟、河道水质模拟、区间入流及入河污染负荷估算和水质预警实时校正等5个模块组成。模型可服务于水环境实时预警和调度,也可为闸坝水文环境效应的量化提供基础工具。

关键词：环境水利水量水质耦合模拟模型集成多闸坝河网

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土壤地下水污染治理健康风险分析系统研究

土壤地下水污染治理健康风险分析系统研究

作者：陈炼钢清华大学

学位级别：硕士

针对土壤地下水污染,传统的按照环境标准来制定治理目标的模式经过多年实践发现难以成功地实施。为解决这一问题,风险的理念以及健康风险评价技术开始逐步引入土壤地下水污染治理领域,并已经发展出基于健康风险的治理模式。在众多风险... 详细信息

针对土壤地下水污染,传统的按照环境标准来制定治理目标的模式经过多年实践发现难以成功地实施。为解决这一问题,风险的理念以及健康风险评价技术开始逐步引入土壤地下水污染治理领域,并已经发展出基于健康风险的治理模式。在众多风险子模式中,美国材料与试验协会ASTM发展的RBCA模式应用最为广泛与成功。因此,本次论文工作主要借鉴RBCA模式,同时吸收该领域最新的研究成果,系统地引入并发展土壤地下水污染治理健康风险分析评价的理论体系,并将其开发为软件工具。体系的核心由一系列模型组成:健康风险评价模型、污染物在环境中的迁移衰减模型、基于健康风险确定污染物治理目标和监测目标的模型、NAPL判断和分析模型等。应用开发的土壤地下水污染治理健康风险分析系统软件,对某水源地四氯化碳污染的潜在健康风险进行了分析研究。该水源地是我国北方一座大型城市的三大供水水源地之一,其主要水源——岩溶水目前已受到四氯化碳污染,主要污染源为一位于水源地补给区上的农药厂。论文对污染区的13个典型污染井点从地下水饮用、室内挥发和室外挥发三个暴露途径分析评价了其可能导致的健康风险;同时对整个污染区的风险分布进行了初步评估;此外还对推断存在的厂内四氯化碳泄漏点进行了室外挥发暴露的分析评价。结果表明:地下水饮用是危害最大的暴露途径,同时室内挥发暴露导致的健康风险也超过风险可接受限值;此外,推断存在的厂内四氯化碳泄漏点危害相当严重,其通过室外挥发暴露的最大可能影响范围远达1280m。如果水源地中的四氯化碳污染要满足可接受风险限值的要求,其浓度须控制在3.3ug/L以下。此外,本次研究过程中还建立了一种新的计算处于非饱和区土壤中和地下水中VOC室外挥发因子的模型。土壤地下水中VOC挥发进入大气包括三个过程:土层中的分子扩散和对流运移、大气粘性副层中的分子扩散、大气混合区中的混合与迁移,通过质量守恒定理将这三个过程结合创建出新的计算土壤地下水中VOC室外挥发因子的模型。新模型将为评价土壤地下水中VOC经由室外挥发暴露引起的健康风险提供更科学、更完善的方法。

关键词：健康风险污染治理土壤地下水 RBCA VOC挥发