检索结果-南通市图书馆

京津冀2000—2021年地表水面积时空变化及其影响因素

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水土保持通报 2024年第4期44卷 309-320页

作者：马彩依曹洪涛崔铁军张甲波孙艳艳天津师范大学京津冀生态文明发展研究院天津300387 河北省海洋岸线生态修复与智慧海洋监测工程研究中心河北秦皇岛066000

[目的]分析京津冀地区各市2000—2021年地表水面积的时空变化趋势、典型湿地的地表水空间形态演变及影响因素,为该区域水资源保护及合理开发利用提供科学参考。[方法]利用JRC全球地表水产品数据集提取2000—2021年京津冀各市不同类型的... 详细信息

[目的]分析京津冀地区各市2000—2021年地表水面积的时空变化趋势、典型湿地的地表水空间形态演变及影响因素,为该区域水资源保护及合理开发利用提供科学参考。[方法]利用JRC全球地表水产品数据集提取2000—2021年京津冀各市不同类型的地表水,分析京津冀各市近22 a地表水面积时空变化趋势,利用形态学空间格局分析模型(MSPA)分析典型区域白洋淀、七里海湿地的地表水空间形态演变,结合气候和人类活动数据,采用相关性分析法,阐明不同城市地表水时空变化的驱动机制。[结果](1)从时间上看,2000—2021年京津冀永久性水体面积整体呈下降趋势,而季节性水体面积整体呈增长趋势。从空间上看,地表水面积动态度减少的重心区域主要集中在都市圈北京、天津、廊坊等城市,而南北方向上“南水北调”中线沿线城市邯郸市、邢台市、石家庄市等城市地表水面积动态度呈现增加趋势。(2)近22 a白洋淀核心湿地地表水面积在2000—2005年逐渐减少,2005年后开始逐渐增加。七里海的核心湿地面积在2000—2010年逐渐减少,2010年后开始逐渐增加。(3)京津冀南部城市最大水体面积与降水量呈正相关,而东部沿海城市呈负相关,显示人类活动与自然补给之间的不平衡性。北京市、承德市、唐山市的用水量与最大地表水面积之间存在显著正相关,显示跨流域调水和生态补水的影响较大。而秦皇岛和天津市则表现为显著负相关和极显著负相关,显示地下水超采对地表水资源有着不利影响。[结论]地表水面积变化受气候和人类活动的显著影响,未来京津冀应通过跨流域调水、节水宣传、生态恢复和减少地下水的开采,有效保护地表水资源,以应对气候和人类活动的影响。

关键词：京津冀地区地表水面积湿地时空变化影响因素

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滦河口退养还滩工程引起的径潮相互作用变化分析

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海洋工程 2024年第5期42卷 165-177页

作者：徐海珏粟雅磬黄哲白玉川王刚姚海元天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300072 海洋岸线生态修复与智慧海洋监测河北省工程研究中心河北秦皇岛066010 交通运输部规划研究院北京100020

围垦养殖对河口海岸的水动力和水环境带来了潜在危害,因此,在围垦区逐渐开始实施退养还滩工程以修复河口的水动力环境。但是,目前对于退养还滩工程引起的水动力变化还缺少完善的评价和研究。以滦河口退养还滩工程为研究对象,构建二维水... 详细信息

围垦养殖对河口海岸的水动力和水环境带来了潜在危害,因此,在围垦区逐渐开始实施退养还滩工程以修复河口的水动力环境。但是,目前对于退养还滩工程引起的水动力变化还缺少完善的评价和研究。以滦河口退养还滩工程为研究对象,构建二维水动力数值模型,从水动力场、纳潮能力和行洪能力三个方面研究还滩工程对滦河口径潮作用特征的影响。结果表明:滦河口退养还滩工程区域面积约300 hm^(2),河口断面扩宽造成了河口内水动力条件的变化。径流动力明显减弱,洪季河道内下泄流速最大降幅约为61.82%;潮流动力显著增强,枯季时潮流上溯流速增加0.25 m/s;径潮作用平衡位置向上游移动。河口纳潮能力显著增强,枯季大潮期间涨潮历时延长了12.5%,涨潮周期纳潮通量增长了219.8%。河口行洪能力明显提高,河道内洪季最大水面降幅达45.8%,水力坡度逐渐减缓,主动力轴线流速明显降低。退养还滩工程有利于河口的防洪御潮及生态环境改善,建议进一步加大实施力度。

关键词：滦河口退养还滩水动力场纳潮量行洪能力

基于Landsat影像的鄱阳湖面积监测及其与水位关系研究

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自然资源遥感 2024年第2期36卷 198-206页

作者：赵辉陈振冯超帆张通赵学晶张兆旭山东省核工业二四八地质大队青岛266041 青岛市勘察测绘研究院青岛266033 天津工业大学环境科学与工程学院天津300387 河北省海洋岸线生态修复与智慧海洋监测工程研究中心秦皇岛066000

湖泊是陆地生态系统的一个重要的组成部分,湖泊水域的变化对环境和人类的生产活动都有着重大的影响。鄱阳湖作为中国第一大淡水湖,近年来多次出现洪旱灾害现象,因此对鄱阳湖进行动态监测意义重大。文章以2000—2021年鄱阳湖175期Landsa... 详细信息

湖泊是陆地生态系统的一个重要的组成部分,湖泊水域的变化对环境和人类的生产活动都有着重大的影响。鄱阳湖作为中国第一大淡水湖,近年来多次出现洪旱灾害现象,因此对鄱阳湖进行动态监测意义重大。文章以2000—2021年鄱阳湖175期Landsat影像作为数据源,对比分析了归一化差异水体指数(normalized difference water index,NDWI)、改进的归一化差异水体指数(modified normalized difference water index,MNDWI)、自动水体提取指数(automated water extraction index,AWEI)、谱间关系法(spectrum photometric method,SPM)这4种水体提取方法,优选最适宜鄱阳湖的水体提取模型;利用175期面积数据分析了鄱阳湖2000—2021年面积的年际变化趋势,分析年内季节变化特征,同时结合2009—2013年和2017—2018年同时期的50组水位数据,建立面积-水位关系模型。结果表明:①AWEI模型提取水体精度优于其他3种,该文最终选用AWEI进行鄱阳湖水体提取;②鄱阳湖面积存在明显的季节性变化,且丰水季面积年际波动大,枯水季较平缓;③棠荫水位站湖泊面积-水位分段线性模型为最佳模型,从而可以根据鄱阳湖区域的实时水位观测值对水体覆盖面积进行预测,以弥补云雨天气时利用可见光遥感手段难以监测到湖泊水体淹没情况的不足。

关键词：鄱阳湖 Landsat 水体提取面积变化面积-水位模型

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秦皇岛海域波浪统计特征模拟分析

海洋环境科学 2024年第3期43卷 329-338页

作者：周龙张甲波宫立新孙家文房克照刘修锦河北省地质矿产勘查开发局第八地质大队河北省海洋地质资源调查中心河北秦皇岛066000 河北省海洋岸线生态修复与智慧海洋监测工程研究中心河北秦皇岛066000 国家海洋环境监测中心辽宁大连116023 大连理工大学海岸和近海岸工程国家重点实验室辽宁大连116024

首先,本文选用ERA5再分析风场作为SWAN模型驱动风场,在原始风场分辨率的基础上,开展二次插值细化,利用7个月实测逐时风场数据对ERA5风场U、V分方向修正,有效弥补了ERA5风场在风暴潮期间中心风速明显偏低的缺陷,提高了ERA5修正风场分方... 详细信息

首先,本文选用ERA5再分析风场作为SWAN模型驱动风场,在原始风场分辨率的基础上,开展二次插值细化,利用7个月实测逐时风场数据对ERA5风场U、V分方向修正,有效弥补了ERA5风场在风暴潮期间中心风速明显偏低的缺陷,提高了ERA5修正风场分方向的准确性。其次,基于SWAN模式,模拟秦皇岛海域近年发生的两次典型风暴浪过程,经参数率定和风场修正后,进一步提高了有效波高、有效波周期与平均波向的模拟精度。基于秦皇岛海域42年(1980-2021年)的波浪数值模拟,统计分析了该海域波浪季节特征,推求不同重现期波浪要素,研究结果可为秦皇岛海域海洋生态修复工程和海岸带防灾减灾提供数据支撑。

关键词： SWAN 风暴潮波浪季节特征年极值波浪

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金梦海湾浮游植物群落演替及影响因素研究

环境生态学 2024年第10期6卷 141-146页

作者：江田田王刚沈阳张春艳李娜河北省地质矿产勘查开发局第八地质大队河北秦皇岛066000 河北省海洋地质资源调查中心河北秦皇岛066000 河北省海洋岸线生态修复与智慧海洋监测工程研究中心河北秦皇岛066000

2023年7—9月中旬对金梦海湾进行了连续的水质及浮游植物群落调查,分析了区域水质和浮游植物群落结构特征,在此基础上,采用典范对应分析(CCA)探讨浮游植物群落结构特征与环境因子的相互关系。结果表明,金梦海湾水质基本符合第三类海洋... 详细信息

2023年7—9月中旬对金梦海湾进行了连续的水质及浮游植物群落调查,分析了区域水质和浮游植物群落结构特征,在此基础上,采用典范对应分析(CCA)探讨浮游植物群落结构特征与环境因子的相互关系。结果表明,金梦海湾水质基本符合第三类海洋水质标准,并存在磷限制,水温、盐度、DO、无机氮(DIN)、磷酸盐(DIP)、硅酸盐(DISi)平均值分别为28.7℃、26.20‰、8.59 mg/L、0.322 mg/L、0.013 mg/L、0.93 mg/L。本次调查共检出金梦海湾浮游植物51种,其中,硅藻门19属31种,甲藻门11属17种,裸藻门1属1种,金藻门1属1种,原生动物门1属1种。浮游植物丰度平均为433.94×10^(4)cells/m^(3),主要类群演变过程为“中肋骨条藻→裸藻→极小海链藻→尖叶原甲藻→锥状斯克里普藻”。典范对应分析结果表明,浮游植物分布主要与水温、盐度、DO、DIN、DIP、DISi、N∶P、Si∶P显著相关。

关键词：金梦海湾浮游植物群落演替典范对应分析

基于光学卫星遥感的海岸带水体盐度反演方法研究

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海洋信息技术与应用 2024年第4期39卷 211-223页

作者：孙艳艳曹洪涛张甲波刘宪华么嘉棋崔铁军天津师范大学京津冀生态文明发展研究院天津300387 河北省海洋岸线生态修复与智慧海洋监测工程研究中心河北秦皇岛066000 天津大学环境科学与工程学院天津300350

海岸带区域地表水体的盐度信息可以反映海水侵袭、海岸线退化以及土地盐碱化等生态状况,对滨海区域的海洋和陆地生态系统的研究、保护和资源开发有重要意义,但其监测主要依赖于现场测验,技术手段较为单一。卫星遥感方法具有高效、大范... 详细信息

海岸带区域地表水体的盐度信息可以反映海水侵袭、海岸线退化以及土地盐碱化等生态状况,对滨海区域的海洋和陆地生态系统的研究、保护和资源开发有重要意义,但其监测主要依赖于现场测验,技术手段较为单一。卫星遥感方法具有高效、大范围的优势,本文采用高空间分辨率的光学遥感卫星开展海岸带地表水体盐度的反演方法研究,在分析单波段反射率、波段比值及常用的光谱指数与水体盐度相关性基础上,确定了水体盐度的敏感波段,构建了经验模型、半经验模型和随机森林模型,并对盐度反演的精度和结果进行比较与分析。结果表明,随机森林模型反演结果的检验精度较高,决定系数R^(2)为0.81,RMSE为193.01μS/cm,且精度稳定;半经验辐射传输模型检验的决定系数R^(2)为0.53,RMSE为303.82μS/cm;经验统计模型检验的决定系数R^(2)为0.16,RMSE为407.46μS/cm。该研究为掌握海岸带地表水质空间特征、分析水质时间变化、评价水资源可利用性提供了重要的技术途径,对海岸带生态环境的调查监测、修复治理具有重要意义。

关键词：海岸带遥感水体盐度经验统计模型机器学习 SERT模型

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渗流输沙过程的颗粒运动状态和影响因素分析

水力发电 2024年第3期50卷 44-53,74页

作者：冯梅王刚张甲波白玉川黄哲河北省海洋地质资源调查中心河北秦皇岛066000 河北省海洋岸线生态修复与智慧海洋工程研究中心河北秦皇岛066000 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

基于力学平衡,提出了渗流作用下土体内部颗粒运动的控制方程,计算了颗粒运动状态。同时综合考虑颗粒受力及输运容许度的随机分布,提出了颗粒运动概率的计算方法。通过与试验观测的临界水力梯度、输沙量和渗透系数的对比验证,证明颗粒运... 详细信息

基于力学平衡,提出了渗流作用下土体内部颗粒运动的控制方程,计算了颗粒运动状态。同时综合考虑颗粒受力及输运容许度的随机分布,提出了颗粒运动概率的计算方法。通过与试验观测的临界水力梯度、输沙量和渗透系数的对比验证,证明颗粒运动方程和运动概率计算的可靠性。研究结果表明:土颗粒在由静起动的过程中做加速运动,加速历程很短,其运动特征与土颗粒粒径及孔隙率有关;渗流输沙过程中颗粒运动概率不断增加,主要是因为土体孔隙变大,可动颗粒受力增加,输运的几何容许度增加引起的。在渗流输沙的过程中,输沙率随时间是先增大后减小的,且与颗粒运动概率密切有关。在输沙的前期孔隙率是主要因素,而在后期可动颗粒的数量是主要影响因素。

关键词：渗流颗粒运动运动概率输沙率理论模型

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波浪作用下鱼巢型护岸近侧水体动力响应研究

人民长江 2024年第10期55卷 225-231页

作者：应杭彤蒋茗韬张媛娇林喜荣陈艺上海大学力学与工程科学学院上海200400 河北省海洋岸线生态修复与智慧海洋监测工程研究中心河北秦皇岛066000 新加坡南洋理工大学南洋水环境与水资源研究所新加坡639798 河北省地质矿产勘查开发局第八地质大队河北秦皇岛066000 广西壮族自治区梧州航道养护中心广西梧州543002

鱼巢型生态护岸可增加岸坡的稳定性、抗冲性,并营造良好的河流生态景观,是当下内河航道常用的护岸形式,而研究波浪作用下鱼巢型护岸近侧水体的动力响应,对护岸工程的设计优化具有重要意义。通过数值模拟与水槽试验相结合的方法,针对不... 详细信息

鱼巢型生态护岸可增加岸坡的稳定性、抗冲性,并营造良好的河流生态景观,是当下内河航道常用的护岸形式,而研究波浪作用下鱼巢型护岸近侧水体的动力响应,对护岸工程的设计优化具有重要意义。通过数值模拟与水槽试验相结合的方法,针对不同波况(波高、波角)下鱼巢型护岸所受波浪冲击的变化规律及其周边水体的动压及应力响应特征展开了研究。结果表明:波浪作用下,波高及波角的变化对护岸垂向动压分布形态影响较小;不同波浪入射条件下,护岸侧动压峰值均出现在略低于静水位处(Z=-0.05 m);当入射波高较大时(H=0.10 m),护岸侧的动压整体变大,空腔处对波能的吸收更为明显;入射波角的增大(β=45°)会引起波能分散,使坡面动压峰值减弱。研究成果可为鱼巢型护岸在内河航道防护中的应用提供理论参考。

关键词：鱼巢型护岸波浪作用动力响应水槽试验数值模拟内河航道

北戴河西海滩波浪动力与人工养护沙滩侵蚀原位监测研究

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中国港湾建设 2024年第2期44卷 1-6,12页

作者：冯梅冀坷帆白玉川王刚张甲波黄哲河北省海洋地质资源调查中心河北省海洋岸线生态修复与智慧海洋工程研究中心河北秦皇岛066000 中交第一航务工程勘察设计院有限公司天津300222 水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

以北戴河西海滩为例,测量了养护后的海滩演变和波浪数据,估算了海滩侵蚀量及有效波高对岸滩侵蚀的贡献度。结果表明,养滩后海滩整体呈侵蚀趋势,最大侵蚀高度达到1.7 m。有效波高对海滩侵蚀量的累积影响呈指数分布。重现频数较低的大波浪... 详细信息

以北戴河西海滩为例,测量了养护后的海滩演变和波浪数据,估算了海滩侵蚀量及有效波高对岸滩侵蚀的贡献度。结果表明,养滩后海滩整体呈侵蚀趋势,最大侵蚀高度达到1.7 m。有效波高对海滩侵蚀量的累积影响呈指数分布。重现频数较低的大波浪(有效波高>0.6 m)作用虽能引起更大的海滩侵蚀,但是对岸滩总侵蚀量的累积贡献仅为25%,而波高为0.3~0.6 m的中小波浪贡献度可达75%。该研究可为维护人工海滩质量和养后海滩演变预测提供参考。

关键词：人工养护海滩波浪作用侵蚀贡献度