GIS Spatial-Temporal Modeling of Water Systems in Greater Toronto Area, Canada   总被引：2，自引：0，他引：2  

ChengQiuming ZhangGeorge LuCindy KoConnie 《中国地质大学学报(英文版)》2004,15(3):275-282

Modeling landscape with high-resolution digital elevation model (DEM) in a geographic information system can provide essential morphological and structural information for modeling surface processes such as geomorphologic process and water systems. This paper introduces several DEM-based spatial analysis processes applied to characterize spatial distribution and their interactions of ground and surface water systems in the Greater Toronto Area (GTA), Canada. The stream networks and drainage basin systems were derived from the DEM with 30 m resolution and the regularities of the surface stream and drainage patterns were modeled from a statistical/multifractal point of view. Together with the elevation and slope of topography, other attributes defmed from modeling the stream system, and drainage networks were used to associate geological, hydrological and topographical features to water flow in river systems and the spatial locations of artesian aquifers in the study area. Stream flow data derived from daily flow measurements recorded at river gauging stations for multi-year period were decomposed into “drainage-area dependent“ and “drainage-area independent“ flow components by two-step “frequency“ and “spatial“ analysis processes. The latter component was further demonstrated to relate most likely to the ground water discharge. An independent analysis was conducted to model the distribution of aquifers with information derived from the records of water wells. The focus was given on quantification of the likelihood of ground water discharge to river and ponds through flowing wells, springs and seepages. It has been shown that the Oak Ridges Moraine (ORM) is a unique glacial deposit that serves as a recharge layer and that the aquifers in the ORM underlain by Hilton Tills and later deposits exposed near the steep slope zone of the ridges of ORM provide significant discharge to the surface water systems (river flow and ponds) through flowing wells, springs and seepages. Various statistics (cross- and auto-correlation coefficients, fractal R/S exponent) were used in conjunction with GIS to demonstrate the influence of land types, topography and geometry of drainage basins on short- and long-term persistence of river flows as well as responding time to precipitation events. The current study has provided not only insight in understanding the interaction of water systems in the GTA, but also a base for further establishment of an on-line GIS system for predicting spatial-temporal changes of river flow and groundwater level in the GTA.  相似文献   

神秘的海上绿球     

姜周熙 《海洋世界》2015,(4):68-69

<正>2014年的9月,在悉尼的迪怀海滩上出现了大量神秘的绿色"海藻蛋",其完美的形状以及极具生命力的绿色使当地人相当惊讶,他们称此前从未见过这种神秘生物,捏起来软软的,很有生命力,它们抱团的原因可能是防止自己被鱼吃掉。有人猜想这就是毬藻,世界上唯一一种球形绿藻,刚毛藻科,球藻属,生长在北半球,以作为日本北海道著名淡水湖——阿寒湖的纪念物而闻名,俗称为"海藻球"。细丝状的个体在某些情况下会形成绿色球状集合  相似文献   

2012-2016年调水调沙对黄河口海域大型底栖动物群落结构的影响     

李少文  李凡  宋秀凯  张明亮 《海洋学报(英文版)》2020,39(10):120-128

为了明确黄河调水调沙对河口海域大型底栖动物群落结构的影响，本研究于2012至2016年调水调沙后进行了大型底栖动物样品的采集工作。整个研究时期共鉴定出大型底栖动物7门138种，生物量和丰度2012年显著高于2016年，生物量年间无显著差异；研究时期内优势种以小型多毛类为主，鲜见软体动物、节肢动物和棘皮动物，其中2016年优势种全部为小个体多毛类；MDS显示，随时间的推移距河口不同距离梯度的大型底栖动物逐渐演变为相同的群落结构，且Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数呈下降趋势；CCA显示研究海域主要底栖动物种类的生态需求为高中值粒径、低溶解氧、pH、黏土和硫化物含量。本研究推测调水调沙工程一定程度上影响了底层生物群落结构，特别是研究海域的A断面。  相似文献   

胶莱盆地东缘早白垩世莱阳群沉积序列及岩相古地理   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

任天龙 《山东国土资源》2019,35(7)

胶莱盆地东缘早白垩世早期莱阳群沉积体现了湖盆由开始形成—鼎盛—萎缩消亡的全过程,发育由冲洪积相—湖相—三角洲相—河流相沉积的完整序列,且由东至西,由湖相到河流相逐渐过渡;古水流方向显示莱阳期盆地中心位于朱吴断裂、海阳断裂带之间,以断裂带为界,以西水流方向大致为由NW至SE向,以东水流方向则为由SE至NW向;早白垩世早期莱阳期盆地的形成与演化明显受区域性牟(平)-即(墨)断裂带活动所控制。  相似文献   

长江口扁担沙动力地貌变化过程研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

何钰滢  戴志军  楼亚颖  王杰 《海洋学报》2020,42(5):104-116

河口浅滩不仅为人类提供宝贵湿地资源，而且是调控河势演变的重要因素。研究河口浅滩动力地貌演变规律对航道整治、湿地生态开发及岸堤防护等具有重要价值。本文利用最近150多年的长江口历史海图资料、实测水深与水文泥沙数据，分析长江口南支最大的浅滩—扁担沙动力地貌演变格局及其变化机制。结果表明:(1) 1860?2016年期间，扁担沙反复历经淤积?冲刷?淤积，浅滩由最初水下阴滩发育出露而形成纺锤状沙体，随后演变为细长扁担状，沙尾切滩成爪状沙体，下扁担沙则伴随爪状缝隙被不断填充而淤长；(2)自1954年洪水到目前，扁担沙?2 m、?5 m等深线包络的面积与体积整体上均呈现增长态势，其中面积年均增长率分别为0.88 km2/a和0.81 km2/a，体积年均增长率分别为1.3×106 m3/a和5×106 m3/a；扁担沙浅滩在不同时期冲淤变化不同，其中1998年出现大幅度冲刷，平均冲刷厚度达到1.4 m；(3)扁担沙体积变化和长江入海泥沙的增减无直接联系，但与入海径流量的变化密切相关；(4)白茆沙“南强北弱”的河势、南北港分流工程以及东风西沙水库的建立导致扁担沙向北推移。  相似文献   

不同形态海湾的水底平衡剖面研究     

苏文亮  邹志利  张庆民 《海洋学报》2020,42(5):128-138

研究海湾平衡剖面对理解海湾地貌演变具有重要意义。本文给出了收缩型、扩张型和矩形3种典型海湾平面形态对平衡剖面的影响。建立了海湾长度远小于潮汐波长的短尺度海湾的平衡剖面和对应的时均悬沙浓度的解析解。采用水深平均的水动力方程、泥沙输移方程和地形演变方程的耦合模型对以上3种类型海湾的平衡剖面进行了数值模拟，得到了这3种类型海湾的水面、流速、时均悬沙浓度和平衡剖面的计算结果，并利用水面数值结果确定了海湾水面解析解所含的一个待定常数。研究结果给出了3种不同海湾平面形态所对应的平衡剖面形态:矩形海湾对应斜坡型；收缩型海湾对应下凹型；扩张型海湾对应上凸型。所得海湾平衡剖面和时均悬沙浓度的解析解与数值解一致。  相似文献   

冰盖下矩形河道的综合糙率          下载免费PDF全文

陈刚  张玉蓉  周密  顾世祥 《水科学进展》2016,27(2):290-298

综合糙率是采用曼宁公式确定河道水位和流量关系的关键参数。在河道冰封期,冰盖的出现增加了流动的阻力,明流条件下确定的综合糙率不再适用,需要重新估算。基于Einstein阻力划分过流断面的原理,冰盖下矩形河道的过水断面可划分为冰盖区、河床区和边壁区。根据总流的连续性方程,在确定各分区糙率系数、水力半径和断面面积的基础上,提出了冰盖下矩形河道综合糙率的计算公式。采用已有的试验水槽测量数据和天然河道实测资料对公式进行了验证,结果表明:公式计算的综合糙率与实测值吻合较好,与Einstein公式和Sabaneev公式相比,计算精度更高;对于冰封水流,宽浅河道采用分区水深代替水力半径进行简化计算的条件有别于明渠水流,在宽深比大于20时,计算结果才满足精度要求。  相似文献   

基于挟沙力的三峡水库泥沙淤积形态分析          下载免费PDF全文

李文杰  李娜  杨胜发  王涛 《水科学进展》2016,27(5):726-734

三峡水库蓄水运用后,泥沙淤积主要分布在常年库区的宽谷和弯道,峡谷则无累积性淤积。基于实测资料计算了三峡成库前（2001年）和成库后（2003-2011年）的挟沙力,结果表明挟沙力随着不同运行阶段坝前水位的抬高而逐步降低,宽谷河段降低幅度较大,峡谷河段降低幅度较小,泥沙淤积比率逐步增大。宽谷河段挟沙力普遍降至含沙量以下而发生淤积,峡谷河段挟沙力仍大于含沙量而无累积性淤积。流量越大,宽谷河段的挟沙力越小于含沙量,而峡谷河段的挟沙力越大于含沙量,表明宽谷河段淤积主要发生在汛期,而峡谷河段汛期以冲刷为主。由于细颗粒泥沙絮凝沉降以及黏性淤积物难以冲刷,恢复饱和系数淤积取1、冲刷取0.01得到的沿程淤积量计算值与实测值吻合较好。弯道河段计算的淤积量与实测值差异较大,表明弯道河段二维特征明显,利用一维的挟沙力计算淤积量不能适用。  相似文献   

长江河口北槽河道悬沙絮团特性及其影响因素研究     

朱文武  李九发  姚弘毅  张晓鹤 《海洋学报》2016,38(3):88-97

利用多种先进室内外测量仪器进行河口现场观测和室内电镜扫描获得相关资料,对长江河口北槽河道细颗粒泥沙絮凝的水沙环境、絮团的微观形态结构、絮团的粒径组成及其主要影响因素进行了综合分析和讨论。结果表明,北槽河道具有非常适宜细颗粒泥沙絮凝的潮流、盐度、含沙量和悬沙颗粒粒径等基本环境条件。北槽河道悬沙絮团形态多样,主要包括松散状絮团、蜂窝状絮团和密实状絮团。絮团主要由细粉砂和黏土类细颗粒泥沙组成,表面多粗糙不平,结构或密或疏。絮团粒径变化与潮周期动力过程密切相关,具有周期性变化特征。涨、落憩时絮团粒径较大,涨、落急时絮团粒径较小。絮团粒径涨憩大于落憩,小潮大于大潮。垂向上,絮团粒径由表层至底层逐渐增大。周期性潮流流速对北槽河道悬沙絮团粒径变化起到了控制作用。北槽细颗粒泥沙絮凝作用,是导致疏浚航道发生回淤的主要原因之一。  相似文献   

日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)秋繁仔虾形态表型与抗流性能间的相关性   总被引：1，自引：1，他引：0  

王志铮  朱海军  任夙艺  斯烈钢  祝本强 《海洋与湖沼》2016,47(2):360-368

于水温(18.0±1.0)°C、盐度20、pH 8.1±0.2条件下,以水流为胁迫因子(时长1min),以日本囊对虾秋繁同生群仔虾[总长(7.643±0.639)mm]为实验对象,以溢水口(实验初始时刻仔虾放置处)为起点,按等距离间距法将自制的水流测定装置(总长1m)依次划分为A(0—25cm)、B(25—50cm)、C(50—75cm)、D(75—100cm)和E(100cm)等五个区段,在确认实验终了时刻分布于A区段内仔虾数量占实验仔虾总数5%的水流速度为0.823cm/s后,以此为实验流速,借助显微扫描像素测量技术和多元分析方法定量研究了A、B、C、D、E实验群体(依次为实验终止时刻分布于A、B、C、D、E区段内的仔虾)个体间形态比例性状间的差异。结果表明:(1)在所涉15项形态测量指标中,各实验群体间均无显著差异(P0.05)的形态性状共计8项,依次为X_4(眼径)、X_5(头胸甲长)、X_6(头胸甲高)、X_7(第一腹节长)、X_8(第二腹节长)、X_9(第三腹节长)、X_~(10)(第四腹节长)和X_14(腹节高);(2)在所涉17项形态比例指标中,实验群体间均无显著差异(P0.05)的形态比例性状共计7项,依次为C_2(额剑长/总长)、C_9(第五腹节长/总长)、C_(10)(尾节长/总长)、C_(11)(尾扇长/总长)、C_(15)(头胸甲高/头胸甲长)、C_(16)(腹节高/第一腹节长)和C_(17)(尾节高/尾节长);(3)经主成分分析,提取到的5个特征值均大于1的主成分,累计贡献率达80.795%,其中第1主成分39.561%,其载荷绝对值大于0.5的主要影响变量占形态比例性状总数的47.059%;(4)将A实验群体定义为水流胁迫处理选留群,B、C、D、E实验群体统归为水流胁迫处理淘汰群。采用逐步判别法,以判别贡献率较大的C_1(第一触角柄长/总长)、C3(眼径/总长)、C7(第三腹节长/总长)、C13(额剑长/头胸甲长)为自变量,所建的Fisher分类函数方程组可较清晰地区分淘汰群和选留群个体,其中选留群的判别准确率P_1、P_2分别为98%和84.85%,淘汰群的判别准确率P_1、P_2分别为82.25%和97.63%,两者综合判别准确率为90.12%。综上可知,借助形态表型分型可实现日本囊对虾仔虾不同抗流性能群体间的筛选。  相似文献