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A vertically integrated eutrophication model and its application to a river-style reservoir-Fuchunjiang,China

Journal of Environmental Sciences 2009年第3期21卷 319-327页

作者： WU Tingfeng LUOLiancong QIN Boqiang cui guangbai YUZuoming YAO Zhiming State Key Laboratory of Lake Science and Environment Nanjing Institute of Geography & Limnology Chinese Academy of Sciences Nanjing 210008 China College of Hydrology and Water Resources Hohai University Nanjing 210098 China Hangzhou Research Institute of Environmental Sciences Hangzhou 310014 China Administrative Division of Qingshan Reservoir Hangzhou 311305 China

Based on a 2-D hydrodynamic model, a vertically integrated eutrophication model was developed. The physical sub-model can be used for calculation of water density at different depths, and the water quality sub-model was used for calculation of algal growth. The cohesive and non-cohesive sediments were simulated separately with different methods. The light extinction coefficient used in the underwater light regime sub-model was linearly related to the sum of sediment and phytoplankton biomass. Some components less important to the model were simplified to improve practicability and calculation efficiency. Using field data from Fuchunjiang Reservoir, we calculated the sensitivity of ecological parameters included in this model and validated the model. The results of sensitivity analysis showed that the parameters strongly influenced the phytoplankton biomass, including phytoplankton maximum growth rate, respiration rate, non-predatory mortality rate, settling rate, zooplankton maximum filtration rate, specific extinction coefficient for suspended solids and sediment oxygen demand rate. The model was calibrated by adjusting these parameters. Total chlorophyll α （chl-α） concentrations at different layers in the water column were reproduced very well by the model simulations. The simulated chl-α values were positively correlated to the measured values with Pearson correlation coefficient of 0.92. The mean difference between measured and simulated chl-α concentrations was 12% of the measured chl-α concentration. Measured and simulated DO concentrations were also positively correlated （r = 0.74） and the mean difference was 4% of measured DO concentrations. The successful validation of model indicated that it would be very useful in water quality management and algal bloom prediction in Fuchunjiang Reservoir and a good tool for water quality regulation of other fiver-style reservoirs.

关键词： fiver-style reservoir eutrophication numerical model Fuchunjiang Reservoir

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土地生物处理有机污染物过程模拟研究

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环境科学学报 2001年第1期21卷 18-23页

作者：刘凌崔广柏河海大学水资源开发利用国家专业实验室南京210024

在物料平衡原理的基础上 ,应用一种新的理论———土壤颗粒内部屏蔽理论 ,建立了定量描述土地生物处理有机污染物过程的综合数学模型 ,数学模型为球体扩散模型 ,其中包括用线性吸附等温线表示的可逆吸附和解吸过程 ,用假一级反应动力学... 详细信息

在物料平衡原理的基础上 ,应用一种新的理论———土壤颗粒内部屏蔽理论 ,建立了定量描述土地生物处理有机污染物过程的综合数学模型 ,数学模型为球体扩散模型 ,其中包括用线性吸附等温线表示的可逆吸附和解吸过程 ,用假一级反应动力学方程表示的不可逆土壤屏蔽反应过程 ,用Monod方程表示的生物降解过程 .数学模型采用有限差分法求解 .用砂壤土进行实验 ,实验结果与模型计算结果基本拟合 ,表示模型基本可靠 .利用数学模型 ,可以定量预测有机污染物在土壤系统中进行生物处理的过程。

关键词：有机污染物土壤屏蔽土地生物处理过程模拟

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蒸发站网规划新方法研究

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河海大学学报（自然科学版） 1989年第4期17卷 21-30页

作者：崔广柏王勤河海大学水资源水文系吉林省水文总站

本文以吉林省大来站单站蒸发计算为例,论述影响线性扰动模型有效性的主要因素.根据线性扰动模型有效性的时空代表性,进一步探讨了站点观测项目和观测期等问题.在此基础上,提出了吉林省全省蒸发站网的布设方案.

关键词：蒸发站网规划季节模型有效性

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平原河网区水系连通改善水环境效果评估

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水利学报 2017年第12期48卷 1429-1437页

作者：崔广柏陈星向龙张其成许钦河海大学水文水资源学院江苏南京210098 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 南京水利科学研究院水文水资源研究所江苏南京210029

河流水系是城市重要的资源和环境载体,经济社会快速发展的同时,城市发展与水环境保护之间的矛盾日益突出,尤其是平原河网地区,由于地貌条件制约,城市河道水环境改善难度大。城市水系的可持续发展将直接关系到城市乃至整个社会的健康发展... 详细信息

河流水系是城市重要的资源和环境载体,经济社会快速发展的同时,城市发展与水环境保护之间的矛盾日益突出,尤其是平原河网地区,由于地貌条件制约,城市河道水环境改善难度大。城市水系的可持续发展将直接关系到城市乃至整个社会的健康发展,贯彻现代水系治理思路,通过水系连通促进水环境的改善成为城市治水的重要一环。论文选择常熟市城区作为研究区,以引水实验与水量水质模型作为技术支撑,找出水系连通改善水环境的关键问题,基于此整合水系结构连通性与水力连通性概念,提出水系连通度评价方法。引水实验成果表明,骨干河道水流交换通畅,重要河道水质在引水实验中改善率平均在20%~30%,但主城区河道存在连通受阻。河道连通性的提升与水利工程的合理调度对于以水环境改善为目标的连通体系有着重要影响,以本文两个连通情景为例,河道的整治使得结构连通性增强,河道水质平均改善率提升至30%~50%。从连通性指数的变化来看,结构性连通的提升提高了调水效率,极大地促进了水力连通与水质改善。论文建立的水系连通改善水环境的方法体系能够为水系连通决策提供理论依据,对我国城市水系连通实践提供参考。

关键词：水系连通常熟城区水环境改善引水实验

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基于马尔可夫链的降水异常等级预测

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人民长江 2010年第12期41卷 84-87,98页

作者：张润润崔广柏河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

基于东江流域1951~2000年的降水序列,计算分析东江流域不同分析尺度的标准化降水指标序列,并依据标准化降水指标值对降水异常程度进行等级划分。运用马尔可夫链分析研究区降水异常等级状态间的转移概率,以及不同程度降水异常的平均持续... 详细信息

基于东江流域1951~2000年的降水序列,计算分析东江流域不同分析尺度的标准化降水指标序列,并依据标准化降水指标值对降水异常程度进行等级划分。运用马尔可夫链分析研究区降水异常等级状态间的转移概率,以及不同程度降水异常的平均持续时间等特性,并进一步根据系统统计特性进行未来1~3个月降水预测的决策风险进行评估。研究结果可为水资源管理,尤其是干旱期水资源配给提供一定的帮助。

关键词：标准化降水指标(SPI) 马尔可夫链干旱管理降水预测

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K-L绝对信息散度投影寻踪分类模型及其应用

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人民长江 2010年第15期41卷 91-93页

作者：赵小勇崔广柏付强河海大学水文水资源学院江苏南京210098 烟台市水利局山东烟台264000 东北农业大学水利与建筑学院黑龙江哈尔滨150030

鉴于节水灌溉方案评价中各指标的不确定性,为了解决各单项节水灌溉方案指标评价结果的不相容问题,提高节水灌溉方案评价模型的分辨率,提出了一种有效和通用的模型——K-L绝对信息散度投影寻踪分类模型。采用基于实数编码的加速遗传算法... 详细信息

鉴于节水灌溉方案评价中各指标的不确定性,为了解决各单项节水灌溉方案指标评价结果的不相容问题,提高节水灌溉方案评价模型的分辨率,提出了一种有效和通用的模型——K-L绝对信息散度投影寻踪分类模型。采用基于实数编码的加速遗传算法寻找最优的投影方向,同时用最佳投影方向信息研究了各评价指标对节水灌溉方案的影响程度,取得了符合客观实际的评价结果,为节水灌溉方案评价研究提供了决策依据。

关键词：节水灌溉评价投影寻踪遗传算法

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基于放射源理论的区域生态系统评价方法

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生态环境 2007年第4期16卷 1299-1303页

作者：陈平罗静李菲菲崔广柏扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225001 江苏省淮安市水利勘测设计研究院江苏淮安211700 河海大学水资源与环境学院江苏南京210098

研究区域生态系统定量评价方法对区域生态系统的建设与保护具有十分重要的意义。从放射源理论出发,首次将生态影响距离、生态源及生态影响效应的概念引入分析评价中,提出了区域生态系统的定量评价方法,并建立了基于景观空间格局的区域... 详细信息

研究区域生态系统定量评价方法对区域生态系统的建设与保护具有十分重要的意义。从放射源理论出发,首次将生态影响距离、生态源及生态影响效应的概念引入分析评价中,提出了区域生态系统的定量评价方法,并建立了基于景观空间格局的区域生态系统生态影响的定量计算公式。甘垛镇新庄片和横泾镇沿荡片的应用实例表明,该方法原理简明、结果直观,为区域生态系统的科学评价提供了定量评价方法。

关键词：区域生态系统景观空间格局生态影响距离

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河流健康修复方法综述

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三峡大学学报（自然科学版） 2008年第1期30卷 38-43,59页

作者：嵇晓燕崔广柏河海大学水文水资源及水利工程科学国家重点实验室

人类对河流的破坏导致了河流健康状况受损.针对河流健康出现的不同问题,人们采取了不同的修复方法,主要包括水文特征的修复、水环境质量的修复、结构形态的修复和种群结构的修复4个方面.水文特征的修复是恢复由于水利工程的建设造成的... 详细信息

人类对河流的破坏导致了河流健康状况受损.针对河流健康出现的不同问题,人们采取了不同的修复方法,主要包括水文特征的修复、水环境质量的修复、结构形态的修复和种群结构的修复4个方面.水文特征的修复是恢复由于水利工程的建设造成的河流水文模式的改变,改善下游生态和环境条件,主要采取调节水利工程的运行调度方式.水环境质量的修复方法较多,包括物理修复、化学修复和生物修复.河流结构形态的修复是要尽可能恢复河流的纵向连续性和横向连通性,保持河流纵向和横向形态的多样性,防止河床材料的硬质化等,目前主要是采用近自然生态工法.种群结构的修复主要是采用各种生物技术.对于特定的河流,应具体分析河流健康的受损方面和受损程度,然后根据河流所处的状态因地制宜地选择合理、有效的修复方法.

关键词：河流健康修复方法水文特征水环境质量结构形态生物种群结构

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太湖流域近地表大气二氧化碳本底体积分数观测研究

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生态环境 2006年第1期15卷 65-70页

作者：嵇晓燕杨龙元王跃思崔广柏河海大学水资源环境学院江苏南京210024 中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008 中国科学院大气物理研究所北京100029

基于2003年1月至2005年6月用气相色谱法对太湖流域近地表大气中二氧化碳本底体积分数的监测资料,对太湖流域近地表大气二氧化碳体积分数的变化特征进行了分析研究。结果表明:在观测时段内,太湖流域近地表大气二氧化碳体积分数平均值为(4... 详细信息

基于2003年1月至2005年6月用气相色谱法对太湖流域近地表大气中二氧化碳本底体积分数的监测资料,对太湖流域近地表大气二氧化碳体积分数的变化特征进行了分析研究。结果表明:在观测时段内,太湖流域近地表大气二氧化碳体积分数平均值为(413.7±19.2)×10-6,且呈上升的趋势,主要受人类活动、工农业生产和交通运输业发展的影响;二氧化碳体积分数季节变化明显,冬春季高,夏秋季低,冬季出现峰值,平均体积分数为(417.8±3.7)×10-6,夏季出现谷值,平均体积分数为(400.8±14.7)×10-6,一年中最高值(424.0±1.1)×10-6出现在12月份,最低值(387.7±1.4)×10-6出现在8月份,主要受源汇强度变化影响;二氧化碳体积分数日变化基本呈双峰态,这是源汇强度变化和边界层稳定程度相互作用的结果。

关键词：太湖流域近地表大气二氧化碳本底体积分数季节变化日变化

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线性扰动河流预报模型应用——南京站、镇江站潮水位预报

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河海大学学报 1988年第1期 34-40页

作者：徐寿钧崔广柏河海大学成人教育处河海大学水资源水文系

潮水河下游受潮水上灌,上游受河水顶托,其水流情况异常复杂,但它具有明显的季节特性.本文试图用线性扰动河流预报模型对长江南京站、镇江站的潮水位进行预报.效果较好,尝试是成功的.

关键词：线性扰动线性回归离差季节模型记忆长度

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