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基于DPSIR模型的秦岭北麓陕西城市群水安全评估及驱动因子识别 被引量:6
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作者 徐盼盼 陈硕 +4 位作者 马浩苑 蒋玉成 冯靖 陈洁 钱会 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2024年第2期143-153,共11页
水安全评估是水资源开发利用与区域发展的基础。为了加强秦岭北麓陕西城市群可持续建设,助力秦岭“中央水塔”绿色发展,基于DPSIR模型构建秦岭北麓陕西城市群水安全评估体系,结合主客观综合赋权法与模糊综合评价法对区域2011~2021年水... 水安全评估是水资源开发利用与区域发展的基础。为了加强秦岭北麓陕西城市群可持续建设,助力秦岭“中央水塔”绿色发展,基于DPSIR模型构建秦岭北麓陕西城市群水安全评估体系,结合主客观综合赋权法与模糊综合评价法对区域2011~2021年水安全进行评估分级,并利用灰色关联度法分析其水安全的驱动因子。结果表明:秦岭北麓陕西城市群2011~2021年水安全状态变化具有一致性,波动中稳步提升。西安市水安全等级相较宝鸡市、渭南市上升趋势显著,于2021年转为无警状态;宝鸡市一直保持低警状态,而渭南市长期处于中警状态。陕西城市群的水安全状态及发展趋势与人均GDP、年降水量、人均用水量等10个驱动因子密切相关,其中经济因子是水安全等级呈现一致性的根本保证,社会和生态因子则是造成水安全差异性的主要原因。 展开更多
关键词 水安全 驱动因子 DPSIR模型 灰色关联度法 城市群 秦岭 陕西
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陕西泾阳南部地下水水文地球化学成因机制及次生环境挑战
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作者 徐盼盼 钱会 +3 位作者 张奇莹 臧永琪 刘源 董佳毅 《地质通报》 北大核心 2025年第5期811-824,共14页
[研究目的]陕西泾阳南部是典型的黄土分布区、人口居住聚集区、农业活动密集区、地质灾害频发区,研究该区地下水的水文地球化学成因机制及次生环境挑战,对黄土高原地下水资源开发利用、用水安全保障和生态地质环境保护具有重要意义。[... [研究目的]陕西泾阳南部是典型的黄土分布区、人口居住聚集区、农业活动密集区、地质灾害频发区,研究该区地下水的水文地球化学成因机制及次生环境挑战,对黄土高原地下水资源开发利用、用水安全保障和生态地质环境保护具有重要意义。[研究方法]基于区内地下水调查、水样采集与分析,查明地下水主要离子分布特征;综合运用水化学方法和同位素理论,揭示地下水水文地球化学成因机制及其主控因子;借助综合权重水质指数、镁危害系数、钠百分比、Wilcox图、灌溉系数,评估地下水的饮用和灌溉适宜性,进而阐释其次生环境挑战。[研究结果]研究区地下水整体呈弱碱性,泾河南岸地下水的TDS范围为752~2108 mg/L,属淡水和微咸水,北岸地下水的TDS范围为1232~3768 mg/L,属微咸水和咸水;地下水优势阳离子为Na^(+)和Mg^(2+),优势阴离子为HCO_(3)-与SO_(4)^(2-),水化学类型以HCO_(3)·SO_(4)-Na·Mg和HCO_(3)·SO_(4)·Cl-Na·Mg型为主,且北岸的水化学类型更复杂。水化学特征主要受岩石风化作用影响,其中以硅酸盐岩的风化溶解作用为主导;蒸发浓缩作用与阳离子交替吸附作用促进了地下水咸化;南岸地下水受农业活动影响显著,北岸地下水主要受工业活动、生活污水与人畜粪肥的综合影响。饮用水质等级以中等为主,引起健康风险的首要因子为总硬度、NO_(3)-、F-和SO_(4)^(2-);大部分地下水不适宜直接灌溉,需采取措施,防止累盐,否则会诱发土壤盐渍化。[结论]陕西泾阳南部泾河两岸地下水的水化学特征分异,主要受控于硅酸盐岩风化作用,叠加蒸发浓缩作用与人类活动影响。地下水总硬度、硝酸盐、氟化物等健康风险因子超标,同时地下水咸化,易诱发土壤盐渍化。建议针对性开展地下水污染防治工作,以免面临更严峻的次生环境挑战。 展开更多
关键词 地下水 水化学 同位素 水文地球化学过程 水质评价 泾阳南部 陕西
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玛纳斯河流域河水-地下水转化驱动下的水文地球化学空间演化 被引量:3
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作者 马文静 王文科 +2 位作者 侯昕悦 季德帅 马稚桐 《地质科技通报》 北大核心 2025年第2期378-388,共11页
河水-地下水的相互转换影响着水化学的成分组成及演化规律,进而影响着水生态环境,因此了解其水化学成分的来源及演化机制具有重要意义。以中国典型干旱区玛纳斯河流域为研究区,运用水化学图解、离子比例系数分析和反向水文地球化学演化... 河水-地下水的相互转换影响着水化学的成分组成及演化规律,进而影响着水生态环境,因此了解其水化学成分的来源及演化机制具有重要意义。以中国典型干旱区玛纳斯河流域为研究区,运用水化学图解、离子比例系数分析和反向水文地球化学演化等方法,对该流域不同地貌的河水-地下水水化学特征、主要离子组分来源和演化规律开展了研究。结果表明,随地貌和河水-地下水转化关系的变化,河水和地下水水化学类型主要从HCO_(3)·SO_(4)-Ca型逐渐演化为Cl-Na型,水化学变化的自然驱动因素由水岩作用变为蒸发浓缩;在脱节段,水体水化学类型主要为HCO_(3)·SO_(4)-Ca型,主要受到溶滤作用;在河水—地下水交换段上游,主要为SO_(4)·Cl-Na型,主要发生溶滤和混合作用;交互段下游水化学类型主要为Cl-Na型,主要受蒸发作用影响;反向演化结果进一步定量分析了研究区水岩作用的影响,沿地下水流方向,发生了钠长石和钙长石的沉淀,白云石、石膏、Ca-蒙脱石和岩盐的溶解,以及Na-Mg、Ca-Mg的正向阳离子交换。研究结果可为干旱半干旱地区的水环境保护和可持续管理提供科学依据。 展开更多
关键词 水化学特征 河水-地下水转化 水文地球化学演化 玛纳斯河流域
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未来气候情景下引汉济渭工程水源区水文情势演变规律研究 被引量:1
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作者 韩忠青 刘招 +4 位作者 肖瑜 张嘉琪 张晋霞 岳甲寅 申思齐 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第1期26-38,共13页
【目的】为探究气候变化条件下引汉济渭工程水源区的水资源情势,保障跨流域调水重大工程高效和持续运行,【方法】采用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中CMCC-ESM2气候模式下的3种情景(SSP1-2.6、SSP3-7.0、SSP5-8.5)数据,驱动引汉济... 【目的】为探究气候变化条件下引汉济渭工程水源区的水资源情势,保障跨流域调水重大工程高效和持续运行,【方法】采用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中CMCC-ESM2气候模式下的3种情景(SSP1-2.6、SSP3-7.0、SSP5-8.5)数据,驱动引汉济渭工程水源区SWAT模型,分析未来气候情景下引汉济渭工程水源区水文情势演变趋势。【结果】结果显示:未来2025—2100年,SSP1-2.6情景下,水源区降水和径流均呈减少趋势,最高、最低气温呈增加趋势,但近期(2025—2050年)、中期(2051—2075年)和远期(2076—2100年)降水量和径流量均高于基准期(1980—2020年);SSP3-7.0情景下降水、径流和最高、最低气温均呈增加趋势,但SSP3-7.0情景下近期、中期和远期降水量均低于基准期,近期径流量也低于基准期;SSP5-8.5情景下降水、径流和最高、最低气温也呈增加趋势,近期、中期和远期降水量和径流量均高于基准期。【结论】未来随着辐射强迫的增加,引汉济渭工程水源区有变暖、变湿的趋势。通过对未来气候变化进行模拟,分析引汉济渭工程水源区水文情势演变趋势,可为引汉济渭工程水资源调配和管理,区域水资源利用提供科学依据和理论支撑。 展开更多
关键词 气候变化 引汉济渭工程 SWAT CMIP6 径流模拟 降水 全球变暖 水文情势
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大尺寸铟金属电极电催化还原二氧化碳制甲酸的实验研究
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作者 李佳蓉 王强 +1 位作者 刘艺 周朝晖 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期565-568,共4页
通过扩大H型反应器,利用面积超过100 cm 2的铟金属片和锡金属片电极电催化还原二氧化碳制甲酸。从二氧化碳还原反应产物的选择性、电解能力等方面进行了研究,得到了大尺寸金属电极反应器电催化制甲酸的优化方法。结果表明,进气流量40 mL... 通过扩大H型反应器,利用面积超过100 cm 2的铟金属片和锡金属片电极电催化还原二氧化碳制甲酸。从二氧化碳还原反应产物的选择性、电解能力等方面进行了研究,得到了大尺寸金属电极反应器电催化制甲酸的优化方法。结果表明,进气流量40 mL/min和电流密度-3.0~-4.5 mA/cm^(2)区间及中性电解质为反应的最佳条件。 展开更多
关键词 二氧化碳 电催化 甲酸 铟片 锡片
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毛乌素沙地南缘多年气象干旱向土壤干旱垂向传播过程解析
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作者 贺军奇 龙婷 +3 位作者 陈云飞 刘祖钰 石长春 刘秀花 《农业工程学报》 北大核心 2025年第9期113-124,共12页
为探究黄河流域毛乌素沙地南缘气象干旱向包气带土壤干旱的垂向传播过程,该研究基于草地和裸地原位监测数据和长期气象数据,利用Hydrus-1D模型模拟1980—2020年的0~150 cm土壤水分动态;通过标准化降水蒸散指数(standardized precipitati... 为探究黄河流域毛乌素沙地南缘气象干旱向包气带土壤干旱的垂向传播过程,该研究基于草地和裸地原位监测数据和长期气象数据,利用Hydrus-1D模型模拟1980—2020年的0~150 cm土壤水分动态;通过标准化降水蒸散指数(standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI)划分出40多年来大气干湿交替期(S1)、干旱期(S2)和湿润期(S3),结合土壤水分亏缺指数(soil moisture deficit index,SMDI),采用最大相关系数法、小波相干分析与干旱传播指数等方法,探究不同气候模式下草地和裸地的干旱传播过程。结果表明:气象干旱向土壤干旱传播时间随土层深度而延长。传播强度整体随深度减弱,但受根系分布影响使得草地根区相对其他深度干旱传播强度更弱。不同覆被条件下,同期草地土壤旱情相较于裸地更严重,即干旱历时长、烈度大且影响的土层深。草地对气象干湿状态的响应更敏感,各深度的干旱传播时间比裸地快1~2个月,且干旱传播强度超过裸地。干旱传播过程受不同气候模式影响。S3期间因降水量大且温度高干旱传播时间最快。但受不同时期蒸散过程差异的影响,干旱传播强度在S1期最强,S3期次之,S2期较弱。不同深度土壤的垂向传播过程受水文连通性、根系分布和蒸散发强度共同影响。草地的传播强度大于裸地,建议在防沙治沙与植被恢复工程中控制密度,减少土壤水分过度消耗以缓解干旱。研究结果揭示了气象干旱向土壤干旱的垂向传播过程,阐明了植被覆盖与气候模式对干旱传播过程的协同影响,可为毛乌素沙地防沙治沙工作提供理论参考与实践依据。 展开更多
关键词 干旱传播 垂向传播 毛乌素沙地 草地生态系统 干旱传播指数
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黄河沿线九省区“水-能-碳”系统耦合协调时空变化特征
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作者 陈洁 张芸 +3 位作者 钱会 刘玥彤 杨雨晨 赵斌 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第3期414-426,共13页
“水-能-碳”系统的协调良性发展对推动黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。通过构建“水-能-碳”系统耦合协调度评价指标体系,结合耦合协调度模型、均衡熵模型和Mantel检验,系统研究了2006~2021年黄河沿线九省区“水-能-碳”... “水-能-碳”系统的协调良性发展对推动黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。通过构建“水-能-碳”系统耦合协调度评价指标体系,结合耦合协调度模型、均衡熵模型和Mantel检验,系统研究了2006~2021年黄河沿线九省区“水-能-碳”系统耦合协调度时空变化特征与影响因素。结果表明:2006~2021年黄河沿线九省区“水-能-碳”系统综合评价指数为0.29~0.48,发展水平整体呈上升趋势;耦合协调度时空分异特征显著,时间维度上呈现向高水平耦合协调演进的趋势,空间维度上形成“西南部高、东北部次之、中部低”的分布格局;生态用水比重、污水日处理能力、发电总量、单位GDP能源消耗量、单位GDP碳排放量和第二产业占比是影响研究区系统耦合协调度的关键因素。基于此,提出上游省区强化“水-碳”协同补偿机制、中游省区推动“煤基能源+节水”技术融合、下游省份构建“产业低碳化+跨区生态补偿”模式的分区优化路径,以期提升区域“水-能-碳”系统耦合协调水平。 展开更多
关键词 “水-能-碳”系统 耦合协调 均衡熵 发展潜力 Mantel检验 生态安全 黄河
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多孔海水提铀吸附材料的应用研究与进展
8
作者 郭冀峰 薛建新 +2 位作者 刘佳祥 赵延琴 李继香 《化学工程》 北大核心 2025年第6期39-45,共7页
天然铀资源是重要的战略资源,不仅关乎核电的稳定供给,更是国家核威慑力量的根本保障。但是,陆地上的铀储量并不丰富,且分布极不均匀,因此寻找新的铀来源非常必要。海水中蕴含了约45亿t铀,如果能开发利用或将成为用之不竭的铀资源。但是... 天然铀资源是重要的战略资源,不仅关乎核电的稳定供给,更是国家核威慑力量的根本保障。但是,陆地上的铀储量并不丰富,且分布极不均匀,因此寻找新的铀来源非常必要。海水中蕴含了约45亿t铀,如果能开发利用或将成为用之不竭的铀资源。但是,海水提铀面临盐度高、铀浓度低、提取成本高等诸多问题。吸附法作为海水提铀中最有前景的方法受到了国内外科学家广泛关注。近年来,涌现出大量的海水提铀吸附材料,其中多孔海水提铀吸附材料因其高吸附容量和高选择性而备受关注。文章综述了近年来多孔海水提铀吸附材料的研究进展,以及在实际海试中的应用现状,并对其存在的问题和未来的发展趋势进行总结和展望,有望为多孔吸附材料在海水提铀领域的应用提供参考。 展开更多
关键词 海水提铀 多孔吸附材料 吸附容量 吸附选择性
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磁改性凹凸棒土对水中聚苯乙烯纳米塑料的高效去除
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作者 韩枫 王烨 +4 位作者 马俐琪 杨柳 刘思雨 安舒玉 刘蕾 《化学工程》 北大核心 2025年第2期20-25,43,共7页
由塑料碎片衍生而来的纳米塑料已在环境中广泛存在,对生态系统和人类健康构成严重威胁。为此通过化学共沉淀法合成一种新型吸附剂MAtp(磁改性凹凸棒土),用于去除水中纳米塑料。结果表明:MAtp对PS-NPs(聚苯乙烯纳米塑料)的最大吸附量可达... 由塑料碎片衍生而来的纳米塑料已在环境中广泛存在,对生态系统和人类健康构成严重威胁。为此通过化学共沉淀法合成一种新型吸附剂MAtp(磁改性凹凸棒土),用于去除水中纳米塑料。结果表明:MAtp对PS-NPs(聚苯乙烯纳米塑料)的最大吸附量可达75.43 mg/g。比表面积及孔隙度分析和VSM(磁性)分析显示,该吸附剂具有183.13 m^(2)/g的比表面积和优良的超顺磁性,满足磁分离要求。SEM(扫描电镜)分析、XRD(X射线衍射)、FT-IR(傅里叶红外光谱)、XPS(X射线能谱)表征显示,MAtp与PS-NPs之间存在明显静电吸引,Fe—O官能团对PS-NPs的捕获起着关键作用。PS-NPs在MAtp上的吸附过程符合拟一级动力学方程和Sips等温吸附模型。主要吸附机制包括静电吸引与表面络合。吸附-解吸实验表明MAtp吸附剂具有良好循环利用性能,为高效去除废水中纳米塑料提供了一种前景广阔的新方法。 展开更多
关键词 磁性 凹凸棒土 聚苯乙烯 纳米塑料 吸附
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SBS改性沥青的黏流特性及压实温度确定
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作者 丁湛 田晨曦 +3 位作者 张慧馨 安琳玉 刘丰凯 栗培龙 《化学工程》 北大核心 2025年第6期58-62,88,共6页
SBS(苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)改性沥青广泛应用于铺筑高等级路面,但其黏流特性依赖于温度、剪切速率等外界条件,并与摊铺、压实等施工效果密切相关。为了分析SBS改性沥青的黏流特性,分别采用3种基质沥青制备SBS改性沥青,测试不同温度... SBS(苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)改性沥青广泛应用于铺筑高等级路面,但其黏流特性依赖于温度、剪切速率等外界条件,并与摊铺、压实等施工效果密切相关。为了分析SBS改性沥青的黏流特性,分别采用3种基质沥青制备SBS改性沥青,测试不同温度和剪切速率条件下的黏度。通过计算各沥青的黏流活化能E_(a),讨论沥青的黏温特性。借助红外光谱,分析基质沥青与SBS改性沥青在微观结构上的差异。利用改性沥青混合料压实温度实验,验证黏流特性与压实温度的相关性。结果表明,E_(a)可以反映黏度对温度的敏感性,SBS改性后沥青的黏度大幅增加,但各改性沥青温度敏感性存在差异。SBS改性沥青均表现为非牛顿流体特性,改性过程基本以分子间交联为主,未发生化学反应。仅采用黏温曲线确定改性沥青混合料的压实温度具有局限性,建议根据黏流特性确定SBS改性沥青混合料的最佳压实温度。 展开更多
关键词 改性沥青 黏流特性 旋转黏度 黏温关系 压实温度
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堇青石蜂窝陶瓷负载Ni/Fe催化污泥蒸汽气化制富氢燃气
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作者 张斌 韩融 +2 位作者 郭紫昀 洪蓉蓉 葛强茹 《化学工程》 北大核心 2025年第6期32-38,共7页
以CHC(堇青石蜂窝陶瓷)为催化剂载体,使用共浸渍法制备低负载Ni、Fe、Ni-Fe基整体式催化剂,研究负载金属种类、负载率、气化温度和重复利用次数对市政污泥水蒸汽气化产氢效果的影响。结果表明:CHC整体式催化剂的催化性能比较关系为CHC-F... 以CHC(堇青石蜂窝陶瓷)为催化剂载体,使用共浸渍法制备低负载Ni、Fe、Ni-Fe基整体式催化剂,研究负载金属种类、负载率、气化温度和重复利用次数对市政污泥水蒸汽气化产氢效果的影响。结果表明:CHC整体式催化剂的催化性能比较关系为CHC-Fe-6%>CHC-Fe-3%>CHC-Ni-Fe-3%>CHC-Ni-Fe-6%>CHC-Fe-9%>CHC-Ni-3%>CHC-Ni-6%。CHC-Fe-6%拥有良好的稳定性和催化活性,800℃时,CHC-Fe-6%催化的合成气产率、H_(2)产率及H_(2)纯度(体积分数)最高,分别为0.390 m^(3)/kg、8.272 mol/kg和47.53%,相较无催化剂组分别提高了114.28%、119.30%和2.39%;在相同H_(2)纯度下,可显著降低气化反应温度;CHC-Fe-6%的高催化产氢能力主要是由于Fe基较高的氧亲和性和分散性;CHC-Fe-6%经2次重复利用后,H_(2)纯度、H_(2)产率和合成气产率较首次利用分别下降3.97%、38.33%和35.90%,主要由于Fe_(2)O_(3)还原失活及表面积碳,每次使用后可氧化再生。 展开更多
关键词 堇青石蜂窝陶瓷 市政污泥 蒸汽气化 富氢燃气 重复利用
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未来气候情景下秦岭北麓水资源涵养区径流组分的结构性演化 被引量:1
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作者 郝帅 张洪波 +3 位作者 杨佳雯 刘芳 宁致远 李艺航 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期169-179,共11页
为科学认识黄河流域水资源演化格局,探究未来气候情景下秦岭北麓水资源涵养区径流组分的结构性演化过程,以秦岭北麓黑峪口水文站控制流域为研究对象,基于CMIP6全球气候模式数据,采用SWAT模型和DWT-LSTM耦合模型模拟了2030—2050年不同... 为科学认识黄河流域水资源演化格局,探究未来气候情景下秦岭北麓水资源涵养区径流组分的结构性演化过程,以秦岭北麓黑峪口水文站控制流域为研究对象,基于CMIP6全球气候模式数据,采用SWAT模型和DWT-LSTM耦合模型模拟了2030—2050年不同气候情景下的径流组分结构性演化过程。结果表明:在SSP2-4.5和SSP5-8.5两种情景下,秦岭北麓水资源涵养区未来均呈现变暖、变湿的趋势;SSP2-4.5情景下,未来基流量显著下降导致径流总量呈下降趋势,基流量、地表径流量以及径流总量相较于历史期的衰减率分别为19%、15.4%和17%;SSP5-8.5情景下,未来区域基流量、地表径流量以及径流总量均呈上升趋势,相较于历史期的增长率分别为2.6%、11.2%和7.5%;两种情景下,未来基流指数均值均小于历史期,水资源涵养能力将有所降低。 展开更多
关键词 水资源涵养区 径流演化 基流分割 气候情景 CMIP6 SWAT 秦岭北麓
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基于SWAT-EPIC耦合模型的区域苹果单产模拟及土壤碳动态评估 被引量:1
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作者 黄元嘉 霍艾迪 +2 位作者 曹馨升 安佳璐 刘琪 《农业工程学报》 北大核心 2025年第11期98-106,共9页
为提高现有作物生长模型单产模拟精度,明确土壤水分供需变化与产量之间的动态关系,该研究构建了水文—作物生长耦合模型SWAT-EPIC(soil and water assessment tool-environmental policy integrated climate)。基于参数敏感性优化的扩... 为提高现有作物生长模型单产模拟精度,明确土壤水分供需变化与产量之间的动态关系,该研究构建了水文—作物生长耦合模型SWAT-EPIC(soil and water assessment tool-environmental policy integrated climate)。基于参数敏感性优化的扩展傅里叶幅度敏感性检验算法(extended fourier amplitude sensitivity test,E-FAST),在陕北黄土高原建立包含土壤碳动态评估的苹果单产评估体系。结果表明,优化后的模型在旱作苹果单产的模拟精度误差减少了38.98%,模拟RMSE=2.56%,RRMSE≈9.8%,具有良好的模拟性能。降水对果园浅层土壤水分补给具有直接作用,而深层水分持续消耗加剧干旱胁迫,成为限制苹果单产提升的关键因素。此外,农地改种果园后0~10m土壤有机碳储量提升了14.85%。本研究表明,通过整合水文过程与作物生长机制,SWAT-EPIC耦合模型能够更全面反演区域水分与产量的响应关系,为干旱区果园水分管理与可持续高产提供科学依据。 展开更多
关键词 含水率 土壤碳 耦合模型 苹果 全局优化算法 产量
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浅层地下水硝酸盐来源解析及健康风险评价:以渭南市华州区为例 被引量:1
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作者 李培月 李凌茜 +2 位作者 田艳 何松 寇晓梅 《西北地质》 北大核心 2025年第2期80-90,共11页
作为全球水资源中最普遍的污染物,NO_(3)^(-)主控因素和来源的识别对NO_(3)^(-)污染控制至关重要。本研究基于人体健康风险、随机森林模型、同位素和MixSIAR模型等方法,分析了华州区浅层地下水NO_(3)^(-)分布特征和潜在风险,揭示了浅层... 作为全球水资源中最普遍的污染物,NO_(3)^(-)主控因素和来源的识别对NO_(3)^(-)污染控制至关重要。本研究基于人体健康风险、随机森林模型、同位素和MixSIAR模型等方法,分析了华州区浅层地下水NO_(3)^(-)分布特征和潜在风险,揭示了浅层地下水NO_(3)^(-)的重要因素和主要来源。结果表明:华州区浅层地下水NO_(3)^(-)浓度呈西高东低趋势分布,西南部尤为显著,NO_(3)^(-)浓度高达271mg/L。主要控制NO_(3)^(-)浓度的指标依次为:EC>ORP>Ca^(2+)>Mg^(2+)>T>TDS>HCO_(3)^(-)。NO_(3)^(-)来源以土壤氮和粪肥及污水为主,且粪便及污水对NO_(3)^(-)含量贡献率最大(63.8%),其次是土壤氮(19%)和化肥(12.7%)。长期饮用研究区NO_(3)^(-)浓度较高的浅层地下水对人类健康具有潜在风险,特别是儿童,其HHRA评估风险值高达7.904。 展开更多
关键词 浅层地下水硝酸盐 N-O同位素 贝叶斯混合模型 随机森林模型 健康风险评估
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结合CNN-LSTM模型融合星地降水的洪水模拟研究 被引量:2
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作者 岳甲寅 刘招 +3 位作者 毛钦男 管子隆 肖瑜 王丽霞 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第7期52-59,共8页
降水作为水文过程中最重要的驱动因子之一,其数据来源和准确度是影响洪水预报精度的关键因素。受水雨情监测系统不完善、流域范围较小等诸多因素影响,中小流域实测降水数据的精度较高,但分布不均,进而影响水文模型的模拟结果。为提高流... 降水作为水文过程中最重要的驱动因子之一,其数据来源和准确度是影响洪水预报精度的关键因素。受水雨情监测系统不完善、流域范围较小等诸多因素影响,中小流域实测降水数据的精度较高,但分布不均,进而影响水文模型的模拟结果。为提高流域洪水预报精度,研究通过构建CNN-LSTM神经网络模型将测站数据与卫星产品降水数据进行融合,并结合HEC-HMS模型开展场次洪水模拟,以陕西黑河流域金盆水库以上集水区为例,探讨星地融合降水在场次洪水模拟中的应用效果以及适用性。结果显示:①以站点降水数据为输入的HEC-HMS模型在研究区的适用性较好,率定期和验证期均能达到乙级精度。②两类IMERG卫星产品与实测降水的相关系数都较低,整体高于实际值,误差较大,在经过CNN-LSTM数据融合后与实测降水数据接近,并且IMERG-Early产品的融合效果更好。③融合卫星产品后的HEC-HMS模型对于10场洪水的模拟合格率为80%,平均确定性系数为0.8569,洪峰时差的绝对值均值为0.8 h,达到甲级精度。④星地融合降水进行洪水模拟的结果确定性系数增加,平均洪峰时差绝对值减小;洪峰流量的模拟效果下降且明显偏小。结果表明:中小流域将实测降水数据与适当的卫星降水产品数据进行融合,可以在一定程度上提升洪水预报模型的精度。 展开更多
关键词 洪水预报 CNN-LSTM 融合降水 中小流域 HEC-HMS
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基于水-热-δ^(18)O耦合模型的沙柳土壤水分利用规律分析
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作者 许琳琳 刘秀花 +5 位作者 石长春 郑策 贺屹 贺军奇 高耀伟 刘祖钰 《农业工程学报》 北大核心 2025年第9期81-92,共12页
为探究旱区沙柳地土壤水入渗、蒸发过程与根系吸水的时空来源,该研究采用原位监测、水-热-δ^(18)O耦合模拟与粒子追踪等方法,探究生长季(3—9月)毛乌素沙柳地包气带土壤水分利用规律。结果表明,研究区δ^(18)O的动力特征在3种分馏(no f... 为探究旱区沙柳地土壤水入渗、蒸发过程与根系吸水的时空来源,该研究采用原位监测、水-热-δ^(18)O耦合模拟与粒子追踪等方法,探究生长季(3—9月)毛乌素沙柳地包气带土壤水分利用规律。结果表明,研究区δ^(18)O的动力特征在3种分馏(no fractionation,NF;Gonfiantini,GF;Craig-Gordon,CG)模式中GF模型效果最佳,土壤水蒸发过程为温度控制的同位素分馏迁移。粒子和δ^(18)O迁移路径共同明晰了土壤水受降水补给-蒸发作用与植被吸水的时空发生过程。春、夏季降水稀少,蒸发强度与干旱持续时间决定土壤水蒸发速度与蒸发深度,其中4—5月蒸发作用弱,土壤蒸发深度可达0~120 cm;6—7月蒸发作用强烈,蒸发深度可达0~135 cm。此外,土壤初始含水量状态决定降水后入渗-蒸发过程的优先级,即干燥土壤接受小雨补给后入渗速度慢,蒸发能力增强,蒸发深度(0~13 cm)等于入渗深度,此时随降水进入土壤的粒子均受蒸发作用从地表离开;而有效补给后再降小雨,入渗深度(20 cm)会大于蒸发深度(16 cm),土壤可获得有效补给。因此,根区土壤水源于频发的小-中降水和单次大降水事件,穿过易蒸发区(0~40 cm),长期滞留40~90 cm深度。沙柳的水分利用策略源于其根系分布和浅层土壤水可用度,在返青季,浅层(0~40 cm)消融的土壤滞留水是其主要耗水来源。进入生长季,当降水充沛时,浅层土壤水(0~40 cm)仍是其主要吸水来源,当月降水可满足生长需求;当降水稀少时,浅层土壤含水量的降低驱使其转移吸水层位,前期降水滞留的中层(60~100 cm)土壤水是其吸水的主要来源。该结果进一步明晰了降水-土壤-植被的水文耦合过程,为指导旱区包气带水资源有效管理与植被恢复提供科学依据。 展开更多
关键词 同位素 数值分析 土壤水分 粒子追踪 水分循环与利用 包气带 毛乌素沙地
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黄河流域秦岭北麓河川基流变化解析及对气候变化的响应
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作者 李艺航 张洪波 +2 位作者 刘芳 宁致远 郝帅 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第5期1234-1248,共15页
针对秦岭北麓基流演变特征及其气候响应机制,选取黑峪口(黑河)、秦渡镇(沣河)以及鹦鸽(石头河)3个水文站点的控制流域,基于历史近天然时期水文气象数据构建能反映基流、降雨、潜在蒸散发以及流域根区蓄水容量之间维持关系的基流系数(bas... 针对秦岭北麓基流演变特征及其气候响应机制,选取黑峪口(黑河)、秦渡镇(沣河)以及鹦鸽(石头河)3个水文站点的控制流域,基于历史近天然时期水文气象数据构建能反映基流、降雨、潜在蒸散发以及流域根区蓄水容量之间维持关系的基流系数(baseflow coefficient,BFC)曲线,解析基流与气候-流域属性的动态耦合关系,并评估第六阶段耦合模式比较计划(coupled model intercomparison project phase 6,CMIP6)多情景下2031−2050年基流量演变趋势。结果表明:在秦岭北麓区,相较于流域根区蓄水容量,潜在蒸散发对基流具有更大影响;植被覆盖度、地形坡度和土壤渗透率等因素显著影响着基流对降雨和潜在蒸散发的响应规律,并诱发了明显的空间异质性;在SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下,3个流域的未来多年平均基流量相比基准期会有明显减少;在SSP5-8.5情景下,3个流域年基流量的年际变化呈现上升的趋势,但其他情景下年基流量年际变化并不明显。 展开更多
关键词 基流 CMIP6 BFC曲线 归因分析 秦岭
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粘土基多孔吸附剂的制备研究进展
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作者 王霞 吕向菲 +5 位作者 孙道磊 周春雨 刘魁 安文强 邵帅 李洁滢 《应用化工》 北大核心 2025年第7期1818-1823,共6页
工业废水中重金属,有机污染物的排放对人体健康和生态环境构成威胁。传统处理方法处理成本高,效率低等问题导致亟需开发经济高效的替代材料。以粘土基为材料的矿物多孔材料具有绿色环保,高效低价等优点,在实际应用中有良好的发展前景。... 工业废水中重金属,有机污染物的排放对人体健康和生态环境构成威胁。传统处理方法处理成本高,效率低等问题导致亟需开发经济高效的替代材料。以粘土基为材料的矿物多孔材料具有绿色环保,高效低价等优点,在实际应用中有良好的发展前景。系统分析近年来的研究文献,综述了以粘土基为材料的多孔吸附剂的制备方法,通过物理或化学的制备方法,可大幅提升对增大天然粘土矿物的孔体积和孔比表面积,证实该多孔吸附剂可高效吸附水体中的污染物质,实现对废水的有效处理。粘土基多孔吸附剂制备方法多样化,但目前粘土基多孔吸附剂大多针对单一的污染物质,对在多种污染物质并存的情况下提升吸附效率是未来的主要研究方向。 展开更多
关键词 粘土 多孔吸附剂 吸附 废水处理
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沥青再生剂扩散行为表征方法研究进展
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作者 岳磊 栗培龙 +2 位作者 丁湛 夏雷 安琳玉 《化工进展》 北大核心 2025年第4期2068-2080,共13页
沥青再生剂与老化沥青界面的扩散行为是影响废旧沥青路面的热再生效率、工艺水平以及服役性能的重要因素。本文系统综述了再生剂在老化沥青中扩散状态的模拟方法,包括浸泡法、分层萃取技术、表面润湿法、示踪技术和分子动力学模拟方法,... 沥青再生剂与老化沥青界面的扩散行为是影响废旧沥青路面的热再生效率、工艺水平以及服役性能的重要因素。本文系统综述了再生剂在老化沥青中扩散状态的模拟方法,包括浸泡法、分层萃取技术、表面润湿法、示踪技术和分子动力学模拟方法,对比分析了现有研究方法的优缺点,在此基础上归纳了不同扩散时程状态的表征方法及评价参数,讨论了各种评价方法的特点及适用性,并展望了沥青再生剂扩散行为表征方法的研究方向。基于表面润湿法获取的扩散试样有其独特的扩散状态表征方法和指标,适用于评价再生剂润湿老化沥青界面的特性、即时扩散速率;示踪技术能够捕捉扩散试样的切片混溶性状;浸泡法、分层萃取技术的扩散性状表征方法更加多元;采用计入热力学参数的分子动力学模拟与扩散试验相结合的方法是研究沥青再生剂扩散行为、驱动力机制的主要途径。未来应加强对沥青再生剂沿沥青膜表面的横向扩散行为的研究,计入再生剂与老化沥青的多种接触模式,建立考虑时温衰减效应的扩散动力学模型,为科学确定热再生沥青路面工艺参数提供理论依据和参考。 展开更多
关键词 再生沥青路面 再生剂 扩散行为 界面 表征方法 评价参数
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基于信息论的人类活动对流域各流量组分影响的定量分析——以渭河流域为例
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作者 兰甜 杜欣樾 +4 位作者 张洪波 陈永勤 乔西玉 王建昊 朱绪哲 《水科学进展》 北大核心 2025年第3期450-458,共9页
为揭示人类活动对多源径流组分的非线性影响特征,选取人类活动显著的渭河流域为研究区,探讨不同流量组分对人类活动的异质性响应。构建融合信息论与多尺度流量组分划分的分析框架,提出综合人类活动影响指数。结果表明:人类活动对不同流... 为揭示人类活动对多源径流组分的非线性影响特征,选取人类活动显著的渭河流域为研究区,探讨不同流量组分对人类活动的异质性响应。构建融合信息论与多尺度流量组分划分的分析框架,提出综合人类活动影响指数。结果表明:人类活动对不同流量组分的影响与流域水文过程的复杂性相关,在渭河干流中上游流域的平原地区,人类活动对各流量组分的影响差异不显著,而在黄土丘陵地区,不同组分对人类活动的响应存在较大差异;夜间灯光表征的人类活动对各流量组分的影响最大,反映出城市化驱动下经济活动对不同流量组分产生的显著影响。本研究提高了人类活动对径流影响的定量识别能力,在应对水资源危机方面具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 径流量 基流分割 人类活动 信息论 非线性
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