河流水质的灰色预测模型

本文应用灰色预测理认所建立的河流水质主要污染物溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、砷化物的普通ＧＭ（Ａ，１）和新息ＧＭ（１，１）预测模型均经三种方法检验合格，可利用所建立模型对未来时间的河流水质进行预测。     

干旱地区河流动态水质模型研究

依据干旱地区河流水文、水力特性,合理简化对流扩散方程,给出瞬时突然排污条件下的动态解析解.建立了有干旱地区特点的、含有碳化BOD₅、氨氮和溶解氧三水质要素的河流水质模型,推导出水质模拟矩阵,并应用于新疆乌鲁木齐地区水磨河动态水质模拟计算.     

河流水质时空变化及其受土地利用影响的研究——以深圳市主要河流为例

从深圳市的现实研究需求出发,在对地表水体主要水质指标因子分析的基础上,研究了深圳市境内五个集雨面积大于100 km2的河流近10年的水质时空变化特征。然后结合5个流域的土地利用详查数据,应用统计分析和空间分析方法论证了流域内土地利用类型与河流水质关键指标之间的相关关系。研究结果表明,从1996-2004年深圳市5个主要河流的有机物污染程度有不断增加的趋势,不同时间段内5个流域的耕地、园地和建设用地的数量对相应河流水质的有机物污染有明显的正效影响作用。因此为了制定和实施合理的水环境保护对策,需要对流域内土地利用结构进行优化调整,以期构建流域尺度上水土资源协调发展的可行预案。     

河流水质时间序列暂态成分分析

应用时间序列的理论和分析方法,对湖南省湘江湘潭站化学耗氧量浓度年均值序列中隐含的暂态成分进行了分析,探讨了暂态成分的互存关系。实例计算表明：文中所应用的方法对识别人为或自然因素引起的水质时间序中的暂态成分和预测河流水质变化具有实际意义。     

乌鲁木齐河流域地表水与地下水转化及水质演变

乌鲁木齐河流域在自然条件下具有干旱区内陆河所特有的垂直分带规律，为水资源转化创造了条件。水资源在转化和开发利用过程中，其矿化度和水化学组成都深深打上了自然和人为活动影响的烙印。乌鲁木齐河虽然流短水，但天然水质的垂直变化明显。流域地表水和地下水矿化度较低，大都不超过１ｇ／ｌ，是优良的供水水源。集中、频繁的人为活动对水质有较大影响，但绝大多数地区水的污染物质含量不超标。     

河流地貌演化研究进展

本文基于近年来全球河流地貌演化的研究实例及新进展,介绍了主要的研究载体与思路,讨论了河流地貌演化事件背后的地质、环境意义。沉积学、地貌学、物源分析、低温热年代学等是解决河流地貌演化问题的重要工具。沉积学记录着河流演化的一手资料,同时,沉积物定年技术的发展为揭示河流演化过程提供了高精度的时间约束。地貌指数研究是根据河流剖面形态与流域特征等揭示河流及区域地貌演化过程的研究手段,在恢复基岩隆升历史,定义地貌演化状态和判断分水岭迁移等方面具有优势。基于碎屑热年代学的物源分析方法结合沉积物沉积年代测定的研究思路则是利用了地表物质的“源—汇”过程变化,是揭示水系沟通演化历史的有效手段。当借助中-低温热年代学的多方法联合和单矿物的多重定年作为物源示踪剂时,可以有效提高分析精度,具有广阔的研究前景。另外,低温热年代学和宇宙核素¹⁰Be等对浅表过程十分敏感,记录了百万年—千年尺度的河流侵蚀作用,是示踪流域侵蚀方式空间变化和定量化揭示侵蚀过程的有力工具。河流的诞生与演化是地表过程的重大事件,记录了局部或区域的构造—气候背景,也是研究构造—气候—地貌耦合及互馈过程的重要纽带。特别是新生代晚期以来,地貌形成过程伴随着古人类的诞生与发展,而河流的演化则在古人类活动和迁徙中起到了重要的控制作用。因此,河流地貌演化的背景动力及环境意义体现了地球多圈层的相互作用与协同演化。

     

德州市浅层地下水水质演化

德州市属于典型的黄河下游冲积平原孔隙水水文地质区.该地区具有咸、淡两种水体共存的独特水环境特征,淡水天然的水环境条件非常敏感和脆弱.由于持续开采地下水,使该区域地下水的水动力场和水化学场发生了较大变化.根据德州市1996-2007年的地下水水质监测数据,论述了浅层地下水的水质特征,分析研究了浅层地下水的水质演化.结果表明:在开采条件和自然条件的共同作用下,浅层地下水水质不断演化,其中变化比较明显的水质指标是总硬度、矿化度和Cl-等.在区内齐河县、夏津县的苏留庄等一带,水动力场的变化导致地下水的矿化作用减弱,浅层地下水的矿化度、总硬度有所降低,水质趋向淡化.在宁津县、禹城市的张庄乡等一带,水动力场的变化导致地下水的矿化作用增强,浅层地下水的矿化度、总硬度明显升高,水质持续咸化.针对研究区地下水水质的演化趋势,提出了使微咸水逐渐向淡水方向演化的水质调控措施.     

一维河流水质方程解析解性态的初步分析

采用较为简单的数学方法,建立了一维时投源河流水质方程解析解计算结果的统计参数与原始数据的统计参数间的近似关系,推导出描述该解析解计算问题性态的条件数,通过讨论,指明了计算问题属于“病态”和“良态”的条件。从而为正确使用该解析解解决实际水质问题提出了相应的建议。     

基于灰色关联熵的地下水环境演化模式判别模型研究

在耗散结构理论中,系统的信息熵越大,其有序度越低。地下水环境是符合耗散结构系统特征的动态有序系统,其演化进程中信息熵减少的特征可用来判别系统的演化方向。将地下水资源量作为决定其有序程度的序参量,按照地下水系统的实际开采量与可开采量之间的协同程度来指示系统的有序程度。将该两个序列之间关联系数的量化结果用信息熵来表述,构建基于灰色关联熵的地下水环境演化模式判别模型,通过不同时段系统的信息熵变化特征判别其演化方向。该模型在衡水市的应用研究表明,20世纪70年代以来深层地下水系统演化的信息熵变趋于减小,地下水系统功能逐渐退化,处于重建新的稳定态的演化过程中,地下水系统的状态和功能与原始的稳定态相比将存在极大的差异。该评价结果与地质环境监测反映的地下水环境的演化趋势一致。     

河流水质预测中的模型选择和源强估算

论述了在水质规划和预测中水质模型的选择原则及不同模型的功能,指出COD一级降解模型在理论上的明显缺陷。同时探讨了由COD_Cr和COD_Mn法两种测定方法所引起的在源强计算中存在的问题,提出了较为合理和实用的BOD₅的源强估算方法。     

感潮河流准动态水质回荡模型的研究

根据感潮河流的水流特性,研制了准动态水质回荡模型,并利用相似的皮尔逊-Ⅲ型分布曲线对其进行求解,提出了模型参数的计算方法。该模型适用于可降解有机污染物浓度的分布变化分析,经黄浦江干流氨氮浓度资料验证,成果比较满意。     

晋城矿区不同类型老空水水质特征及演化机理

为分析不同类型老空水水质特征及开发利用潜力,采用统计分析、水质模糊综合评价、水文地球化学模拟等方法,针对晋东煤炭基地晋城矿区二叠系山西组3号煤层、石炭系太原组9号和15号煤层开采所形成的老空水水质特征及演化过程进行对比分析研究.结果表明:(1)二叠系山西组3号老空水水化学类型为HCO3型和HCO3?SO4型,石炭系太原...     

基于遥感影像记录的新疆玛纳斯河下游冲积平原河道演变过程研究

干旱区河流变迁与绿洲演变和沙漠进退密切相关,是近年来干旱区环境变化研究的焦点之一。玛纳斯河贯穿山地—绿洲—荒漠系统,是新疆准噶尔盆地环境演变的典型区域。文章利用遥感影像,结合实地测量的地貌与沉积记录、室内沉积分析和测年等资料,研究了玛纳斯河下游冲积平原河道演变过程,即近4 000多年来玛斯河在下游冲积平原发生了3次可识别的迁移事件及方向,河道变迁在空间上总体表现为一个自西南向东北迁移的过程。在此基础上,进一步讨论了玛纳斯河下游冲积平原河道的变迁原因及发展趋势,指出区域构造活动是影响玛纳斯河下游河道近4 000年来定向迁移的主要原因,并预测在没有异常气候波动和构造活动的影响下,今后一段时间内玛纳斯河不会发生大规模的迁移。     

基于组合权重法的河流水质综合评价

以盐城市河流为研究对象构建组合准则权重(Weight of Combination Criteria)与次序权重(Ordered Weighted Averaging)相结合的水质风险评价模型,通过控制决策风险水平得到不同条件下的次序权重,最终获取多种情况下的水质评价结果,为水质治理与保护提供参考。评价结果表明:当控制决策风险水平a=1时,该方法划分对监测点的水质类别划分结果与国标法基本一致,表明该方法在水质评价方面满足可行性和实用性两个基本要求;其次对研究区域主要水质指标的提取显示,研究区域水质受总有机碳(TOC)、总磷(TP)、氨氮和石油类影响较大;水环境受地理位置的影响入海口水质较差(IV类和V类),总体来说研究区域污染来源主要是农业污水、工业废水及城市污水。     

一个基于熵最大原理的地下水评价模型

针对目前水质评价灰色聚类分析方法中存在的评价结果分辨率不高等问题,本文基于信息论中Jaynes最大信息熵原理,提出了一种新的水环境质量评价模型.通过实例计算并与灰色聚类法评价结果进行对比分析,说明了该模型不仅数学推导严谨、科学合理,而且结果的分辨率、灵敏度以及评价的可靠性都大大提高.     

随机搜索算法在确定河流水质参数中的应用

将两种随机搜索算法应用于识别瞬时投放示踪剂、一维流动的条件下的河流水质数学模型参数.分别编写了原始随机搜索和受控随机搜索两种算法的运算程序,采用不同待估水质参数的初始输入值进行了数值实验.结果表明:①两种搜索方式均可成功地应用于河流水质数学模型的参数识别问题;②待估参数的初始值输入范围对算法的收敛性几乎没有影响;③控制搜索方向对随机搜索速度有一定的改进,但改进作用并不明显.与其它算法相比,随机搜索算法具有原理非常简单、易于编程运算、搜索速度和搜索结果与参数初始输入值范围基本无关且基本不需要预先给定算法控制参数等优点.     

耗散结构理论及其在火成岩岩石学中的意义

本文简要介绍了耗散结构理论及其研究方法,以及它在火成岩中的应用,其中包括以下几个方面:(1)基性杂岩体的层状构造;)2)花岗岩中的球状构造;(3)斜长石的环带;(4)花岗岩体的成分分带。并讨论了这四种耗散结构的形成机理。这些耗散结构都是在远离平衡的条件下,通过内部不可逆的非线性过程,由于外界的扰动和内部的涨落造成定态的失稳而形成的。其形成的根本原因是其内部反馈机制作用的结果。斜长石的环带是时间耗散结构——极限环。利用耗散结构理论简要地解释了辽宁二道沟花岗闪长岩的成因。