基于系统动力学的巢湖流域水资源承载力动态预测与调控     

张礼兵  胡亚南  金菊良  吴成国  周玉良  崔毅 《湖泊科学》2021,33(1):242-254

湖泊流域水资源承载能力动态预测与调控是维护湖泊生态安全、保障社会经济健康持续发展的重要基础和手段.本文以巢湖流域为研究对象,提出基于系统动力学的湖泊流域水资源承载力动态预测技术和试验优化调控方法.首先以县(市)为基本单元构建水资源承载力系统动力学模拟与动态预测模型;再从空间上将各县(市)耦合为流域系统整体模型,并通过敏感性分析筛选量质要素调控指标;最后采用正交试验设计确定流域水资源承载力优化调控方案.结果表明:由于流域内产业规模的扩大以及城镇化率的提升,20172050年巢湖流域水资源承载状态值整体呈恶化趋势,并于2030年以后将长期处于超载状态,通过对影响要素针对性优化调控后,20172050年流域水资源承载状态均达到临界或可载.研究表明本文提出的方法对于促进区域社会经济环境协调发展和改善流域水资源承载力具有较好的实际应用价值.  相似文献   

基于多指标综合评分法筛选地表水环境优先污染物——以湖北涨渡湖为例     

丁琪琪  龚雄虎  王兆德  金苗  卢少勇  张路  赵中华 《湖泊科学》2022,34(1):90-107

人类活动和社会经济迅速发展导致大量化学品排放进入地表水环境,对水生生态系统和人类健康产生诸多不利影响,如何从众多的化学品中筛选识别出具有潜在危害的优先污染物是水污染治理和管控的关键.本研究基于污染物环境暴露水平、持久性、生物累积性、生态风险和人体健康风险5个评价参数,构建多指标综合评分法定量筛选识别地表水环境优先污染物类别,并应用于涨渡湖水体中优先污染物清单的建立.污染物环境暴露水平基于靶向分析综合考虑了污染物环境实测浓度和检出频率.目标污染物持久性和生物累积性毒害性参数分别采用生物降解系数和正辛醇-水分配系数来表征.此外在物种敏感度分布法和评估因子法的基础上计算生态风险熵以定量表征生态风险,人体健康风险则由终生致癌风险指数或危害指数来表征.基于该多指标综合评分法可于涨渡湖水体7类151种特征污染物中筛查出41种优先污染物,主要包括11种多氯联苯、8种有机氯农药、6种多环芳烃、4种邻苯二甲酸酯、4种挥发性有机物和8种金属元素.鉴于不同地表水环境污染状况不同,通过多指标综合评分法可建立因地制宜的优先污染物清单,从而有利于形成以保护水生生物和人类健康为最终目标的优先污染物水质基准,为地表水环境污染物管控及治理提供方法学支撑和科学依据.  相似文献   

环境因子及生态补水对乌梁素海“黄苔”年际暴发面积的影响(1986—2021年)     

芦津  杨瑾晟  罗菊花  张民  阳振  霍轶珍  兰海今  谷孝鸿  史小丽 《湖泊科学》2023,35(6):1881-1890

“黄苔”是丝状绿藻大量增殖并漂浮聚集在水面的一种藻类水华,是乌梁素海面临的重大水环境问题之一。本研究基于文献数据整合和Landsat TM/OLI系列卫星影像反演,追溯了乌梁素海近35年(1986—2021年)的水质变化和“黄苔”暴发历程,通过相关性分析和多元线性回归等方法,分析了乌梁素海“黄苔”暴发的年际影响因子。乌梁素海水体化学需氧量、总氮(TN)、总磷(TP)浓度在年尺度上呈下降趋势,但仍处于富营养状态(TLI(∑)>50)。相关性分析结果表明,乌梁素海“黄苔”暴发面积与TP、TN、氨氮、气温呈显著正相关,与出水量、风速、沉水植被面积、入水量呈显著负相关;多元线性回归结果表明,沉水植被面积和出水量是影响乌梁素海“黄苔”暴发面积的主要因子。生态补水工程的实施增加了乌梁素海出入水量,降低了水体TP、TN浓度,也造成沉水植被退化,使“黄苔”暴发的扩张趋势得以遏制。然而,乌梁素海现有营养条件、基质条件仍适宜附着藻生长和“黄苔”暴发。在全球气候变化背景下,气温升高和风力减弱可能会加剧这一现象。建议采取多种措施以防控乌梁素海“黄苔”暴发,如生态补水、外源营养盐管控、沉水植被调控、引水活...  相似文献   

中国的酸雨模拟及控制对策研究   总被引：16，自引：0，他引：16  

李宗恺  王体健 《气象科学》2000,21(3):339-347

本文以大气污染源、大气污染特征、降水化学特征和酸雨污染特征等方面论述了我国在气污染和酸雨污染属于“煤烟型”,并将我国的大气了环境状况与世界其它一些国家作了比较分析。进一步利用我们发展的南京大学酸沉降模式系统（ＮＪＵＡＤＭＳ）模拟了中国地区的ＳＯ２地面浓度和硫沉降分布,并与实际观测浆和亚洲酸雨模式（ＲＡＩＮＳ－ＡＳＬＡ）的计算结果作了比较。最后从能源结构和经济发展状况出发,论述了我国控制ＳＯ２污染和  相似文献   

Developing land use scenario dynamics model by the integration of system dynamics model and cellular automata model   总被引：8，自引：1，他引：8  

HE Chunyang  SHI Peijun  CHEN Jin  Li Xiaobing  PAN Yaozhong  LI Jing  LI Yuechen & LI Jinggang Key Laboratory of Environmental Change  Natural Disaster  Ministry of Education of China  Beijing Normal University  College of Resources Science & Technology  Beijing Normal University  Beijing  China 《中国科学D辑(英文版)》2005,48(11):1979-1989

Models of land use change are useful tools for un-derstanding the analysis of the cause and conse-quences of land use changes, assessing the impacts of land use system on ecological system and supporting land use planning and policy[1,2]. Modeling land use scenario changes and its potential impacts on the structure and function of the ecosystem in the typical regions are regarded as one of the good ways to un-derstand the interactive mechanism between land use system and ecological system[3―10…  相似文献   

基于矩阵模型进行抗荧光干扰的蓝藻原位检测方法     

类成龙  姜玥璐  周进  劳永民  何永红  蔡中华 《湖泊科学》2017,29(5):1265-1273

藻蓝蛋白与叶绿素a作为特征色素常用于表征蓝藻的生物量.藻蓝蛋白与叶绿素a通常用荧光光谱或原位荧光强度检测,但是在实际水体中藻蓝蛋白与叶绿素a的荧光效应相互干扰会影响测量精度,极大限制了该方法的应用.本文根据朗伯比尔定律,利用二阶矩阵模型设计了一套在荧光检测过程中"激发光-发射光"优化抗干扰的波长选择方法,并利用多元线性回归分析建立了两种色素浓度与荧光强度之间的多元校正线性模型,实验验证了所筛选蓝藻荧光分析法中特定激发光和发射光波长的有效性.本研究实现了两种色素检测过程中的成功解耦,可在藻蓝蛋白的原位检测中排除水体中藻蓝蛋白与叶绿素a之间的相互干扰,提高藻蓝蛋白和叶绿素a的原位检测精度,为开发便携式蓝藻检测传感器时的波长选择提供理论基础.  相似文献   

天然胶体的水环境行为     

王沛芳  包天力  胡斌  钱进 《湖泊科学》2021,33(1):28-48

胶体是一种分散相粒子具有特定粒径(通常为1 nm~1μm)的混合物,天然水体中的胶体通常是指水环境中普遍存在,而又符合“胶体”形态定义的物质的总和.因为具有特殊的表面性质以及独特的水动力学特点,天然水体中的胶体被认为是一种重要的污染物载体,尤其在促进重金属类的污染物迁移以及性质转化的过程中具有重要作用.本文归纳总结了水环境研究领域中胶体概念的提出与发展,讨论了现有研究中对胶体的定义与理解,比较了当前几种主要的胶体提取手段的特点.同时,针对胶体在水环境中的环境行为,详细归纳了河湖水体中胶体的物质组成、特征以及相应的检测手段,重点总结了胶体在水环境中对污染物的结合作用、胶体污染物的生物效应、胶体自身的团聚规律以及胶体对污染物迁移的影响机制.本文提出了胶体在水环境中复杂的组成成分与动态变化在胶体研究中的重要性,并对进一步揭示胶体环境效应的研究思路以及方法手段进行了展望.  相似文献   

单纯形定位方法在新疆数字地震台网的测定精度分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

张志斌  金花  王晓飞 《震灾防御技术》2019,14(1):200-209

地震定位是地震学中最基本的问题之一,现阶段大部分采用基于走时的方法。单纯形定位方法作为一种直接搜索类的方法,在新疆测震台网日常地震目录产出中发挥了重要作用。本文采用数值模拟的方法,利用新疆测震台网现有布局,结合“3400”走时表,分析单纯形定位方法在新疆测震台网的测定精度。研究表明,对于新疆测震台网网内浅源地震,单纯形定位方法能够得出较为精确的震中位置,而得出的网外地震震中位置存在一定偏差;初至折射波对震源深度有一定的控制能力,速度模型的准确性对震源深度和发震时刻的测定影响较大。  相似文献   

VARIATION OF THE TRAVEL TIME DIFFERENCE BETWEEN TELESEISMIC PS CONVERTED WAVE AND PP TRANSMITTED WAVE IN FOCAL REGION BEFORE AND AFTER WENCHUAN M_S8.0 EARTHQUAKE          下载免费PDF全文

SONG Chun-yan  SHAO Xue-zhong  MA Jin 《地震地质》2019,41(3):726-742

When P waves from distant earthquakes meet a velocity discontinuity in the earth's crust and upper mantle, they give rise to a series of converted PS waves besides PP refracted waves. It is possible to monitor the variation of the physical properties of the medium in the limited formation space above the transition zone of the seismogenic zone by measuring the time difference between the teleseismic PS converted wave and the first arrival P wave, that is, time-variation Δt_PS=t_PS-t_P. The advantage of this method is that the transition point of the teleseismic source with similar source is relatively stable at the transition interface, and the accuracy of the measured relative time is high, and the change of the medium in a small range of the seismogenic zone above the conversion interface can be monitored. This paper studies the variation of the travel time difference Δt_PS in focal region before and after Wenchuan M_S8.0 earthquake. We select 2001 to 2012 as the research period, use teleseismic waveforms which occurred in the southern region of Sumatra and Hindu Kush area recorded by Sichuan station YZP and JJS. These teleseisms satisfy 5.0 ≤ M ≤ 6.5, and their waveform signal-to-noise ratio is high with clear initial P-wave motion. The epicentral distance of teleseisms is less than 3 degrees. Then we obtain the variation of the travel time difference Δt_PS between teleseismic PS converted wave and PP transmitted wave recorded during the study period in the two stations. The results show that there is a slow increasing trend of Δt_PS before 2006, and an obvious low value process of Δt_PS appeared in the period about 2 years before the Wenchuan earthquake. The maximum decline was about 0.2~0.3s, more than 4~5 times the measurement error. The low value has a certain degree of return about 2~3 months before the earthquake. The change of arrival time difference indicates that the medium is in different states in different periods of seismogenic process. The sharp decrease in Δt_PS from 2006 to January 2008 may be due to the strong disturbance caused by the stress accumulation of the medium. At this stage, the velocity of P wave and S wave increases with the increase of stress, and the increase of S wave velocity will result in the decrease of Δt_PS. The change of Δt_PS is greatly affected by S wave velocity, so Δt_PS appears to decrease rapidly. Regarding the low value that has a certain degree of return about 2~3 months before the Wenchuan earthquake, the possible reason is that the release of stress is much higher than the accumulation of stress in meta-instability stage. At this stage, the velocity of S wave decreases and the decrease of S wave causes Δt_PS to increase. Then, the Wenchuan earthquake of magnitude 8.0 occurred. It is shown that the teleseismic converted wave method in this paper can monitor the variation of medium's wave velocity before large earthquakes, and it has a good prospect in seismic monitoring and worth further experimental study.  相似文献   

互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征研究          下载免费PDF全文

龚放  黄今  白志勇 《地震工程学报》2019,41(1):162-168

为了解决采用Trimble GX 3D地面激光三维扫描仪分析互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征时,未有效模拟地表垂直和水平位移的基本特征,获取的地表破裂位错特征结果不准确的问题。提出新的互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征研究方法,先构建地震地表弹性位错模型,分析互层胶结土正断层的地表三维断裂特征,得到地表在受到走滑、逆冲和张开错动导致的地表错位变化情况;再通过正断层地震地表破裂离心机试验,获得互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征。试验结果说明,所提方法可有效分析互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征,且破裂点在土体模型中部和中下部的裂缝深度分别为22.4 m和33.4 m,裂缝上的破裂点处于土体模型的中下部时,裂缝的深度越深。  相似文献