摘要：为弥补传统概念性水文模型在岩溶水文模拟上的缺陷,基于三水源新安江模型,采用多个线性水库表达岩溶地下系统的异质性,同时引入流域虚拟面积系数修正岩溶流域的非闭合性。将改进的概念性水文模型应用于湘中南典型溶蚀丘陵型岩溶流域,并在此基础上探讨岩溶流域非闭合性的动态变化。研究结果表明:①改进模型的日径流模拟精度提高11.21%,水量平衡误差及低水误差分别降低23.29%、27.64%;②岩溶地下汇流系统的多向性导致流域非闭合状态具有双重性;③地下汇流面积与时段降雨量呈正相关,然而受地下饱和程度的制约,地下汇流面积的变化率随时段降雨量的增大而减小;④由于岩溶地貌的蓄水滞水作用,地下流域受外侧补给的过程存在滞后性。模型的改进与拓展研究可为岩溶水文模拟提供新思路。

摘要：为揭示再生水和多泥沙质河水中的悬浮固体颗粒对土壤水分入渗性能的影响,该文通过室内灌水入渗试验,研究了灌溉水悬浮固体浓度(0、1.0、5.0和10.0 g/L)、灌水频率(1 d 1次、2 d 1次、4d 1次)、含悬浮固体灌溉水-清水交替灌溉模式(纯含悬浮固体灌溉水灌溉、含悬浮固体灌溉水-清水交替灌溉)条件下受灌土壤容重、孔隙率、悬浮固体沉积量、地表入渗性能以及入渗水流运动非均匀特征的变化规律。结果表明,当灌水中的悬浮固体浓度由0增大到10.0 g/L时,受灌土壤容重增大、孔隙率减小、地表入渗能力降低,优先流通道整体弯曲系数由4.31增大到11.18;灌溉定额相同条件下,当灌水频率由1d 1次下降到4 d 1次时,表层土壤容重增大、孔隙率降低,诱发土壤分层,优先流通道整体弯曲系数由7.78增大到12.12;含悬浮固体灌溉水-清水交替灌溉可降低土壤容重、增大孔隙率、减小悬浮固体沉积量、提高地表入渗能力、降低入渗水流运动的非均匀性,但高频率的清水淋洗作用仅使悬浮固体的最大迁移深度增加了5 cm。研究成果对再生水和多泥沙质河水农田灌溉制度设计具有参考价值。

摘要：再生水和微咸水等用于农田灌溉对缓解农业用水紧缺、保证粮食稳产高产方面作用显著。但这些非常规灌溉水中的盐分进入受灌农田土壤会引起土壤结构性质的改变,进而引起入渗水流运动特征的变化,增大了农业灌水和施肥的管理难度及地下水受污染的风险。本文通过室内灌水入渗试验,研究了灌溉水盐分浓度(0、1.0、3.0和5.0 g/L)、灌水频率(1天1次、2天1次、4天1次)、含盐灌溉水-清水交替灌溉模式(纯清水灌溉、纯含盐灌溉水灌溉、含盐灌溉水-清水交替灌溉)对受灌土壤容重、团聚体结构稳定性、孔隙结构特征、地表入渗性能以及入渗水流运动非均匀特征的影响。结果表明,适度的盐分浓度、较低的灌水频率但较大的灌水定额、含盐灌溉水-清水交替灌溉均有利于提升土壤团聚体的稳定性、抑制土壤板结、改善受灌土壤的地表入渗性能、降低入渗水流运动的非均匀性。研究成果对再生水和微咸水农田灌溉制度设计具有参考价值。

摘要：为了全面认识湖南紫鹊界梯田系统的水循环机制,从降水条件的视角出发,基于紫鹊界地区及周边共11个气象站的1986—2015年降水序列数据,运用集中度、标准化降水指数等方法从降水量、降水年内分配、干旱频率等方面开展对比分析,以揭示紫鹊界地区梯田稻作自流灌溉系统所拥有的独特的天然降水条件.结果表明:紫鹊界地区3个气象站多年平均降水量达1638.7 mm,比外围8个站平均高出177.4mm,其中夏季(6—8月)平均降水量为675.1mm,比外围8个站平均高出122.4mm;紫鹊界3个站旬降水序列的平均集中度为0.373,明显高于外围8个站的平均值0.354,夏季是紫鹊界地区降雨的主要优势时段,多年平均降雨高峰为6月中旬,晚于外围8个站的6月上旬或5月下旬;紫鹊界地区5—8月的3个月时间尺度干旱频率有“先小后大”的特征,其中5月和6月的3个月时间尺度干旱频率明显要小于全区平均值,7月和8月要大于平均值;6月上旬—8月中旬是紫鹊界梯田灌溉的主要时期,紫鹊界地区降水年内分配、多年平均干旱频率分布特征等与紫鹊界梯田的水稻生长期形成良好的匹配关系,降水是紫鹊界梯田自流灌溉系统的重要自然支撑条件.

摘要：以靖宇县典型泉岩样为实验材料,结合野外实际情况,考虑pH值和CO2影响因素设计了矿泉水中H2SiO3实验,对实验结果进行了化学动力学分析,并利用matlab建立数学模型分析了矿物反应的机理。结果表明:1)仅考虑pH值的情况下:初始pH值近中性(pH=7.25)时,实验溶液中H2SiO3释放量较小,反应难以发生;初始pH值为碱性(pH=8.10)时,实验溶液中H2SiO3缓慢增加,平均释放速率为3.08mg/(kg·d)。2)在考虑pH值和CO2情况下:初始pH值为碱性条件时,通入CO2能够较快促进H2SiO3产生,平均释放速率可由4.29mg/(kg·d)升高为12.00mg/(kg·d);初始pH值为弱酸性(pH=6.64)时,实验溶液中H2SiO3增加较快,通入CO2,溶液中H2SiO3释放速率稍微增加。3)实验溶液中H2SiO3释放规律符合Stanford一阶反应动力学模型。靖宇县矿泉水中H2SiO3主要来自偏硅酸矿物(斜长石、镁橄榄石、辉石)的反应。在中性条件下,玄武岩矿物很难反应;在碱性条件时,主要是玄武岩矿物的水解,反应缓慢;在弱酸性条件下,主要是玄武岩矿物与H+和CO2的反应,反应强度较大。

摘要：根据湖南省地质、地形等条件,以县域为单元将湖南省划分为9个区域,对省内14000多座各类型水库开展空间统计,分析了水库空间分布规律,并采用SPI-3指数法计算得到4-9月重旱及以上干旱频率的空间分布,对比研究了水库分布与干旱的空间匹配关系。结果表明:湖南省水库分布具有明显的空间分异特征,丘陵区水库数量密度一般要大于山地区,但受大型水库不足的影响,库容密度一般要小于山地区。洞庭湖平原腹地水库密度极低,而外围岗地区则拥有全省最大的水库分布密度。不同分区水库供水能力与人口、耕地的匹配关系也有很大差异。湘东南罗霄-南岭山地区单位面积兴利库容和人均兴利库容最大分别可达54397.32 m^(3)/hm^(2)和3286.53 m^(3),而在湘中南岩溶丘陵区、洞庭湖区等地区则分别不大于3450 m^(3)/hm^(2)和210 m^(3)。湖南省水库的空间分异特征主要受地质、地形等地理条件控制,山地区水库规模大、数量少,而丘陵区水库小、数量多。总体上看,湖南省水库供水能力与干旱的空间分布存在明显的失衡错位,如衡邵盆地不仅年均降雨量少、重旱频率高,而且水库供水能力也处于全省较低水平,再加上岩溶区“保水难”的特性,该区成为省内干旱情势最为严重的地区。

摘要：碳源是影响湿地系统脱氮过程反硝化作用的主要因素之一,尤其对于微污染水体。为探讨低温情况下投加碳源对反硝化作用的影响,设计上下潜行流实验装置。在环境温度为10℃以下,通过注水管采取持续1h添加方式将葡萄糖加入到潜行流底层,持续试验3个月。结果表明:未投加碳源情况下,总氮与硝酸氮去除效果分别为21.12%与20.09%;而加入碳源情况下,对总氮、硝酸盐氮最佳去除效果都有明显提高;同时不同碳源添加量对氮素去除效果也有不同影响:1投加50g碳源,对总氮、硝酸盐氮去除效果分别达到了30.45%、32.39%;2投加100 g碳源,对总氮、硝酸盐氮去除效果都为28.0%;50 g葡萄糖的投加量对总氮、硝酸盐氮的去除率高于100 g投加量。以上表明投加碳源对垂直流人工湿地装置的脱氮效率造成了显著性影响,碳源会显著性提高系统硝态氮负荷(P=0.017)与总氮负荷(P=0.013)。

摘要：“河长制”自诞生以来对解决我国当前严重的水环境污染和水生态破坏问题起到了重要的积极作用,但“河长制”作为一个新生事物并无成功经验可以套用。本文通过调查研究和理论分析,并结合国内相关研究成果,指出我国当前河湖水系“河长制”管理存在顶层设计仍有待完善、管理机构级别低、“河长制”考核在政府部门总绩效考核中占比较低、基础信息仍不全面等四个问题,并对此提出加强和完善“河长制”管理顶层设计、将“河长办”建成政府的直属职能机构、提升“河长制”考核在政府部门总绩效考核中的占比、完善河湖及流域监测体系等四项对策建议。同时针对当前“河长制”管理专业人才紧缺这一现实问题,指出应通过水资源与相关学科交叉来培养水资源与水环境综合性人才。研究成果对提升我国河湖水系“河长制”管理水平、改善河湖水系水环境和水生态质量具有参考价值。