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小清河入海口河段水质评价及主要污染物分析

灌溉排水学报 2023年第8期42卷 114-120页

作者：窦祥洲钱秀红潘维艳徐华渠群英徐征和济南大学济南250022 山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心济南250014

【目的】查明小清河入海口河段水质监测断面的水质特征,为入海口河段水环境治理提供科学依据。【方法】选择小清河东营石村站至寿光羊角沟站的入海口河段作为研究河段,基于4处水质监测断面2019—2021年的水质监测数据,结合3种不同的赋... 详细信息

【目的】查明小清河入海口河段水质监测断面的水质特征,为入海口河段水环境治理提供科学依据。【方法】选择小清河东营石村站至寿光羊角沟站的入海口河段作为研究河段,基于4处水质监测断面2019—2021年的水质监测数据,结合3种不同的赋权法对传统综合水质标识指数法的权重进行改进,对小清河入海口河段水质进行评价;采用主成分分析法对各断面的主要污染物进行分析,结合研究区工、农业布局探讨主要污染物来源。【结果】2019—2021年,小清河入海口河段各断面水质逐年改善,2021年各断面水质等级均降为Ⅳ类;各断面普遍存在的超标污染物为总氮(TN),其中硝酸盐(NO_(3)^(-))为主要的污染物存在形态,石村站NO_(3)^(-)主要来源于农业面源污染和生活污水排放,侯辛庄站NO_(3)^(-)主要来源于生活污水排放和粪肥污染;气温、日照时间等气象要素会间接影响小清河入海口河段水质。【结论】基于组合集成赋权法改进的综合水质标识指数法适用于小清河入海口河段的水质评价;入海口感潮河段的主要污染物为TN,应重点关注。

关键词：水质评价改进的综合水质标识指数法主要污染物小清河入海口

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基于温度示踪的河流潜流带地下水流速研究

中国农村水利水电 2023年第2期 121-127页

作者：潘维艳杨姗姗刘俊锋钱秀红徐征和济南大学水利与环境学院山东济南250022 山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心山东济南250014

为探讨再生水回补条件下河流潜流带中的温度和渗流特性,以潜流带为研究背景,开展水温和水位实时监测,研究潜流带温度的时空分布特征及其影响因素;并分别用温度示踪法和水动力学法计算地下水流速,将计算结果进行对比分析。研究表明:包气... 详细信息

为探讨再生水回补条件下河流潜流带中的温度和渗流特性,以潜流带为研究背景,开展水温和水位实时监测,研究潜流带温度的时空分布特征及其影响因素;并分别用温度示踪法和水动力学法计算地下水流速,将计算结果进行对比分析。研究表明:包气带地温随深度增加呈现逐渐增加趋势,且变化剧烈,气温和土壤含水率是影响包气带地温的主要因素。地下水温度随深度变化规律与包气带地温相反,地下水温度随时间的波动性比包气带有所减弱,地下水温度呈随深度增加呈下降趋势。通过对比3种地下水流速结果发现,Hatch相位法得到的地下水流速值准确性相对较高,监测时段内的流速为6.34~8.36×10^(-5)m/s。在时间变化上,Hatch相位法和振幅法计算得到的流速值较水动力学法呈现一定滞后性;在空间上,流速变化规律相似,且潜流带地下水深度越大,流速越小。

关键词：河流潜流带温度示踪流速

1980-2019年小清河感潮河段汛期水文气象要素演变特征

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济南大学学报（自然科学版） 2023年第4期37卷 421-434页

作者：李昱岐钱秀红徐华渠群英潘维艳徐征和徐晶济南大学水利与环境学院山东济南250022 山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心山东济南250014

针对小清河感潮河段极端水文事件频发问题,以小清河感潮河段为研究对象,根据石村水文站和羊角沟潮位站1980—2019年汛期平均气温、降水及平均水位、潮位数据,采用滑动平均法进行趋势分析,运用Mann-Kendall法、累积距平法及有序聚类法进... 详细信息

针对小清河感潮河段极端水文事件频发问题,以小清河感潮河段为研究对象,根据石村水文站和羊角沟潮位站1980—2019年汛期平均气温、降水及平均水位、潮位数据,采用滑动平均法进行趋势分析,运用Mann-Kendall法、累积距平法及有序聚类法进行突变分析,分别通过线性回归分析和小波分析对水文要素突变前、后与气象要素的相关性和周期性进行分析,探究水文、气象要素之间的内在联系。结果表明:小清河感潮河段汛期水文、气象要素呈不同程度的上升趋势,各水文气象要素均有显著突变点,汛期降水、平均水位及平均低潮位变化有显著周期性,而汛期平均气温和平均高潮位周期波动不明显;除突变前石村水文站汛期平均气温与平均水位的相关性较弱外,其余气象要素与水文要素在突变前、后均具有一定相关性;小清河感潮河段汛期气象要素与汛期平均水位和平均半潮面存在不同时间尺度的共振周期。

关键词：感潮河段汛期水文要素气象要素线性回归分析小波分析小清河

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历史档案的数字化、网络化研究

兰台世界 2011年第24期 38-39页

作者：潘维艳吉林司法警官职业学院

我国有着丰富的历史档案资源,但档案的数字化、网络化应用有限。随着经济的发展,迫切要求我们综合运用各种数字技术,在研究市场运作机制的基础上,对历史档案进行网络化开发,实现资源共享的最大化。

关键词：历史档案数字化网络化

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河岸渗滤系统净化再生水效果试验研究

农业机械学报 2017年第5期48卷 237-243页

作者：潘维艳普薇如黄权中黄冠华中国农业大学中国-以色列国际农业研究培训中心北京100083 中国农业大学中国农业水问题研究中心北京100083

以北京市清河再生水厂出水为研究对象,构建100 cm土柱模拟河岸渗滤系统,研究长周期供水条件下,持续淹水与交替淹水落干2种补水方式下渗滤系统对再生水中有机物和总氮(TN)的净化效果及系统稳定性。通过3年的试验研究发现,持续淹水与交替... 详细信息

以北京市清河再生水厂出水为研究对象,构建100 cm土柱模拟河岸渗滤系统,研究长周期供水条件下,持续淹水与交替淹水落干2种补水方式下渗滤系统对再生水中有机物和总氮(TN)的净化效果及系统稳定性。通过3年的试验研究发现,持续淹水与交替淹水落干补水方式下,渗滤系统对再生水中有机物的平均去除率分别为40.5%和50.8%,交替淹水落干补水方式对有机物去除效果略优于持续淹水的情况。有机物的去除主要发生在溶解氧浓度较高、微生物数量最多的上部0~40 cm土层范围内。2种补水条件下渗滤系统对有机物的去除率在年际间变化不大,系统净化性能稳定。2种补水方式下渗滤系统对TN的平均去除率分别为31.2%和80.7%,交替淹水落干补水方式对TN的去除效果明显优于持续淹水的情况。2种补水条件下渗滤系统对TN的去除率逐年增大,系统净化性能随时间呈增强趋势。试验期间,水温在15~31℃范围内变化时,2种渗滤系统对TN的去除率随温度的增大呈指数或对数趋势增加,当温度在30℃以上时,交替淹水落干补水方式下系统对TN的去除率最高可达90%以上。再生水经过河岸渗滤系统后,总氮和有机物能够得到有效的去除,再生水回补河湖对地下水污染的风险大幅降低。

关键词：再生水河岸渗滤系统净化有机物总氮水力条件温度

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基于温度示踪法的典型农渠渠道渗漏模拟研究

农业机械学报 2017年第5期48卷 251-257页

作者：潘维艳普薇如黄权中黄冠华中国农业大学中国-以色列国际农业研究培训中心北京100083 中国农业大学中国农业水问题研究中心北京100083

以渠道渗漏土壤水动态及热伴生机理为理论基础,利用热示踪技术,选取内蒙古河套灌区典型农渠开展野外监测、原位热示踪试验,利用温度示踪结果定性分析渠系渗漏过程。利用二维水热运移数值模型VS2D对渠道渗漏条件下饱和/非饱和土壤的水热... 详细信息

以渠道渗漏土壤水动态及热伴生机理为理论基础,利用热示踪技术,选取内蒙古河套灌区典型农渠开展野外监测、原位热示踪试验,利用温度示踪结果定性分析渠系渗漏过程。利用二维水热运移数值模型VS2D对渠道渗漏条件下饱和/非饱和土壤的水热迁移过程进行模拟,反演出试验区粉砂壤土和砂壤土的饱和水力传导度分别为0.025 m/d和0.6 m/d。通过静水试验数据对模型进行验证,结果表明,温度模拟值和实测值的平均均方根差(RMSE)和平均相对误差(MRE)分别为1.6℃和2.5%,累积入渗量实测值与模拟值的相对误差为2.4%,模拟结果与实际监测数据吻合较好。研究结果表明,温度信号可用来对渠系的渗漏状况进行示踪和监测,VS2D模型模拟土壤水热运移的结果能够为灌区的渠道渗漏问题提供科学依据,可为我国北方旱区灌区水资源的管理以及渠系节水改造工程提供一定的理论和技术支持。

关键词：渠系渗漏温度示踪 VS2D模型数值模拟

不同补水方式下砂壤土渗滤系统对硝态氮去除效果

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农业工程学报 2017年第8期33卷 197-203页

作者：潘维艳黄权中张子元普薇如黄冠华中国农业大学中国农业水问题研究中心北京100083 中国-以色列国际农业研究培训中心北京100083

在水资源短缺的北京地区利用再生水回补城市河湖,一方面对于水资源的可持续利用有着十分重要的作用,另一方面也可能带来地下水环境的潜在污染风险。该文采用100 cm砂壤土柱模拟(河湖岸底)土地渗滤系统,设置定水头淹水、交替淹水落干、... 详细信息

在水资源短缺的北京地区利用再生水回补城市河湖,一方面对于水资源的可持续利用有着十分重要的作用,另一方面也可能带来地下水环境的潜在污染风险。该文采用100 cm砂壤土柱模拟(河湖岸底)土地渗滤系统,设置定水头淹水、交替淹水落干、定流速补水和侧向补水4种不同再生水回补方式,研究再生水中硝态氮(NO_3-N)在土地渗滤系统中的去除效果和迁移转化规律。结果表明,当水力负荷在0.25~2.65 cm/d范围内时,渗滤系统对NO_3-N的去除率随着水力负荷的增大而减小;侧向补水方式下渗滤系统对NO_3-N的去除效果最优,平均去除率高达96.1%。在定水头淹水和侧向补水方式下,系统对NO_3-N的去除主要发生在土柱的上部,而交替淹水落干和定流速补水条件下,土柱中下部对NO_3-N也有一定的去除作用。渗滤系统对NO_3-N的去除主要取决于系统内部微生物的分布情况,土层中的反硝化细菌数量越大,该土层对NO_3-N的去除率就越高。当水温在15~32℃范围内变化时,定水头淹水和交替淹水落干补水方式下,系统对NO_3-N的去除率与温度分别呈指数和幂函数关系。该研究表明土地渗滤系统可实现再生水的进一步净化处理,可为再生水安全回补河湖提供参考。

关键词：温度反硝化水力再生水砂壤土渗滤系统 NO3-N 反硝化细菌

微咸水灌溉下冬小麦光合作用与光响应曲线模拟

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农业机械学报 2021年第11期52卷 333-342页

作者：庞桂斌张立志丛鑫潘维艳徐征和徐俊增济南大学水利与环境学院济南250022 山东省地下水数值模拟与污染控制工程技术研究中心济南250022 山东省水利科学研究院济南250014 山东省生态固碳与捕集利用工程技术研究中心济南250022 河海大学农业科学与工程学院南京210098

为揭示微咸水灌溉下冬小麦的光合生理响应机理,在黄河三角洲地区的典型引黄灌区开展了冬小麦微咸水灌溉大田试验,研究了两种灌溉处理(淡水处理(矿化度0 g/L)和微咸水处理(矿化度3 g/L))条件下,冬小麦抽穗期(2016年5月1日和2017年5月1日... 详细信息

为揭示微咸水灌溉下冬小麦的光合生理响应机理,在黄河三角洲地区的典型引黄灌区开展了冬小麦微咸水灌溉大田试验,研究了两种灌溉处理(淡水处理(矿化度0 g/L)和微咸水处理(矿化度3 g/L))条件下,冬小麦抽穗期(2016年5月1日和2017年5月1日)和开花期(2016年5月10日和2017年5月12日)蒸腾速率、净光合速率、气孔限制值及光响应曲线模拟特征参数等指标变化规律。结果表明,与淡水处理相比,2016、2017年微咸水灌溉导致浅层(0~40 cm)土壤含盐量显著增加了37.8%、64.3%;抑制了抽穗开花期冬小麦的蒸腾作用,2016、2017年微咸水灌溉处理冬小麦抽穗期蒸腾速率降低了19.1%、31.4%,开花期降低了11.6%、11.0%;午前净光合速率的下降主要受到气孔因素和非气孔因素共同影响,午后由于非气孔因素的改善,微咸水处理冬小麦净光合速率超过淡水处理,却伴随着较高的气孔限制值。引入直角双曲线修正模型进行光合特征参数拟合发现,微咸水灌溉有利于增强抽穗开花期冬小麦对于强光和高温的适应能力并且可以提升冬小麦利用弱光的能力,暗呼吸速率的下降可以保证较快的干物质累积。因此,微咸水灌溉并未对冬小麦抽穗开花期叶片光合作用产生负面影响,反而一定程度上促进了冬小麦利用光能的潜力。

关键词：冬小麦微咸水灌溉光合作用光响应模型

基于Visual MODFLOW软件的浅层地下水氮调控

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济南大学学报（自然科学版） 2022年第1期36卷 56-64页

作者：张宏伟张珊珊张衍福刘凯潘维艳徐晶边振杨姗姗潘毅徐征和济南大学水利与环境学院山东济南250022 中国葛洲坝集团勘测设计有限公司湖北武汉430022 山东省水利综合事业服务中心山东济南250013 山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心山东济南250014 滨州市水文局山东滨州256609

为了保护山东省临清市地下水环境、调控浅层地下水氮污染,基于Visual MODFLOW软件建立研究区地下水流动模型和地下水溶质运移模型;采用情景分析法对3种典型降雨水平年下6种水氮模式进行模拟。结果表明,研究区地下水位随降雨量的增加而升... 详细信息

为了保护山东省临清市地下水环境、调控浅层地下水氮污染,基于Visual MODFLOW软件建立研究区地下水流动模型和地下水溶质运移模型;采用情景分析法对3种典型降雨水平年下6种水氮模式进行模拟。结果表明,研究区地下水位随降雨量的增加而升高,丰水年地下水位最大值较枯水年的升高3 m;浅层地下水氮浓度随降雨量的增加而升高,丰水年地下水中硝态氮和氨氮最大浓度分别是枯水年的2.9、1.5倍;在控制施氮肥总量不变的情况下,年施氮肥6次对比年施氮肥4次,丰水年地下水硝态氮和氨氮最大浓度可降低为32%和33%;单次灌溉水量减少20 mm,可减缓地下水氮元素横向迁移和垂向下渗。

关键词：浅层地下水氮污染 Visual MODFLOW软件调控措施数值模拟