多段进水一体化污水处理设备处理农村污水研究

目的根据农村污水的水质特点,基于UCT污水处理工艺设计了多点分段进水一体化处理设备,以提高工艺,提高氮磷去除效率。为相关应用提供了支撑。方法以北京市通州区城郊农村污水为对象,通过模拟试验,研究进水方式对处理污水效果的影响。结果相对于传统单点进水方式,两段和三段进水对处理农村生活污水除污染效果更好,最佳污染去除率在三段进水条件下达到,此时COD、TN和TP去除率分别为93%～97%、82.9%～86.2%和86%～91%,比单点进水和两段进水分别高15%和8%、13%和6%、13%和5%。结论采取多段进水运行方式能够有效提高污水处理系统对氮磷去除效率。     

生态清洁小流域建设效果评价——以上水沟小流域为例

生态清洁小流域建设是水源保护和生态环境建设的重要措施。实施小流域建设效果评价是检验生态清洁小流域设计、施工及管护效果的有效手段之一。该文选取典型生态清洁小流域,对其设计方案、建设效果等进行评价,拟对今后生态清洁小流域的设计、施工及后期管护等各方面起到一定的示范作用,进一步推动生态清洁小流域建设走向完善。     

绿色屋顶降雨径流削减效果监测与过程模拟

选择平面、斜面、绿色、滞蓄4种不同形式屋顶,采用"液位计+三角堰"的径流测量方法,开展降雨径流对比监测。结果表明,相比平面与斜面屋顶平均径流系数(分别为0.68和0.84),绿色与滞蓄屋顶平均径流系数分别为0.41和0.43,均明显有所减小,并且数值相差不大,反映出相近的径流总量削减效应。比较分析绿色与滞蓄屋顶降雨径流过程,2类屋顶径流过程接近,产流后水流运动机制相似,均受上部积水水头作用影响,并以孔流(孔隙、孔口)形式出流,可以采用相似的水库概念模型进行简化模拟。根据土壤水饱和下渗理论,考虑到绿色屋顶基质层厚度有限,推导建立了描述绿色屋顶饱和产流后降雨径流过程的基本方程,并应用于模拟绿色屋顶降雨径流过程。结果表明,径流过程计算值与实测值间决定系数值为0.85、Nash-Sutcliffe效率系数值为0.84,初步验证了模型的合理性。研究成果有助于深入认识绿色屋顶对降雨径流的削减效应与出流机制。     

植被格局特征对大理河流域侵蚀产沙的响应

为了进一步研究植被覆盖FBM(fractional brownian motion)分形维数在不同流域中对植被覆盖特征的综合效果及作为固定参数代替现有的植被量化指标在实际的水文、土壤侵蚀等预测模型中的应用,该文通过对大理河流域上中下游青阳岔、李家河和曹坪3个水文站控制流域的降雨、径流和产沙等资料的全面综合分析,以次降雨径流侵蚀功率作为侵蚀外营力输入,通过对站控流域地貌特征FBM分形维数、植被景观格局FBM分形维数和NDVI植被指数作为描述下垫面特征,以地理信息系统(GIS)为平台,利用GIS和RS技术,构建大理河流域侵蚀产沙量多元线性回归模型,并通过2组不同参数预测结果对比,结果表明:以植被格局分形维数为植被量化参数的模型输沙模数模拟值与实测值之间的相对误差和绝对误差比以NDVI为植被量化参数的小;在38场次暴雨洪水中,基于植被格局分形维数为植被量化参数的模型次暴雨输沙模数模拟值与实测值之间的相对误差小于10%、20%、50%的分别占总场次的34.21%、55.26%、86.85%;38场次暴雨输沙模数的模拟值和实测值之间的平均相对误差为25.19%,其中模拟值与实测值绝对误差小于300 t/km2有31场,植被格局FBM分形维数可以更好反映植被覆盖与水土流失之间的关系,并且分析得到植被格局分形维数与土壤侵蚀强度之间呈负相关关系,决定系数为0.5066,即土壤侵蚀强度随着植被格局FBM分析维数的增大呈减小趋势,说明植被格局FBM分形维数对土壤侵蚀强度的影响较大.     

高寒区多源降水产品精度与水文模拟效果评估——以雅鲁藏布江流域和拉萨河流域为例

卫星降水产品在缺资料地区开展水文气象研究及径流模拟中发挥着至关重要的作用,然而卫星降水产品的精度可能会影响径流模拟效果。采用多种统计指标和VIC水文模型综合评估5种卫星降水产品(CMORPH-BLD、GSMaP＿Gauge、CMFD、MSWEP和PERSIANN-CDR)在雅鲁藏布江流域的精度和拉萨河流域的水文模拟效果。结果表明：(1)CMORPH＿BLD和GSMaP＿Gauge在少雨季存在低估,CMFD在少雨季与观测值具有很好的一致性。MSWEP和PERSIANN-CDR在多雨季和少雨季存在高估。降水量方面,CMORPH-BLD和CMFD均较为接近观测值,其他降水产品存在不同程度的高估。(2)日尺度上,除CMFD外其他卫星降水数据与观测值具有较小的相关性(0.26～0.45),CMORPH-BLD和CMFD和观测值具有较好的一致性,CMFD和MSWEP探测小降水事件(0.1,0.5,1 mm/d)的能力优于GSMaP＿Gauge。各卫星降水产品在探测强降水(2,5,10 mm/d)方面能力不足。日降水2 mm/d的降水阈值为各分类指数的变化点。(3)月尺度上,各降水产品与观测值具有很...     

草被覆盖下坡面流土壤侵蚀水动力学特征

坡面侵蚀为水流和土壤互作过程,描述坡面流基本水力学特征,阐明土壤分离情况与坡面流侵蚀水动力学间关系,对了解坡面流侵蚀过程及治理坡面水土流失具有重要意义。以北京市山区野外径流小区不同植被密度、植物布设方式坡面为研究对象,以5°坡为例,在不同流量(1.0、2.0和3.0 m~3·h~(-1))下作放水冲刷试验,描述各坡面水力学及侵蚀水动力学特征,分析坡面土体土壤分离速率与水动力学参数关系。结果表明,径流雷诺数随径流冲刷流量增加而增加,植被密度对坡面流流态作用明显,植株布设方式对雷诺数影响较小;弗劳德数对其过程表征作用不显著;各坡面土壤分离速率为流量增函数(R~20.916),总体随冲刷时间延长波动性先增后减,土壤分离速率动态变化随植株布设密度增加而增加,行排列坡面抗蚀性差;径流剪切力和水流功率可与坡面土壤分离速率线性拟合,均呈线性正相关。研究结果为探究坡面流土壤侵蚀机理及治理方法提供依据。     

基于SEBAL模型的北京市日蒸散发区域分布规律

为了对北京市地表水转换过程中的分量-蒸散发进行定量研究，基于Landsat7 ETM+遥感影像信息并结合气象数据，通过ERDAS构建了SEBAL模型，并通过模型计算得到北京市2014 年7 月26 日的平均蒸散发为2.49 mm，同时利用彭曼公式和MOD16 产品数据对SEBAL 反演结果的可靠性进行验证。结果表明，通过SEBAL 模型计算得到的蒸散发与彭曼公式法和MOD16 数据产品的误差分别为3.2%和3.3%，其结果具有一定的可靠性，且通过Landsat7 数据反演具有数据获取便捷、空间分辨率高的优点。通过对比各区域蒸散发分布，得出北京市蒸散发整体呈现西北山区高、东南平原低的趋势，西北山区林草植被覆盖率较高是导致这一趋势的主要原因。通过统计分析，水域的蒸散发最高，硬化面积及建筑物的蒸散发接近于0，在除去水体及硬化面积后，蒸散发的大小与NDVI呈现极显著的正相关关系，两者的决定系数达到0.9233，故下垫面类型是影响某一时刻区域蒸散发大小的主要因素之一。     

预制钢筋混凝土井圈阀门井在节水灌溉工程中的应用

以北京市延庆县农业节水灌溉工程为例,说明了预制钢筋混凝土井圈阀门井与传统阀门井在结构、设计等方面的区别。通过工程实践证明,与传统阀门井相比,预制钢筋混凝土井圈阀门井不仅可以降低工程造价,而且施工工艺操作简便易行,大大缩短了施工工期,值得推广应用。     

不同灌水上下限对温室白萝卜产量、品质及WUE的影响

探讨温室种植条件下设施蔬菜适宜的灌水上下限,以北方普遍种植的白萝卜为研究对象,开展了不同灌水上、下限对白萝卜品质、产量及其分布、水分利用效率的影响研究。结果表明,白萝卜耗水量随着生育期的推进逐渐增加,全生育期耗水量在102.9~196.5mm;灌水下限为60%θFC或70%θFC、上限为90%θFC时白萝卜的产量达到最高值,分别为83 238和83 801kg/hm2;灌水下限为60%θFC、上限为90%θFC或者灌水下限为70%θFC、灌水上限为100%θFC时,白萝卜肉质根单重较大,市场等级较高,营养品质综合指标值最高,营养品质最佳,同时粗纤维含量较低,口感品质较好;WUEY随着灌水上限的降低显著提高,灌水下限为60%θFC、70%θFC、处理间WUEY未有显著差异;灌水下限为60%θFC、灌水上限为90%θFC或者灌水下限为70%θFC、灌水上限为100%θFC时,营养品质综合指标值最高,营养品质最佳,同时粗纤维含量较低,口感品质较好。综上所述因此,综合考虑品质、产量及其分布、WUEY的交互效应,灌水下限60%θFC、灌水上限90%θFC为温室白萝卜最适宜的灌水上下限水平。