利用TM影像分析潮河与密云水主加入库口处泥沙的空间分布

河流携带的泥沙进入水库后，由于河流水体与水库水体的共同作用而在河口区产生沉降。理论上水体中的泥沙含量是与距入库口处的空间距离相关的。并且，根据实验与模拟的结果，在可见光的任一波段内，水体中的含沙量与水面反射率具有一定的相关关系。TM影像的第二、三波段刚好位于含沙水体反射光谱的肩部和峰值部分，可以准确地反映水体的含沙情况。以潮河与密云水库的交接处为例，在泥沙含量与反射率负指数关系式的基础上，利用两个时相的TM影像，通过泥沙沉降过程的主轴作用线，采用回归模拟和经验公式相结合的办法，建立了泥沙沉降过程的遥感空间分布模型，讨论了模型中各参数的具体含义，描述水体中泥沙含量与沉降的情况。最后采用多个作用轴线进行拟和与空间插值分析，建立了水体中泥沙含量的空间分布模拟图，经过检测，该图较好地反映了河流入库处水体中的泥沙含量情况，为遥感技术在监测水体含沙量方面的应用提供了技术基础。     

密云水库的构造磁实验

为探讨水库地区的构造磁效应,在密云水库周围布设了221个测点,测点间距为2——5km,测点离水库堤岸的距离为几十米至15km不等,使用G-816型与G-826型质子旋进磁力仪,在1983——1987年期间,每季度观测一次地磁场总强度.地磁与密云水库蓄水的资料分析得到,地磁变化与水库的水位变化、水容量变化的关系系数分别为-(0.280.22)nT/m与-(0.350.31)10-8nT/m3,表明地磁变化与该水库蓄水变化有着较强的负相关.这种较强的负相关可能是密云水库地区地下较强磁性岩石的压磁效应的反映.由于水库构造磁实验是地震磁现象的较好模拟,因此,根据实验结果可以相信,在地震活动区布设加密的高精度地磁观测,是能够捕捉到震磁前兆信息的.      

洪水资源利用风险适度性分析

洪水资源利用有助于缓解北方地区的水资源紧缺形势,风险适度性作为洪水资源利用三大适度性之一,用于指导洪水资源的合理开发与安全利用。在水库汛限水位调整中,提出采用不同频率设计洪水进行不同汛限水位条件下的洪水调节计算,并结合水库的经济与生态供水目标进行长系列用水调度模拟和供水效益分析,综合确定风险适度性的方法。对密云水库的计算分析表明,主汛期汛限水位从原设计的147.00 m安全抬高至目前的152.00 m是可靠的,其风险阈值上限为153.20 m;后汛期汛限水位可从目前的154.00 m安全抬高至155.40 m。两种情况下水库供水保证率可以分别提高0.30%和0.01%,且大坝和下游防护区的防洪风险率分别为0.01%和1%,与原设计一致,满足洪水资源安全利用的风险适度性要求。     

北京市密云水库调节池湿地保护措施探讨

密云水库调节池湿地是密云水库的重要组成部分,其生态、社会地位十分重要,对保护密云水库具有指标性意义。总结了调节池湿地的保护现状、采取的主要保护措施以及保护过程中存在的主要问题,并针对湿地生态环境、资源保护等提出了具体建议。     

基于卫星资料的北京陆表水体的热环境效应分析

应用不同分辨率的卫星资料对北京水体类别、密云水库及城区典型水体的热环境特性及城区水体对其周围热环境影响进行研究分析.利用2006年的MODIS卫星地表温度产品对北京不同类型的地表温度研究显示:就北京四季平均状态来说,水体类别在白天具有降温作用,在秋季和冬季夜晚具有保温作用,在春季和夏季夜晚具有降温作用.利用NOAA/AVHRR卫星资料对密云水库的研究分析显示:密云水库在夏季白天具有"冷湖效应",夜晚具有"暖湖效应";密云水库在冬季未结冰时白天和夜间具有"暖湖效应",在结冰时白天具有"冷湖效应"而晚上无冷暖效应.利用FY-3A/MERSI、NOAA/AVHRR和Landsat-TM卫星资料对北京城区典型水体监测结果显示:城区水体不会有热岛现象出现,大面积的水体易出现"冷岛效应".利用2008年夏季Landsat-TM卫星资料对城区典型水体和天坛公园绿地500 m范围内的建筑地温研究分析显示:城区水体温度明显低于天坛公园绿地.城区各水体周边100 m范围内建筑区地温平均下降1.2℃;100～200 m内下降0.6℃;200～300 m内下降0.4℃,300 m范围外无明显变化.天坛公园绿地周边仅100 m内的建筑区地温下降,下降值为0.4℃.这些研究结果表明:卫星资料能有效监测水体的热环境效应,大面积的水体是降低城市地表热岛效应的重要来源,北京城区水体对周边最大300 m范围内的建筑区地表温度具有降温效应.     

1990年以来北京密云水库主要水环境因子时空分布特征

根据19902011年密云水库共12个监测点的月监测资料,采用聚类分析研究各监测点水环境相似性及空间分布特征,采用因子分析识别影响水质的主要因子并评价各采样点的综合水质.通过绝对主成分多元回归分析,获得汛期和非汛期各因子对各水质指标的贡献率.利用季节性Kendall检验及流量调节检验对密云水库库区水化学特征和水质状况时空分布特征进行了研究.结果表明：汛期水质主要受到农业营养物质的影响,其次为生物化学因素和有机物的影响.非汛期水质主要受到农牧业排放因素的影响,其次为人类活动和生物化学因素的影响.因子得分综合评价显示,汛期辛庄桥、内湖和大关桥综合水质较差,潮河、库西和白河综合水质较好.非汛期辛庄桥、石佛桥和大关桥综合水质较差,库东、套里和恒河综合水质较好.主要水质指标的年际变化规律不同,但最终都趋于平稳.与潮河、白河入库水质变化相比,库区水质变化趋势较小,上游入库水质和库区水质都整体趋好.除白河入库的总氮和总磷外,其他监测指标的变化趋势经流量调节前后基本一致,表明流量并不是引起水质趋势变化的主要因素,水质的变化主要是由于污染源变化而引起.     

北京密云水库内湖消落带有机质、营养盐(氮/磷)含量分布特征

消落带是河流、湖泊和水库特有的一种现象,也是水陆生态系统间物质能量转换最活跃、最重要的区域,消落带的淹水-落干的频率和时间对消落带有机质和营养盐的形态转化与水界面的交换过程有重要影响.在密云水库的平水期(3月),对内湖消落带有机质、氮、磷含量分布进行调查,研究不同高程、土地利用和土壤深度的情况下,有机质和各营养盐含量的分布情况及相关关系,计算有机质和各营养盐在各高程下的储量,为消落带氮磷入库风险负荷量的评估,维护密云水库的水质安全提供依据.结果表明,密云水库内湖消落带有机质、总磷、总氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮和无机磷含量分别为23.15±13.65 mg/g、0.17±0.09 mg/g、1.44±0.81 mg/g、10.86±3.54μg/g、8.07±2.73μg/g、0.41±0.71μg/g、9.09±4.18μg/g;土地利用情况对总氮、氨氮和硝态氮含量影响较大,而对有机质和总磷含量分布没有显著影响;在垂直分布上,有机质、总磷和总氮含量有随土壤深度增加而降低的趋势;利用相关分析得出有机质和土壤水分是影响氮、磷转化的重要因素;133~146 m高程范围内有机质、总磷和总氮的储量分别为5324.07、59.56和414.02 t.密云水库内湖消落带是有机质和营养盐的重要贮存库.     

不同水域鲤鱼耳石CaCO3晶体结构特征与环境响应初探

鱼耳石主要成分是CaCO3,主要以文石(或霰石)形式存在,在过去四、五十年来在晶体结构研究方面取得了较多的成果.然而,不同水域鲤鱼耳石CaCO3晶体结构信息特征与环境响应研究却未见报道.本文对密云水库和白洋淀水域鲤鱼耳石X-粉晶衍射结果进行了研究,并分析了两地晶胞参数a0、b0、c0和单位晶胞体积的差异.结果显示,两地耳石样品均由霰石组成,分属三种不同结构:两种六方晶系P63/mmc(no.194)结构和一种斜方晶系Pbnm(Pnma no.62)结构.属于六方晶系的耳石样品中,密云水库鲤鱼耳石样品晶胞参     

基于实测光谱估测密云水库水体叶绿素a浓度

水中叶绿素a浓度是衡量水体初级生产力和富营养化程度的最基本的指标。利用野外便携式地物光谱仪对密云水库水体进行反射光谱测量并同步采集水样。通过分析叶绿素a浓度与光谱反射特征的相关关系,建立了叶绿素a反演模型。结果表明,利用单波段光谱反射率、光谱比值指数或微分光谱比值能够可靠反演叶绿素a浓度;但微分光谱与叶绿素a浓度相关性更高,更适用于密云水库水体叶绿素a浓度的高光谱反演。     

气候变化对密云水库资源的影响及其适应性管理对策

密云水库近30a入库水资源量日益减少,严重影响城市供水和可持续发展,其中气候变化对水资源的影响成为最受关注的问题之一。以海河流域密云水库的水资源供应为例,研究了气候变化对入库水资源的影响。结果表明：除SRESA2情景下在2025年入库流量减少外,其他情景均表现为人库流量增加。对入库流量增加的情景,采用“零调整方案”,即不采取调整措施是可以的,但由于未来北京水资源压力较大,有必要采取一些综合对策。通过多目标条件分析,为解决北京的饮用水供应问题,建议采用开源（跨河流调水）、节流（水田改旱地）及污水治理三管齐下的方案。