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哈尔滨市融雪径流中重金属污染空间分布及源解析

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环境科学学报 2019年第5期39卷 1572-1580页

作者：车丽娜刘硕韩金凤齐少群于益哈尔滨师范大学地理科学学院哈尔滨150025

根据2018年哈尔滨市融雪径流中重金属(Fe、Pb、Cr、Cd、Hg和Zn)监测数据,结合气象数据,运用暴雨洪水管理模型(SWMM)构建了城市融雪过程水文及水质模型.对各排水口及汇水区融雪径流产出量、单位面积重金属负荷量进行了计算,并在此基础上... 详细信息

根据2018年哈尔滨市融雪径流中重金属(Fe、Pb、Cr、Cd、Hg和Zn)监测数据,结合气象数据,运用暴雨洪水管理模型(SWMM)构建了城市融雪过程水文及水质模型.对各排水口及汇水区融雪径流产出量、单位面积重金属负荷量进行了计算,并在此基础上分析了融雪径流中重金属污染的空间分布特征及主要来源.结果表明:在采集的融雪径流样品中,Fe浓度最大,平均值为4.95 mg·L^(-1);Hg浓度最小,平均值为0.542μg·L^(-1);Pb浓度变化范围最大,在32.14～254.36μg·L^(-1)之间;Hg浓度变化范围最小,为0.038～0.841μg·L^(-1).在空间分布上, Fe、Pb、Cr、Cd和Zn 5种重金属浓度的高值区均分布在人口密集的居民区、商业区及主要交通道路周围.排水口重金属污染产出量与径流量成正比,总产出量Fe>Pb>Cr>Cd>Hg>Zn. Zn产出量由高到低的排放口依次为马家沟、阿什河、松北区排放口、何家沟、道里区排放口和道外区排放口,其它5种重金属产污量总体呈现阿什河>马家沟>何家沟>松北区排放口>道里区排放口>道外区排放口的趋势.Fe的单位面积负荷总量最大,为2405.94μg·m^(-2);Pb和Cr次之,为36.36μg·m^(-2)和14μg·m^(-2).主成分分析结果表明哈尔滨市春季融雪径流中重金属的主要来源依次为工业源、生活与机动车源和燃煤源,贡献率分别为43.237%、23.598%和12.012%.

关键词：融雪径流 SWMM模型重金属产出量重金属来源

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气候变化对中国西北地区山区融雪径流的影响

冰川冻土 2001年第1期23卷 28-33页

作者：王建沈永平鲁安新王丽红史正涛中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000

选择祁连山黑河流域作为中国西北地区山区积雪流域的典型代表 ,分析了 195 6— 1995年 40a以来气候、积雪变化的状况和特点以及春季融雪径流的波动趋势 .利用融雪径流模型 (SnowmeltRunoffModel SRM)和卫星遥感数据模拟气温上升框架下... 详细信息

选择祁连山黑河流域作为中国西北地区山区积雪流域的典型代表 ,分析了 195 6— 1995年 40a以来气候、积雪变化的状况和特点以及春季融雪径流的波动趋势 .利用融雪径流模型 (SnowmeltRunoffModel SRM)和卫星遥感数据模拟气温上升框架下的融雪径流变化情势 .结果表明 :中国西北地区山区的气候变化主要表现在年平均气温的缓慢上升而降水基本平稳 ,年内气温的上升幅度以 12月份比较强烈 ,而 36月融雪期的气温并没有大的变化 ,导致融雪期在时间尺度上的扩大 ,融雪径流呈慢增加趋势且受径流周期变化控制。

关键词：气候变化融雪径流径流变化中国西北地区气温积雪变化

SRM融雪径流模型在乌鲁木齐河源区的应用研究

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干旱区地理 2013年第1期36卷 41-48页

作者：怀保娟李忠勤孙美平肖燕西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州730070 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室/中国科学院天山冰川站甘肃兰州730000 聊城大学环境与规划学院山东聊城252059

乌鲁木齐河源区发育现代冰川7条,冰川面积5.6 km2,并有大范围的积雪,冰雪消融期融雪径流对乌鲁木齐河贡献显著。应用SRM(snowmelt runoff model)融雪径流模型来探讨乌鲁木齐河源区融雪期径流情况,利用度日方法,由流域本身特征及参变量... 详细信息

乌鲁木齐河源区发育现代冰川7条,冰川面积5.6 km2,并有大范围的积雪,冰雪消融期融雪径流对乌鲁木齐河贡献显著。应用SRM(snowmelt runoff model)融雪径流模型来探讨乌鲁木齐河源区融雪期径流情况,利用度日方法,由流域本身特征及参变量获取方法的深入分析来率定模型参数,应用模拟指标Nash-Sutcliffe系数R2=0.702和积差Dv=6.81%来评价模型表现,研究发现:(1)气温、降水作为该模型的直接驱动变量对模型的模拟较为敏感。尝试对乌乌鲁木齐河源区的气温、降水数据进行IDW插值并进行修正,使得模型模拟精度提高,对模型变量的输入精度问题上提供了新的思路;(2)不同高度带上积雪的度日因子并不是稳定的,而度日因子的选取与调整对模型也非常重要;(3)模型本身的局限性也导致模拟精度的降低。结果表明SRM模型可在乌鲁木齐河流域推广应用,这必将对认识和利用乌鲁木齐河流域冰雪水资源具有重要意义。

关键词： SRM融雪径流模型融雪径流 MODIS IDW 乌鲁木齐河源区

基于SWAT模型与Copula修正的融雪径流模拟

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东北农业大学学报 2020年第6期51卷 79-87页

作者：邢贞相金超群纪毅付强刘东东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030

应用分布式SWAT模型,研究黑龙江省三江平原挠力河流域融雪径流模拟及变化特征。结合遥感技术获取研究区土地利用数据、DEM数据及土壤数据,建立SWAT模型地理信息数据库。基于流域内水文站及气象站2004~2014年融雪期内(3~5月)日气象和日... 详细信息

应用分布式SWAT模型,研究黑龙江省三江平原挠力河流域融雪径流模拟及变化特征。结合遥感技术获取研究区土地利用数据、DEM数据及土壤数据,建立SWAT模型地理信息数据库。基于流域内水文站及气象站2004~2014年融雪期内(3~5月)日气象和日径流观测数据,采用分布式SWAT模型模拟流域融雪径流。为提高径流模拟精度,利用二维Copula函数揭示模拟值与其误差间相关性,描述径流模拟结果及其误差联合概率分布,修正模拟径流值。结果表明,率定期及验证期纳什效率系数(NSE)均大于0.7,构建SWAT模型适合于研究区融雪径流模拟,而经Copula函数修正后纳什效率系数(NSE)提高至0.8以上,对修正径流值作滑动平均法平滑数据处理后,精度提高。

关键词： SWAT模型融雪径流 Copula函数修正滑动平均法

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干旱区融雪径流模拟的研究进展与展望

冰川冻土 2017年第4期39卷 892-901页

作者：向燕芸王志成张辉陈亚宁新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆塔里木河流域阿克苏管理局新疆阿克苏843000

融雪径流模拟是干旱区水文水资源研究的热点问题,对干旱区春季融雪洪水风险评估和流域水资源管理至关重要。结合文献查询及资料分析,重点讨论了不同类型融雪径流模型的特征和发展情况,比较了不同融雪径流模型在干旱区一些典型河流的应... 详细信息

融雪径流模拟是干旱区水文水资源研究的热点问题,对干旱区春季融雪洪水风险评估和流域水资源管理至关重要。结合文献查询及资料分析,重点讨论了不同类型融雪径流模型的特征和发展情况,比较了不同融雪径流模型在干旱区一些典型河流的应用情况,并对其功能及优缺点进行了评估。结合对目前流域融雪径流模拟研究中存在的问题的分析,提出未来融雪径流模拟要注重提高数据分辨率的观点。借助多源遥感数据驱动获取更为精确的输入数据,在数据获取难度减小、精度提高的基础上山区融雪径流模拟将更多地以基于能量平衡的物理性模拟为主。模型的构建要充分考虑由气候变暖所带来的其它参数的变化,精确描述山区融雪过程,以提高对融雪径流的模拟精度。

关键词：气候变化融雪径流能量平衡水文模拟干旱区

未来气候情景下天山西部山区融雪径流变化研究

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水文 2018年第6期38卷 12-17页

作者：周育琳穆振侠彭亮尹梓渊汤瑞新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052

基于三种不同模式的CMIP5气象数据,采用互信息法挑选预报因子结合RBF神经网络模型,预测不同排放情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)下未来气候变化下天山西部山区融雪径流的变化情况。对三种模式下不同排放情景预测出的未来径流量进行分析发... 详细信息

基于三种不同模式的CMIP5气象数据,采用互信息法挑选预报因子结合RBF神经网络模型,预测不同排放情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)下未来气候变化下天山西部山区融雪径流的变化情况。对三种模式下不同排放情景预测出的未来径流量进行分析发现:(1)未来径流量在2020～2030年将持续上升,在2060年趋于稳定;未来径流量在非汛期有大幅度的增加而在汛期径流量减少;(2)通过灰色相关性分析找到未来不同模式不同情景下影响径流的主要相关因子,对各相关因子未来变化情况进行分析,发现径流在非汛期有大幅度的增加而在汛期径流量减少的主要原因是:非汛期的降水增加而蒸发减少或增加幅度不大;汛期降水减少而蒸发随气温升高导致汛期的径流量减少。

关键词：融雪径流 CMIP5 互信息 RBF神经网络

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大兴安岭北部森林小流域融雪径流特征

南京林业大学学报（自然科学版） 2016年第6期40卷 69-75页

作者：朱宾宾满秀玲俞正祥胡悦马培文东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040 呼伦贝尔市林业科学研究所内蒙古海拉尔021000

为了揭示森林小流域融雪径流特征及其影响因素,以大兴安岭北部老爷岭小流域为研究对象,对初春融雪径流进行野外定位观测,基于试验观测数据分析了融雪径流的变化特征,以及温度、降雨和冻土对融雪径流的影响。结果表明:2015年大兴安岭北... 详细信息

为了揭示森林小流域融雪径流特征及其影响因素,以大兴安岭北部老爷岭小流域为研究对象,对初春融雪径流进行野外定位观测,基于试验观测数据分析了融雪径流的变化特征,以及温度、降雨和冻土对融雪径流的影响。结果表明:2015年大兴安岭北部森林小流域融雪径流开始于4月17日,结束于5月7日,融雪径流历时21d;整个融雪径流过程呈先涨流、后回落、再稳定3个阶段,径流量介于0.08~1.09 m^3/s;5月11日后径流趋于稳定,径流量波动于0.46 m^3/s。融雪径流前期和后期日径流存在明显昼夜流量差,而洪峰期差异不大,洪峰流量可持续24 h左右。融雪径流过程径流量受多重因子的影响,其中受温度影响较大,二者相关系数r在0.85以上;径流量对气温的敏感性最大,敏感系数ε高达0.54;土表的融化会相应加大融雪径流量,而下层土壤的融化会削减融雪径流量;降雨可加大涨流期的径流量,延缓回落期径流量的回落速率,且降雨量越大对径流量的驱动力越强。

关键词：森林小流域融雪径流气温降雨冻土大兴安岭北部地区

灰色系统理论的关联分析在融雪径流预报中的应用探讨

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冰川冻土 1993年第3期15卷 481-486页

作者：蓝永超中国科学院兰州冰川冻土研究所

灰色系统即信息不完全的系统,关联分析是灰色系统理论中一种判断系统中各因素间相互关系密切程度的量化方法。在灰关联空间中,可辨别系统因子的权重,确定因子的序化关系,划分系统主行为。本文首次将灰关联分析用于融雪径流预报中,以了... 详细信息

灰色系统即信息不完全的系统,关联分析是灰色系统理论中一种判断系统中各因素间相互关系密切程度的量化方法。在灰关联空间中,可辨别系统因子的权重,确定因子的序化关系,划分系统主行为。本文首次将灰关联分析用于融雪径流预报中,以了解黄河上游(指龙羊峡水库以上,下同)各种影响因素对融雪径流作用的程度,从而为建立龙羊峡水库的春季融雪期(每年3月下旬至6月上旬,下同)入库流量预报方程选取恰当的因子。

关键词：灰色系统理论融雪径流关联分析

天山乌鲁木齐河融雪径流的“离子脉冲”现象初探

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科学通报 1997年第4期42卷 417-419页

作者：刘风景杨大庆 M.Williams 中国科学院兰州冰川冻土研究所兰州730000 DepartmentofGeography UniversityofColorado

高山季节积雪及其径流的“离子脉冲”现象首次于1978年由挪威水文学家Johannessen和Henriksen发现。“离子脉冲”一词源于英文的ionic pulse,所指为季节积雪开始消融的几日时间内,少量(一般少于全部积雪雪水当量10％)的融雪水,在短至数... 详细信息

高山季节积雪及其径流的“离子脉冲”现象首次于1978年由挪威水文学家Johannessen和Henriksen发现。“离子脉冲”一词源于英文的ionic pulse,所指为季节积雪开始消融的几日时间内,少量(一般少于全部积雪雪水当量10％)的融雪水,在短至数小时长至数日内,集中将积雪中80％之多的化学物质排出,并可使径流化学成分产生一瞬时高峰。试验点上纯融雪水离子浓度变化过程研究表明,“离子脉冲”峰值可以达到全水文年平均离子浓度的10倍之多,特别是酸性物质如H^+和SO_4^(2-)。由于受融雪水和碎屑岩石相互作用的影响,全流域融雪径流的离子浓度峰值有所降低,但一般仍能达到全水文年离子浓度的几倍。目前,高山季节积雪及其径流“离子脉冲”现象的研究,已分别在北欧和北美地区展开。本文将报道天山乌鲁木齐河空冰斗流域融雪径流“离子脉冲”现象研究的初步结果。

关键词：融雪径流离子脉冲乌鲁木齐河积雪冰斗