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杭州湾南岸20 a水质净化功能变化及预测

环境科学 2024年第3期45卷 1502-1511页

作者：王珊珊曹公平徐明伟黄君宝曾剑浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 杭州310020 浙江省河口海岸重点实验室杭州310020 苏交科集团股份有限公司南京210019

区域水质净化功能及其影响因素的研究,对深入了解区域水质净化潜力,指导因地制宜的区域总体规划方案与环境保护措施具有重要的现实意义.研究区位于杭州湾南岸,是陆海相互作用的典型区域,承载着重要的经济发展及生态环境功能.基于收集的... 详细信息

区域水质净化功能及其影响因素的研究,对深入了解区域水质净化潜力,指导因地制宜的区域总体规划方案与环境保护措施具有重要的现实意义.研究区位于杭州湾南岸,是陆海相互作用的典型区域,承载着重要的经济发展及生态环境功能.基于收集的地形和土地利用类型数据,结合基于站点的气象数据,采用生态系统服务和权衡的综合评估模型(InVEST模型)中的水质净化模型,研究杭州湾南岸氮(N)、磷(P)的负荷量、输出量和净化量的时空演变特征,探索不同发展情境下研究区域水质净化功能的差异.结果表明,时间上,N和P的输出量以及净化量在两年中存在明显差异,相比2000年,2020年研究区域N总负荷量减少276.72 t,输出量减少140.86 t,净化量减少137.86 t;P总负荷量增加93.65 t,输出量增加28.91 t,净化量增加64.74 t;空间上,N、 P输出量空间分布趋势大致相同,总体呈现北高南低以及南部部分区域为高值的特征,与土地利用类型密切相关;基于不同情景的模拟分析表明,在自然发展优先情景下,研究区N、 P的输出量分别为1 682.36 t和115.50 t,在经济发展优先情景下,区域N、 P的输出量分别增加约83.02%和79.93%,在环境保护情景下,区域N、 P的输出量分别减少约为79.96%和56.44%.因此环境保护发展优先情景,能有效地减少区域N和P的输出,提高水质净化功能.研究结果为制定区域陆海统筹的规划方案,促进研究区域内经济和生态的协同发展提供了坚实的理论基础.

关键词：杭州湾南岸陆海统筹水质净化时空演变 InVEST模型预测研究

强涌潮水流条件下直立圆柱体的涌潮作用力试验研究

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水电能源科学 2024年第9期42卷 63-65,151页

作者：杨火其王瑞锋李志永杨元平浙江省水利河口研究院浙江杭州310020

为厘清强涌潮河口直立式圆柱体受到的涌潮作用力与涌潮水流条件、圆柱直径的关系,通过涌潮水槽模型试验研究了三种直径直立圆柱在不同潮前水深、涌潮高度条件下的涌潮作用力。结果表明,强涌潮的涌潮作用力为直立圆柱受到冲击力叠加该时... 详细信息

为厘清强涌潮河口直立式圆柱体受到的涌潮作用力与涌潮水流条件、圆柱直径的关系,通过涌潮水槽模型试验研究了三种直径直立圆柱在不同潮前水深、涌潮高度条件下的涌潮作用力。结果表明,强涌潮的涌潮作用力为直立圆柱受到冲击力叠加该时刻的水流绕流阻力、圆柱前后水位压差力。通过数据回归分析,得到了一个无量纲涌潮作用力计算公式。该公式表明,涌潮作用力分析计算除了要考虑涌潮高度、圆柱直径外,潮前水深也是关键因素,且涌潮作用力与圆柱直径之间存在显著的非线性关系。

关键词：强涌潮圆柱直径潮前水深涌潮高度涌潮作用力

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典型河流岸线利用空间特征及驱动因子研究

中国农村水利水电 2024年第7期 95-101页

作者：李子远顾希俊张辰旸浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 浙江杭州310020

河流岸线作为国土空间的重要组成部分,是水陆生态系统物质交换和能量转化的重要纽带,具备独特的生态服务价值。掌握岸线利用类型组成结构的多样性特征及其影响因子,是岸线空间合理利用和科学管理的重要基础。研究选择浙江省16条代表性河... 详细信息

河流岸线作为国土空间的重要组成部分,是水陆生态系统物质交换和能量转化的重要纽带,具备独特的生态服务价值。掌握岸线利用类型组成结构的多样性特征及其影响因子,是岸线空间合理利用和科学管理的重要基础。研究选择浙江省16条代表性河流,按4大类16小类岸线功能分区,共划分岸线利用单元4 905个,岸线总长度4 580 km,单位岸线长度单元数量1.07个。研究对象河流岸线功能区划分类型基本一致,人工和自然岸线在数量和长度层面整体相当,且河流岸线利用程度极高(利用区占比96.3%)。不同河流岸线利用强度和精细程度存在一定差异,曹娥江最高,小溪最低;不同河流间岸线利用类型多样性程度存在较大差异,新安江最高,鳌江最低;同一河流不同岸线类型的数量和长度的优劣分布格局保持高度一致,呈强正相关性(ρ=0.973)。河流按岸线类型有无划分为4族,同一河流左右岸强自相似性达14条,两两中等相似及以上的河流组数占比达64%。岸线利用类型多样性与河流的自然特性(流域面积、河长、平均河宽、坡降)以负相关关系为主,而与社会属性(单位人口、单位GDP)以正相关关系为主。浙江省是我国经济最发达的地区之一,河流岸线空间在国民经济社会发展中承担重要功能,对岸线利用类型结构组成及其影响因子分析开展研究进而提出相关建议,有助于提升滨水空间资源价值,并促进国土空间资源优化和加强水域岸线保护。

关键词：浙江省河流岸线利用多样性分析相似性分析

浙江省典型水利工程生态产品价值核算案例研究

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环境污染与防治 2024年第1期46卷 26-31,37页

作者：余根听徐泽琪周鑫妍尤爱菊胡可可许开平唐文嘉浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 浙江杭州310020

以浙江省水利工程项目为切入点,按照产品服务功能将水利工程生态产品划分成了供给产品、调节服务、文化经济服务和生命支持服务四大类,构建了水利工程生态产品价值核算体系,并以婺城区上干溪综合整治工程(山区河道)、吴兴区高铁新城综... 详细信息

以浙江省水利工程项目为切入点,按照产品服务功能将水利工程生态产品划分成了供给产品、调节服务、文化经济服务和生命支持服务四大类,构建了水利工程生态产品价值核算体系,并以婺城区上干溪综合整治工程(山区河道)、吴兴区高铁新城综合整治项目(平原河道)、柯城区寺桥水库建设项目(湖库)3类典型水利工程为例,对该核算体系进行了试算验证。结果表明,以上3类工程分别可实现生态产品价值2120.42万、1964.14万、18575.99万元。该核算体系的构建可有效助力水利行业生态产品价值核算“进规划、进决策、进项目、进考核”。

关键词：浙江省水利工程生态产品价值核算

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淤泥质海岸岬湾沙滩沙泥分界特征及机理

河海大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 78-84页

作者：黄君宝刘旭姚文伟黄世昌浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 浙江杭州310012 浙江省河口海岸重点实验室浙江杭州310012

以浙江省淤泥质海岸岬湾沙滩为研究对象,剖析了影响沙泥分界点位置的主要因素和沙泥分界的影响机理,并提出了岬湾沙滩沙泥分界点高程计算公式。结果表明:潮位、滩前波高、沙滩坡度和潮差是影响沙泥分界点位置的主要因素;沙泥分界点深度... 详细信息

以浙江省淤泥质海岸岬湾沙滩为研究对象,剖析了影响沙泥分界点位置的主要因素和沙泥分界的影响机理,并提出了岬湾沙滩沙泥分界点高程计算公式。结果表明:潮位、滩前波高、沙滩坡度和潮差是影响沙泥分界点位置的主要因素;沙泥分界点深度与滩前1/10大波平均波高和大潮平均潮差呈正相关关系,与沙滩坡度呈负相关关系;沙泥分界点位置呈现季节性变化和年际变化,夏季沙泥分界点位置向海外移且高程下降、冬季分界点向岸上溯,2020年比2019年的沙泥分界点位置呈现向海外移、高程下降的趋势。

关键词：岬湾沙滩沙泥分界淤泥质海岸演化机理经验公式

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基于多层级目标耦合的城市内涝防治研究

人民长江 2024年第5期55卷 15-22,32页

作者：周雁潭刘立军李鹏辉孟祥永浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 浙江杭州310020 浙江省水利防灾减灾重点实验室浙江杭州310020

针对目前市政排水与水利排涝两个行业、两个体系导致标准不衔接的问题,提出城市内涝防治的多层级目标,统一设置“低标不积水、涝标不成灾、超标可应对”3个层次的防涝标准和相应的积水范围、积水深度、积水时间、城市基本功能正常发挥... 详细信息

针对目前市政排水与水利排涝两个行业、两个体系导致标准不衔接的问题,提出城市内涝防治的多层级目标,统一设置“低标不积水、涝标不成灾、超标可应对”3个层次的防涝标准和相应的积水范围、积水深度、积水时间、城市基本功能正常发挥程度等防涝目标。以浙江省义乌市中心城区为研究区域,利用MIKE FLOOD模型耦合MIKE Urban一维管网模型、MIKE 11一维河流模型、MIKE 21二维地表漫流模型,建立了“水-地-管-河”耦合的义乌市城市防涝水文水动力模型,通过2场实测暴雨洪水资料对模型进行了参数校准和验证。结果表明:建立的模型较好地模拟了降雨后地下管网的产汇流状态、洪水在河道的演进过程以及河流、管网漫水后在二维地形的淹没情况;多层级目标耦合后,低标情景下的义乌市中心城区排水管道满管率由65.3%上升至76.0%,说明“水-地-管-河”的耦合作用对城市防涝有一定影响。多层级目标耦合的城市防涝模型可较好反映城市防涝工程与非工程体系的实际运行状态和防涝效果,可为城市内涝治理提供参考。

关键词：城市内涝城市防涝标准管网模型河流模型地表漫流模型义乌市

剩余污泥热碱脱水过程中胞内外抗生素抗性基因丰度变化分析

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环境污染与防治 2024年第1期46卷 82-86页

作者：姚鹏城尤爱菊浙江省水利河口研究院(浙江省海洋规划设计研究院) 浙江杭州310020

剩余污泥含有高丰度的抗生素抗性基因(ARGs)。随着剩余污泥的脱水,胞内ARGs(iARGs)可能会逐渐转化为胞外ARGs(eARGs)。为探究ARGs在剩余污泥脱水过程中的分布特征,分析了热碱预处理(TAP)对剩余污泥脱水前后iARGs和eARGs丰度的变化。结... 详细信息

剩余污泥含有高丰度的抗生素抗性基因(ARGs)。随着剩余污泥的脱水,胞内ARGs(iARGs)可能会逐渐转化为胞外ARGs(eARGs)。为探究ARGs在剩余污泥脱水过程中的分布特征,分析了热碱预处理(TAP)对剩余污泥脱水前后iARGs和eARGs丰度的变化。结果表明,TAP能够有效提高污泥脱水率,并且借助响应曲面法(RSM)确定了最优工况,在pH=11、温度90℃条件下处理80 min后,其脱水率达到41.0%。随着脱水率提升,iARGs不断转化形成eARGs,TAP后污泥滤液中eARGs的绝对丰度常用对数提高了0.2~1.8。eARGs丰度的上升,增加了ARGs传播风险,给污泥脱水技术带来了巨大挑战。

关键词：脱水率污泥破壁响应曲面法抗生素抗性基因热碱预处理

典型丘陵地区污水系统运行效能评估与碳源损失解析

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中国给水排水 2024年第17期40卷 1-8页

作者：钟妮倩李一平周玉璇潘泓哲杨紫瑄赵思索胡琳尤爱菊河海大学环境学院江苏南京210098 浙江省水利河口研究院<浙江省海洋规划设计研究院> 浙江杭州310020

外水入侵稀释、污染物物理沉降与生化降解是污水系统输送沿程碳源损失的关键原因。以华东城市典型丘陵地区分流制污水系统为例,开展源头排水户-污水管网-提升泵站水量和水质同步监测,探究管网水力特性及水质变化响应,诊断系统运行问题,... 详细信息

外水入侵稀释、污染物物理沉降与生化降解是污水系统输送沿程碳源损失的关键原因。以华东城市典型丘陵地区分流制污水系统为例,开展源头排水户-污水管网-提升泵站水量和水质同步监测,探究管网水力特性及水质变化响应,诊断系统运行问题,量化沿程物理稀释与沉降/降解比例。结果表明,系统实测污水量为理论值的1.93倍,外水入侵严重,地块出水至泵站进水碳源衰减比例(以COD计)为32.6%。上下游排水分区运行特征存在显著差异,其中上游管段接近满管运行,部分管道出现压力流,68.6%的管网流速<0.30 m/s,COD/氨氮低于下游;下游平均充满度为0.57,COD/氨氮逐渐降低。因丘陵地势复杂,上游管网坡度符合设计标准但落差大,排水不畅,导致高水位和颗粒物沉降;下游地势低,外水入渗稀释污染物。典型低水量低负荷效能区碳源损失机制以沉降/降解为主,占74.67%;高水量高负荷效能区以外水稀释为主,占94.24%。

关键词：丘陵地区污水系统外水入流入渗碳源损失提质增效

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土石坝加高工程老坝防渗墙施工时机优选

水利水电科技进展 2024年第5期44卷 87-93页

作者：曹艺凡岑威钧邓成发魏江梁河海大学水利水电学院江苏南京210098 浙江省水利河口研究院浙江杭州310020

针对老旧水库大坝加高工程中混凝土防渗墙的修建时机对其自身应力变形影响很大,可能对坝体防渗系统造成安全隐患的问题,以某土石坝加高工程为例,采用三维有限元法对大坝加高过程进行模拟计算,分析比较了不同施工方案下防渗墙的应力变形... 详细信息

针对老旧水库大坝加高工程中混凝土防渗墙的修建时机对其自身应力变形影响很大,可能对坝体防渗系统造成安全隐患的问题,以某土石坝加高工程为例,采用三维有限元法对大坝加高过程进行模拟计算,分析比较了不同施工方案下防渗墙的应力变形特性,以优选防渗墙施工时机。模拟计算结果表明:在加高坝填筑至215 m或此之前修建老坝防渗墙时墙体应力变形较小,此时竣工期与蓄水期防渗墙顺河向最大位移分别为-1.56 cm与4.91 cm,大主应力极值分别为1.01 MPa与1.67 MPa,小主应力极值分别为-0.41 MPa与-0.66 MPa,防渗墙与连接板接缝的切向错动和相对沉降变形极值分别为4.84 mm与8.11 mm,能够满足安全运行要求。相比加高坝填筑后期施工防渗墙,在加高坝填筑开始前或填筑至与老坝同高之前完成防渗墙的施工,可改善防渗墙的应力变形状态并降低防渗墙与连接板接缝的切向错动和相对沉降。

关键词：防渗墙土石坝坝体加高应力变形施工时机