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黄土区3种护坡植物三维可视化模拟与根系构型参数分析

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水土保持研究 2025年第1期32卷 218-226页

作者：张旭姚晨杜婷马志强朱宏杰汪艳杜峰中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心中国科学院水利部水土保持研究所中国科学院大学西北农林科技大学水土保持研究所

[目的]对植物根系数字化并进行三维实体可视化模拟，对于了解植物根系形态和为水保工程制图提供植物实物图库都具有重要的理论与实践意义。[方法]逐层挖掘黄土区酸枣、沙棘、狼牙刺3种护坡植物根系，使用3D数字化仪FasTrak获取根系三维... 详细信息

[目的]对植物根系数字化并进行三维实体可视化模拟，对于了解植物根系形态和为水保工程制图提供植物实物图库都具有重要的理论与实践意义。[方法]逐层挖掘黄土区酸枣、沙棘、狼牙刺3种护坡植物根系，使用3D数字化仪FasTrak获取根系三维点阵坐标后利用SketchUp软件对根系进行三维建模并提取根系构型参数。为了建立完整的植物地上地下三维实体图库，同时使用FreeScan UE激光扫描仪得到相应地上部点云数据，经Soildworks软件渲染后建立植物地上部三维模型。[结果](1)建立了3种植物的地上地下三维实体模型图；(2)3种植物的根幅/根深均大于1(1.10～3.41),根系在水平方向上占有优势，狼牙刺最小为1.10;(3)3种植物冠幅/根幅分别为酸枣(0.25)、沙棘(0.69)、狼牙刺(0.73),均小于1,植物根系较地上部在水平方向上占优；(4)3种植物Fitter拓扑指数均接近于1,分别为酸枣(0.915)、沙棘(0.802)、狼牙刺(0.771),接近于鱼尾型分支；(5)植物根系总根长、总表面积、总体积在上坡方向占比大于50%,均在上坡方向更有优势。[结论]所建立的植物三维模型图对植物还原度高，为整株植物三维可视化模拟提供了一种方法。

关键词：黄土区整株植物三维可视化模拟 SketchUp 根系形态

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城市不同材料屋面径流的污染负荷特性

环境科学 2019年第3期40卷 1287-1294页

作者：何湖滨陈诚林育青严晗璐董建玮陈求稳南京水利科学研究院生态环境研究中心南京210024

分析不同材料屋面径流污染负荷特性,对于提高城市面源污染负荷估算精度和确定初期径流截流比具有重要意义.以扬州市为研究区域,通过对小青瓦屋面、水泥瓦屋面和混凝土屋面这3种屋面进行降雨径流监测,比较不同材料屋面径流污染物浓度、... 详细信息

分析不同材料屋面径流污染负荷特性,对于提高城市面源污染负荷估算精度和确定初期径流截流比具有重要意义.以扬州市为研究区域,通过对小青瓦屋面、水泥瓦屋面和混凝土屋面这3种屋面进行降雨径流监测,比较不同材料屋面径流污染物浓度、冲刷规律以及初期冲刷效应.结果表明暴雨事件中,小青瓦屋面径流中总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数和总悬浮物(TSS)的事件平均浓度(event mean concentration,EMC)约为水泥瓦屋面的4～9倍;小青瓦屋面径流污染物浓度变化受雨强影响程度大于水泥瓦屋面,其中TP和TSS的浓度变化趋势和雨强变化趋势的Pearson相关系数r分别为0. 853和0. 822;各材料屋面的初期冲刷强度呈水泥瓦屋面>混凝土屋面>小青瓦屋面,分别截流3种屋面初期径流的31. 5%、58. 0%和60. 4%,可以完成削减60. 0%的屋面径流污染负荷量的目标.如果未具体区分瓦屋面材料,用水泥瓦屋面径流污染物的EMC估算古建筑聚集区的屋面污染负荷量,将严重低估暴雨事件中TN、TP、TSS和高锰酸盐指数的实际排放量,表明精细化区分屋面材料对提高城市面源负荷估算精度具有重要意义.

关键词：城市面源污染冲刷规律初期径流截流径流污染负荷屋面材料

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快速评价海水入侵区地层渗透性实验研究

水利学报 2020年第10期51卷 1234-1247页

作者：戴云峰林锦郭巧娜孙晓敏陈永强刘九夫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 南京水利科学研究院地下水研究中心江苏南京210029 河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100

为快速评价海水入侵区不同埋深地层渗透性,减少实施常规水文地质试验对存在污染含水层的扰动,提出利用振荡试验技术确定滨海地层渗透系数。室内海水入侵砂槽物理模型中实施了注水式振荡试验,在人工潜水含水层和承压含水层中同步监测了... 详细信息

为快速评价海水入侵区不同埋深地层渗透性,减少实施常规水文地质试验对存在污染含水层的扰动,提出利用振荡试验技术确定滨海地层渗透系数。室内海水入侵砂槽物理模型中实施了注水式振荡试验,在人工潜水含水层和承压含水层中同步监测了试验主井和相邻观测井中水位响应;龙口海水入侵区地下水分层监测井中实施了提水式和注水式振荡试验;利用配线法计算了室内实验和现场实验中目标地层渗透系数。结果表明:海水入侵砂槽物理模型中实施振荡试验为滨海含水层现场利用振荡试验确定不同埋深含水层渗透系数提供了重要经验;相比于提水式振荡试验,注水式振荡试验更易于实施,激发方式(提水和注水)的不同并没有对试验结果造成明显的影响;利用振荡试验在非常短时间内(单井水位恢复时长大部分少于5 min)确定了龙口海水入侵区重要监测断面上不同埋深含水层渗透系数,实验结果准确可靠。

关键词：振荡试验海水入侵区室内实验现场实验渗透系数

生态水力学及其在水利工程生态环境效应模拟调控中的应用

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水利学报 2016年第3期47卷 413-423页

作者：陈求稳南京水利科学研究院生态环境研究中心江苏南京210098

生态水力学是水力学、生物学和生态学的交叉学科,重点研究水动力对水生态系统的作用机制以及水生态健康的水力调控技术。生态水力学一方面研究水动力条件变化对物质生物地球化学过程的影响及生态系统中物种构成、栖息地分布、生态功能... 详细信息

生态水力学是水力学、生物学和生态学的交叉学科,重点研究水动力对水生态系统的作用机制以及水生态健康的水力调控技术。生态水力学一方面研究水动力条件变化对物质生物地球化学过程的影响及生态系统中物种构成、栖息地分布、生态功能的效应,另一方面研究水生态系统的演变对水力情势的影响。本文围绕水电开发的生态环境效应模拟与调控,重点论述生态水力学研究的发展现状、热点难点、工程应用及前沿展望。

关键词：生态水力学水利工程生态效应模拟评价调控技术

耦合CO_(2)脱气的岩溶地热水结垢趋势定量分析

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地学前缘 2024年第3期31卷 402-409页

作者：吕良华王水江苏省环境科学研究院江苏省环境工程重点实验室江苏南京210036 南京水利科学研究院江苏南京210029 江苏省土壤与地下水污染防控工程研究中心江苏南京210036

岩溶地热系统是最具开发潜力的水热型地热系统之一,在水热型地热资源利用中,地热水结垢(尤其是井下结垢)是目前面临的最普遍、最重要的问题之一,制约着地热水资源可持续利用。针对岩溶地热水结垢趋势分析方法存在的不足,在重点考虑CO_(2... 详细信息

岩溶地热系统是最具开发潜力的水热型地热系统之一,在水热型地热资源利用中,地热水结垢(尤其是井下结垢)是目前面临的最普遍、最重要的问题之一,制约着地热水资源可持续利用。针对岩溶地热水结垢趋势分析方法存在的不足,在重点考虑CO_(2)脱气这一重要过程对结垢趋势影响的基础上,利用化学热力学模拟技术构建了一种耦合CO_(2)脱气过程的结垢趋势定量分析的改进方法,并将其应用于南京汤山岩溶地热区。结果表明汤山地区地热水不具有发生SiO 2结垢的趋势;在井口有发生碳酸盐结垢趋势,主要成分为CaCO_(3);井筒中下部有发生不同程度的硫酸盐结垢趋势,主要成分为CaSO_(4),SrSO_(4),BaSO_(4)。本研究在改进结垢趋势分析方法不足的同时,为防垢除垢工作提供了理论基础和方法指导,可有力促进地热水资源的可持续利用。

关键词：岩溶地热水可持续利用结垢趋势分析 CO_(2)脱气地球化学模拟汤山

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气压式振荡试验确定地层渗透系数适宜性

水科学进展 2018年第3期29卷 398-406页

作者：戴云峰刘九夫闵星林锦韩江波柳鹏李兆峰孙晓敏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 南京水利科学研究院地下水研究中心江苏南京210029 成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059

为评价滨海地区海(咸)水入侵区不同类型地层渗透性,提出振荡试验适宜模型选择方法。利用Geoprobe系统对不同平面位置地层实施了气压式振荡试验,部分点位进行了分层测试;利用配线法计算地层渗透系数。结果表明:当试验目标层为承压含水层... 详细信息

为评价滨海地区海(咸)水入侵区不同类型地层渗透性,提出振荡试验适宜模型选择方法。利用Geoprobe系统对不同平面位置地层实施了气压式振荡试验,部分点位进行了分层测试;利用配线法计算地层渗透系数。结果表明:当试验目标层为承压含水层时,利用Butler模型分析欠阻尼振荡试验,KGS模型分析过阻尼振荡试验,均可获得良好的计算结果;当试验目标层为弱透水层时,KGS模型可用于过阻尼振荡试验的数据分析,但计算结果会受到相邻高渗透性含水层以及钻孔编录不准确的影响。地层渗透性等级未知条件下,需根据地层类型、介质岩性、测试井结构和水位恢复过程曲线特征选择适宜的振荡试验分析模型,以准确获取地层渗透系数值。

关键词：振荡试验承压含水层弱透水层非完整井渗透系数

北京市平原区地下水动态要素的时间变化及其启示

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水利学报 2012年第9期43卷 1034-1041页

作者：翟远征王金生北京师范大学水科学研究院北京100875 地下水污染控制与修复教育部工程研究中心北京100875

地下水补径排过程中的水量交换满足质量守恒定律，具体为地下水量的输人输出最终要满足水均衡方程。对反映地下水量交换规律的地下水动态要素及其时空变化规律的掌握，是进行地下水资源评价和未来供水能力预测的基础。采用水均衡理论和... 详细信息

地下水补径排过程中的水量交换满足质量守恒定律，具体为地下水量的输人输出最终要满足水均衡方程。对反映地下水量交换规律的地下水动态要素及其时空变化规律的掌握，是进行地下水资源评价和未来供水能力预测的基础。采用水均衡理论和水位动态均衡法，对北京市平原区地下水动态与均衡要素（水位、补给量、排泄量）的时间变化规律及相互关系进行了分析，并得到以下主要结论：（1）地下水总输出量连续多年大于总输入量，使含水层长年“人不敷出”，储量亏损越积越多；（2）平均水位每下降（上升）1m，含水层可释放（储存）约4．76亿m^3的水量；（3）近些年地下水的开采量有相当一部分来自袭夺的天然排泄量，且两者呈良好的负线性相关关系；（4）地下水位变动带内（埋深在7．50，22．92m之间）含水层的给水度总体上随埋深的增加而减小，等效给水度为0．077。

关键词：北京市地下水动态水均衡动态均衡

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中国水文循环与水体研究进展

水科学进展 2007年第3期18卷 468-474页

作者：储开凤汪静萍南京水利科学研究院江苏南京210029

根据2002-2005年中国公开发表的关于水科学研究的论文及国家重大攻关项目和国家自然科学基金项目的科研报告,综述了近年来中国在水文循环诸要素如降水、径流、蒸发,水文模型,河流与泥沙、湖泊、沼泽与湿地、冰川与冻土以及地下水与土壤... 详细信息

根据2002-2005年中国公开发表的关于水科学研究的论文及国家重大攻关项目和国家自然科学基金项目的科研报告,综述了近年来中国在水文循环诸要素如降水、径流、蒸发,水文模型,河流与泥沙、湖泊、沼泽与湿地、冰川与冻土以及地下水与土壤水等方面研究取得的主要成果和进展。

关键词：水文循环地表水地下水土壤水研究进展中国

用交流阻抗谱研究活性砂浆胶结材料的电化学行为

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硅酸盐学报 2013年第2期41卷 199-204页

作者：李岩蔡跃波葛燕朱锡昶南京水利科学研究院南京210029 水利部水工新材料工程技术研究中心南京210029

海水环境潮差浪溅区钢筋混凝土结构易腐蚀破损,可采用锌网阳极与活性砂浆组成的牺牲阳极阴极保护系统进行修复保护。用交流阻抗谱方法对活性砂浆胶结材料的电化学性能进行了研究,并采用等效电路对阻抗谱进行拟合解析。结果表明:砂浆中... 详细信息

海水环境潮差浪溅区钢筋混凝土结构易腐蚀破损,可采用锌网阳极与活性砂浆组成的牺牲阳极阴极保护系统进行修复保护。用交流阻抗谱方法对活性砂浆胶结材料的电化学性能进行了研究,并采用等效电路对阻抗谱进行拟合解析。结果表明:砂浆中掺入活性组分后,砂浆电阻显著降低,极化电阻与扩散阻抗系数也随活性组分的掺入大幅度降低;活性砂浆中阳极表面膜层不再是致密钝化的状态,表面易于进行阴极反应;活性组分同等掺量条件下,溴化锂更利于提高砂浆的电化学活性。

关键词：钢筋混凝土活性砂浆电化学性能交流阻抗谱等效电路