Quantifying suitable dynamic water levels in marsh wetlands based on hydrodynamic modelling     

Peng Hu  Zefan Yang  Qiande Zhu  Weize Wang  Qin Yang 《水文研究》2021,35(2):e14054

The water level of marsh wetlands is a dominant force controlling the wetland ecosystem function, especially for aquatic habitat. For different species, water level requirements vary in time and space, and therefore ensuring suitable water levels in different periods is crucial for the maintenance of biodiversity in marsh wetlands. Based on hydrodynamic modelling and habitat suitability assessment, we determined suitable dynamic water levels considering aquatic habitat service at different periods in marsh wetlands. The two-dimensional hydrodynamic model was used to simulate the temporal and spatial variation of water level. The habitat suitability for target species at various water levels was evaluated to obtain the fitting curves between Weighted Usable Area (WUA) and water levels. And then suitable water levels throughout the year were proposed according to the fitting curves. Using the Zhalong Wetland (located in northeastern China) as a case study, we confirmed that the proposed MIKE 21 model can successfully be used to simulate the water level process in the wetland. Suitable water levels were identified as being from 143.9–144.2 m for April to May, 144.1–144.3 m for June to September, and 144.3–144.4 m for October to November (before the freezing season). Furthermore, proposed water diversion schemes have been identified which can effectively sustain the proposed dynamic water levels. This study is expected to provide appropriate guidance for the determination of environmental flows and water management strategies in marsh wetlands.  相似文献   

Snowmelt characteristics in a pristine mountain catchment of the Jalovecký Creek,Slovakia, over the last three decades     

Ladislav Holko  Michal Danko  Patrik Sleziak 《水文研究》2021,35(4):e14128

The Jalovecký Creek catchment, Slovakia (area 22.2 km², mean elevation 1500 m a.s.l.), is likely the last big valley complex in the Carpathian Mountains, in which the hydrological cycle is still governed by natural processes. Hydrological research is conducted there since the end of the 1980s. The overall mission of the research is to increase the knowledge about the hydrological cycle in the highest part of the Carpathians. The research agenda, briefly introduced in the first part of this article, is focused on water balance, snow accumulation and melt and runoff formation. Recent analysis of precipitation, discharge, snow cover and isotopic data from period 1989–2018 indicates that hydrological cycle has become more dynamic since 2014. Although several indicators suggest that it could be related to the cold part of the year, direct links with snow storage and the contribution of snowmelt water to catchment runoff were not confirmed. The second part of the article is therefore focused on an analysis of daily cycles in streamflow in March to June 1988–2018 to obtain a deeper insight into the snowmelt process. We describe characteristics of the cycles and examine their variability over the study period. The results indicate that less snow at the lowest elevations (800–1150 m a.s.l.) since 2009 could have influenced the cessation of the cycles in June since 2010. The possible role of the decreased amount of snow at the lowest elevations in changes in runoff characteristics is also suggested by an increase in time lags between maximum discharges during the events and maximum air temperatures preceding discharge maxima measured near the catchment outlet (at 750 m a.s.l.) in spring 2018 compared to springs with a similar number of streamflow cycles in the years 1988, 2000 and 2009. Wavelet analysis did not indicate changes in global power spectra in hourly discharge and air temperature data.  相似文献   

风和径流量对长江口缺氧影响的数值模拟   总被引：1，自引：1，他引：0  

郑静静  刘桂梅  高姗  李云  李志杰 《海洋学报》2018,40(9):1-17

受自然和人类活动的影响，海洋缺氧现象日益严重，威胁着海洋生态环境，海洋缺氧问题已经引起了人们的广泛关注。本文应用区域海洋模式并耦合生态模式，对东海的生态系统进行了数值模拟和分析研究。与观测数据比较显示，该模型能较好地模拟长江口外生态变量的分布趋势。另外本文通过设置不同敏感性实验，探讨风和径流量对长江口底层缺氧现象的影响，结果分析表明，风和径流量对长江口外缺氧区的形成有显著的影响。径流量变化虽然对长江口外缺氧区的季节变化影响并不显著，但是对缺氧区域面积却存在显著的影响。径流量增加，水体层化增强，表层叶绿素浓度增加，最终导致缺氧区域范围扩展；径流量减小，水体层化减弱，表层叶绿素浓度减小，缺氧区域范围缩小。风向和风速的改变不仅影响长江口外缺氧区的季节变化，还影响缺氧区域面积。  相似文献   

基于地学信息图谱的河道、海岸线演变对黄河三角洲景观格局影响研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

李丹  王庆  徐洋  战超  刘现彬  王龙升  崔步礼  于祥  孙晓  王秋贤 《海洋与湖沼》2018,49(6):1220-1229

本文利用1988、1998、2009和2016年四期遥感影像,运用GIS技术,将地学信息图谱的图形思维与景观生态学的定量思维相结合,以距今不同时期的亚三角洲和滨海湿地为研究区,从景观结构和景观演替两个方面探究黄河三角洲河道、海岸线演变对景观格局的影响。结果表明:(1)距今不同时间的河道对黄河三角洲景观结构的影响程度不同,距今时间越长的亚三角洲研究区内耕地占总面积的比例越大且耕地是亚三角洲研究区中的第一优势景观类型。在1855—1889亚三角洲研究区内,除耕地和建筑用地外,其他各类景观占总面积的比例都较小且随时间变化不明显;在1929—1934亚三角洲研究区内,盐田、养殖池占总面积的比例从2009年到2016年增加了近40%,涨幅明显;在1964—1976亚三角洲研究区内,各类景观占总面积的比例趋于平均;在2017至今的亚三角洲研究区内,耕地和光滩占总面积的比例较高,达到24%左右。(2)距今不同时间的海岸线对黄河三角洲景观结构的影响程度也不同,在1855滨海湿地研究区内,耕地占总面积比例为60%左右,而海域占总面积比例接近于0,极差较大;在1934和1974滨海湿地研究区内,光滩、柽柳、碱蓬群落、芦苇、白茅群落占总面积比例随时间变化几乎呈逐渐下降趋势,而建筑用地和盐田、养殖池则呈逐渐上升趋势;2009滨海湿地研究区,河流、人工水域占总面积比例在2009年和2016年均达到32%以上。(3)根据景观类型重心变化特征,分析河道、海岸线演变对景观演替的影响程度,将不同时期亚三角洲和滨海湿地研究区景观演替分为如下几类:亚三角洲人类活动主导型、废弃河道主导型、行水河道主导型、滨海湿地人类活动主导型、废弃海岸主导型、新海岸主导型。  相似文献   

北黄海海底麻坑群形态的定量研究及控制因素   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘晓瑜  冯秀丽  陈义兰  唐秋华  刘乐军  路波  焦鹏飞 《海洋学报》2018,40(3):36-49

本文基于高分辨率多波束水深数据和反向散射强度数据，对北黄海海底麻坑群的形态参数进行定量研究，结合水深、地形坡度和后向散射强度的变化准确界定了麻坑的轮廓，识别出圆形、椭圆形、拉长型麻坑共282个，并在ArcGIS软件中对其形态参数进行了分析计算，麻坑的平均长轴1.36 km，短轴0.78 km，直径0.94 km，面积0.88 km2，平均周长3.82 km，长宽比1.83，深度0.3~2.5 m，平均面积密集度13%，麻坑的剖面形态有麻坑边缘凹陷、中部有明显凸起（W1型），麻坑边缘凹陷、中部略凸起（W2型），麻坑中部单纯凹陷（V型），分别集中分布在麻坑群的北部、南部、西部。麻坑的平面规模大、深度小的原因与地层中形成麻坑的游离气体浓度较小有关，也可能受到了地震、海啸等外力的诱发。麻坑的长轴优势走向为ENE-WSW、NNE-SSW，底流对其形状的塑造起了较大作用，部分麻坑成串排列，形成串珠状的麻坑链，其排列方式受到海底古河道、古潟湖等沉积地层结构的控制。海底麻坑群发育区反向散射强度为-60~-71 dB，麻坑内部较麻坑外部平均高5 dB，可能为麻坑内部气体泄漏引起海底沉积物被剥蚀后残留下的粗颗粒物质或海底生物活动留下的遗迹导致的。  相似文献   

潮流界以下河段航道整治水位确定方法研究——以长江江阴以下河段为例     

徐元  贾雨少 《海洋工程》2018,36(2):64-72

在总结分析现有整治水位确定方法的基础上,根据潮流界以下河段的水沙运动特性,本文提出一种基于输沙能力的航道整治水位确定方法。考虑上游来水、下游潮汐为独立事件,统计潮流界以下河段上游来水、下游潮汐不同等级组合出现的频率,采用数学模型计算相应组合下河段沿程的潮位、流速过程,以流速四次方代表水流的输沙能力,统计不同潮位等级对应的综合净输沙能力,确定最大综合净输沙能力对应的水位为(最优)航道整治水位。以长江下游白茆沙水道和福姜沙水道为例,计算了所在河段的航道整治水位,并探讨了起动流速对整治水位计算的影响和最高整治水位概念对工程的意义。  相似文献   

莱州湾表层沉积物粒度和黏土矿物分布特征与运移趋势分析     

冯利  冯秀丽  宋湦  肖晓  田动会 《海洋科学》2018,42(2):1-9

运用粒度参数分析、黏土矿物含量分析、Flemming三角图示法和Gao-Collins二维的"粒度趋势分析"等方法,对采自莱州湾海域的表层沉积物样品和黏土矿物样品进行分析,了解了该研究区域的沉积环境及沉积物的运移趋势。研究区由岸向海沉积物类型大致依次为砂-粉砂质砂-砂质粉砂-粉砂-黏土质粉砂,并且研究区表层沉积物在近岸区域呈现较为明显的平行岸线的条带状特征;同时沉积物的平均粒径、分选系数、偏态、峰态等粒度参数也呈现出良好的正相关性或负相关性;研究区黏土矿物为伊利石、蒙脱石、绿泥石、高岭石,除伊利石分布大致为黄河三角洲近岸低,向研究区东北方向逐渐升高外,其余的黏土矿物都表现出了近岸高,远海低的分布特征,且主要物源为黄河物质输入。Flemming三角图研究区所有采样点大部分分布在Ⅱ区,少部分分布在Ⅲ区,说明研究区整体水动力较强;采样点在A—E区均有分布,但在C、D两区分布最多,说明研究区沉积物粒径较集中。研究区表层沉积物整体呈由岸向海输运的趋势,具体来看,黄河沉积物入海后向北、向东、向南运移,研究区内沉积物的来源是黄河输沙以及周围入海的小河流的输沙和沿岸冲刷的物质。  相似文献   

东太平洋海隆13°N表层含金属沉积物物质组成与元素赋存状态     

荣坤波  曾志刚  武力  李康 《海洋科学》2018,42(7):70-79

为了解不同类型含金属沉积物在物质组成和元素赋存状态的差异,对东太平洋海隆13°N洋中脊两侧表层含金属沉积物(站号:E271和E53)进行了矿物学、地球化学分析,顺序提取实验,并与前人对轴部表层沉积物(站号:17A-EPR-TVG1)的研究结果作了对比分析。研究结果表明, E271和E53是远端含金属沉积物,由非浮力热液羽状流中颗粒物沉降所形成的;17A-EPR-TVG1沉积物是近喷口含金属沉积物,由黑烟囱或者热液硫化物丘状体崩塌、堆积,或者由热液羽状流中Fe-Mn氧化物和硫化物快速沉淀而形成的,近喷口沉积物比远端沉积物更富集Fe、Cu和Zn等元素。元素在两种含金属沉积物中的赋存状态基本相同,除了Fe,Cu,Zn,Mo和稀土元素(REE)等元素在远端沉积物中主要存在于Fe-Mn氧化物相,在近喷口沉积物中主要在残留相中。远端沉积物中REE页岩标准化配分模式与海水相似,表明REE主要来自海水,而近喷口沉积物中REE配分模式与热液流体相似,说明REE以高温热液流体来源为主。相关研究结果加深了对热液沉积作用研究的认识。  相似文献   

山东蓬莱地区侯格庄金矿床流体包裹体特征          下载免费PDF全文

王勇军  沈立军  朱裕振  黄鑫  徐昌  田明禛 《山东国土资源》2018,34(3)

侯格庄金矿床位于胶东栖(霞)-蓬(莱)金成矿带大柳行金矿田东南部。该文采用包裹体显微测温方法对金矿石中石英矿物内残留的流体包裹体进行研究,总结了金矿石石英矿物中的流体包裹体特征,并对该矿床成矿流体来源、矿床成因进行了研究。研究表明,该矿床石英矿物中流体包裹体以纯液包裹体为主,次为H_2O-CO_2气液两相包裹体及H_2O-CO_2三相包裹体,未见含子矿物包裹体。均一温度在109~396℃,盐度在2.9~22.44wt%NaCl,密度在0.64~1.06g/cm~3之间,估算成矿压力为128~340MPa,成矿深度约4.4~11.6km。该矿床至少经历了2个矿化期次,成矿流体为中低温、低盐度、低密度流体,流体来源于天水与岩浆水的混合产物,属中低温、中浅成热液矿床。  相似文献   

成武县土地利用时空变化与水系因子的关系研究          下载免费PDF全文

徐增江 《山东国土资源》2018,34(3)

成武县位于鲁西南黄河冲积平原区,水系发达,地表水资源丰富。为了分析地表水系对成武县土地利用时空变化和空间格局的影响,该文基于不同时期的遥感影像,结合实地调查和专家意见,提取区域土地利用现状图;运用DEM地表水文分析提取河流汇流累积量、水流长度、河流网络等,根据流量选取了河网。以河流为中心向两侧作缓冲区,与土地利用现状图进行空间分析,得到不同距离缓冲区内的土地利用结构。与全区域土地利用结构对比,分析不同时期在相同的缓冲区域内土地利用特征和变化,总结土地结构变化规律,结合100m,200m,300m,400m,500m,750m,1000m不同的缓冲区;通过对比各种土地利用类型在不同距离缓冲区的时空变化,从而分析水系因子对不同土地类型时空变化的影响。结果表明,不同距离缓冲区内土地利用结构不同,随着缓冲区范围的增加,耕地、建设用地、林地、园地呈现不同的变化趋势与特点,水系因子对成武县不同土地利用方式影响程度不同,水系因素对成武县土地利用空间分异有明显影响。  相似文献