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多级拦水堰坝调控农田溪流营养盐滞留能力的仿真模拟
被引量：
12
1
作者
李如忠
张翩翩
+3 位作者
杨继伟
金菊良
张瑞钢
高苏蒂
《水利学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第6期668-677,共10页
为揭示多级拦水堰坝对于低等级小河流营养盐滞留能力的影响,以巢湖流域某一典型的农田源头溪流为对象,在野外示踪实验和计算机模拟的基础上,针对构建的多级简易水坝,采用暂态存储和营养螺旋指标,仿真模拟多级拦水堰坝对于氮磷营养盐滞...
为揭示多级拦水堰坝对于低等级小河流营养盐滞留能力的影响,以巢湖流域某一典型的农田源头溪流为对象,在野外示踪实验和计算机模拟的基础上,针对构建的多级简易水坝,采用暂态存储和营养螺旋指标,仿真模拟多级拦水堰坝对于氮磷营养盐滞留能力的调控效果。结果表明：多级拦水堰坝Darcy-Weisbach阻力系数明显超过无堰坝情形,但其弗劳德数Fr和雷诺数Re则较无堰坝情景低些;多级拦水堰坝相应的交换长度Ls值较无堰坝情景低1∽2个数量级,水力持留因子Rh则较无堰坝情景明显增大,表明多级拦水堰坝使溪流的暂态存储能力得到很大提升;在多级拦水堰坝情景下,NH4＋和PO43-的吸收长度Sw均有大幅度的下降,其中NH4＋削减幅度达70.27%∽89.47%,PO43-为75.59%∽81.92%;不仅如此,在多级堰坝情景下,NH4＋和PO43-的物质传输系数Vf、吸收速率U均显著增大,表明多级拦水堰坝可以有效提高农田溪流氮磷营养盐的滞留潜力。
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关键词
多级拦水堰坝
氮磷滞留
调控
源头溪流
营养螺旋指标
暂态存储
原文传递
农业排水沟渠硝态氮吸收动力学特征及相关性分析
被引量：
6
2
作者
李如忠
殷齐贺
+1 位作者
高苏蒂
陈广洲
《环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期2174-2183,共10页
为揭示农业排水沟渠NO_3^--N吸收动态变化特征,选择溴化钠(Na Br)为保守示踪剂、硝酸钾(KNO3)为添加营养盐,于2016年10月至2017年4月在合肥地区某一源头溪流开展5次示踪试验,并以TASCC方法和Michaelis-Menten(M-M)方程模拟NO_3^--N吸收...
为揭示农业排水沟渠NO_3^--N吸收动态变化特征,选择溴化钠(Na Br)为保守示踪剂、硝酸钾(KNO3)为添加营养盐,于2016年10月至2017年4月在合肥地区某一源头溪流开展5次示踪试验,并以TASCC方法和Michaelis-Menten(M-M)方程模拟NO_3^--N吸收动力学特征,结果表明,背景浓度条件下排水沟渠完全混合子渠段U_(amb)和V_(f-amb)的变化范围分别为11.40~69.13μg·(m^2·s)^(-1)[均值为34.45μg·(m^2·s)-1]、0.07~0.43 mm·s^(-1)(均值为0.24 mm·s^(-1)),相应地Sw-amb变化范围为92.51~405.74 m(均值为199.06 m),明显小于排水沟渠长度(也就是2.5 km),表明沟渠具有较强的NO_3^--N滞留潜力.M-M方程较好地拟合了NO_3^--N吸收动力学特征,参数Umax变化范围为158~1 280μg·(m^2·s)^(-1)[均值为631.13μg·(m^2·s)^(-1)],Km变化范围为0.16~5.52 mg·L^(-1)(均值为1.46 mg·L^(-1)).相关分析表明,Sw-amb与NO_3^--Namb呈显著负相关、Uamb与NO_3^--Namb呈极显著正相关,其它螺旋指标与NO_3^--N背景浓度的相关性均不明显;水文因素对NO_3^--N滞留影响也不显著,而沟渠槽道地貌特征指标Фw、ФA与大部分螺旋指标都呈显著相关性,表明槽道地貌特征对NO_3^--N滞留影响相对较为重要.
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关键词
排水沟渠
硝态氮吸收
养分螺旋指标
TASCC
M-M方程
原文传递
农田溪流深潭营养盐滞留及对人为干扰的响应
被引量：
6
3
作者
李如忠
耿若楠
+3 位作者
黄青飞
钱靖
杨继伟
秦如彬
《中国环境科学》
EI
CAS
CSSCI
CSCD
北大核心
2017年第2期720-729,共10页
为解析溪流深潭地貌格局的营养盐滞留能力及其对人为干扰的响应,2015年11月~2016年4月,在巢湖流域南淝河某一深潭地貌特征明显的农业源头溪流,选择NaCl为保守示踪剂,NH_4Cl和KH_2PO_4为添加营养盐,开展了9次野外示踪试验,其中人为干扰试...
为解析溪流深潭地貌格局的营养盐滞留能力及其对人为干扰的响应,2015年11月~2016年4月,在巢湖流域南淝河某一深潭地貌特征明显的农业源头溪流,选择NaCl为保守示踪剂,NH_4Cl和KH_2PO_4为添加营养盐,开展了9次野外示踪试验,其中人为干扰试验4次,并据此计算水力学参数和养分螺旋指标.结果表明:试验渠段水流属于缓流类型,且在整个试验阶段始终处于湍流状态;人为干扰情形的深潭S_w-NH_4下降幅度较自然情形明显,数值甶331~3304m下降为232~609m,而S_w-PO_4则略有增大,即甶232~609m上升为301~1100m;人为干扰时平直渠段S_w-NH_4下降显著,数值甶4812~58895m下降为2463~13955m,而S_w-PO_4下降更为显著,由6242~75285m下降到1792~11432m;人为干扰情形的平直渠段S_w-NH_4、S_w-PO_4下降幅度显著高于深潭渠段,意味着平直渠段受人为干扰影响很大,响应更明显;与自然情形相比,深潭和平直渠段的V_f-NH_4、V_f-PO_4基本都有不同程度的增大,有利于滞留效应的发生.总体上,从整个试验渠段来看,人为干扰对于提高农田溪流深潭地貌格局的营养盐滞留能力是可行和有效的.
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关键词
深潭
农田溪流
营养盐滞留
人为干扰
养分螺旋指标
下载PDF
职称材料
污水厂尾水占主导溪流养分滞留潜力及影响因素
被引量：
5
4
作者
李如忠
吴正华
+2 位作者
高苏蒂
罗月颖
韦林
《中国环境科学》
EI
CAS
CSSCI
CSCD
北大核心
2018年第1期330-339,共10页
为了解污水厂尾水排入对小河流养分滞留的影响,选择南淝河流域二十埠河上游污水厂尾水占主导的磨店小溪流为对象,根据野外示踪试验和模型模拟结果,利用养分螺旋指标定量评估溪流NH_4^+-N、NO_3^--N和SRP滞留潜力,识别主要影响因素.结果...
为了解污水厂尾水排入对小河流养分滞留的影响,选择南淝河流域二十埠河上游污水厂尾水占主导的磨店小溪流为对象,根据野外示踪试验和模型模拟结果,利用养分螺旋指标定量评估溪流NH_4^+-N、NO_3^--N和SRP滞留潜力,识别主要影响因素.结果表明,NH_4^+-N和SRP的主流区一阶吸收系数(λ)较暂态存储区(λ_s)高1个数量级,而且两者的λ或λ_s数值大小颇为接近.Sw-NH_4、Sw-SRP和Sw-NO_3平均值分别为12.71,14.09,7.48km,均远高于溪流总长度,意味着溪流已不具备氮磷养分的去除能力.NH_4^+-N和SRP吸收长度高于NO_3^--N,但其吸收速度却较NO_3^--N低,表明NO_3^--N滞留潜力相对较高.与该溪流上已有研究的比较,未发现污水厂尾水排入对溪流养分滞留带来明显的不利影响.回归分析表明,水文条件是影响溪流氮磷滞留的重要因素,虽然Vf-SRP、U-SRP都与暂态存储显著相关(P<0.05),但NH_4^+-N、NO_3^--N吸收指标与其关系并不显著.
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关键词
污水厂尾水
养分滞留
养分螺旋指标
源头溪流
巢湖
下载PDF
职称材料
溪流营养盐滞留的水文与非水文过程分析方法
被引量：
2
5
作者
刘超
李如忠
傅扬
《环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期374-383,共10页
为评估溪流营养盐滞留中水文与非水文过程的影响及其贡献水平,首先定义了水文与非水文过程营养螺旋指标,并在将水文过程营养盐吸收长度S_(w_hyd)、非水文过程营养盐吸收长度S_(w_nonhyd)和溪流营养盐吸收长度S_(w_tot)三者之间假设为“...
为评估溪流营养盐滞留中水文与非水文过程的影响及其贡献水平,首先定义了水文与非水文过程营养螺旋指标,并在将水文过程营养盐吸收长度S_(w_hyd)、非水文过程营养盐吸收长度S_(w_nonhyd)和溪流营养盐吸收长度S_(w_tot)三者之间假设为“并联电路总电阻和各支路电阻”关系模式的基础上,提出了测算S_(w_nonhyd)的技术方法;基于不同水文与非水文过程作用情景的OTIS(One-dimensional Transportwith Inflowand Storage)模型模拟,构建了计算溪流水文与非水文过程营养盐滞留贡献率及估算溪流主流区和暂态存储区非水文过程营养盐滞留量的模型与方法,并将上述方法应用于溪流丁坝群NH_(4)^(+)-N、PO_(4)^(3-)-P滞留调控实验的案例中.结果表明:水文与非水文过程营养螺旋指标能够较好地反映溪流营养盐滞留潜力;与对照组相比,丁坝群结构显著降低了水文过程NH_(4)^(+)-N、PO_(4)^(3-)-P滞留贡献率,但却大幅度提升了非水文过程滞留贡献水平.相关研究结果验证了所提出的溪流营养盐滞留水文与非水文过程分析方法的可行性和合理性.
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关键词
水文过程
非水文过程
营养盐滞留
营养螺旋指标
溪流
原文传递
题名
多级拦水堰坝调控农田溪流营养盐滞留能力的仿真模拟
被引量：
12
1
作者
李如忠
张翩翩
杨继伟
金菊良
张瑞钢
高苏蒂
机构
合肥工业大学资源与环境工程学院
合肥工业大学土木与水利工程学院
安徽新华学院土木与环境工程学院
出处
《水利学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第6期668-677,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51179042)
文摘
为揭示多级拦水堰坝对于低等级小河流营养盐滞留能力的影响,以巢湖流域某一典型的农田源头溪流为对象,在野外示踪实验和计算机模拟的基础上,针对构建的多级简易水坝,采用暂态存储和营养螺旋指标,仿真模拟多级拦水堰坝对于氮磷营养盐滞留能力的调控效果。结果表明：多级拦水堰坝Darcy-Weisbach阻力系数明显超过无堰坝情形,但其弗劳德数Fr和雷诺数Re则较无堰坝情景低些;多级拦水堰坝相应的交换长度Ls值较无堰坝情景低1∽2个数量级,水力持留因子Rh则较无堰坝情景明显增大,表明多级拦水堰坝使溪流的暂态存储能力得到很大提升;在多级拦水堰坝情景下,NH4＋和PO43-的吸收长度Sw均有大幅度的下降,其中NH4＋削减幅度达70.27%∽89.47%,PO43-为75.59%∽81.92%;不仅如此,在多级堰坝情景下,NH4＋和PO43-的物质传输系数Vf、吸收速率U均显著增大,表明多级拦水堰坝可以有效提高农田溪流氮磷营养盐的滞留潜力。
关键词
多级拦水堰坝
氮磷滞留
调控
源头溪流
营养螺旋指标
暂态存储
Keywords
multilevel
low-grade
weirs
nitrogen
and
phosphorus
retention
regulation
headwater
stream
nutrient
spiraling
metrics
transient
storage
分类号
X522 [环境科学与工程—环境工程]
原文传递
题名
农业排水沟渠硝态氮吸收动力学特征及相关性分析
被引量：
6
2
作者
李如忠
殷齐贺
高苏蒂
陈广洲
机构
合肥工业大学资源与环境工程学院
安徽新华学院土木与环境工程学院
安徽建筑大学环境与能源工程学院
出处
《环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期2174-2183,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51579061
51179042)
文摘
为揭示农业排水沟渠NO_3^--N吸收动态变化特征,选择溴化钠(Na Br)为保守示踪剂、硝酸钾(KNO3)为添加营养盐,于2016年10月至2017年4月在合肥地区某一源头溪流开展5次示踪试验,并以TASCC方法和Michaelis-Menten(M-M)方程模拟NO_3^--N吸收动力学特征,结果表明,背景浓度条件下排水沟渠完全混合子渠段U_(amb)和V_(f-amb)的变化范围分别为11.40~69.13μg·(m^2·s)^(-1)[均值为34.45μg·(m^2·s)-1]、0.07~0.43 mm·s^(-1)(均值为0.24 mm·s^(-1)),相应地Sw-amb变化范围为92.51~405.74 m(均值为199.06 m),明显小于排水沟渠长度(也就是2.5 km),表明沟渠具有较强的NO_3^--N滞留潜力.M-M方程较好地拟合了NO_3^--N吸收动力学特征,参数Umax变化范围为158~1 280μg·(m^2·s)^(-1)[均值为631.13μg·(m^2·s)^(-1)],Km变化范围为0.16~5.52 mg·L^(-1)(均值为1.46 mg·L^(-1)).相关分析表明,Sw-amb与NO_3^--Namb呈显著负相关、Uamb与NO_3^--Namb呈极显著正相关,其它螺旋指标与NO_3^--N背景浓度的相关性均不明显;水文因素对NO_3^--N滞留影响也不显著,而沟渠槽道地貌特征指标Фw、ФA与大部分螺旋指标都呈显著相关性,表明槽道地貌特征对NO_3^--N滞留影响相对较为重要.
关键词
排水沟渠
硝态氮吸收
养分螺旋指标
TASCC
M-M方程
Keywords
drainage
ditch
nitrate
uptake
nutrient
spiraling
metrics
tracer
additions
for
spiraling
curve
characterization（TASCC）
Michaelis-Menten
（M-M）
model
分类号
X522 [环境科学与工程—环境工程]
原文传递
题名
农田溪流深潭营养盐滞留及对人为干扰的响应
被引量：
6
3
作者
李如忠
耿若楠
黄青飞
钱靖
杨继伟
秦如彬
机构
合肥工业大学资源与环境工程学院
安徽省环境科学研究院
安徽省水利部淮委水利科学研究院
出处
《中国环境科学》
EI
CAS
CSSCI
CSCD
北大核心
2017年第2期720-729,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51579061
51179042)
文摘
为解析溪流深潭地貌格局的营养盐滞留能力及其对人为干扰的响应,2015年11月~2016年4月,在巢湖流域南淝河某一深潭地貌特征明显的农业源头溪流,选择NaCl为保守示踪剂,NH_4Cl和KH_2PO_4为添加营养盐,开展了9次野外示踪试验,其中人为干扰试验4次,并据此计算水力学参数和养分螺旋指标.结果表明:试验渠段水流属于缓流类型,且在整个试验阶段始终处于湍流状态;人为干扰情形的深潭S_w-NH_4下降幅度较自然情形明显,数值甶331~3304m下降为232~609m,而S_w-PO_4则略有增大,即甶232~609m上升为301~1100m;人为干扰时平直渠段S_w-NH_4下降显著,数值甶4812~58895m下降为2463~13955m,而S_w-PO_4下降更为显著,由6242~75285m下降到1792~11432m;人为干扰情形的平直渠段S_w-NH_4、S_w-PO_4下降幅度显著高于深潭渠段,意味着平直渠段受人为干扰影响很大,响应更明显;与自然情形相比,深潭和平直渠段的V_f-NH_4、V_f-PO_4基本都有不同程度的增大,有利于滞留效应的发生.总体上,从整个试验渠段来看,人为干扰对于提高农田溪流深潭地貌格局的营养盐滞留能力是可行和有效的.
关键词
深潭
农田溪流
营养盐滞留
人为干扰
养分螺旋指标
Keywords
pool
agricultural
headwater
stream
nutrient
retention
human
disturbance
nutrient
spiraling
metrics
分类号
X52 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
污水厂尾水占主导溪流养分滞留潜力及影响因素
被引量：
5
4
作者
李如忠
吴正华
高苏蒂
罗月颖
韦林
机构
合肥工业大学资源与环境工程学院
安徽新华学院土木与环境工程学院
出处
《中国环境科学》
EI
CAS
CSSCI
CSCD
北大核心
2018年第1期330-339,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51579061
51179042)
文摘
为了解污水厂尾水排入对小河流养分滞留的影响,选择南淝河流域二十埠河上游污水厂尾水占主导的磨店小溪流为对象,根据野外示踪试验和模型模拟结果,利用养分螺旋指标定量评估溪流NH_4^+-N、NO_3^--N和SRP滞留潜力,识别主要影响因素.结果表明,NH_4^+-N和SRP的主流区一阶吸收系数(λ)较暂态存储区(λ_s)高1个数量级,而且两者的λ或λ_s数值大小颇为接近.Sw-NH_4、Sw-SRP和Sw-NO_3平均值分别为12.71,14.09,7.48km,均远高于溪流总长度,意味着溪流已不具备氮磷养分的去除能力.NH_4^+-N和SRP吸收长度高于NO_3^--N,但其吸收速度却较NO_3^--N低,表明NO_3^--N滞留潜力相对较高.与该溪流上已有研究的比较,未发现污水厂尾水排入对溪流养分滞留带来明显的不利影响.回归分析表明,水文条件是影响溪流氮磷滞留的重要因素,虽然Vf-SRP、U-SRP都与暂态存储显著相关(P<0.05),但NH_4^+-N、NO_3^--N吸收指标与其关系并不显著.
关键词
污水厂尾水
养分滞留
养分螺旋指标
源头溪流
巢湖
Keywords
wastewater
treatment
plant
effluent
nutrient
retention
nutrient
spiraling
metrics
headwater
stream
Chaohu
Lake
分类号
X52 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
溪流营养盐滞留的水文与非水文过程分析方法
被引量：
2
5
作者
刘超
李如忠
傅扬
机构
合肥工业大学资源与环境工程学院
出处
《环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期374-383,共10页
基金
国家自然科学基金(No.51579061)
安徽省重点研究与开发计划项目(No.202004i07020005)。
文摘
为评估溪流营养盐滞留中水文与非水文过程的影响及其贡献水平,首先定义了水文与非水文过程营养螺旋指标,并在将水文过程营养盐吸收长度S_(w_hyd)、非水文过程营养盐吸收长度S_(w_nonhyd)和溪流营养盐吸收长度S_(w_tot)三者之间假设为“并联电路总电阻和各支路电阻”关系模式的基础上,提出了测算S_(w_nonhyd)的技术方法;基于不同水文与非水文过程作用情景的OTIS(One-dimensional Transportwith Inflowand Storage)模型模拟,构建了计算溪流水文与非水文过程营养盐滞留贡献率及估算溪流主流区和暂态存储区非水文过程营养盐滞留量的模型与方法,并将上述方法应用于溪流丁坝群NH_(4)^(+)-N、PO_(4)^(3-)-P滞留调控实验的案例中.结果表明:水文与非水文过程营养螺旋指标能够较好地反映溪流营养盐滞留潜力;与对照组相比,丁坝群结构显著降低了水文过程NH_(4)^(+)-N、PO_(4)^(3-)-P滞留贡献率,但却大幅度提升了非水文过程滞留贡献水平.相关研究结果验证了所提出的溪流营养盐滞留水文与非水文过程分析方法的可行性和合理性.
关键词
水文过程
非水文过程
营养盐滞留
营养螺旋指标
溪流
Keywords
hydrological
process
non-hydrological
process
nutrient
retention
nutrient
spiraling
metrics
headwater
stream
分类号
X522 [环境科学与工程—环境工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多级拦水堰坝调控农田溪流营养盐滞留能力的仿真模拟
李如忠
张翩翩
杨继伟
金菊良
张瑞钢
高苏蒂
《水利学报》
EI
CSCD
北大核心
2015
12
原文传递
2
农业排水沟渠硝态氮吸收动力学特征及相关性分析
李如忠
殷齐贺
高苏蒂
陈广洲
《环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
6
原文传递
3
农田溪流深潭营养盐滞留及对人为干扰的响应
李如忠
耿若楠
黄青飞
钱靖
杨继伟
秦如彬
《中国环境科学》
EI
CAS
CSSCI
CSCD
北大核心
2017
6
下载PDF
职称材料
4
污水厂尾水占主导溪流养分滞留潜力及影响因素
李如忠
吴正华
高苏蒂
罗月颖
韦林
《中国环境科学》
EI
CAS
CSSCI
CSCD
北大核心
2018
5
下载PDF
职称材料
5
溪流营养盐滞留的水文与非水文过程分析方法
刘超
李如忠
傅扬
《环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
原文传递
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