闸控河段氨氮浓度与主要影响因子的量化关系识别

闸门调度对河道内水流、底泥等环境要素具有强烈的扰动作用,闸控河段的水质变化过程较常规河道更为复杂。为了探析闸门调度在闸控河段水质演变中所起的作用,以槐店闸为研究对象,结合水闸调度影响实验与偏相关分析方法,识别了闸控河段氨氮浓度变化的主要影响因子;研制了考虑水闸调控作用的水动力模型和考虑内源释放的水质迁移转化模型,在大量情景模拟基础上构建了氨氮浓度变化率与主要影响因子的经验关系式。结果表明,在所选的9个指标中,闸前流速、上游来水浓度和闸门开度是氨氮浓度变化率的主要影响因子;水闸调度对氨氮浓度变化过程具有一定的影响,闸门大流量泄水使得闸后出流断面的氨氮浓度增加;氨氮浓度变化率与闸门开度、闸门开启个数、上游来水浓度之间呈对数关系,闸门开度的增大或开启个数的增多会使浓度变化率变小,来水浓度的增加会使浓度变化率逐步增大。     

淮河流域水系盒维数与连通度相关性研究

在自然演变和人工干预双重影响下,河湖水系的发育程度和连通效果在不断变化,进而影响到流域水资源的合理开发利用。本文以淮河流域作为研究对象,从数字高程模型中提取了全流域水系结构图,并根据其他资料对结果进行修正;基于当地人工水系建设背景,运用分形理论计算了全流域13个水资源三级分区有、无人工水系情况下的水系分形盒维数;基于河道闸坝工程建设背景,运用图论方法计算了全流域13个水资源分区有、无闸坝工程情况下的水系连通度;最后,采用统计学方法研究了淮河水系盒维数指标与水系连通度指标之间的联系。结果显示,剔除人工水系后的各分区水系盒维数有不同程度的下降,且下降程度与区域水系个数、面积一定程度上成正比例关系;考虑有无人工水系、闸坝工程影响的各分区水系连通度,有的增大,有的减小;水系盒维数与连通度间大体上呈现正相关的趋势关系。研究成果可为有关部门开展淮河流域水系建设工作提供理论支撑,为摸清自然规律和人类活动对水系形态结构、发育情况和连通性的影响提供技术支持。     

基于城市水功能需求的水系连通指标阈值研究

随着城市化进程的加快,城市河湖水系格局发生了显著改变,并引起水系连通功能的相应变化。为了定量评估城市化进程对水系连通状况的影响程度,本文分别构建了两套指标体系用于描述城市水系连通形态和连通功能的变化情况,进而运用统计学方法分析了水系连通形态指标与连通功能指标之间的相关关系,在此基础之上建立相应的方程组来定量描述水系连通形态变化对连通功能的影响,最后以郑州市为例开展了实例研究,确定了满足郑州市未来城市发展功能定位的水系连通形态指标阈值区间。