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Spatial and temporal variations of water quality in Cao-E River of eastern China

Journal of Environmental Sciences 2006年第4期18卷 680-688页

作者： CHEN Ding-jiang LU Jun YUAN Shao-feng jin shu-quan SHEN Ye-na Ministry of Education Key Lab of Environment Remediation and Ecological Health. Zhejiang University Hangzhou 310029 China Department of Natural Resources College of Environmental Science and Natural Resources Zhejiang University Hangzhou 310029 China

Evaluation and analysis of water quality variations were performed with integrated consideration of water quality parameters, hydrological-meteorologic and anthropogenic factors in Cao-E River, Zhejiang Province of China. Cao-E River system has been polluted and the water quality of some reaches are inferior to Grade V according to National Surface Water Quality Standard of China （GB2002）. However, mainly polluted indices of each tributary and mainstream are different. Total nitrogen （TN） and total phosphorus （TP） in the water are the main polluted indices for mainstream that varies from 1.52 to 45.85 mg/L and 0.02 to 4.02 mg/L, respectively. TN is the main polluted indices for Sub-watershed Ⅰ, Ⅱ, Ⅳ and Ⅴ（0.76 to 18.27 mg/L）. BOD5 （0.36 to 289.5 mg/L）, CODMn （0.47 to 78.86 mg/L）, TN （0.74 to 31.09 mg/L） and TP （0 to 3.75 mg/L） are the main polluted indices for Sub-watershed Ⅲ. There are tow pollution types along the river including nonpoint source pollution and point source pollution types. Remarkably temporal variations with a few spatial variations occur in nonpoint pollution type reaches （including mainstream, Sub-watershed Ⅰ and Ⅱ） that mainly drained by arable field and/or dispersive rural dwelling district, and the maximum pollutant concentration appears in flooding seasons. It implied that the runoff increases the pollutant concentration of the water in the nonpoint pollution type reaches. On the other hand, remarkably spatial variations occur in the point pollution type reaches （include Sub-watershed Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ） and the maximum pollutant concentration appears in urban reaches. The runoff always decreases the pollutant concentration of the river water in the seriously polluted reaches that drained by industrial point sewage. But for the point pollution reaches resulted from centralized town domestic sewage pipeline and from frequent shipping and digging sands, rainfall always increased the concentration of pollutant （TN） in the river water too. Pollution cont

关键词： spatial and temporal variations water quality point pollution nonpoint pollution Cao-E River

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水环境非点源污染模型的研究进展和展望

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土壤通报 2006年第5期37卷 1022-1026页

作者：金树权吕军浙江大学环境与资源学院浙江杭州310029

随着非点源污染负荷在水体污染中所占比例的增加,非点源污染的定量化研究越来越受到全球的关注。本文介绍了几个广泛应用的经典的非点源污染模型:SWMM、STORM、HSPF、AGNPS、AnnAGNPS、ANSWERS、ANSWERS-Continuous、SWAT。针对非点源... 详细信息

随着非点源污染负荷在水体污染中所占比例的增加,非点源污染的定量化研究越来越受到全球的关注。本文介绍了几个广泛应用的经典的非点源污染模型:SWMM、STORM、HSPF、AGNPS、AnnAGNPS、ANSWERS、ANSWERS-Continuous、SWAT。针对非点源污染模型研究中存在的问题,讨论了非点源污染模型未来的研究方向和发展趋势。

关键词：非点源污染水体污染模型

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非点源污染河流水质的人工神经网络模拟

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水利学报 2007年第12期38卷 1519-1525页

作者：陈丁江吕军沈晔娜金树权浙江大学环境与资源学院资源科学系浙江杭州310029

本文应用非点源污染河流水质的BP人工神经网络模型,模拟长乐江水体的总氮、总磷和溶解氧浓度的变化。通过模拟的水质参数相关性分析,协同非点源污染河流的机理性水质模型分析,确定适当的BP网络模型结构。采用实测的水质、水文逐月数据资... 详细信息

本文应用非点源污染河流水质的BP人工神经网络模型,模拟长乐江水体的总氮、总磷和溶解氧浓度的变化。通过模拟的水质参数相关性分析,协同非点源污染河流的机理性水质模型分析,确定适当的BP网络模型结构。采用实测的水质、水文逐月数据资料,对不同结构的BP网络模型进行了训练与验证。结果表明,相关性与机理性模型协同分析的方法,能较好地解决BP网络输入层参数的选择问题,所选择的参数较全面地表达了流域非点源污染发生的主要驱动因素和河流中污染物自净过程的主要影响因素。BP网络模型可以较精确地模拟非点源污染河流的水质变异,各水质参数模拟结果的平均相对误差在±10%以内。单隐含层结构的BP网络模型模拟结果比多隐含层结构模型结果更准确;单参数输出结构的网络模型模拟结果,优于多参数输出结构模型的模拟结果。

关键词：非点源污染水质模拟:人工神经网络 BP算法:河流

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Bending Stiffness of Concrete-Filled Steel Tube and Its Influence on Concrete Placement Timing of Composite Beam-String Structure

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Structural Durability & Health Monitoring 2025年第1期19卷 55-75页

作者： Zhenyu Zhang quan jin Haitao Zhang Zhao Liu Yuyang Wu Longfei Zhang Renzhang Yan CCCC Third Highway Engineering Co. Ltd.Beijing101300China School of Civil Engineering Chongqing Jiaotong UniversityChongqing400074China

When the upper chord beam of the beam-string structure(BSS)is made of concrete-filled steel tube(CFST),its overall stiffness will change greatly with the construction of concrete placement,which will have an impact on the design of the tensioning plans and selection of control measures for the *** order to accurately obtain the bending stiffness of CFST beam and clarify its impact on the mechanical properties of composite BSS during construction,the influence of some factors such as height-width ratio,wall thickness of steel tube,elasticity modulus of concrete,and friction coefficient on the bending stiffness are analyzed parametrically by the numerical simulation technology based on an actual *** calculation formula of the equivalent bending stiffness of CFST is also established through mathematical statistical ***,the equivalent bending stiffness is introduced into the construction and use stages of the composite BSS,respectively,and the mechanical properties such as prestress-tensioning control value,structural deformation,and internal force of key members are comparatively analyzed when adopting two different construction ***,the optimal construction plan of concrete placement first and then prestress-tensioning is proposed.

关键词： Concrete panels freeze-thaw damage compression-shear crack tension-shear crack

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非点源污染河流的水环境容量估算和分配

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环境科学 2007年第7期28卷 1416-1424页

作者：陈丁江吕军金树权沈晔娜浙江大学环境与资源学院资源科学系杭州310029

通过河流相应集水区内氮磷的各污染源分析(包括农地、畜禽养殖和生活排污等),利用输出系数模型估算各非点源的氮磷投(排)放量和入河量;采用河段氮磷输入-输出平衡关系分析方法,估算河流对氮磷的每月自净量.以此为基础,参照水功能区划所... 详细信息

通过河流相应集水区内氮磷的各污染源分析(包括农地、畜禽养殖和生活排污等),利用输出系数模型估算各非点源的氮磷投(排)放量和入河量;采用河段氮磷输入-输出平衡关系分析方法,估算河流对氮磷的每月自净量.以此为基础,参照水功能区划所要求的水质目标,提出了水质未超标河段相应集水区的氮磷剩余水环境容量按月估算模型,和水质超标河段相应集水区内氮磷投放削减量的按月估算模型,及其在各污染源之间的分配方案.结果表明,长乐江的总氮和总磷自净量分别达到775.9 t.a-1和30.9 t.a-1,自净率分别为28.8%和51.2%.河流对氮磷的自净量不仅受水文生态条件的影响而表现出较大的季节性变化,而且随着污染负荷量本身的增加而提高.按照水功能区划中Ⅲ类水的水质要求,长乐江总氮含量全年超标;各非点源的总氮投(排)放量均须不同程度的削减,削减总量应达到1581.0 t;氮源削减量分配结果表明,化肥是应削减的最大氮源,要求在河流相应集水区内的化肥氮投放削减量为1047.4 t.a-1;而与各种氮源的投排放现状相比,要求削减比例最高的是畜禽养殖的氮排放量,达32.4%.长乐江流域尚有一定的总磷剩余水环境容量(2335.7 t.a-1).根据目标水质要求,平水期是各污染源总氮投放需要削减的量最大的时期,丰水期则是总磷剩余水环境容量最小的时期.

关键词：非点源污染水环境容量污染物投(排)放削减量河流自净分配氮磷

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5种沉水植物的氮、磷吸收和水质净化能力比较

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环境科学 2017年第1期38卷 156-161页

作者：金树权周金波包薇红陈君李丹丹李洋宁波市农业科学研究院生态环境研究所宁波315040 宁波市环境科学保护设计研究院宁波315012 宁波伊玛环保生物技术有限公司宁波315000

选取轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、苦草(Vallisneria natans)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)等5种乡土沉水植物为研究对象,在室内静水条件下对其氮、磷吸收和水质净化能力进行比较研究.结果表明,不同沉水植物试验前后的含水率差异较小,变化范围为89.8%~92.0%,但净增生物量差异较大且均存在显著性差异,变化范围(干重计)为1.52~12.92 g·m-2,其中净增生物量最高的轮叶黑藻是最低的微齿眼子菜的8.5倍.不同沉水植物试验前后植株氮、磷含量变化范围分别为26.54~34.44 g·kg^(-1)和2.54~4.01g·kg^(-1),其中金鱼藻的植株氮、磷含量相对偏高.不同沉水植物处理的水质TN、TP去除率范围分别为63.8%~83.1%和49.2%~70.8%,均显著高于CK处理的39.9%和36.9%,去除率大小顺序均为:轮叶黑藻>金鱼藻>苦草>穗状狐尾藻>微齿眼子菜>CK.不同沉水植物处理的水质TN、TP去除率与净增生物量存在较高相关性,相关性系数分别为0.994(P<0.01)和0.996(P<0.01).不同沉水植物氮、磷直接吸收贡献率范围分别为1.5%~13.3%和2.2%~13.2%,扣除水体自身自净能力后沉水植物的增效作用贡献率范围分别为22.5%~29.9%和10.1%~20.6%,表明水质净化氮、磷去除过程中沉水植物的增效作用要大于直接吸收作用.

关键词：沉水植物氮、磷吸收水质净化

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不同浓度氨氮对4种沉水植物的生长影响比较研究

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农业资源与环境学报 2018年第1期35卷 74-81页

作者：周金波金树权包薇红罗艳胡杨宁波市农业科学研究院生态环境研究所浙江宁波315040 宁波市环境保护科学研究设计院浙江宁波315012 宁波市农村水利管理处浙江宁波315000

选取轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、苦草(Vallisneria natans)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、小茨藻(Najas minor)4种沉水植物为研究对象,在实验室静态模拟条件下,通过定期测定植物生物量、叶绿素、可溶性糖、过氧化物酶等指... 详细信息

选取轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、苦草(Vallisneria natans)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、小茨藻(Najas minor)4种沉水植物为研究对象,在实验室静态模拟条件下,通过定期测定植物生物量、叶绿素、可溶性糖、过氧化物酶等指标变化,比较研究了不同浓度氨氮对4种沉水植物的生长影响。研究结果表明,本研究条件下,轮叶黑藻、苦草、金鱼藻、小茨藻的氨氮最大适宜浓度和最大耐污浓度分别为2、2、1、0.5 mg·L^(-1)和6、6、4、2 mg·L^(-1)。不同沉水植物的相对生长率均随着水体氨氮浓度的升高呈现先上升后下降的变化规律,轮叶黑藻、苦草、金鱼藻和小茨藻均在相应的氨氮最大适宜浓度时出现相对生长率最大值,其值分别为1.21、0.94、0.52和0.28。不同沉水植物在相应的氨氮最大适宜浓度范围内,试验期间植物的叶绿素和可溶性糖含量呈现上升趋势,植物的POD活性变化不大;当水体氨氮介于相应的最大适宜浓度和最大耐污浓度之间时,试验期间植物的叶绿素和可溶性糖含量变化规律不明显,植物的POD活性显著高于CK处理;当水体氨氮浓度超过相应的最大耐污浓度时,试验期间沉水植物叶绿素和可溶性糖含量呈下降趋势,植物的POD活性在7~21 d达到最大值,之后开始下降。研究表明,水体氨氮浓度是影响沉水植物生长的限制因素之一,不同沉水植物均存在相应的氨氮最大适宜浓度和最大耐污浓度,相应的低浓度氨氮能促进沉水植物生长,沉水植物均存在不同程度的抗逆能力,但过高浓度氨氮会抑制沉水植物生长,甚至导致死亡。

关键词：沉水植物氨氮生长影响

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饮用水水源保护区河流水环境容量计算模型

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环境科学 2008年第9期29卷 2437-2440页

作者：陈丁江吕军沈晔娜金树权史一鸣浙江大学环境与资源学院资源科学系杭州310029

基于河流一维水环境容量计算模型,通过水质控制目标分析,引入了饮用水供水水库的水环境容量决定其保护区内河流水质控制目标的概念,提出以水库的水环境容量为其上游保护区内河流段末的水质控制目标,解决了由于河流与湖库的总磷水质标准... 详细信息

基于河流一维水环境容量计算模型,通过水质控制目标分析,引入了饮用水供水水库的水环境容量决定其保护区内河流水质控制目标的概念,提出以水库的水环境容量为其上游保护区内河流段末的水质控制目标,解决了由于河流与湖库的总磷水质标准不一致、水质标准中没有河流总氮指标以及水环境容量计算中河流与湖库水文设计条件不同步等,导致水源保护区内河流的水质控制目标确定困难的问题,建立了针对饮用水水源保护区内河流水环境容量的计算模型和方法.本模型直接表达了饮用水供水水库与其上游河流水环境容量之间的定量关系,体现了2个水域间的连续性和相互作用关系,为实现饮用水供水水库及其上游河流的污染物总量控制提供了可靠的科学依据.应用本模型,计算了正在建设中的老虎潭水库保护区内河流的水环境容量.结果表明,根据老虎潭水库水环境容量,保护区内河流的总氮水环境容量为65.05 t.a-1,现状总氮年入河量应削减33.86 t;总磷水环境容量为5.05 t.a-1,现状条件下尚有2.23 t.a-1的剩余水环境容量.文中所提出的建模方法可以推广至水质控制目标不同情况下的连续水域,尤其适用于下游水域水质控制要求高于上游水域的情况,拓展了水环境容量的研究思路和方法.

关键词：饮用水水源保护区河流水环境容量非点源污染氮磷

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曹娥江三典型支流的水质对比研究

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水土保持学报 2006年第5期20卷 121-125页

作者：金树权吕军陈丁江沈晔娜浙江大学环境与资源学院浙江杭州310029

根据对曹娥江水系三典型支流2004年逐月进行水质监测分析,通过时空变异两个角度对这3条支流的水质进行了对比研究。结果表明:(1)以农业非点源污染为主的山溪性河流水质最好;以农业非点源污染为主的河谷平原河流水质次之,但水体富营养化... 详细信息

根据对曹娥江水系三典型支流2004年逐月进行水质监测分析,通过时空变异两个角度对这3条支流的水质进行了对比研究。结果表明:(1)以农业非点源污染为主的山溪性河流水质最好;以农业非点源污染为主的河谷平原河流水质次之,但水体富营养化现象比较严重;受工业废水和城市生活污水污染的支流河流水质最差,有机物和氮磷指标严重超标。(2)3条支流中4个化学指标(NO3--N、NH4+-N、TP、CODM n)在各个雨期之间浓度变化具有十分相似的规律。NO3--N浓度在丰水期较高,在枯水期较低;NH4+-N浓度在丰水期较低,枯水期较高;TP浓度各个雨期之间都变化不大,相对稳定;CODM n浓度在各个雨期之间存在变化,但都没有明显的规律。

关键词：曹娥江支流河流水质对比研究

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河流水环境容量的估算和分配研究

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水土保持学报 2007年第3期21卷 123-127页

作者：陈丁江吕军金树权沈晔娜浙江大学环境与资源学院资源科学系浙江杭州310029

在水污染物综合降解系数率定、分析和验证的基础上,估算不同设计条件下曹娥江上游主要支流的水环境容量,并给出了综合体现社会性、经济性和历史性的水环境容量分配方案。结果表明,河流中CODMn和NH4^＋-N的综合降解系数受到水温和流量的... 详细信息

在水污染物综合降解系数率定、分析和验证的基础上,估算不同设计条件下曹娥江上游主要支流的水环境容量,并给出了综合体现社会性、经济性和历史性的水环境容量分配方案。结果表明,河流中CODMn和NH4^＋-N的综合降解系数受到水温和流量的影响,而具有显著的时间变异性,变异范围分别为0.078～0.29/d和0.087～0.3/d,其中以冬季枯水期（11月,10月,12月,1月）的值最小。不同设计条件下,CODMn和NH4＋-N全年水环境容量分别为139.74～633.80 t和56.47～151.09 t。通过增加设计流量、降低水质目标、采用段末控制的方法均能不同程度地增加河流水环境容量,但加大污染治理力度、削减流域内各业的排污量,才是提高河流水质的根本方法。为保证社会、经济、水环境的协调发展,河段沿岸的部分排污企业需削减当前CODMn排放量的27.5%～70.5%,所有NH4＋-N排污企业需削减当前NH＋4-N排放量的12.6%～70%。这样的分配结果不但具有实际的可操作性,而且有利于促进排污权交易市场的形成。

关键词：水环境容量分配削减量降解系数河流

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