常曲率U型弯道水流结构与泥沙冲淤试验研究 被引量：8

1

作者 白玉川 高术仙 徐国强 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2016年第9期75-79,共5页

通过在常曲率U型弯道水槽试验中采集的流速和水深过程数据,研究了弯道内水流结构及泥沙冲淤形态,分析了水流与床面之间的相互影响。试验发现:(1)弯道水流结构水面线发生扭曲,水流动力轴线及三个方向的垂线平均流速随流程和横向分布均有... 通过在常曲率U型弯道水槽试验中采集的流速和水深过程数据,研究了弯道内水流结构及泥沙冲淤形态,分析了水流与床面之间的相互影响。试验发现:(1)弯道水流结构水面线发生扭曲,水流动力轴线及三个方向的垂线平均流速随流程和横向分布均有变化;(2)由于弯道特有的几何特征,使弯道中水流产生特有的弯道环流运动,弯道环流运动引起弯道泥沙的横向输移,形成弯道凹岸冲刷、凸岸淤积的冲淤特性,反之,床面形态的变化也使水流结构发生改变。研究所得结果可为河流泥沙研究提供参考。 展开更多

关键词 U型弯道 泥沙冲淤 试验研究

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渗流作用下的泥沙运动研究综述 被引量：4

2

作者 黄哲 白玉川 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2017年第6期73-80,共8页

对渗流输沙的形式、泥沙起动的临界条件和泥沙输移模型三个问题进行了总结。目前的研究成果众多,有基于经验数据的总结、有关于理论方法的推导,但总体来说各种成果的适用性都有局限。各种成果的差异的原因需要深入研究,从而找出更精确... 对渗流输沙的形式、泥沙起动的临界条件和泥沙输移模型三个问题进行了总结。目前的研究成果众多,有基于经验数据的总结、有关于理论方法的推导,但总体来说各种成果的适用性都有局限。各种成果的差异的原因需要深入研究,从而找出更精确的理论方法。对于二维渗流以及非饱和渗流作用下的泥沙运动问题需要在以后的研究中得到加强。 展开更多

关键词 渗流 泥沙 输沙形式 起动 输移

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圆管有压流输沙与泥沙垂向分选特性试验研究 被引量：4

3

作者 李岩 张金良 +1 位作者 白玉川 付健 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期10-15,27,共7页

管道输沙是实现黄河水沙资源重分配的有效手段之一,广泛用于水库泄洪排沙、河道疏浚及滩区淤沙等工程。以黄河流域水库高含沙隧洞和管道输沙为工程背景,设计了循环管道输沙试验系统,以d_(50)=107μm的黄河细沙为试验材料,研究有压封闭... 管道输沙是实现黄河水沙资源重分配的有效手段之一,广泛用于水库泄洪排沙、河道疏浚及滩区淤沙等工程。以黄河流域水库高含沙隧洞和管道输沙为工程背景,设计了循环管道输沙试验系统,以d_(50)=107μm的黄河细沙为试验材料,研究有压封闭环境下不同含沙浓度引起的断面流速、泥沙浓度垂向分布等物理量的变化,并采用Malvern3000粒度分析仪对分层泥沙样品进行颗粒分析,探讨泥沙垂向分选特性。试验结果表明:泥沙的存在会改变清水流场分布,小流量工况的水动力较弱,含沙浓度的增加引起断面流速分布不对称,垂向泥沙颗粒出现明显分层;随着流量增大,流速不对称性有所降低,含沙浓度沿垂向趋近均匀分布,泥沙分选效果减弱。 展开更多

关键词 有压管道 高含沙 浓度分布 泥沙分选

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边界条件对自然河流形成及演变影响机理的实验研究 被引量：9

4

作者 杨树青 白玉川 《水资源与水工程学报》 2012年第1期1-5,共5页

运用自然模型法,采用清水冲刷成功地塑造了室内天然小河。实验研究了不同的初始河流几何边界条件以及水流条件对河流演变的影响。研究发现流量对河流展宽幅值影响最大。水流入射角的大小与河流展宽幅度及河流弯曲度的变化没有必然的联系... 运用自然模型法,采用清水冲刷成功地塑造了室内天然小河。实验研究了不同的初始河流几何边界条件以及水流条件对河流演变的影响。研究发现流量对河流展宽幅值影响最大。水流入射角的大小与河流展宽幅度及河流弯曲度的变化没有必然的联系,30°入射角时小河的河流展宽及弯曲度变化最明显。入射角对河流演变的作用只是短期的,且在演变初始阶段影响较大。受初始边界条件的影响,河流向下游演变具有滞后性及曲率变化的传递性等特点。本文最后分析了河流演变过程中的泥沙分选现象。 展开更多

关键词 河流演变 自然模型法 弯曲度 入射角 泥沙分选

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沿岸输沙计算研究综述 被引量：9

5

作者 白玉川 冀自青 杨艳静 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2012年第5期70-80,共11页

沿岸流输沙是波浪和波生沿岸流共同作用引起的沿岸纵向泥沙运动,是海岸带重要的泥沙搬运方式。自20世纪50年代以来,国内外许多学者对这一课题进行了研究,产生了很多理论公式,本文简要分析了各家的理论思想,根据不同的研究思想将诸多公... 沿岸流输沙是波浪和波生沿岸流共同作用引起的沿岸纵向泥沙运动,是海岸带重要的泥沙搬运方式。自20世纪50年代以来,国内外许多学者对这一课题进行了研究,产生了很多理论公式,本文简要分析了各家的理论思想,根据不同的研究思想将诸多公式分类,简单论述了这些公式的优劣和实用性,并提出了一些沿岸流输沙研究中存在的问题。在文章的最后,介绍了理想沙质海滩稳定曲线的研究进展,并对其中存在的问题做了简单阐述。 展开更多

关键词 沿岸流 输沙 理论模式

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常曲率U型弯道水流紊动特性试验研究 被引量：9

6

作者 白玉川 高术仙 徐国强 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2015年第11期134-137,共4页

采用三维声学多普勒流速仪,对水流三维流速进行了采集,对弯道水流的脉动进行了统计分析,研究了典型断面的紊动强度、紊动切应力、紊动能的分布。试验结果能够很好的揭示弯道水流的三维特性及分布规律。研究成果为进一步研究水流的紊动... 采用三维声学多普勒流速仪,对水流三维流速进行了采集,对弯道水流的脉动进行了统计分析,研究了典型断面的紊动强度、紊动切应力、紊动能的分布。试验结果能够很好的揭示弯道水流的三维特性及分布规律。研究成果为进一步研究水流的紊动结构及泥沙的运动机理提供了参考资料。 展开更多

关键词 U型弯道水流 脉动流速 紊动特性 试验研究

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基于两相流模式的水流挟沙力研究 被引量：4

7

作者 徐海珏 熊润东 白玉川 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2014年第5期48-53,共6页

水流挟沙力是泥沙研究中一个重要课题,是指在一定水流和边界条件下单位水体能够输移的饱和含沙量。当水流挟带的泥沙量与挟沙能力匹配时,河床不冲不淤;当水流挟带泥沙量与挟沙能力不匹配时,水中泥沙将与河床泥沙发生动态交换,床面淤积... 水流挟沙力是泥沙研究中一个重要课题,是指在一定水流和边界条件下单位水体能够输移的饱和含沙量。当水流挟带的泥沙量与挟沙能力匹配时,河床不冲不淤;当水流挟带泥沙量与挟沙能力不匹配时,水中泥沙将与河床泥沙发生动态交换,床面淤积或冲刷,对河流床面高程产生影响。作者从考虑悬移质含沙浓度的水沙两相流基本方程出发,导出两相流瞬时能量方程并由此建立新型水流挟沙力公式,收集水流挟沙力水槽试验资料对公式中的系数进行率定。采用另外一些水槽试验资料及河流观测资料对所推求挟沙力公式进行验证,结果表明本文建立的水流挟沙力公式对低含沙水流有较高的适用性。 展开更多

关键词 两相流 能量方程 悬移质 水流挟沙力

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基于Landsat_8影像的泾河峡谷段高含沙河流信息提取方法 被引量：3

8

作者 李彬 张金良 白玉川 《人民黄河》 CAS 北大核心 2022年第1期75-79,共5页

为了克服从遥感影像中提取高山峡谷型河流信息过程中遇到的山体阴影、水库下游基岩裸露等构成的混合像元效应,提出一种基于Landsat_8 OLI影像的自动提取高山峡谷窄深型高含沙量河流信息的多波段谱间关系的改进方法。以黄土高原泾河中游... 为了克服从遥感影像中提取高山峡谷型河流信息过程中遇到的山体阴影、水库下游基岩裸露等构成的混合像元效应,提出一种基于Landsat_8 OLI影像的自动提取高山峡谷窄深型高含沙量河流信息的多波段谱间关系的改进方法。以黄土高原泾河中游为例,利用多波段光谱特征,分离水体与山体阴影、裸露山体、基岩边滩,构建适用于高山峡谷窄深型高含沙量河流信息提取的模型。与其他水体信息提取模型相比,该方法克服了山体阴影、水库下游基岩对水体信息提取的影响,提高了高山峡谷窄深型高含沙量河流信息的提取精度。 展开更多

关键词 多波段谱间关系法 河流信息提取 高含沙河流 泾河

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不同流量入湖三角洲演变特性试验研究 被引量：1

9

作者 徐海珏 刘欣悦 +1 位作者 宋晓龙 白玉川 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期30-36,58,共8页

入湖三角洲的形成主要受到流量、下游水位及上游来沙等因素的影响。在对后二者的影响规律研究基础上,为探索不同流量条件下入湖三角洲的演变特征,开展了进一步的试验研究。通过对三角洲的河道面积占比、摆动角度、河道长度、泥沙堆积等... 入湖三角洲的形成主要受到流量、下游水位及上游来沙等因素的影响。在对后二者的影响规律研究基础上,为探索不同流量条件下入湖三角洲的演变特征,开展了进一步的试验研究。通过对三角洲的河道面积占比、摆动角度、河道长度、泥沙堆积等几何特征的分析,探讨了流量对入湖三角洲演变的影响。研究发现:三角洲的演变过程整体上遵循"冲-淤-冲"的发育模式;相比低流量,河道在高流量下稳定性更高且更明显,面积占比较大;泥沙堆积对流量响应敏感,大流量下沙体更加散乱且展布面积更大,小流量下泥沙更加聚集,稳定性更高。 展开更多

关键词 入湖三角洲 摆动角度 流场 河道演变 泥沙淤积

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一种正弦派生曲线弯道的演变试验研究 被引量：2

10

作者 宋晓龙 白玉川 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2018年第4期16-23,共8页

不同河流形态间的交替转化,伴随着河流阻力规律的变化。为研究基础河型的演化规律,在实验室条件下,通过控制初始河道弯曲度、河宽以及流量,对正弦派生曲线弯道短期演变的特征规律,如河岸线、水流动力轴线和地形变化等进行了研究。结果... 不同河流形态间的交替转化,伴随着河流阻力规律的变化。为研究基础河型的演化规律,在实验室条件下,通过控制初始河道弯曲度、河宽以及流量,对正弦派生曲线弯道短期演变的特征规律,如河岸线、水流动力轴线和地形变化等进行了研究。结果清晰地表明了不同工况下河道的不同发展特征,＂大水＂条件下河道容易渠道化,河岸线趋于顺直,河道宽度主要受到初始河道弯曲度及水流流量的影响。总体来看,用非黏性泥沙作为实验材料,实验河道易向着游荡型方向发展,但在一定的时间段内,存在着典型弯曲河道演变特征,且可明显地观察到床面对流量的非线性响应特征。实验结果能为天然河流的平面形态演变研究提供支持。 展开更多

关键词 正弦派生 弯曲度 河宽 流量 河道演变

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海流动力场的试验研究

11

作者 沈颖 匡峰 《水资源与水工程学报》 2014年第3期189-193,共5页

为了得到海流环境下内部流场真实信息,利用ADV测量3组不同流量条件下海洋深水试验池内各个测点的流速,绘制出相应的流场图、流速图以及紊流强度图等。通过图与图之间的直观比较,判断和分析造流系统所模拟出的海流的一些特性,为未来进行... 为了得到海流环境下内部流场真实信息,利用ADV测量3组不同流量条件下海洋深水试验池内各个测点的流速,绘制出相应的流场图、流速图以及紊流强度图等。通过图与图之间的直观比较,判断和分析造流系统所模拟出的海流的一些特性,为未来进行实际的工程深水试验模拟积累了相关经验。 展开更多

关键词 海洋深水池 流场 紊流强度 海流环境

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沉箱开孔形式对波浪反射的影响试验研究

12

作者 刘强 卓文雅 宋晓龙 《水运工程》 北大核心 2023年第6期32-37,共6页

为了降低码头前沿的波浪反射作用、改善船舶靠泊作业的泊稳条件,开孔沉箱越来越多地被应用在直立码头工程中,但相关行业规范尚缺少对沉箱开孔形式的系统性说明。以大连港大窑湾港区四期工程为例,通过物理模型试验,重点分析不同沉箱开孔... 为了降低码头前沿的波浪反射作用、改善船舶靠泊作业的泊稳条件,开孔沉箱越来越多地被应用在直立码头工程中,但相关行业规范尚缺少对沉箱开孔形式的系统性说明。以大连港大窑湾港区四期工程为例,通过物理模型试验,重点分析不同沉箱开孔形式对不规则波作用下码头前沿波高反射系数的影响。结果表明:短周期波浪通常比设计波浪情况下的反射系数要小;试验断面的消浪性能在设计低水位附近最为理想;沉箱胸墙设置消浪腔对减小断面波浪反射的效果不明显;波浪反射系数主要取决于开孔率。 展开更多

关键词 直立码头 开孔沉箱 波浪反射

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海滨电厂桥墩式取水口局部冲淤变化的工程计算方法

13

作者 白玉川 应超 +1 位作者 高国瑜 杨浩俊 《港工技术》 2011年第5期6-8,共3页

针对大型电厂海域取排水工程中桥墩式取水口的局部冲淤问题,从势流理论和柱状坐标系下床面变形方程出发,推导单个取水口的冲淤强度理论计算公式,并利用有限差分法离散笛卡尔坐标系下的床面变形方程,提出便于求解的冲淤场数值模拟方法。... 针对大型电厂海域取排水工程中桥墩式取水口的局部冲淤问题,从势流理论和柱状坐标系下床面变形方程出发,推导单个取水口的冲淤强度理论计算公式,并利用有限差分法离散笛卡尔坐标系下的床面变形方程,提出便于求解的冲淤场数值模拟方法。以某工程的海水冷却系统取水口为例,应用该理论公式和数学模型估算取水口附近的泥沙淤积情况取得较好效果,为规划取水口的设计高程和冲淤防护措施提供了有力支持。 展开更多

关键词 桥墩式取水口 局部冲淤 工程计算方法

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卵砾石床面粗化层级配预报试验研究 被引量：5

14

作者 刘凯捷 徐海珏 +1 位作者 白玉川 王鑫 《水电能源科学》 北大核心 2015年第7期128-131,共4页

为研究卵砾石床面的粗化过程,选用粒径范围3~50mm的连续级配卵砾石为试验沙,在长17m、宽0.58m、深0.5m的水槽中进行三组不同流量的清水冲刷试验,测算其床面冲刷深度和粗化层级配,分析卵砾石床面在清水冲刷作用下的变化。结果表明,冲刷... 为研究卵砾石床面的粗化过程,选用粒径范围3~50mm的连续级配卵砾石为试验沙,在长17m、宽0.58m、深0.5m的水槽中进行三组不同流量的清水冲刷试验,测算其床面冲刷深度和粗化层级配,分析卵砾石床面在清水冲刷作用下的变化。结果表明,冲刷流速较小时,粗化后的卵砾石床面粗颗粒的排列仅与初始位置有关,而受到强冲刷时则会完全改变床面初始形态;粗化稳定后,床面中间形成凹槽而不形成沙波等地形;针对卵砾石床面的粗化层级配预报方法的预报值与试验值吻合良好。 展开更多

关键词 卵砾石床面 清水冲刷 粗化层 级配预报

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水泵站进水池物理模型试验研究 被引量：9

15

作者 陈方旎 沈颖 白玉川 《水资源与水工程学报》 2013年第2期155-159,共5页

为评估某海水取水泵站的布置设计,对其进行物理模型试验研究。在建模时,需要合理选择模型比尺,使模型与原型符合动力相似,几何相似和运动相似,并正确重现泵吸进口的涡流作用。为了促进系统良好的运行,采取措施对以下几个方面进行测量:... 为评估某海水取水泵站的布置设计,对其进行物理模型试验研究。在建模时,需要合理选择模型比尺,使模型与原型符合动力相似,几何相似和运动相似,并正确重现泵吸进口的涡流作用。为了促进系统良好的运行,采取措施对以下几个方面进行测量:设施内的水位,来自每个泵位置的流量,来流类型与水流分布,泵吸处的流速情况,泵室内部的涡流作用。次测试来流分布较差,出现了预旋和旋涡。通过对旋涡出现的原因进行分析,采取了不同的改良措施,有效消除了这些不良现象,保证了泵站取水安全。 展开更多

关键词 进水口 涡流 水泵站 模型试验

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围海工程带来的潮流变化 被引量：3

16

作者 戴霞 白玉川 《水资源与水工程学报》 2015年第1期136-142,共7页

本文运用数值模拟方法对围填海工程造成的潮流变化进行研究与探讨,所使用的数学模型为具有自主知识产权的天津大学水流泥沙数学模型软件。文中以天津港与曹妃甸港的中间海区为例,分析了目标海域和其它海域的潮流特征变化,着重研究围填... 本文运用数值模拟方法对围填海工程造成的潮流变化进行研究与探讨,所使用的数学模型为具有自主知识产权的天津大学水流泥沙数学模型软件。文中以天津港与曹妃甸港的中间海区为例,分析了目标海域和其它海域的潮流特征变化,着重研究围填海工程对渤海湾造成的联合影响。最后得出几点结论:1围海工程使得渤海湾沿岸海区的潮流运动呈现出不规则的变化;2围海工程对渤海湾近岸海区的影响表现为流速的增大和潮流动力的增强,对离岸海区的影响则相反;3单项填海工程对海湾内整体潮流场的影响不大。 展开更多

关键词 围填海工程 沿岸海区 海域规划 数学模型 联合影响

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河岸陡峭度对冲积河流平衡河道形态的影响 被引量：1

17

作者 樊金生 白玉川 +1 位作者 罗秋实 黄河清 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-6,共6页

河岸抗冲性对河流横断面形态影响显著。以水力半径分割方法为基础,采用等腰梯形过水断面,以河岸陡峭度代表河岸的抗冲性,利用变分方法研究冲积河流达到平衡状态时,河岸抗冲性对河道横断面形态以及输沙能力的影响。研究结果表明:河岸陡... 河岸抗冲性对河流横断面形态影响显著。以水力半径分割方法为基础,采用等腰梯形过水断面,以河岸陡峭度代表河岸的抗冲性,利用变分方法研究冲积河流达到平衡状态时,河岸抗冲性对河道横断面形态以及输沙能力的影响。研究结果表明:河岸陡峭程度减缓时,平衡河道形态变得宽浅,相反变得窄深;河岸陡峭度变化对水力几何形态关系式中的相关变量指数几乎没有影响,仅仅影响水力几何形态关系式中的系数。随着河岸陡峭度增加,河流达到平衡状态时横断面形态变得窄深,河道最大输沙率增大。 展开更多

关键词 冲积河流 河岸抗冲性 水力半径分割

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冲积河流推移质输沙最优河道形态影响因素理论分析

18

作者 樊金生 白玉川 +1 位作者 罗秋实 黄河清 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期201-207,共7页

为从理论上确定水沙动力、阻力和边界条件对冲积河流推移质输沙最优河道形态和最小比降的影响,基于水力半径分割方法将河床整体糙率划分为河岸糙率和河底糙率;采用河道形态自动调整变分方法,以等腰梯形为河道过水断面,推导推移质输沙率... 为从理论上确定水沙动力、阻力和边界条件对冲积河流推移质输沙最优河道形态和最小比降的影响,基于水力半径分割方法将河床整体糙率划分为河岸糙率和河底糙率;采用河道形态自动调整变分方法,以等腰梯形为河道过水断面,推导推移质输沙率与河道形态的关系,分析河岸与河底相对糙率、河岸坡角、流量、输沙率、中值粒径和河底糙率对最优河道形态和最小比降的影响。结果表明:最优河道形态和最小比降随河岸与河底相对糙率的增大而减小,随河岸坡角的增大而增大。流量或者河底糙率的增加将使最小比降减小,同时造成最优河道形态趋向窄深。输沙率或者中值粒径的增加将使最小比降增大,但两者对最优河道形态演变的影响不同,输沙率增大将使最优河道形态向宽浅发展,而中值粒径增加将使最优河道形态向窄深发展。 展开更多

关键词 最优河道形态 最小比降 变分方法 边界条件 水沙动力

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明渠弯道边界层的Markov特性研究

19

作者 万涛 白玉川 《水利与建筑工程学报》 2011年第5期1-4,30,共5页

针对明渠弯道湍流边界层,利用一阶Markov过程并结合象限分析法,计算了转化模式的转化概率。结果指出各象限平均自转化概率为65.51%,76.98%,69.42%,76.97%,湍流猝发的喷射和清扫发生频率最高;自转化概率P22、P44沿河宽周期性向凸岸衰减,... 针对明渠弯道湍流边界层,利用一阶Markov过程并结合象限分析法,计算了转化模式的转化概率。结果指出各象限平均自转化概率为65.51%,76.98%,69.42%,76.97%,湍流猝发的喷射和清扫发生频率最高;自转化概率P22、P44沿河宽周期性向凸岸衰减,并在弯顶凹岸处达到最大值,其随着底部环流的增大有微弱减小,但总体分布于67%～90%。 展开更多

关键词 MARKOV过程 UV-象限法 转化概率 猝发 环流

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渠江流域河流型水源地保护区划方法研究

20

作者 章晶 蔡冠杰 +4 位作者 刘军政 张新华 马冰 孙涛 Yasmina TIR 《灌溉排水学报》 2025年第5期133-140,共8页

【目的】提出一种能够定量反映面源污染影响的水源地保护区划定方法,解决当前划定方法中难以量化面源污染影响的问题。【方法】基于水文模拟方法,综合考虑地理属性与生态属性,提出了一种新的水源地划分方法。采用SWAT模型结合输出系数... 【目的】提出一种能够定量反映面源污染影响的水源地保护区划定方法,解决当前划定方法中难以量化面源污染影响的问题。【方法】基于水文模拟方法,综合考虑地理属性与生态属性,提出了一种新的水源地划分方法。采用SWAT模型结合输出系数法和改进的反距离权重插值法,计算水源地陆域污染物入河量,通过陆域保护区划分方法,并结合地形剖面,对陆域保护区范围进行进一步的校核与修正。【结果】以渠江流域为研究对象,运用本文方法重新划定其水源地保护区。与原区划相比,各等级保护区的污染物负荷总量均减少了5%,原有超标状况均改善为达标状态。【结论】通过合理量化面源污染对保护区范围的影响,能够显著优化水源地保护区划定结果,提升保护区划分的科学性与可操作性。本研究提出的方法在渠江流域的应用具有较高适用性,可为我国水源地污染防治与保护区划分提供参考依据。 展开更多

关键词 河流水源地 水源地区划 面源污染 污染防治 SWAT模型

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