华北平原地下水资源承载力评价

华北平原地下水严重超采,并带来一系列资源环境问题,地下水资源承载力的可持续性面临严重挑战。本研究定义了地下水资源承载力的概念,提出了一种定量评价地下水承载力的新方法,并对华北平原地下水承载力进行了评价。结果表明,华北平原地区地下水资源支撑的GDP从2003年的15 608.18亿元迅速提高到2011年的37 584.9亿元,33.3%的地市位于未超采未超载区;华北平原整体及57.2%的地市均位于超采未超载区,已发生地下水超采,但通过提高用水效率,未来社会经济规模仍有发展空间;9.5%的地市位于超采超载区。最后探讨地下水资源的承载力的提高途径,主要包括增加地下水资源可利用量和提高用水效率两方面,其中提高用水效率效果更显著。     

表土复原的生态利用价值研究——关于巴彦淖尔市生产建设项目表土剥离、保护及利用的探索

表层腐殖层土壤是大自然赐予人类的难以再生的宝贵财富。表土具有较高的经济生产力,属于难以再生的资源,是生态建设的基础。从资源、生态方面考虑,生产建设项目进行表土剥离保护利用十分必要。本文分析了巴彦淖尔市表土剥离存在的主要问题,提出了表土剥离利用主要措施及有关技术要求。     

Building a research network to better understand climate governance in the Great Lakes

Climate-driven disturbances threaten the sustainability of coastal communities in the Great Lakes Basin. Because such disturbances are unpredictable, their magnitude, number and intensity are changing, and they occur at varying temporal and spatial scales. Consequently, communities struggle to respond in effective ways. The expected intensification of climate-driven disturbances will require that community capacity and governance structures match the spatial and temporal scales of these disturbances, as the most sustainable social and economic systems will be those that can respond at similar frequencies to key natural system drivers. The Climate Governance Variability in the Great Lakes Research Coordination Network (CGVG-RCN) was recently established to address questions about the relationship between climate-driven disturbances and community response. The objective of this short communication is to introduce the ideas behind the CGVG-RCN, outline its goals, and facilitate engagements and collaboration with social and natural scientists interested in social-ecological systems in the Great Lakes Basin.     

金安金沙江悬索桥隧道式锚碇变形破坏机制研究

隧道式锚碇的变形破坏机制涉及到结构与围岩的协同作用问题。以华丽高速公路金安金沙江悬索桥两岸隧道锚变形破坏机制为研究对象,利用工程类比法评价了其稳定性控制要素,设计了超载数值试验。根据塑性区的扩展过程确定了施工安全监测和需要采取预加固的重点部位,确定了隧道锚围岩的破坏模式。根据锚面监测点位移由mm到cm量级突变确定的两岸锚岩系统极限荷载均为6~8倍设计缆力,则锚岩系统的设计承载力取3倍设计缆力下变形安全是有保障的。丽江岸塑性区在10 P下贯通;华坪岸塑性区在14 P下贯通。设计缆力作用下,丽江岸锚碇最大位移1.5 mm、围岩1.2 mm、地表0.5 mm;华坪岸锚碇最大位移1.7 mm、围岩1.5 mm、地表0.7 mm,其响应顺序为后锚面监测点前锚面监测点锚碇中间岩体地表点,可作为后期结构及围岩安全监测布点和预警的参考,也证明当前设计缆力下变形和强度均是安全的。     

流域一体化下的生态文明先行示范区建设探索

以抚仙湖流域为研究区域,通过系统收集分析流域多年水量水质监测数据,诊断流域保护与发展面临的主要矛盾,并基于流域一体化管理思想,提出了流域保护与发展的可能路径:1创新抚仙湖流域生态文明示范区行政管理体制,从发展思路确立抚仙湖流域实施"严格环境保护、创新生态发展"的转型战略,真正树立和实现"大景区"环境保护和"大旅游"产业发展的生态文明建设理念;2在全面实现生态发展战略的前提下,建议将流域实施分区管控,调减农业用地面积,积极发展现代观光农业和旅游业;3通过生态搬迁,优化城乡布局,实施抚仙湖流域全域"大旅游景区"战略,实现生态资源-资产-资本的良性转化。     

拟建鄱阳湖水利枢纽对湖区水环境容量的影响

采用水动力水质模型模拟了鄱阳湖在极端退水年(2016年)和一般退水年(2017年)两种退水工况下拟建鄱阳湖水利枢纽建设前后的水动力水质过程,并构建湖区水环境容量模型评估了鄱阳湖拟建水利枢纽对湖区水质和水环境容量的影响。模拟结果表明：枢纽建设运行能显著增加鄱阳湖的水体体积,每月最大可增加77%;在退水初期主要降低湖泊中部的TP质量浓度,在极端退水年的退水后期会导致闸上TP质量浓度升高,在一般退水年则会导致闸上TP质量浓度降低,但对COD_Mn和NH₃-N质量浓度空间分布无明显影响;在极端退水年,枢纽建设运行会导致COD_Mn、NH₃-N和TP质量浓度增大,而在一般退水年则会导致TP的质量浓度降低;枢纽建设运行能显著提升COD_Mn和NH₃-N的水环境容量,在一般退水年会增大TP的水环境容量,但在极端退水年TP的水环境容量可能降低。     

Coupling watershed modeling,public engagement,and soil analysis improves decision making for targeting P retention wetland locations

Constructed and restored wetlands can be effective sinks for particulate and dissolved phosphorus (P) if properly managed, but identifying suitable P retention wetland locations remains challenging. From a landscape perspective, Soil and Water Assessment Tool (SWAT) models identify locations within target watersheds with high nutrient loads that exhibit appropriate site characteristics and hydrodynamics. However, soil properties vary at the field scale, dictating the capacity of wetland systems to remove P and ultimately determining if a given wetland will operate as a sink or source of P over time. Land ownership and site access further complicate identification of P retention wetland locations. As a result, optimization and identification of P retention wetland locations requires analysis at both 1) watershed and 2) field scales, and 3) public engagement. In response, a survey effort linked SWAT model results that identified locations with target watersheds with field soil P storage capacity data and interested landowners. Results suggest that several locations recommended for their high SWAT-predicted P loading and landowner interest were in fact not well suited for project implementation due to soil P saturation and legacy P constraints. These findings highlight the need to couple watershed models with field scale soils analysis to identify locations for P retention wetlands in order to avoid unintended P release. Additionally, increased collaboration with social scientists and others familiar with public engagement strategies is needed to improve outreach activities targeting regional water quality improvements. Practical applications for nutrient retention wetland site selection are also discussed.     

湘江长沙综合枢纽库区水环境承载力研究

选取湘江长沙综合枢纽库区为研究区,从社会经济、水资源供给、水资源利用与调控等角度选取25个指标,构建评价指标体系,对研究区进行水环境承载力评价。结果表明:①2006～2015年库区水环境承载力从0.267增至0.394,整体呈上升趋势。②各子系统水环境承载力差异较大,社会经济系统、水资源利用系统及水资源调控系统承载力指数整体呈增长趋势,从而提升了库区整体水环境承载力;而水资源供给子系统呈波动变化趋势。③枢纽运行后,库区长沙、株洲、湘潭各段水环境承载力均有所提升,2015年各区段水环境承载力均达到一般水平。④影响库区水环境承载力的主要因素是湘江长沙综合枢纽运行、社会经济发展水平、水资源利用效率和污染物排放总量等。     

土工格栅加筋包边填砂路堤模型试验研究

为探究包边填砂路堤荷载作用下的极限承载力特性、破坏形态规律及加筋性状,设计了土工格栅加筋包边填砂路堤结构,改装美国GCTS公司的USTX-2000动静三轴加载装置进行加载,通过改变加筋层数、筋材布置长度及包边土厚度对土工格栅包边填砂路堤进行一系列试验。对不同工况下包边填砂路堤的极限承载力、封层及坡面法向累积变形、位移变化进行研究。试验结果表明:土工格栅加筋和增加包边土厚度可以显著提高包边填砂路堤的极限承载力,并能减小封层中、封层右及坡顶、坡中的法向累积变形;无筋路堤的滑动面在路堤内呈折线状且并未通过坡脚侵入地基,在坡顶的黏土和砂芯交界处产生最大位移;土工格栅加筋及增加包边土厚度可以使滑动面向路堤内部迁移但形态不变,且最大位移处向路堤内部迁移。     

多溶洞地层桩端极限承载力下限有限元法分析

为计算多溶洞地层桩基的极限承载力,通过MatLab平台编制了用于分析多溶洞地层桩端极限承载力下限的有限元法计算程序。采用平面应变模型,并假定材料符合Mohr-Coulomb准则和塑性关联流动法则。定义无量纲参数N来衡量各参数对桩端极限承载力的影响。根据桩与溶洞间的相对位置关系,详细探讨了6种工况下桩端极限承载力的变化规律,并分析了嵌岩深度h_r、上覆土层自重q_s和溶洞直径D的影响程度。分析结果表明:桩端极限承载力随h_r的增大而增大,随D的增大而减小,而q_s的影响基本可忽略不计。此外,还对不同工况下桩端的极限破坏模式进行了分析。最后,通过考虑无溶洞、有溶洞下的2种桩基算例,验证了本文方法的正确性。