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河湖底泥治理科技创新研究与产业化发展
1
作者 唐彤芝 吴志强 +3 位作者 徐锴 黄英豪 关云飞 陈海波 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第5期42-53,共12页
中国江河湖库淤积状况日趋恶化,严重危害工程安全与效益、水质与生态环境,底泥治理已成为国家江河战略的重要内容。当前迫切需要构建“精准探测-高效脱水-安全利用”的技术与产业链,加强多技术融合创新,推动底泥从“安全隐患、治理负担... 中国江河湖库淤积状况日趋恶化,严重危害工程安全与效益、水质与生态环境,底泥治理已成为国家江河战略的重要内容。当前迫切需要构建“精准探测-高效脱水-安全利用”的技术与产业链,加强多技术融合创新,推动底泥从“安全隐患、治理负担”向“战略资源、产业化新质生产力”转变。科学谋划和开展底泥探测、底泥快速固结硬化以及资源化利用技术的科研攻关,有利于提升国家水安全保障能力,推动新时期水利水运建设高质量发展,促进底泥资源产业化发展。总结提出了底泥原位探测与治理利用技术研发的总体任务,分析了需要解决的关键科学问题,构建了创新性与实用性突出、具有自主知识产权与技术特色的淤积智能探测技术与一体化装备、“天空地水工”大数据系统、分布式多功能快速排水固结技术与资源化利用设备技术框架。可为满足国家和行业公益性重大需求、推进底泥产业化形成新质生产力提供科技支撑。 展开更多
关键词 河湖库淤积 智能探测 大数据 固结硬化 产业化
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苦草-镧改性凹土控制富营养化湖泊沉积物磷释放的根际效应研究 被引量：1
2
作者 韩天伦 王万忠 +5 位作者 鲍美君 梁思嘉 刘晨飞 李建 王燕 孔明 《中国环境科学》 北大核心 2025年第8期4501-4512,共12页
为探究沉水植物与镧改性粘土组合技术中植物根系对沉积物磷释放控制的作用,本研究构建了苦草-镧改性凹土(LMA)原位控磷微宇宙实验,利用薄膜扩散梯度(DGT)、高分辨率间隙水采样(HR-Peeper)和16S rRNA测序等技术,系统分析了根际磷和微环... 为探究沉水植物与镧改性粘土组合技术中植物根系对沉积物磷释放控制的作用,本研究构建了苦草-镧改性凹土(LMA)原位控磷微宇宙实验,利用薄膜扩散梯度(DGT)、高分辨率间隙水采样(HR-Peeper)和16S rRNA测序等技术,系统分析了根际磷和微环境的动态变化.结果表明,与单独覆盖LMA相比,LMA与苦草的联合应用使沉积物-间隙水中溶解反应性磷(SRP)、DGT-labile P和活性磷(Mobile-P)的含量分别下降了12.16%~62.72%、33.33%~38.46%和3.66%~10.53%.从第7d至第45d,苦草根系的总长度、表面积、体积、根尖数及有机酸分泌量显著增加.根系分泌的氧气分别使沉积物-水界面的溶解氧浓度和氧渗透深度增加了1.16倍和3.42倍,驱动根际微生物中优势菌群由Thiobacillus等溶磷菌向Sideroxydans等好氧菌转变.Mantel test和偏最小二乘路径模型(PL-PM)分析进一步揭示,苦草根系分泌的有机酸加速了沉积物中OP的矿化,增强了苦草对OP的吸收利用.此外,苦草根系释放的氧气促进了铁氧化菌的增殖,将间隙水中的Fe^(2+)持续氧化为Fe3+,使SRP以铁结合态磷(Fe-P)的形式被固定,从而有效抑制了间隙水中磷的释放.本研究为深入理解镧改性粘土与沉水植物联合控制富营养化湖泊内源磷释放的机制提供了新视角. 展开更多
关键词 沉积物磷 镧改性粘土 沉水植物 根际效应 微生物作用
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气候变化下雄安新区干旱风险研究
3
作者 徐小婷 侯锐 吕思可 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第S1期221-229,共9页
雄安新区地处华北平原中部,属于我国水资源相对匮乏的地区之一,研究其干旱特征演变形势,对雄安新区经济社会发展及水资源管理具有重要意义。利用1975—2018年31个气象站点的长系列气象监测数据和CanESM2气候模式数据,计算不同时间尺度... 雄安新区地处华北平原中部,属于我国水资源相对匮乏的地区之一,研究其干旱特征演变形势,对雄安新区经济社会发展及水资源管理具有重要意义。利用1975—2018年31个气象站点的长系列气象监测数据和CanESM2气候模式数据,计算不同时间尺度下标准化降水指数SPI,并采用多种类型Copula函数,构建基于干旱特征表征的二维联合概率分布模型,分析雄安新区所在水资源二级区在气候变化影响下的干旱演变规律及风险状况。在月尺度和季节尺度上,水资源二级区轻旱、中旱和重旱发生频率的空间分布情况有所转移,整体变化不大,但特旱发生频率则存在显著的增加;在年尺度上中旱频率有所减小,而轻旱、重旱和特旱的发生频率增加显著,同时在空间分布特征有明显转移;Clayton Copula函数对雄安新区所处区域干旱历时和干旱程度的拟合效果最佳,二者的单变量重现期均位于联合重现期与同现重现期之间,随着重现期的增大至100 a时,干旱历时达到6.9个月,干旱程度达到7.4,但二者的同现重现期将超过200 a。结果表明:未来轻旱、重旱和特旱均在雄安新区及周边出现明显聚集现象,也意味着未来雄安新区的水资源承载安全风险有升高的可能性,但长历时高烈度的干旱事件出现概率相对较小。 展开更多
关键词 雄安新区 气候变化 干旱 联合概率分布
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滩海吹填粉细砂地基长期承载力特性试验研究
4
作者 杨杰 李景林 +2 位作者 孙大权 王岩峻 邵帅 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期113-118,共6页
对某运行10年以上出现沉陷冒水现象的滩海人工岛吹填粉细砂地基承载力进行分析,基于螺旋板载荷试验结果,研究了标贯击数、动探击数与地基承载力的关系,拟合了经验公式,在此基础上综合分析粉细砂地基承载力现状,探究地基长期承载力特性... 对某运行10年以上出现沉陷冒水现象的滩海人工岛吹填粉细砂地基承载力进行分析,基于螺旋板载荷试验结果,研究了标贯击数、动探击数与地基承载力的关系,拟合了经验公式,在此基础上综合分析粉细砂地基承载力现状,探究地基长期承载力特性。研究结果表明,吹填粉细砂形成的滩海人工岛地基在长期反复的水力作用下可进一步密实,承载力有所提高,有利于场地的运行安全。但鉴于其松散特性,水力作用下易流失,防渗措施不到位可能导致沉陷脱空、冒水等工程问题,影响场地安全运行。因此,针对本工程沉陷冒水现象,需采取原位固化、帷幕封闭等防渗措施进行处理。 展开更多
关键词 粉细砂地基 承载力 水力作用 沉陷 防渗
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基于遥感影像的浙江省三门湾近40年海岸线及海岸带时空变化分析 被引量：1
5
作者 马苑浩 辜鹏 +1 位作者 周春艳 汪求顺 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2024年第4期60-70,共11页
根据1985、1995、2005、2013和2020年的Landsat卫星图像,采用人机交互手段将三门湾海岸线分为基岩岸线、砂质岸线、淤泥质岸线、人工岸线和河口岸线。采用交互式监督分类将三门湾海岸带的土地利用分为水体、林地、裸地、建设用地和农业... 根据1985、1995、2005、2013和2020年的Landsat卫星图像,采用人机交互手段将三门湾海岸线分为基岩岸线、砂质岸线、淤泥质岸线、人工岸线和河口岸线。采用交互式监督分类将三门湾海岸带的土地利用分为水体、林地、裸地、建设用地和农业用地。研究结果表明:近40年三门湾人工岸线和基岩岸线变化最大,分别增加了80.3 km和减少了79.3 km;近40年三门湾海岸带面积累计增加了130 km^(2),建设用地和水体是围填海新增土地的主要利用类型,主要的土地转移形式为裸地向建设用地、农业用地的转变以及林地转为建设用地;近40年三门湾岸线分形维数由1.22减小至1.201,人工岸线比例和建设用地占比分别上升了13%和22.57%,总体上呈现向海推进、人工化加强的趋势。人类活动是造成三门湾岸线及海岸带变化的主要原因,随着对海岸带保护与合理利用的推进,三门湾海岸带开发利用格局正逐渐稳中向好。 展开更多
关键词 Landsat卫星图像 三门湾 岸线时空变化 土地利用 遥感
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真空联合堆载预压法在寒区筑坝工程中的应用 被引量：5
6
作者 占鑫杰 杨守华 +4 位作者 朱群峰 米占宽 赵士文 于仲离 滕昊 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期168-175,共8页
真空联合堆载预压法是中国沿海地区常用的软基处理方法,但在北方地区筑坝工程中缺少工程案例和施工经验,具体表现在传统的插板工艺、密封墙工艺对复杂地层适应性不明确,大体积坝体堆载后密封膜的密封效果未知,冬季低温冻结力会破坏饱水... 真空联合堆载预压法是中国沿海地区常用的软基处理方法,但在北方地区筑坝工程中缺少工程案例和施工经验,具体表现在传统的插板工艺、密封墙工艺对复杂地层适应性不明确,大体积坝体堆载后密封膜的密封效果未知,冬季低温冻结力会破坏饱水的密封和排水系统。为此依托中国北方某土坝工程,选取先导试验段,分别开展塑料排水板插板工艺试验、密封墙成墙试验、密封膜保护试验和坝基防冻试验。研究结果表明:履带式振动插板工艺能有效穿透上覆硬壳层,其施工效率优于引孔+振动插板工艺;采用1.2 m双排泥浆搅拌墙方案能起到良好的负压密封效果;在密封膜表面铺设无纺布、编织布,过渡层采用轻型压实能有效保护真空密封膜。在土坝上层和坡脚填筑2 m的防冻层,可有效防止地基土层和排水系统冻结,冬歇期后真空排水系统可正常运行。 展开更多
关键词 寒区 筑坝工程 真空联合堆载预压 软土地基
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多水源补给的宿迁市黄河故道水量-水质耦合优化调控 被引量：2
7
作者 王文琪 王思如 +4 位作者 罗嘉西 陆毅 胡继成 赵士文 孙金华 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第7期68-72,78,共6页
为了实现黄河故道水量和水质双重保障目标下的耦合优化调控,需要综合考虑水量补给渠道、水质改善目标、经济成本和技术难度等多重因素。研究基于黄河故道11级梯级蓄水工程和骆马湖、中运河、洪泽湖对黄河故道的补给关系,充分利用和优化... 为了实现黄河故道水量和水质双重保障目标下的耦合优化调控,需要综合考虑水量补给渠道、水质改善目标、经济成本和技术难度等多重因素。研究基于黄河故道11级梯级蓄水工程和骆马湖、中运河、洪泽湖对黄河故道的补给关系,充分利用和优化分配周边水系水源,通过建立水量-水质耦合模型,开展多种水资源配置方案的数值模拟与方案比选,提出多水源补给的黄河故道优化调度方案。结果表明:在“高水高用、低水低用”的基础上每月增加小额生态补水量(0.42亿~0.52亿m3),成本适中、技术难度低,且水质改善效果较好,2018年(现状年)和2025年(规划水平年)水质综合改善率分别为22%和9%,水质总体达标率分别为82%和93%,调水成本分别比单一水源(“高水”)成本降低16%和24%。 展开更多
关键词 水量-水质耦合模型 多水源补给 多目标调控 黄河故道
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融合数据同化与机器学习的流域径流模拟方法 被引量：14
8
作者 邓超 陈春宇 +2 位作者 尹鑫 王明明 张宇新 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期839-849,共11页
环境变化影响下流域径流的精确模拟对洪涝灾害防治与区域水资源管理都具有重要意义。在径流模拟研究中,现有机器学习模型未能充分考虑水文中间状态变量对降雨-径流过程的影响,本研究基于集合卡尔曼滤波(EnKF)更新水文状态变量,结合主成... 环境变化影响下流域径流的精确模拟对洪涝灾害防治与区域水资源管理都具有重要意义。在径流模拟研究中,现有机器学习模型未能充分考虑水文中间状态变量对降雨-径流过程的影响,本研究基于集合卡尔曼滤波(EnKF)更新水文状态变量,结合主成分分析(PCA)提取预报因子的主要特征,采用长短时记忆神经网络(LSTM)构建考虑水文中间变量的机器学习水文模型EnKF-PCA-LSTM。以赣江流域为例,评估EnKF-PCA-LSTM模型的径流模拟效果,同时将模拟结果与LSTM模型、物理水文模型HYMOD做对比分析。结果表明,EnKF-PCA-LSTM模型模拟径流的纳什效率系数、Kling-Gupta效率系数和对数纳什效率系数分别为0.954、0.971和0.972,比LSTM模型和HYMOD模型具有更好的模拟性能,说明考虑水文状态变量可有效提高机器学习模型的径流模拟精度及稳定性。研究成果可为流域径流模拟提供技术参考。 展开更多
关键词 径流模拟方法 水文状态变量 集合卡尔曼滤波 主成分分析 长短时记忆神经网络
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