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基于耦合协调模型的复合干旱研究——以汉江中下游流域为例
1
作者 王晴 喻婷 +4 位作者 陈燕飞 朱文龙 丁佳伟 孙咏曦 董玉茹 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1588-1598,共11页
近年来,流域干旱逐年加剧,城市规模扩大和人口增加,使得水资源供需矛盾突出。因此,研究气象干旱与水文干旱之间的关系对水资源的影响以及评估不同城市对干旱的脆弱性至关重要。本文提出了复合干旱概念及判别标准;基于汉江中下游1973一2... 近年来,流域干旱逐年加剧,城市规模扩大和人口增加,使得水资源供需矛盾突出。因此,研究气象干旱与水文干旱之间的关系对水资源的影响以及评估不同城市对干旱的脆弱性至关重要。本文提出了复合干旱概念及判别标准;基于汉江中下游1973一2020年逐月降水、径流数据,利用标准化降水指数和借助粒子群优化算法改进的标准化径流指数分析了汉江中下游气象干旱与水文干旱的时空变化;结合耦合协调度模型探究了复合干旱之间的关系及时空分布特征。结果表明:(1)时间上,汉江中下游春季干旱由水文干旱主导;夏季整体无旱;秋季干旱由气象干旱主导;冬季由气象干旱和复合干旱主导。(2)时间上,1973一2020年汉江中下游气象干旱与水文干旱整体耦合程度以较强(0.75<C≤1)为主,协调程度以中协调(0.5<D≤0.7)为主。空间上,2013年前汉江中下游各地区耦合度大小为:仙孝都市圈>荆门市>襄阳市>武汉市>天潜都市圈;2013年后各地区耦合度大小为:武汉市>天潜都市圈>襄阳市>荆门市>仙孝都市圈。(3)汉江中下游气象干旱与水文干旱耦合协调关系以高耦合中协调为主,且在研究期内耦合协调关系呈减弱状态,整体下降了7.8%。2013年以后汉江中下游流域天潜都市圈、武汉市干旱防治最为紧迫。本文提出的基于耦合协调模型研究复合干旱的思路和方法可为流域的干旱防治与发展提供理论依据,从而实现城市可持续发展。 展开更多
关键词 复合性干旱 耦合协调 粒子群优化算法 汉江中下游流域
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无资料地区闸站调度下江湖水量交互规律研究
2
作者 董玉茹 周波 +2 位作者 郭卫 陈燕飞 孙咏曦 《水电能源科学》 北大核心 2024年第6期42-45,共4页
为解决无资料地区通江湖泊水量交互规律,以涨渡湖为例,将江湖水量交互原理同遥感解译理论相耦合,提出一种无资料地区闸站调度下江湖水量交互规律研究方法,基于Google Earth Engine(GEE)平台分析湖泊面积变化,结合同期降水、蒸发和湖泊特... 为解决无资料地区通江湖泊水量交互规律,以涨渡湖为例,将江湖水量交互原理同遥感解译理论相耦合,提出一种无资料地区闸站调度下江湖水量交互规律研究方法,基于Google Earth Engine(GEE)平台分析湖泊面积变化,结合同期降水、蒸发和湖泊特性,计算江湖交互水量。结果表明,湖泊多年月平均面积总体变化趋势一致,呈规律性变化,2~6月呈下降趋势,7~11月呈上升趋势,变化范围在40~47 km^(2)之间;每年2~6、11~12月湖水入江,7~10月、12月~次年1月江水倒灌入湖。结果可为其他无资料地区闸站调度下江湖水量交互规律研究提供参考。 展开更多
关键词 无资料地区 Google Earth Engine 水量交互规律 涨渡湖
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洪湖浮游植物群落结构稳态转换及其影响因子
3
作者 谢高华 陈燕飞 +2 位作者 周元 董玉茹 孙咏曦 《湿地科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期264-272,共9页
为了探究洪湖浮游植物群落结构的稳态转换及其主要影响因子,2010—2019年,在洪湖设置5个采样点,每月进行浮游植物样品采集。采用STARS(Sequential t-test analysis of regime shifts)方法,研究洪湖浮游植物细胞密度在丰水期、平水期和... 为了探究洪湖浮游植物群落结构的稳态转换及其主要影响因子,2010—2019年,在洪湖设置5个采样点,每月进行浮游植物样品采集。采用STARS(Sequential t-test analysis of regime shifts)方法,研究洪湖浮游植物细胞密度在丰水期、平水期和枯水期的稳态转换规律。结果表明,丰水期、平水期和枯水期洪湖浮游植物细胞密度均在2016年发生稳态转换,主要因为在长期围网养殖过程中,过量营养元素的投放导致洪湖水体富营养化、底泥恶化,加之2016年大洪水对洪湖生态系统造成毁灭性破坏,导致洪湖藻类大量繁殖,从而使得洪湖藻种数量在2016年发生稳态转换;冗余分析表明,在不同阶段影响洪湖浮游植物的主要驱动因子不同,其中在丰水期稳态转换前影响浮游植物细胞密度的显著因子为透明度、水温和pH,稳态转换后为透明度、水温、溶解氧浓度、高锰酸盐指数、总氮浓度和氨氮浓度;在平水期稳态转换前为水温、pH、溶解氧浓度、透明度、氨氮浓度和高锰酸盐指数,稳态转换后为高锰酸盐指数和溶解氧浓度;枯水期稳态转换前为pH、溶解氧浓度、总氮浓度和高锰酸盐指数,稳态转换后为透明度、pH、总磷浓度、高锰酸盐指数、总氮浓度和氨氮浓度。 展开更多
关键词 浮游植物 群落结构 稳态转换 STARS方法 洪湖
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基于MIKE 21模型的污水排放对水环境影响分析 被引量：2
4
作者 董玉茹 陈燕飞 +1 位作者 陈威 孙咏曦 《甘肃水利水电技术》 2023年第6期19-23,46,共6页
为定量分析排污口所排污水对受纳水体水环境的影响,以石首市城南污水处理厂为例,采用MIKE 21软件建立了二维水动力及对流扩散模型。对模型参数进行率定后,在正常工况与非正常工况下分析了化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)及总磷(... 为定量分析排污口所排污水对受纳水体水环境的影响,以石首市城南污水处理厂为例,采用MIKE 21软件建立了二维水动力及对流扩散模型。对模型参数进行率定后,在正常工况与非正常工况下分析了化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)及总磷(TP)在受纳水体中的扩散情况。结果表明:正常工况下,污染物对水质的影响范围较小,最短污染带范围长50 m、宽45 m;非正常排放下,污染物对水功能区产生了较大的影响,最长污染带范围长1200 m、宽45 m。MIKE 21模型对污染物迁移与扩散的模拟效果较好、精度较高,模拟结果反映了污染物在民建渠中的扩散过程,可以为入河排污口的设置论证工作提供技术支持。 展开更多
关键词 入河排污口 MIKE 21模型 水质影响 对流扩散
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洪湖水质富营养化评价方法比较
5
作者 孙咏曦 陈燕飞 +1 位作者 周元 董玉茹 《水电能源科学》 北大核心 2023年第9期36-39,5,共5页
为科学评价水体富营养化程度,在对比分析各种富营养化评价方法基础上,引入卷积神经网络(CNN),建立卷积-富营养化(CNN-E)模型。根据洪湖2014~2019年月尺度水质及藻类监测数据,采用综合营养指数法、BP神经网络法与CNN-E模型评价其富营养... 为科学评价水体富营养化程度,在对比分析各种富营养化评价方法基础上,引入卷积神经网络(CNN),建立卷积-富营养化(CNN-E)模型。根据洪湖2014~2019年月尺度水质及藻类监测数据,采用综合营养指数法、BP神经网络法与CNN-E模型评价其富营养化程度,并采用平均绝对误差、均方根误差、决定系数和纳什效率系数评价神经网络模型性能。结果表明,洪湖长期处于轻度富营养状态,富营养化程度不断加重。模型性能方面,CNN-E模型四种评价指标分别优于BP神经网络0.166、0.098、0.078与0.087。CNN-E模型可为湖泊水体富营养化预防及综合治理提供技术支持。 展开更多
关键词 富营养化 综合营养指数 BP神经网络 卷积-富营养化评价模型
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负荷历时曲线法在汉江中下游污染控制中的应用研究
6
作者 赵晨 陈燕飞 +1 位作者 董玉茹 孙咏曦 《人民珠江》 2022年第9期32-37,60,共7页
负荷历时曲线法是用于研究水质变化和污染负荷于一体的方法。为了研究汉江中下游污染控制的效果,提出合理的污染控制措施,根据2006—2020年的水文数据和水质资料,以水污染防治和当地区域的水质要求作为设计水质目标,绘制总磷、COD_(Mn)... 负荷历时曲线法是用于研究水质变化和污染负荷于一体的方法。为了研究汉江中下游污染控制的效果,提出合理的污染控制措施,根据2006—2020年的水文数据和水质资料,以水污染防治和当地区域的水质要求作为设计水质目标,绘制总磷、COD_(Mn)和氨氮的负荷历时曲线,建立水体流量、水质、污染负荷三者之间的关系。结果表明:皇庄断面在其相应地表水水质规定的条件下,COD_(Mn)、氨氮和总磷指标均符合要求,且剩余负荷较大,无需进行削减措施;仙桃断面在COD_(Mn)和氨氮方面不需要削减,仅需在总磷的高流量区和低流量区进行削减,削减量分别为6.05、0.09 t/d。该研究可为河流不同水文条件下水质达标管理提供技术支持。 展开更多
关键词 负荷历时曲线法 污染负荷 汉江中下游
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