基于可变模糊集理论的宜昌市水资源承载能力评价

水资源承载能力是指某一区域某一时期内水资源系统能够支撑社会经济系统的最大规模。鉴于水资源承载能力评价中各指标属性的不确定性和模糊性,为了提高水资源评价模型评价结果的可靠性,构建了一种基于可变模糊集理论的水资源承载能力评估模型。该模型首先将评价指标分为准则层和指标层2个层次,通过层次分析法和熵值法分别确定两个层次的权重,结合可变模糊集理论运用最大贴近度准则对研究区的水资源承载能力进行综合评价。用该模型对宜昌市2009-2014年的水资源承载能力进行计算,结果表明:(1)该模型应用简便,克服了水资源承载能力评价中各指标的不确定性和模糊性问题,得出的结果更为可靠;(2)在目前的经济技术水平和发展趋势下,宜昌市水资源承载能力处于较强的水平,能够满足社会经济发展需求。     

聚合物包膜尿素保肥特性及作物响应特征

为研究新型包膜肥料[硅藻土改性淀粉-聚乙烯醇(KSP)、膨润土改性淀粉-聚乙烯醇(BSP)、沸石粉改性淀粉-聚乙烯醇(ZSP)]的保肥特性及作物响应特征,以普通尿素(U)为对照,通过土柱淋洗、盆栽试验研究了包膜尿素的保肥效果及其对作物生长的影响。结果表明:KSP、ZSP、BSP处理6、12 d的氮素淋洗量较U处理分别减少13.39%~26.19%、4.27%~19.89%,累积氮素淋洗量分别显著减少16.58%、5.59%、21.65%。施加包膜尿素处理的pH值较U处理显著提高0.6。施用肥料处理的叶绿素含量、可溶性糖含量较U处理分别提高7.05%~12.60%、5.38%~9.66%,包膜尿素处理的油菜、豌豆生物量较未施化肥处理分别增加17.11%~21.58%、37.95%~43.76%,较U处理分别显著增加2.40%~3.81%、2.85%~4.21%。聚合物包膜肥料能提高土壤保肥能力和作物生物量、改善作物品质,具备良好的应用推广前景。     

董箐库区渔获物组成及多样性

为了解库区建设对鱼类生物多样性的影响,掌握董箐库区内渔业资源群落组成和物种多样性变化情况。2013年--2015年在董箐库区进行6次生物采样和走访调查,采集渔获物共668尾,隶属3目8科29属39种,鲤科鱼类最多,占总数的60.8%;群落以杂食性鱼类和喜静缓流生态类型鱼类为主,唇鲮(Semilabeo notabilis)、花鱼骨(Hemibarbus maculatus)、鲤鱼(Cyprinus carpio)、鲫鱼(Carassius auratus)、云南光唇鱼(Acrossocheilus yunnanensis)、光倒刺鲃(S.hollandi)、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidracoi)为库区的优势种,对比历史资料发现库区鱼类群落结构已发生改变;董箐库区鱼类群落生物多样性采用Margalef 丰富度指数、Shannon-wiener多样性指数()、Pielou均匀度指数()、Wilhm改进指数()作为评价指标,各指标的平均值为3.811、0.914、2.649、2.529,分析数据发现鱼类生物多样性也有衰减。     

近年来香溪河营养盐时空分布趋势研究

为研究近年来香溪河库湾营养盐分布特征及营养化程度,于2008-2015年春季水华敏感期对三峡水库香溪河库湾进行水环境监测,使用改进的综合营养状态指数法与主成分分析法对其水体营养化状况进行分析和评价。结果表明,香溪河库湾TN、TP浓度从香溪河上游到河口的纵向分布规律明显,TN浓度从上游至下游河口呈现逐渐递增的趋势,TP浓度从上游至下游河口呈逐渐递减的趋势;透明度为0.6~6.0m,香溪河库湾TN浓度为0.21~1.87mg/L;TP浓度为0.04~0.37mg/L;Chl-a含量为0.53~184.61μg/L,2种评价结果基本一致。从时间上看,香溪河库湾富营养化程度是上游中游下游;从年际上看,水库蓄水过程能够临时降低水库干支流水体中的营养盐浓度,但增大了来年支流水体富营养化的风险,可见未来的香溪河富营养化问题将持续存在。     

汛末蓄水期神农溪库湾倒灌异重流特性及其对水华的影响

为研究三峡水库神农溪库湾倒灌异重流特性、光混比特性及其对水华的影响,根据神农溪库湾的地理特性及库湾区域性水华特性,从神农溪河口至回水末端,沿渡河镇河道中泓线设置7个监测点位(SN01~SN06),于2014年汛末蓄水期对神农溪库湾的水温等指标进行跟踪监测分析。结果表明,三峡水库蓄水过程通过倒灌异重流作用,最大单日水位变幅为1.04 m,干流水体分别从表层、中上层和底层倒灌潜入库湾;倒灌异重流增强了干支流间水体交换,缩小了干支流间水温差,打破支流水温分层,使支流混合层深度逐步增大。库湾叶绿素a浓度呈现时空差异性,整个蓄水周期内,SN02受干流水体影响明显,叶绿素a浓度始终维持在低水平,均小于20 mg/m~3,蓄水过程中,SN05和SN06断面混合层深度由6.0 m上升至22.5 m,叶绿素a浓度由高于30 mg/m~3降低至10.30 mg/m~3,导致神农溪库湾叶绿素a浓度降低的主要原因是蓄水过程加强了干支流水体交换程度,减小光混比至0.2,库湾叶绿素a浓度均值降低为11.00 mg/m~3,水华情势最终得到有效控制。     

基于灰色关联度的石漠化地区土壤质量评价

[目的]采取科学的评价方法,客观准确评价土壤质量,为石漠化地区预防土壤退化和改善土壤质量提供参考。[方法]以湖北省鹤峰县石漠化地区为研究对象,综合测定了土壤的物理、化学和生物性质的18项土壤属性指标,利用主成分分析和相关性分析,确定评价指标的最小数据集,结合熵权法确定参评指标的权重值,并运用灰色关联度分析法计算加权关联度值。[结果]根据加权关联度值的大小排序来看,研究区的土壤质量高低依次为:下坪中营燕子五里走马;结合土壤质量评判标准表可得,下坪的土壤质量等级为Ⅱ级,中营为Ⅲ级,燕子和五里均为Ⅳ级,走马为Ⅴ级;且研究区整体的土壤质量属于中等偏下的水平与当地实际情况相一致。[结论]本文的研究方法可以客观公正的评价土壤质量,且该方法计算简便、思路清晰,为土壤质量评价提供了一种新的尝试。     

四大家鱼幼鱼响应模拟水轮机流道压力变化研究

研究鱼类对反击式水轮机流道内压力突变的响应,为水电站水轮机的结构优化和生态运行提供技术支撑。实验鱼为四大家鱼1龄幼鱼,体长(100±10)mm、体宽(6±2)mm,鱼体健康、鱼鳞完整;实验装置由变频真空泵、高压舱、压力表、连接气管、高速摄像机组成。对四大家鱼幼鱼分别进行负压承受实验(预设压力值分别为80、60、40、20 kPa)、循环负压承受实验(预设压力值分别为80、60、40、20 kPa)和压力梯度承受实验(预设压力值分别为40、20 kPa),测试鱼的行为状态和损伤状况;实验结束后,实验鱼被分别移入暂养水槽暂养,并观察记录其实验后1、4和12 h的自愈状态;最后解剖实验鱼,观察和记录其脏器损伤状态。结果表明:(1)四大家鱼幼鱼对水体中的压力陡降具有较强的敏感性,出现损伤主要发生在第1次压力陡降过程,损伤程度与最小压力值及压力变化梯度成正相关,负压循环次数的增加不会增加家鱼幼鱼受压力损伤的程度和死亡率;(2)压力最低值和压力梯度是家鱼幼鱼通过水轮机流道下行受到压力损伤的主要原因,随着压力最低值的降低和压力梯度的增大,家鱼幼鱼损伤的程度和死亡率上升;(3)生活在河流中底层的青鱼和草鱼对负压和压力梯度较生活在河流中上层鲢和鳙具有更好的耐受性,在进入水轮机流道前鱼类适应压力状态与鱼体通过水轮机受到压力损伤具有一定的相关性;(4)四大家鱼幼鱼受到压力损伤的阈值为20 kPa,当压力值小于或等于损伤阈值,家鱼幼鱼受到压力损伤。     

涵洞过鱼效果评价方法述评

涵洞作为常见的输水建筑物,也承担着修复河流连通性的功能。 本文概述了涵洞过鱼的障碍类型,包括落差障碍、下游水深不足障碍,流速障碍,水深障碍,概述了涵洞过鱼效果评价方法,包括简易评价法、监测评价法和虚拟评价法,分析了各方法优缺点,并指出虚拟评价法在涵洞过鱼效果评价中的巨大优势与发展前景,提出了提高模拟精度的方向：利用开放水槽获得更精确的鱼类游泳能力数据;深入研究鱼类贴壁运动的行为,量化鱼类实际运动区域的面积和位置;深入分析鱼类的跳跃行为与下游水深、流量,起跳速度和方向的关系,量化各因素对鱼类跳跃的影响程度;合理选取分析对象;适当调整水力计算方法以适应国内规范;量化鱼类运动模式与环境因子水力学条件的响应关系等。     

基于天气预报的漳河灌区参考作物腾发量预报方法比较

为了提出适合湖北省漳河灌区的参考作物腾发量预报方法,以FAO56-Penman-Monteith公式采用历史气象数据计算出的值为基准,利用天气预报数据,比较Hargreaves-Samani(HS)法、逐日均值修正法及该文改进的逐日均值修正法在该灌区钟祥站点的预报精度,并评价各方法适用性.结果表明:利用这3种方法进行参考作物腾发量预报时,1~7 d预见期平均绝对误差均值分别为0.75、0.80、0.76 mm/d,均方根误差分别为1.00、1.07、1.05 mm/d,相关系数分别为0.82、0.80、0.80.1 d预见期最优预报方法为改进逐日均值修正法,2~7 d预见期的最优方法均为HS法.总体而言,预报精度最好的为HS法、改进逐日均值修正法次之、逐日均值修正法最差.对于漳河灌区,建议采用HS法进行预报,可为灌溉预报提供较为准确的数据基础.     

大渡河软刺裸裂尻鱼（Schizopygopsis malacanthus）游泳能力研究

为了探究大渡河软刺裸裂尻鱼的游泳能力,为大渡河水域过鱼设施的设计提供基础数据支持以及充实鱼类游泳能力机制的数据资料。本研究采用递增流速法,用自制Brett-type水槽对大渡河软刺裸裂尻鱼的感应流速、临界游泳速度、突进游泳速度进行测试。结果表明,在水温范围为11.9~14.1℃条件下,体长为15~21.5cm,体重为34.8~152.9g的大渡河软刺裸裂尻鱼的绝对感应流速为0.084~0.0948m/s,相对感应流速为0.321~0.588BL/s,相对感应游泳速度随体长增大而减小;绝对临界游泳速度（Ucrit）为0.61~1.31m/s,相对临界游泳速度为4.16~5.076BL/s,这两者均随体长增大而增大;大渡河软刺裸裂尻鱼的绝对突进游泳速度（Uburst）为1.02~1.4m/s,与体长关系并不显著（P>0.05）,相对突进游泳速度为5.73~8.36BL/s,随体长增加而减小。通过视频回放发现,试验鱼突进游泳速度测试过程分为三个阶段：占突进速度0~29%,速度范围为0~0.4m/s;占突进速度29%~60%,速度范围为0.4~0.84m/s;占突进速度60%~100%,速度范围为0.84~1.4m/s。各阶段的静止不动、平稳摆动、冲刺-滑行三种游泳状态所占比例有显著不同。本研究可为以大渡河软刺裸裂尻鱼为过鱼对象的过鱼设施设计提供流速指标参考。