Modification and discussion of the Green-Ampt model for an evolving wetting profile   总被引：1，自引：0，他引：1  

Qiyong Zhang  Yuzhen Kong 《水文科学杂志》2020,65(12):2072-2082

ABSTRACT

The Green-Ampt (GA) model has been widely used to evaluate soil water infiltration. While a simple piston profile is commonly used, the wetting profile of a soil changes during infiltration and a quarter-ellipse has been found to better describe its evolution. This study aims to improve the GA model and discuss the model parameters when the quarter-ellipse profile is utilized. The soil column is divided into three zones: saturated, transient and dry. The variable γ is introduced to express the ratio of the saturated zone depth to the wetting front depth. A modified GA model is derived via mathematical methods, but an exact solution is difficult to obtain. Therefore, a simplified (SGA) model is developed via a segmented method. Compared with the measured results, the SGA model is more accurate than the traditional model. Finally, the model parameters are discussed and a value of γ = 0.5 is recommended.  相似文献   

云南云龙天池枝角类群落演替对1950s以来人类活动影响信号的识别     

索旗  陈光杰  孔令阳  徐会明  李静  张涛  王露  周起  郑昕 《湖泊科学》2022,34(5):1735-1750

从1950s开始, 云南地区部分湖泊受到了水文调控(如筑坝)和鱼类引入等流域开发活动的直接影响, 湖泊水环境与生态系统结构已出现明显改变. 开展浮游动物群落的长期生态响应评价有助于认识气候波动和人为胁迫的影响模式. 本文选取云龙天池进行了沉积物记录分析, 在重建过去100年环境变化历史的基础上开展了枝角类群落的多指标分析(物种组成、个体大小、生物量等), 进一步结合多变量分析识别了枝角类群落构建的关键驱动因子. 结果显示, 云龙天池在过去100年间经历了明显的水位波动, 约1962年以前水位较低, 1950s起的水文调控(筑坝)导致湖泊水位波动上升, 2006年以来略有下降. 枝角类群落随水位波动呈现由底栖种向浮游种占优转变的模式, 并在2006年以来底栖种略有增加. 总体上, 低水位时期底栖枝角类占优, 高水位时期浮游枝角类占优. 水体营养水平也对枝角类群落产生了较为显著的影响. 在沉积物总氮和有机质通量上升时, 长额象鼻溞(Bosmina longirostris)相对丰度和枝角类浓度都明显上升. 枝角类象鼻溞个体大小表明, 1969年鱼类引入后象鼻溞的壳长、壳刺长度、触角长度显著减小, 反映了鱼类捕食压力上升的影响. 本研究进一步揭示了水文调控和鱼类引入对湖泊环境和生物群落结构的驱动影响. 其中, 1960s以前云龙天池处于自然波动的状态, 湖泊环境和枝角类群落变化主要受气候(如降水、气温)的影响; 1960s以来人类活动的影响强度已经掩盖了气候变化的信号, 成为影响湖泊生态演化轨迹的主要因素. 为了开展有效的湖泊保护与生态治理, 有必要综合评估水文调控、鱼类引入等人类活动对湖泊生态健康的长期影响.  相似文献   

近百年来湖泊有机碳与无机碳埋藏响应流域开发的协同变化——以石林喀斯特地区为例     

王露  陈光杰  黄林培  孔令阳  李蕊  韩桥花  李平  索旗  周起 《湖泊科学》2022,34(5):1751-1764

有机碳和无机碳的流域输出是湖泊碳埋藏的重要驱动因子, 而喀斯特地区无机碳循环具有反应迅速且对人类活动影响敏感的特点. 在流域开发持续增强的背景下, 喀斯特地区湖泊有机碳和无机碳的来源、含量与埋藏通量可能会出现同步变化的协同模式. 本文以云南省石林喀斯特地区流域土地利用类型不同的两个中型湖泊(长湖、月湖)开展对比分析, 通过对沉积物钻孔的土壤侵蚀强度(磁化率)、流域外源输入(C∶N比值)、水动力(粒度)、营养盐(总氮、总磷)、藻类生产力(叶绿素色素)等代用指标的分析, 结合监测数据和历史资料重建了两个湖泊环境变化的近百年历史, 并定量识别了有机碳和无机碳埋藏响应流域开发的变化特征与协同模式. 沉积物磁化率和C∶N比值结果揭示了流域地表侵蚀和外源输入的阶段性特征, 同时总氮和总磷含量记录了长湖和月湖营养水平上升的长期模式. 在流域森林覆被较高(33.43%)的长湖中, 全岩和有机质C∶N比值分别与磁化率信号呈显著正相关(r=0.95和0.89, P＜0.001), 且与无机碳和有机碳含量呈显著负相关(r=-0.94, P＜0.001和r=-0.52, P=0.01), 反映了森林植被退化时流域碳输出的减少对沉积物碳含量的影响. 而在流域耕地覆被为主(60.98%)的月湖中, 全岩和有机质C∶N比值与磁化率信号呈显著负相关(r=-0.54, P＜0.01和r=-0.67, P＜0.001), 且全岩C∶N比值与无机碳含量(P=0.15)无显著关系, 反映了耕作强度的增加可能促进了水体富营养化和内源输入的增强. 在两个湖泊中, 营养水平的上升和内源生产力的增加促进了有机碳含量的快速增加. 进一步分析表明, 近百年来长湖有机碳与无机碳含量变化的同步性明显(r=0.54, P＜0.001)而在月湖中无显著关系(P=0.20, P>0.05). 两个湖泊中沉积通量的变化均与全岩C∶N比值呈显著正相关(r=0.48和0.45, P≤0.001), 且有机碳与无机碳埋藏通量均呈现同步变化的显著特征(r=0.72和0.85, P＜0.001). 其中长湖的无机碳埋藏通量显著高于有机碳埋藏通量, 而月湖的有机碳埋藏通量略高于无机碳埋藏通量, 反映了岩溶地区流域外源输入和水体富营养化的差异性驱动影响. 在流域开发增强的梯度下, 森林退化会降低流域碳输出的负荷, 而农业扩张和水体富营养化会促进藻类生长和内源有机碳的累积. 因此, 流域土地利用和水体营养水平对湖泊无机碳和有机碳埋藏变化的长期轨迹和协同模式产生了重要影响, 对喀斯特地区的碳库评估需要考虑无机碳循环的重要性.  相似文献   

青藏高原东南缘高山湖泊藻类响应气候变化和大气沉降的长期特征     

朱云  陈光杰  孔令阳  李静  陈小林  李平  马欠  周起  黄林培  任雁 《湖泊科学》2023,35(6):2155-2169

高山湖泊远离人类活动直接影响,通常具有面积小、寡营养、食物网单一等特点,对气候变化和营养输入具有较高的敏感性。我国青藏高原东南缘地区氮沉降通量较高、增温幅度显著,已有研究显示该地区可能受湖泊类型、流域特征等影响存在差异性的湖泊响应模式。本研究选择该区域位于树线以下、具有不同水深的3个小型湖泊(盖公错纳、沃迪错、碧沽天池)开展沉积物调查和对比研究,通过钻孔样品测年、理化特征和藻类(硅藻群落、藻类色素)等多指标分析,结合区域气候定量重建和氮沉降等数据收集,评价了过去300年来藻类演替模式的异同特征及湖泊水深的调节作用。结果显示,3个湖泊中硅藻的优势物种与群落组成差异明显。深水型湖泊盖公错纳(最大水深39.4 m)的硅藻群落以浮游种为主(占比达82%),优势种为眼斑小环藻(Pantocsekiolla ocellata)、科曼小环藻(Pantocsekiella comensis);深水型湖泊沃迪错(最大水深20.7 m)的硅藻群落中浮游种和底栖种约各占50%,优势种为眼斑小环藻(Pantocsekiella ocellata)、连结脆杆藻(Saurosira construens);浅水湖...  相似文献   

Season Effects on Subsurface Constructed Wetlands Performance: Role of Radial Oxygen Loss of Phragmites australis     

Qian Wang  Zhenfeng Cao  Yanbiao Hu  Qiang Kong  Fei Xu  Yuanda Du  Congcong Zhao 《洁净——土壤、空气、水》2019,47(8)

  相似文献   

洪水预报中特征值预报的若干数学方法比较   总被引：1，自引：0，他引：1  

李致家  孔祥光 《湖泊科学》1997,9(2):117-122

讨论研究了水文特征值预报的数学方法,统计回归模型、神经网络模型和模糊回归模型。三个计处实例表明如果系统的线性关系较好,统计回归模型的结果最好;如果系统的线民生关系差,神经网络模型的结果最好;如果用于率定模型的资料太短,任何一个模型都不可靠。  相似文献   

Comparative Analysis of Mitochondrial Control Region Sequence from Three Flatfish Species （Pleuronectidae）     

YUJianzhong KONGXiaoyu YUZiniu ZHOULishi 《中国海洋大学学报(英文版)》2005,4(1):80-84

The 5‘-end of the mitochondrial control region sequences of three flatfishes (Pleuronectiformes: Pleuronectidae) were amplified and sequenced. These sequences were compared with those of other three Pleuronectids species retrieved from GenBank. A phylogenetic tree was constructed based on the partial control region sequences. The results of phylogenetic analysis are consistent with those of conventional systematics. Compared to previous studies, the structure of the 5‘-end of mitochondrial control region was analyzed. The terminal associated sequence motif and its complementary motif were identified at the 5‘-end of the sequences. A conserved sequence block, named as CM5‘ d, was identified in the 5‘-end of control region sequences in all Pleuronectids. Another central conserved sequence block, named as CSB-F, was detected in the central conserved blocks.  相似文献   

GOES-9云图资料在热带气旋路径相似预报中的应用     

曾黎明  任燕  孔玉寿 《气象》2005,31(11):19-23

利用1996～1999四年的GMS-5红外云图资料、NCEP资料和〈台风年鉴〉给出的热带气旋资料,以及GOES-9红外云图资料,使用逐步相似法对2004年热带气旋进行了路径预报试验.结果表明,GOES-9资料与GMS-5资料可以融合使用,用云图灰度场结合高度场作相似预报的方法可以实现热带气旋移动路径的定量预报,表现了较好的准确性,具有良好应用前景.  相似文献   

节能温度、供热气象指数及供热参数研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

王保民  张德山  汤庆国  李迅  孔玉斌  张姝丽  杨世燕  陈正洪  胡江林  王志斌 《气象》2005,31(1):72-74

对北京市2001～2002年采暖季的室内外气象一热力试验数据进行科学分析,求出实际条件下不同环境温度、风速、辐射等气象条件下的节能温度,提出了供热气象指数及等级划分标准,推算出总供热量、供回水温度差及通过控制回水温度而知供水温度等供热参数,并已在北京市供热作业中投入应用,为实时供热调度提供了参考依据,是节能、增效、减污的基础。  相似文献   

浙江仙居县漂流旅游的气候影响因素探讨   总被引：5，自引：0，他引：5  

孔邦杰  黄敬峰  朱寿燕 《气象科学》2005,25(4):369-375

采用仙居县漂流旅游项目营业开始迄今的客流量和同期的降水、相对湿度、风速和气温等气象资料对仙居县永安溪漂流的气候影响因素进行了研究。分析了当地的人体舒适度指标,统计了月平均舒适天数,同时探讨了降水和高温的影响,得出适宜的气候条件,计算了各指标的距乎百分率,并与客流变化作对比分析。结果表明：5月和10月气候适宜且旅游流量高;4月、7月和9月也为适宜时段,但客流量少,旅游资源有待进一步挖掘。  相似文献