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流域一维二维水环境耦合模型系统算法设计与应用
1
作者
李鹏飞
李艺
+3 位作者
李爱华
李爽
李占杰
姚晓磊
《水电能源科学》
北大核心
2024年第11期64-68,共5页
构建一维二维水环境模型进行水质模拟是湖泊型流域开展陆源污染与断面水质响应关系研究的重要手段。针对现有一维二维水环境耦合模型建模过程中数据格式多样化、数据尺度难匹配、预处理过程复杂、参数众多难率定、运算时间长且无法快速...
构建一维二维水环境模型进行水质模拟是湖泊型流域开展陆源污染与断面水质响应关系研究的重要手段。针对现有一维二维水环境耦合模型建模过程中数据格式多样化、数据尺度难匹配、预处理过程复杂、参数众多难率定、运算时间长且无法快速响应超标断面水质调控等问题,设计并开发了流域一维二维水环境耦合模型系统,面向水环境管理业务需求,构建湖泊型流域水环境模型并模拟水环境变化过程,支持水质超标断面污染溯源、污染治理措施效果评价、污染防治与决策等业务开展,对支撑湖泊型流域水环境精细化管理具有广泛的应用价值。该模型系统以陆源污染负荷入河量作为河流污染边界条件,建立河流一维稳态水环境模拟模型,再以入湖河流作为边界条件,在二维正交网格基础上建立湖泊二维稳态水环境模型,从而建立陆源污染源排放与全流域水体断面水质响应关系。在南四湖流域的应用表明,该模型系统具有较高的水质模拟精度,其模拟速率和分析展示功能满足水环境精细化管理过程中的研究需求和业务需求,可为水环境管理决策提供科学依据。
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关键词
流域水环境模拟
一维二维耦合模型
断面污染溯源
模型系统设计
湖泊型流域
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职称材料
山东沿海城市水环境氮输入时空分布特征及其驱动因素
被引量：
1
2
作者
李爽
杨雪娜
+5 位作者
鱼京善
郑越馨
韩飞飞
姚晓磊
王纤阳
李占杰
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期2665-2675,共11页
人类活动导致氮在城市生态系统中大量聚集,进而加剧近岸海域的氮污染,氮污染治理面临挑战。选取作为国家发展重要引擎与对外交流窗口的山东沿海城市为研究对象,基于物质流分析构建山东沿海城市水环境氮负荷模型,量化沿海城市水环境氮输...
人类活动导致氮在城市生态系统中大量聚集,进而加剧近岸海域的氮污染,氮污染治理面临挑战。选取作为国家发展重要引擎与对外交流窗口的山东沿海城市为研究对象,基于物质流分析构建山东沿海城市水环境氮负荷模型,量化沿海城市水环境氮输入特征及贡献率。利用氮代谢效率指标揭示各城市氮减排潜力和差异,进而识别各城市水环境氮输入的主要影响因素。结果表明:①2002-2021年山东沿海各城市中威海、青岛、潍坊以及滨州的水环境氮输入强度(NEI)较高,超过山东沿海各城市平均水平(35 kg/hm^(2))。各城市的NEI相对于各自年均值的偏离程度变化趋势呈现出显著差异,展现出氮污染控制的不稳定性。②从排放结构来看,作物种植、畜禽养殖及水产养殖业为主要排放源,且居民消费与废物处理子系统亦贡献显著。工业制造水环境氮输入得到控制,大气氮沉降趋势加剧。③畜禽养殖子系统氮环境损失率较高,具有显著的减排潜力。各城市水环境氮输入受到多种因素的差异化影响,但各城市的NEI均与单位农田面积施氮量呈正相关。研究显示,山东沿海城市水环境氮输入时空分布特征明显,我国的相关管理措施对其氮污染控制具有积极的促进作用。各城市应针对关键子系统制定有效策略,实现氮素的有效减排,促进水环境质量的改善。
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关键词
山东沿海城市
水环境氮负荷
时空分布
氮代谢效率
驱动因素
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职称材料
题名
流域一维二维水环境耦合模型系统算法设计与应用
1
作者
李鹏飞
李艺
李爱华
李爽
李占杰
姚晓磊
机构
生态环境部陆海统筹生态治理与系统调控重点实验室
北京
师范大学水科学
研究院
北京师大国土空间规划与设计研究院
出处
《水电能源科学》
北大核心
2024年第11期64-68,共5页
基金
国家重点研发计划(2022YFC3204403)。
文摘
构建一维二维水环境模型进行水质模拟是湖泊型流域开展陆源污染与断面水质响应关系研究的重要手段。针对现有一维二维水环境耦合模型建模过程中数据格式多样化、数据尺度难匹配、预处理过程复杂、参数众多难率定、运算时间长且无法快速响应超标断面水质调控等问题,设计并开发了流域一维二维水环境耦合模型系统,面向水环境管理业务需求,构建湖泊型流域水环境模型并模拟水环境变化过程,支持水质超标断面污染溯源、污染治理措施效果评价、污染防治与决策等业务开展,对支撑湖泊型流域水环境精细化管理具有广泛的应用价值。该模型系统以陆源污染负荷入河量作为河流污染边界条件,建立河流一维稳态水环境模拟模型,再以入湖河流作为边界条件,在二维正交网格基础上建立湖泊二维稳态水环境模型,从而建立陆源污染源排放与全流域水体断面水质响应关系。在南四湖流域的应用表明,该模型系统具有较高的水质模拟精度,其模拟速率和分析展示功能满足水环境精细化管理过程中的研究需求和业务需求,可为水环境管理决策提供科学依据。
关键词
流域水环境模拟
一维二维耦合模型
断面污染溯源
模型系统设计
湖泊型流域
Keywords
water environment simulation of basin
one-dimensional and two-dimensional coupling model
pollution tracing
model system design
lake basin
分类号
X524 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
山东沿海城市水环境氮输入时空分布特征及其驱动因素
被引量：
1
2
作者
李爽
杨雪娜
鱼京善
郑越馨
韩飞飞
姚晓磊
王纤阳
李占杰
机构
北京
师范大学
山东省生态环境
规划
研究院
北京师大国土空间规划与设计研究院
出处
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期2665-2675,共11页
基金
国家重点研发计划项目(No.2022YFC3204403)。
文摘
人类活动导致氮在城市生态系统中大量聚集,进而加剧近岸海域的氮污染,氮污染治理面临挑战。选取作为国家发展重要引擎与对外交流窗口的山东沿海城市为研究对象,基于物质流分析构建山东沿海城市水环境氮负荷模型,量化沿海城市水环境氮输入特征及贡献率。利用氮代谢效率指标揭示各城市氮减排潜力和差异,进而识别各城市水环境氮输入的主要影响因素。结果表明:①2002-2021年山东沿海各城市中威海、青岛、潍坊以及滨州的水环境氮输入强度(NEI)较高,超过山东沿海各城市平均水平(35 kg/hm^(2))。各城市的NEI相对于各自年均值的偏离程度变化趋势呈现出显著差异,展现出氮污染控制的不稳定性。②从排放结构来看,作物种植、畜禽养殖及水产养殖业为主要排放源,且居民消费与废物处理子系统亦贡献显著。工业制造水环境氮输入得到控制,大气氮沉降趋势加剧。③畜禽养殖子系统氮环境损失率较高,具有显著的减排潜力。各城市水环境氮输入受到多种因素的差异化影响,但各城市的NEI均与单位农田面积施氮量呈正相关。研究显示,山东沿海城市水环境氮输入时空分布特征明显,我国的相关管理措施对其氮污染控制具有积极的促进作用。各城市应针对关键子系统制定有效策略,实现氮素的有效减排,促进水环境质量的改善。
关键词
山东沿海城市
水环境氮负荷
时空分布
氮代谢效率
驱动因素
Keywords
coastal cities in Shandong
water nitrogen load
spatial-temporal distribution
nitrogen metabolism efficiency
driving factors
分类号
X24 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
流域一维二维水环境耦合模型系统算法设计与应用
李鹏飞
李艺
李爱华
李爽
李占杰
姚晓磊
《水电能源科学》
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
山东沿海城市水环境氮输入时空分布特征及其驱动因素
李爽
杨雪娜
鱼京善
郑越馨
韩飞飞
姚晓磊
王纤阳
李占杰
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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