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黄河流域西柳沟孔兑中游输沙势及风沙入黄贡献量研究

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中国环境科学 2024年

作者：赵宏胜党晓宏蒙仲举李婉娇冯霜高永内蒙古农业大学沙漠治理学院包头市林业和草原局内蒙古自治区水利科学研究院中央与地方共建风沙物理重点实验室内蒙古杭锦荒漠生态系统国家定位观测研究站

输沙势和风沙流特征是衡量区域风能环境及风沙活动强度的重要因素。本研究以十大孔兑之一的西柳沟风沙区为研究区，通过野外监测与室内分析相结合，对研究区风况和输沙势特征进行分析，同时开展风沙流活动观测，测定流域两岸不同下垫面... 详细信息

输沙势和风沙流特征是衡量区域风能环境及风沙活动强度的重要因素。本研究以十大孔兑之一的西柳沟风沙区为研究区，通过野外监测与室内分析相结合，对研究区风况和输沙势特征进行分析，同时开展风沙流活动观测，测定流域两岸不同下垫面输沙通量，再通过函数拟合法科学估测风沙入黄量。结果表明：(1) 研究区于中等风能环境区，年均起沙风风速为6.41 m/s，年均起沙风频率为17.85%，最大风速为11.37 m/s；(2) 不同时间尺度合成输沙势方向趋于一致，均以偏东南方向(SE，SSE)为主，年方向变率指数属于中等变率，年合成输沙势方向(RDD) 为SSE方向，直接导致大量沙物质输入河道；(3) 不同下垫面垂向输沙通量存在显著差异，流动沙地、半固定沙地和固定沙地风沙入黄量占比分别为77.09%、15.30%和7.61%。流域地表输沙率垂线变化表明不同下垫面总输沙率与风速均呈较好的指数函数关系，因此利用输沙率q((v))、起沙风时长(h)与断面长度d(m)之间关系，估算西柳沟流域年均风沙入黄总量约为8.09×105t/a。本文旨在探究西柳沟流域不同下垫面输沙率与风速两者之间耦合关系，为风沙入黄防治工作提供数据基础，从而降低风沙问题对黄河流域造成的安全隐患。

关键词：黄河流域西柳沟孔兑输沙势输沙通量风沙入黄

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吉兰泰盐湖周边柽柳灌丛聚沙聚肥效应的研究

干旱区资源与环境 2024年第4期38卷 155-161页

作者：张琪党晓宏崔向新迟旭王磊内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010018

柽柳灌丛是吉兰泰盐湖外围重要的植被类型,通过测定分析柽柳灌丛垂直剖面上不同深度土层机械组成和养分含量,探讨盐湖周边柽柳灌丛生长发育过程中的聚沙聚肥效应,分析结果表明:1)柽柳灌丛下伏0-20cm土层平均体积百分含量为黏粒13.44%、... 详细信息

柽柳灌丛是吉兰泰盐湖外围重要的植被类型,通过测定分析柽柳灌丛垂直剖面上不同深度土层机械组成和养分含量,探讨盐湖周边柽柳灌丛生长发育过程中的聚沙聚肥效应,分析结果表明:1)柽柳灌丛下伏0-20cm土层平均体积百分含量为黏粒13.44%、粉粒25.27%、极细沙2.97%、细沙4.63%,无粗沙和极粗沙;对照区(空地)粗沙、极粗沙体积百分含量分别为41.47%、29.47%,几乎没有细沙以下颗粒的出现,柽柳聚集细沙,粉砂,黏粒的作用明显。2)柽柳灌丛碱解氮(3.29mg·kg^(-1))、速效磷(2.85mg·kg^(-1))、速效钾含量(162.16mg·kg^(-1)),分别高于空地38.64%、47.59%、46.79%(p<0.05),聚肥效应明显。3)柽柳灌丛改土作用的能力与灌丛发育阶段有关。灌丛发育初期、中期、衰退期速效钾含量较空地分别增加28.41%、64.55%、47.41%,说明柽柳生长的中期阶段也是柽柳生长的旺盛期聚集细颗粒和肥力的能力最强。吉兰泰盐湖周边柽柳灌丛沙堆改土固沙作用的研究可为盐湖绿洲防护林的建设提供依据和技术参考。

关键词：土壤粒度特征土壤养分聚沙聚肥作用柽柳灌丛吉兰泰盐湖

CDRO+MVR技术在西北某化工园区污水再生利用案例中的设计应用

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水处理技术 2024年

作者：唐章程贾建伟党晓宏杨坤李学瑞中国市政工程西北设计研究院有限公司

西北某化工园区拟对其污水处理厂达标排放的准IV类水标准的尾水进行再生水回用，设计工艺拟选用CDRO+MVR的处理工艺，达标产水经送水泵房送至各用水点。反渗透浓水进一步浓缩后采用MVR设备蒸发结晶，结晶产品通过分盐处置最终形成工业... 详细信息

西北某化工园区拟对其污水处理厂达标排放的准IV类水标准的尾水进行再生水回用，设计工艺拟选用CDRO+MVR的处理工艺，达标产水经送水泵房送至各用水点。反渗透浓水进一步浓缩后采用MVR设备蒸发结晶，结晶产品通过分盐处置最终形成工业级氯化钠及硫酸钠，剩余杂盐外运至危废处置中心集中处理，实现近零排放。本工程的设计实施以期为相关工程提供借鉴参考。

关键词：再生水回用 CDRO MVR 近零排放

1986—2020年黄河流域十大孔兑土地利用变化及驱动力分析

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水土保持学报 2024年第1期38卷 319-327,336页

作者：娄佳乐党晓宏蒙仲举张昊宋慧芳内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010018 包头市林业和草原局内蒙古包头014030

[目的]十大孔兑是黄河几字湾的重要组成部分,生态环境敏感脆弱,开展其土地利用变化与驱动力分析对黄河流域高质量发展具有重要生态意义。[方法]对十大孔兑基于1986年、2000年、2010年、2020年4期遥感影像,运用ArcMap 10.8空间分析法和... 详细信息

[目的]十大孔兑是黄河几字湾的重要组成部分,生态环境敏感脆弱,开展其土地利用变化与驱动力分析对黄河流域高质量发展具有重要生态意义。[方法]对十大孔兑基于1986年、2000年、2010年、2020年4期遥感影像,运用ArcMap 10.8空间分析法和主成分分析法系统分析其土地利用变化情况及驱动因素。[结果]林地、建设用地、耕地呈逐期扩张趋势,未利用地、草地、水域呈逐期缩减趋势,截至2020年林地成为占地面积最大地类,面积达6308.43 km^(2),占总面积的59.99%。2010—2020年综合动态度最高,达1.59%,表明土地利用变化在2010—2020年变化最为剧烈。平原区地势平坦,耕地和建设用地在此扩张明显;风沙区在生态治理政策与工程作用下,未利用地向林草地转变,在风沙区东部尤为明显,而在风沙区中部则小比例转变为光伏发电建设用地;丘陵区主要由未利用地转变为林地,由于区域工矿业发达,丘陵区东南部极小部分林地转变为城乡工矿建设用地;水域在孔兑内部共减少75.81 km^(2),而耕地除北部平原区扩张外,在孔兑沿岸增加明显。土地利用变化主要受社会经济、农业生产力、地势、政策驱动变化。[结论]近35年来,十大孔兑土地利用变化较大,整体生态向好的方向发展较为明显。该研究结果可为决策部门制定黄河流域生态保护政策提供科学参考。

关键词：土地利用时空演变驱动力十大孔兑

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黄河流域西柳沟中游输沙势及风沙入黄量估算

中国环境科学 2024年第5期44卷 2606-2618页

作者：赵宏胜党晓宏蒙仲举李婉娇冯霜高永内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 中央与地方共建风沙物理重点实验室内蒙古呼和浩特010018 内蒙古杭锦荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古鄂尔多斯017400 包头市林业和草原局内蒙古包头014060 内蒙古自治区水利科学研究院内蒙古呼和浩特010051

以十大孔兑之一的西柳沟风沙区为研究区,通过野外监测与室内分析相结合,对研究区风况和输沙势特征进行分析,同时开展风沙流活动观测,测定流域两岸不同下垫面输沙通量,再通过函数拟合法科学估测风沙入黄量.结果表明:(1)研究区属于中等风... 详细信息

以十大孔兑之一的西柳沟风沙区为研究区,通过野外监测与室内分析相结合,对研究区风况和输沙势特征进行分析,同时开展风沙流活动观测,测定流域两岸不同下垫面输沙通量,再通过函数拟合法科学估测风沙入黄量.结果表明:(1)研究区属于中等风能环境区,年均起沙风风速为6.41m/s,年均起沙风频率为17.85%,最大风速为11.37m/s;(2)不同时间尺度合成输沙势方向趋于一致,均以偏东南方向(SE,SSE)为主,年方向变率指数属于中等变率,年合成输沙势方向(RDD)为SSE方向,直接导致大量沙物质输入河道;(3)不同下垫面垂向输沙通量存在显著差异,流动沙地、半固定沙地和固定沙地风沙入黄量占比分别为77.09%、15.30%和7.61%.流域地表输沙率垂线变化表明不同下垫面总输沙率与风速均呈较好的指数函数关系,因此利用输沙率(q)、起沙风时长(h)与断面长度(d)之间关系,估算西柳沟流域年均风沙入黄总量约为8.09×10^(5)t/a.本文旨在探究西柳沟流域不同下垫面输沙率与风速两者之间耦合关系,为风沙入黄防治工作提供数据基础,从而降低风沙问题对黄河流域造成的安全隐患.

关键词：黄河流域西柳沟流域输沙势输沙通量风沙入黄

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广东某污水厂二期工程集约化设计

中国给水排水 2024年第2期40卷 60-64页

作者：唐章程杨坤贾建伟党晓宏姜琪刘蓬博中国市政工程西北设计研究院有限公司陕西西安710000

广东某污水处理厂二期工程设计规模为10×10^(4)m^(3)/d,采用预处理—五段Bardenpho生物池—矩形周进周出二沉池—高效沉淀池—精密过滤器工艺,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准以及广东省地方... 详细信息

广东某污水处理厂二期工程设计规模为10×10^(4)m^(3)/d,采用预处理—五段Bardenpho生物池—矩形周进周出二沉池—高效沉淀池—精密过滤器工艺,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准以及广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB 44/26—2001)第二时段一级标准中的较严值。污泥采用机械浓缩—化学调理—高压板框脱水工艺,将污泥含水率降至60%后外运处置。实际运行表明,出水水质完全达到设计标准。针对用地紧张的问题,合理选择处理工艺,优化单体设计,采用集约化、紧凑型布置,减少占地。在第二级缺氧池同时布置推流器和曝气盘,实现AAOAO和A2O两种生物处理模式的切换,灵活应对水质波动。设置精确曝气系统,按需调节和分配曝气量,实现节能降耗。

关键词：集约化设计污水处理多模式精确曝气

西鄂尔多斯地区四合木与红砂灌丛的阻沙能力对比研究

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水土保持通报 2024年第2期44卷 137-145,154页

作者：闫宇郭强党晓宏蒙仲举高永翟波王紫薇刘子剑内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010019 呼和浩特市水资源与河湖保护中心内蒙古呼和浩特010013 内蒙古自治区包头市林业和草原局内蒙古包头014030 集宁师范学院地理科学与规划学院内蒙古集宁012000 奈曼旗草原工作站内蒙古通辽028300

[目的]对比分析西鄂尔多斯地区四合木与红砂灌丛的阻沙能力,为原生草原与荒漠过渡带植物的多样性保护和珍稀濒危物种保育提供理论依据与数据支持。[方法]以西鄂尔多斯国家级自然保护区内四合木(Tetraena mongolica)、红砂(Reaumuria soo... 详细信息

[目的]对比分析西鄂尔多斯地区四合木与红砂灌丛的阻沙能力,为原生草原与荒漠过渡带植物的多样性保护和珍稀濒危物种保育提供理论依据与数据支持。[方法]以西鄂尔多斯国家级自然保护区内四合木(Tetraena mongolica)、红砂(Reaumuria soongorica)灌丛沙堆为研究对象,运用典型样方法对四合木和红砂灌丛沙堆形态与生长状况进行系统测定,探讨沙堆形态发育及阻沙能力与四合木和红砂灌丛形态的关系。[结果]①四合木和红砂灌丛沙堆均呈半椭球型发育,四合木灌丛沙堆形态参数显著大于红砂灌丛沙堆(p1.44 m^(2)时,四合木灌丛沙堆的体积一直大于红砂灌丛沙堆。四合木和红砂灌丛单位冠幅面积所拦截的沙物质体积分别为0.13和0.06 m^(3)。[结论]可以初步判断四合木的阻沙能力大于红砂。整体来看,四合木对风沙环境的适应性较红砂强,随着冠幅面积的增长四合木灌丛拦截沙物质的能力更强。

关键词：珍稀濒危植物四合木红砂灌丛沙堆西鄂尔多斯国家自然保护区

秋冬季西柳沟孔兑中游下垫面特征及风沙入黄贡献率

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农业与技术 2024年第3期44卷 109-114页

作者：邬秉承党晓宏高永蒙仲举赵宏胜李浩天内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010000 包头市林业和草原局内蒙古包头014000

十大孔兑中游横穿库布齐沙漠,是黄河流域典型生态脆弱区,也是黄河上游风沙入黄主要源区,只有掌握区域风沙活动特征,采取科学防沙治沙措施,才能更好协调黄河水沙关系,保障黄河安澜。本研究以十大孔兑中的西柳沟孔兑风沙区为研究对象,利... 详细信息

十大孔兑中游横穿库布齐沙漠,是黄河流域典型生态脆弱区,也是黄河上游风沙入黄主要源区,只有掌握区域风沙活动特征,采取科学防沙治沙措施,才能更好协调黄河水沙关系,保障黄河安澜。本研究以十大孔兑中的西柳沟孔兑风沙区为研究对象,利用积沙槽、集沙仪结合HOBO风速仪,结合生态学理论,分析该地区不同下垫面特征及风沙入黄贡献率,为流域保护与治理提供参考依据。结果表明:西柳沟孔兑风沙区下垫面划分为流动沙地、半固定沙地和固定沙地,流动沙地河床面积、长度和宽度均高于固定和半固定沙地;低温期,不同类型下垫面运动沙粒粒径集中于0.15~0.50mm,河道采砂行为增加了细沙粒风蚀量;秋冬季节不同下垫面风蚀沙粒粒径主要集中在0.15~0.50mm,秋季孔兑输沙量是冬季的2倍,流动沙地、半固定沙地和固定沙地风沙入黄贡献率分别为55%、33%和12%。

关键词：黄河流域十大孔兑下垫面特征输沙通量风沙入黄

内蒙古中部草原区光伏电站对土壤水分及其脉冲响应的作用机制

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太阳能学报 2022年第6期43卷 49-56页

作者：翟波高永党晓宏蒙仲举徐立杰刘子剑内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010018 内蒙古杭锦荒漠生态系统国家定位观测研究站鄂尔多斯017400

针对内蒙古草原地区光伏电站对降雨的再分配作用下土壤水分空间变异规律及其对降水事件的脉冲响应特征,对草原地区光伏组件下的土壤水分时空特征进行持续观测,并确定光伏组件干扰下的气象因子与土壤水分的关系,最终通过参数估计厘清光... 详细信息

针对内蒙古草原地区光伏电站对降雨的再分配作用下土壤水分空间变异规律及其对降水事件的脉冲响应特征,对草原地区光伏组件下的土壤水分时空特征进行持续观测,并确定光伏组件干扰下的气象因子与土壤水分的关系,最终通过参数估计厘清光伏组件对土壤水分脉冲响应的作用机制。结果表明:光伏组件前檐下方的土壤总储水量整体高于组件下方和未架设组件区域的土壤储水量;光伏组件前檐的各土层储水量对降水的响应均较强,光伏组件下各层土壤储水量对降水无明显响应过程;光伏组件下大气湿度与0~10、10~20和20~30 cm土层储水量的相关系数分别为0.889、0.579和0.414;光伏组件前檐10、20和30 cm土层的含水量对降水量的脉冲响应方程R分别为0.875、0.938和0.957,降水量的补给对0~30 cm土层的脉冲事件均产生促进作用。未架设组件区域的20 cm土层含水量对自然降水有较好的响应过程。

关键词：光伏电站土壤含水量降水(气象学) 环境因子脉冲反应