上海城市降雨径流污染时空分布与初始冲刷效应

选取上海市中心城区典型功能区监测降雨事件,研究降雨径流污染时空变化及初始冲刷效应。研究表明,上海中心城区路面径流主要污染物为TSS和CODCr,超出国家地表水Ⅴ类标准四倍多;总磷超出Ⅴ类水质标准两倍以上,氮素营养盐也有不同程度的污染。污染物含量在不同功能区之间显示出相似的分布趋势,交通区明显高于其他区域,其次为商业区和工业区,居民区情况较为良好。降雨强度是影响初始冲刷效应的主要因素,强度较大的降雨冲刷效应较为明显;不同功能区之间,商业区初始冲刷效应较强,其次为居民区和工业区,交通区冲刷强度较弱;TSS和CODCr在商业区和工业区冲刷强度要大于氮磷污染物质;而在交通区和居民区分异特征不明显。     

上海旱地农田氮磷随地表径流流失研究

选择上海宝山罗店镇具有代表性的旱地蔬菜农田生态系统，从2004年3月到8月的近半年时间里，通过对径流及径流中侵蚀泥沙的氮磷流失情况的连续监测，研究了旱地农田施肥与氮磷流失污染之间的关系，探讨了农田氮磷的迁移特征及环境效应，主要结果表明：当季施用化肥的地表径流总流失量，总氮为32．77kg/hm^2，总磷为8．1kg／hm^2，随径流排出农田的氮素中有37．7％是当季施用的氮素化肥，磷素中有26．9％是当季施用的磷素化肥；从过量施肥与环境污染之间的“因”与“果”来看，减量15％施肥区相比常规施肥区的茄子的产量减少2．7％，但是其污染负荷却减少了13．4％，表明在化肥利用的有效性上或增施化肥与控制环境污染之间，应该寻找一个最佳的平衡点。     

基于雨洪综合管理的上海临港新城降雨径流水文模拟

针对当前城市严峻的雨洪生态环境问题,在多目标雨洪控制利用的视角下,确定了径流削减、洪涝控制、水质保障、雨水资源化利用的雨洪综合管理体系.基于GIS平台,结合上海市临港新城总体规划愿景,建设研究区雨洪综合管理GIS数据库.在两级集水区层面,对研究区未来的地表径流产流、洪水与内涝淹没、径流污染负荷进行了空间模拟,进而判别出研究区的径流削减重点控制区域、洪水与内涝高危区域、水质保障重点控制区域,并通过雨水资源化利用需求分析,确定了研究区雨水回收利用重点区域的雨水存储设施建设规模.结果表明:1)LEED标准降雨事件下,开发后相比开发前,研究区径流产流总量增加了637 776.87 m3 (23.44％);两级集水区中,径流削减重点控制区域分别占研究区总面积的43.10％、55.05％.2)研究区分别有10.61％、26.98％的用地存在较高的洪水和暴雨内涝风险.3)WQv标准降雨事件下,研究区NHa-N、TP、TSS 3种污染物的总负荷量分别达2.27 t、1.03 t、797.33 t;两级集水区中,水质保障重点控制区域分别占研究区总面积的39.24％、18.52％.本研究可为后续的城市雨洪综合管理提供依据,对城市水资源的可持续发展具有重要意义.     

基于栅格的分布式降雨径流模拟系统及应用

研制了一套基于栅格的分布式降雨径流模拟系统,利用流域地形、土壤、土地利用等空间数据和水文气象数据,可以进行流域特征提取、空间数据内插、降雨径流模拟及计算结果的三维动态显示和统计。通过在黄土岭流域的应用,说明该系统具有较好的模拟降雨径流过程的能力,而且使用方便。     

基于径流分类的流域降雨-径流过程动态神经网络建模

利用聚类分析,将径流序列分为不同类型的子径流序列,对这些子序列建立神经网络模型,采用Elman动态神经网络对沂沭河流域上游临沂子流域日径流量进行预测分析,通过与不加分类的总体神经网络的模拟结果进行对比分析。确定性系数、相关系数、平均相对误差和平均相对均方根误差4个统计指数及流域径流过程线和次洪误差分析结果都表明：Elman动态神经网络能够对日径流量进行较好模拟,但基于径流分类的降雨-径流模型表现出更优良性能,能较大程度提高径流模拟精度。     

坡地土壤氮素与降雨、径流的相互作用机理及模型

坡地土壤氮素径流损失表现为两种形式 ,溶解于径流中的矿质氮随径流液流失 ,吸附于泥沙颗粒表面以无机态和以有机质形式存在的氮素。坡地土壤氮素流失过程实际上是表层土壤氮素与降雨、径流相互作用的过程 ,土壤氮素流失的多少主要受相互作用的限制。从分析土壤与降雨、径流相互作用入手 ,分析了土壤氮素与降雨、径流相互作用过程及机理 ,并对相互作用模型进行探讨。     

降雨变化对东江流域径流的影响模拟分析

降雨变化对流域水文过程的影响是地理与环境科学领域关注的热点。应用流域水文模型HSPF建立了东江流域的径流模拟模型,并结合日降雨随机模拟模型,分析了降雨的长期变化对流域径流的影响。结果表明,降雨对东江流域的径流影响显著,径流量随降雨量均值与降雨量变差系数的增减而增减;相同的降雨量均值变化幅度条件下,径流增减的变化幅度相近;降雨量变差系数增加对径流的影响大于降雨量变差系数减小的影响,降雨强度的变化是影响径流量的重要因素,降雨量变化剧烈时,产生的径流更多;在同等的变化幅度内,降雨量均值变化对径流量的影响大于降雨量变差系数;由降雨情景变化引起的月径流的变化在6~8月最为明显。     

黄土丘陵沟壑区极端降雨事件及其对径流泥沙的影响

半干旱黄土丘陵沟壑区是我国水土流失的重灾区。在全球气候变化的大背景下,极端降雨事件时有发生,加重了区域水土流失防治的难度。因此,科学界定极端降雨事件、进而探讨其发生规律及其对径流侵蚀的影响尤为重要。通过整理定西市安家沟流域(35°35′N,104°39′E)17年的降水和径流侵蚀数据进行统计分析。以降雨量和最大30min雨强为指标,采用世界气象组织的标准划分了极端降雨事件。结果发现:(1)研究区内极端次降雨事件的雨量和雨强的临界值分别为40.11mm和0.55mm/min,次降雨量的多年平均值为18.87mm。17年间共发生12次极端事件,5月、7月、8月份的发生概率分别为16.67%、50%和33.33%。因此最佳防治时间段为7、8月份。(2)聚类分析表明极端降雨事件可分为三类:降雨量和雨强都大于临界值,占25%;降雨量大于临界值,而雨强小于临界值,占41.67%;雨强大于临界值,降雨量大于多年平均值而小于临界值,占33.33%。(3)在极端降雨事件作用下,径流系数和侵蚀模数要比对应的多年平均值高。总体而言,降雨量和雨强都很高的极端事件的破坏性最强,但高历时低雨强的极端事件所产生的破坏也不容低估。(4)沙棘林在生长演替的过程中显著增强了抵御土壤侵蚀的能力,对极端降雨事件有很好的防治作用。抵御极端降雨最弱的是坡耕地,主要是由于受到坡度大、植被覆盖率低以及人为干扰等因素的影响。     

我国水环境非点源污染研究与展望

剖析土地利用方式与污染负荷之间的内在联系是非点源污染研究的基本出发点，采用大区域调查分析与小区实测相结合，引入新技术，并进行模型化研究。今后应完善非点源污染总量控制与排污权交易工作，开发非点源污染信息系统与专家系统，加强人工模拟实验研究，开展污染控制、管理对策研究。     

自然降雨条件下不同生态措施坡地的径流数值模拟

从动量定理和水量平衡原理出发,以Saint Venant方程为基础推导出自然降雨条件下不同生态措施(即同时考虑变雨强、降雨动量和不同生态措施影响下的坡地径流过程)坡地的径流基本方程。在考虑一般问题定解条件的基础上,采用Preissmann隐式格式对模型进行数值求解。利用3个处理(裸地、百喜草覆盖和百喜草+果树覆盖)、5组实测资料(不同雨型)对模型进行了验证,结果表明3个处理的计算值与实测值的平均相对误差分别为:14.97%、13.59%、15.15%,说明模型的计算结果是可靠的,对于模拟预测自然降雨条件下不同生态措施坡地径流过程是可行的。     

闽江福州段支流污染负荷研究

借助地理信息系统对闽江福州段进行流域划分,通过污染源数据的调查和分析,在流域层面上进行了污染负荷研究．研究以COD、NH3-N为主要指标,计算各子流域污染负荷,并确定其主要来源和比例关系．结果表明：闽江流域福州段COD入河总量为9371．75t,NH3-N入河总量为992．63t,工业源与城镇生活源是主要污染源．市区内...     

闽江福州段支流污染负荷研究

借助地理信息系统对闽江福州段进行流域划分,通过污染源数据的调查和分析,在流域层面上进行了污染负荷研究．研究以COD、NH3-N为主要指标,计算各子流域污染负荷,并确定其主要来源和比例关系．结果表明：闽江流域福州段COD入河总量为9371．75t,NH3-N入河总量为992．63t,工业源与城镇生活源是主要污染源．市区内河是污染最严重的子流域,COD、NH3-N的入河量占流域总负荷的34。4％与61．3％．市区内河、闽江干流北港段、磨溪等流域水体受到各种点源污染的影响,而梅溪干流、大樟溪干流等流域水体则主要受到非点源污染的影响．     

石家庄市地表水源氮、磷污染分布特征

氮、磷物质的输入是造成地表水源富营养化的主要原因,研究氮、磷污染分布特征对于了解其来源及其流失规律具有重要意义。笔者对石家庄市地表水源现状及环境背景水质进行了调查和分析,结果表明：岗南水库氮、磷污染丰水期比枯水期重;氮、磷元素形态及其流失形式均表现为非点源污染特征;汛期洪水输入是岗南水库氮、磷污染物的主要来源方式。     

福州市区居民环城游憩偏好研究

随着福州环城游憩带发展日趋成熟,福州市区居民的环城游憩需求也日益旺盛,其游憩偏好在很大程度上决定了福州环城游憩带游憩功能的发挥.文章采用问卷调查的方法,从游憩形式、游憩吸引物及游憩区位3个方面分析了福州市区居民的环城游憩偏好特征及影响因素,并结合市区居民的环城游现状,为福州环城游憩带的发展提出合理化的建议.     

海岸带陆源非点源污染研究进展

海岸带是人类活动的集中区和环境变化的敏感区,受气候变化与人类活动因素的影响,其环境和生态极易遭受扰动而恶化。改革开放以来,随着我国东部沿海地区工业化、城市化的迅速发展,海岸带陆源污染问题日益突出,已对该区域的环境质量和生态安全构成了严重威胁。非点源污染是海岸带河口及近海水体陆源污染的重要方面,在很多区域,非点源污染甚至已超过点源污染而成为河口和近岸海域水体污染的主要原因,在这种背景下,加强海岸带陆源非点源污染研究,意义非常重大。本文在概述非点源污染基本特征及其国内外研究现状的基础上,重点阐述了海岸带陆源非点源污染的研究进展,并指出了研究的不足之处,进而,提出了当前及未来时期需重点研究的内容以及需要注意的问题。     

福州市城市生态系统健康动态评价

在构建了健康评价指标体系的基础上,采用基于熵值的赋权法来确定指标权重,通过借助相对隶属度概念对福州1995—2006年城市生态系统健康动态综合评价与比较分析,结果表明：福州城市生态系统健康状况不断好转,分别经历了由不健康到亚健康,并由亚健康状态上升到较健康的转变过程;其中活力、组织结构与恢复力3大要素对推动健康发展有较大贡献,而服务功能和人类健康水平虽然有好转但贡献作用较小,为今后福州城市生态系统健康管理的优先发展要素。