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海河干流汛期动态水环境容量计算研究

水利学报 2019年第12期50卷 1454-1466页

作者：孙冬梅程雅芳冯平天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室

海河干流是一个典型的平原缓滞流型河道,水体自净能力低,且汛期大量污染物随降雨径流汇入,水污染问题严重。水环境容量的计算是实施污染控制的基础,对水环境质量管理方案的制订具有重要意义。在汛期,海河干流受降雨径流和闸门控制等因... 详细信息

海河干流是一个典型的平原缓滞流型河道,水体自净能力低,且汛期大量污染物随降雨径流汇入,水污染问题严重。水环境容量的计算是实施污染控制的基础,对水环境质量管理方案的制订具有重要意义。在汛期,海河干流受降雨径流和闸门控制等因素的多重影响,其水位、流量、水质等要素随时间变化十分复杂。为此,提出基于水动力水质模型的河流动态水环境容量计算方法,计算了海河干流4个控制单元汛期COD、TN、TP的水环境容量。结果表明:海河干流水体污染严重,各控制单元现状条件下TN及TP几乎没有可利用的水环境容量。在此基础上,对天津市中心城区及环城四区选取透水铺装、下凹绿地、绿色屋顶和生物滞留设施等4种措施进行低影响开发改造,并在SWMM模型中模拟改造效果。改造后,研究区域内COD、TN、TP入河量的削减率分别达到39.5%,35.7%,35.9%,且各个控制单元汛期水环境容量均有明显提高。研究结果可为海河干流水环境质量管理提供依据,为缓解降雨径流污染、改善水环境质量提供技术支撑。

关键词：海河干流汛期降雨径流污染动态水环境容量低影响开发

汛期与非汛期水沙条件对黄河下游不同河段过流能力的影响

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水科学进展 2024年第4期35卷 617-628页

作者：曹玉芹夏军强周美蓉程亦菲陈建国武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

20世纪80年代以来黄河下游水沙输移特性显著改变,下游河道经历强来沙作用下的持续淤积与小浪底水库调控下的持续冲刷过程。基于黄河下游1986—2020年实测水沙数据与固定断面地形,计算了河段尺度的平滩流量,量化了汛期与非汛期水沙过程... 详细信息

20世纪80年代以来黄河下游水沙输移特性显著改变,下游河道经历强来沙作用下的持续淤积与小浪底水库调控下的持续冲刷过程。基于黄河下游1986—2020年实测水沙数据与固定断面地形,计算了河段尺度的平滩流量,量化了汛期与非汛期水沙过程对各河段过流能力的相对贡献。结果表明:①小浪底枢纽运行前水流冲刷强度随时间减弱,下游河道呈汛期淤积、非汛期冲刷的整体淤积态势,平滩流量持续减小,最小过流能力小于2000 m^(3)/s。②小浪底枢纽运行后水流冲刷强度显著增大,尤其在非汛期,对河床冲刷产生重要影响;各河段过流能力显著恢复,其中游荡段恢复最为迅速。③各河段平滩流量与前5 a汛期、非汛期平均水流冲刷强度呈良好的幂律关系,该关系能较好地反映汛期与非汛期累积水沙过程对过流能力的综合影响。④小浪底枢纽运行后,非汛期水沙条件对平滩流量的贡献率增大,尤其是对游荡段具有重要影响(占比53%),对过渡段与弯曲段贡献则较小(占比不到20%)。

关键词：平滩流量水沙条件非汛期汛期不同河型黄河下游

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黄河中游汛期水沙联合分布模型及其应用

吉林大学学报（地球科学版） 2011年第4期41卷 1130-1135页

作者：丁志宏张金良冯平天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 黄河水利科学研究院水资源研究所郑州450003 黄河勘测规划设计有限公司郑州450003

为在宏观上对黄河中游水沙运动的变化规律从随机过程的角度予以揭示,以黄河中游潼关水文站1952—1998年期间流量超过6 000 m3/s的次洪过程中的洪峰流量和相应的沙峰含沙量系列为基础,运用Copula函数方法构建了黄河中游汛期水沙联合分布... 详细信息

为在宏观上对黄河中游水沙运动的变化规律从随机过程的角度予以揭示,以黄河中游潼关水文站1952—1998年期间流量超过6 000 m3/s的次洪过程中的洪峰流量和相应的沙峰含沙量系列为基础,运用Copula函数方法构建了黄河中游汛期水沙联合分布模型并对其应用进行了探讨。结果表明:在水沙丰枯同步频率中,同丰的频率略大于同枯的频率,同平的频率最小,分别为25.61%、24.14%和8.61%;在水沙丰枯异步频率中,水平(枯)沙枯(平)的频率为8.93%,水丰(平)沙平(丰)的频率为7.46%,水丰(枯)沙枯(丰)的频率最小,为4.43%;同一重现期可以对应不同的水沙组合事件。水沙联合分布模型的构建实现了对次洪过程中水沙变量的耦合度量与综合评价。

关键词：黄河汛期洪水水沙 Copula函数

基于鱼类栖息地盐度需求的汛期河口生态需水研究

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四川大学学报（工程科学版） 2012年第1期44卷 56-62页

作者：彭涛陈晓宏王高旭陈志和杜建三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 中山大学水资源与环境研究中心广东广州510275 南京水利科学研究院江苏南京210029

海河流域枯水期中下游河道基本干涸,汛期来水基本上是河口全年生态维持水量的惟一来源。根据汛期河口水生态系统的特点,选择鱼类为河口水生态系统的关键种群,以盐度作为关键生态因子,构建基于生态学和水动力学的汛期河口生态需水计算模... 详细信息

海河流域枯水期中下游河道基本干涸,汛期来水基本上是河口全年生态维持水量的惟一来源。根据汛期河口水生态系统的特点,选择鱼类为河口水生态系统的关键种群,以盐度作为关键生态因子,构建基于生态学和水动力学的汛期河口生态需水计算模型。以海河流域漳卫新河河口为例,采用改进熵值法进行河口及邻近海域鱼类优先保护次序评价,确定蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)和半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)作为优先保护对象。在此基础上,运用1维水流和盐度数学模型模拟河口盐度与流量相关关系,以优先保护鱼类产卵和育幼的适宜盐度为控制条件,计算得到汛期漳卫新河河口最小和适宜生态流量分别为10.1、57.5 m3/s,揭示水动力特性变化导致鱼类栖息地盐度及其生态需水的变化规律。

关键词：鱼类栖息地盐度因素生态需水量汛期数值模拟漳卫新河河口

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三峡水库汛期排沙规律研究

湖泊科学 2024年第5期36卷 1562-1571页

作者：任实高宇吕超楠赵汗青张成潇中国长江三峡集团有限公司武汉430010 高坝大库运行安全湖北省重点实验室宜昌443134

汛期排沙是控制泥沙淤积的重要途径。本文通过概化理论推导分析了影响三峡水库汛期排沙的主要因素,依据实测水沙资料建立了三峡水库汛期排沙比经验公式,探讨了汛期优化调度下的泥沙淤积风险。研究结果表明:三峡水库蓄水以来汛期来沙占... 详细信息

汛期排沙是控制泥沙淤积的重要途径。本文通过概化理论推导分析了影响三峡水库汛期排沙的主要因素,依据实测水沙资料建立了三峡水库汛期排沙比经验公式,探讨了汛期优化调度下的泥沙淤积风险。研究结果表明:三峡水库蓄水以来汛期来沙占全年来沙的90.5%以上,且主要集中于场次洪水过程;建立了汛期排沙比经验公式,三峡汛期排沙比受流量和水位的双重影响,与代表进出库流量和坝前水位的综合影响因子呈较好的反比关系;汛期可采用“大水低位、小水高位”的运行方式提高综合效益。本研究能够为控制三峡水库泥沙淤积、优化汛期运行方式等提供重要参考。

关键词：三峡水库汛期排沙比优化调度泥沙淤积风险

基于EEMs与UV-vis分析苏州汛期景观河道中DOM光谱特性与来源

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环境科学 2021年第4期42卷 1889-1900页

作者：何杰朱学惠魏彬李学艳汤如涛林欣周飞司壮壮苏州科技大学环境科学与工程学院苏州215009 苏州科技大学环境生物技术研究所苏州215009 江苏省优联检测技术服务有限公司苏州215300 苏州市宏宇环境科技股份有限公司苏州215011

为探究汛期连续强降雨对苏州景观河道中溶解性有机物的影响,应用三维荧光光谱(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)和紫外-可见吸收光谱(UV-vis)技术,分析了汛期不同时期苏州景观河道中溶解性有机物的光谱特性和来源.结果表明,整个汛期时期... 详细信息

为探究汛期连续强降雨对苏州景观河道中溶解性有机物的影响,应用三维荧光光谱(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)和紫外-可见吸收光谱(UV-vis)技术,分析了汛期不同时期苏州景观河道中溶解性有机物的光谱特性和来源.结果表明,整个汛期时期水体中共有4种溶解性有机物(DOM)荧光组分,包括2种类腐殖质组分(C1和C4)和2种类蛋白质组分(C2和C3),相关性分析表明荧光组分C2、C3和C4之间存在显著相关性.汛期初期时受初期雨水影响,河道中DOM的总荧光强度较强,而在汛期中期和后期,DOM的荧光强度显著降低.荧光特征参数表明,在汛期初期时DOM的内源性特征显著,到中期时陆源性显著,到后期又以内源占主导.整个汛期SUVA_(254)、SUVA_(26)0和E2/E3都呈现相同趋势,先降低而后升高.受汛期连续强降雨的影响,河道中氮磷营养盐含量增加,但在汛期较强的水动力条件下,藻类并未大量增殖,直到汛期结束后藻类开始大量增殖.荧光组分C2、C3和C4与特征参数(FI、HIX、BIX和β∶α)有显著相关性(P汛期不同时期河道中DOM组分差异显著,汛期连续强降雨对水体中C2、C3和C4组分含量影响显著.

关键词：溶解性有机物(DOM) 汛期三维荧光光谱(EEMs) 平行因子分析紫外-可见光谱

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丹江口水库秋汛期长期径流预报

水科学进展 2010年第6期21卷 771-778页

作者：刘勇王银堂陈元芳王宗志胡健冯小冲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 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210029

针对目前长期径流预报中物理成因考虑较少的问题,以丹江口水库为例,在分析影响径流物理背景的基础上,研究前期气象因子与水库秋汛期入库径流过程的相关关系,识别影响径流的大气环流与海温等物理因子,利用主成分分析法提取主要预报信息,... 详细信息

针对目前长期径流预报中物理成因考虑较少的问题,以丹江口水库为例,在分析影响径流物理背景的基础上,研究前期气象因子与水库秋汛期入库径流过程的相关关系,识别影响径流的大气环流与海温等物理因子,利用主成分分析法提取主要预报信息,建立了包含大气环流因子、海温因子等气象物理信息以及前期降雨、径流等水文信息作为预报因子集的三层BP神经网络预报模型.利用1956～2008年秋汛期9、10月入库径流量进行模拟与试报,并与仅采用前期降雨径流的预测模型进行了比较,结果显示基于物理成因分析的预测模型稳定性良好,模拟及试报精度较高,9、10月试报精度平均提高约30%,分别达到87.5%和75%,并对预报年份中的丰枯特征有较好的体现.

关键词：丹江口水库汛期长期径流预报 physical analyzing based 大气环流因子预测模型物理成因分析神经网络预报模型前期降雨主成分分析法入库径流量预报信息相关关系物理因子物理信息物理背景水文信息气象因子

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八盘峡水电站汛期排污实时调度的研究

电网技术 2004年第10期28卷 71-75页

作者：姚志宗甘肃省电力公司调度通信中心甘肃省兰州市730050

黄河上游梯级水电站泥沙问题一直困扰着电站的安全运行,尤其近年来支流湟水、大通河暴雨洪水带来的泥沙和污物对八盘峡水电站的安全运行构成严重危害,甚至危及甘肃部分电网和下游兰州、白银地区工农业生产及城市生活用水,亟待解决。作... 详细信息

黄河上游梯级水电站泥沙问题一直困扰着电站的安全运行,尤其近年来支流湟水、大通河暴雨洪水带来的泥沙和污物对八盘峡水电站的安全运行构成严重危害,甚至危及甘肃部分电网和下游兰州、白银地区工农业生产及城市生活用水,亟待解决。作者对八盘峡水电站上游水域的实地勘察结果进行了分析,建立了湟水、大通河洪水预报方案,分析并找出了该流域洪水与泥沙、洪水与污物的关系,制定了八盘峡水电站汛期排污实时调度运行方式,以期减轻汛期污物对八盘峡水电站正常运行造成的危害,从而提高八盘峡水电站本身及甘肃电网的安全、经济运行水平。

关键词：八盘峡水电站汛期排污实时调度安全运行

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汛期香溪河库湾倒灌异重流变化及其成因分析

水力发电学报 2018年第5期37卷 80-92页

作者：黄亚男纪道斌沈君坤刘德富吴庆王雄三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 中国葛洲坝集团绿园科技有限公司广东深圳518054 湖北工业大学河湖生态修复与藻类利用湖北省重点实验室武汉430068

针对干流对香溪河库湾长期存在的倒灌异重流现象,运用CE-QUAL-W2模型模拟2012—2014年香溪河分层异重流特性,结合汛期干流庙河站的水温及流量分析汛期香溪河分层异重流形式变化及其成因,并分析其水华风险。结果表明:2012—2014年汛期7... 详细信息

针对干流对香溪河库湾长期存在的倒灌异重流现象,运用CE-QUAL-W2模型模拟2012—2014年香溪河分层异重流特性,结合汛期干流庙河站的水温及流量分析汛期香溪河分层异重流形式变化及其成因,并分析其水华风险。结果表明:2012—2014年汛期7月中旬到7月底或8月初均发现香溪河库湾倒灌形式由中上层倒灌转变为中下层倒灌,再恢复到中上层倒灌的演变现象。主要原因为干流流量增大改变了干流水温的变化趋势,导致干支流水体密度差发生变化,使支流库湾的倒灌形式发生演变;干流流量增大影响倒灌形式具有滞后性,干流水温降低或升高影响倒灌形式需要一定的持续时间;汛期香溪河倒灌形式的演变有利于降低香溪河库湾的水华风险。

关键词：倒灌异重流汛期香溪河库湾干流水温流量水华