植被过滤带拦截径流和泥沙效果的模型研究

植被过滤带可显著减少农田径流及其携带的污染物,是流域农业面源污染治理的最佳管理措施,而数学模型是设计植被过滤带的有效工具。本研究通过浑水模拟冲刷试验研究了不同宽度(1 m、2 m、3 m)和不同坡度(3.3%、6.7%、10%)的草本植被过滤带对径流和泥沙的拦截效果,并对VFSMOD模型的适用性进行了验证,最后基于该模型对植被过滤带拦截效果中坡度和宽度二因素的敏感性进行了分析。结果表明,VFSMOD模型对径流和泥沙浓度的模拟偏差在8%和12%以内,Nash-Sutcliffe-Effi ciency系数分别为0.85和0.93,表明该模型可对植被过滤带拦截径流和泥沙的效果进行较好的模拟;同时,模拟结果显示植被过带宽度与其径流和泥沙的拦截率成线性正相关关系(径流:R12=0.992、R22=0.994、R32=0.993;泥沙:R12=0.366、R22=0.374、R32=0.379),植被过滤带坡度与其径流和泥沙的拦截率成线性负相关关系(径流:R12=0.720、R22=0.761、R32=0.709;泥沙:R12=0.771、R22=0.804、R32=0.7 78)。与坡度相比,植被过滤带宽度因素对于植被过滤带拦截径流和泥沙的效果更为敏感,是植被过滤带设计中应着重考虑的因素。     

组合滤料对径流雨水中悬浮固体过滤效果的研究

对人工雨水中不同浓度的悬浮固体(SS)去除率进行了试验分析,并设计了一种对径流雨水中SS进行过滤的装置,得出了滤料种类、滤料层厚度和进水流速对雨水中SS去除率的影响。结果表明:铁矿石、石英砂、改性纤维球三种滤料对径流雨水中SS的过滤效果较好,并用这三种滤料作为组合滤料,发现在组合滤料厚度为48cm和60cm、进水流速为3mL/min的情况下该装置对SS的过滤效果达到最佳。     

临港新城河岸人工植被缓冲带对氮、磷的去除效果

为了充分了解河岸植被缓冲带对地表、地下径流中污染物的去除效果,选取了临港新城河岸带为研究对象,利用人工模拟径流的方法,研究了不同植被配置在不同河岸带宽度下对地表径流、地下径流中污染物的去除效果。结果表明:不同植被类型对污染物去除效果受到河岸带宽度及污染物种类的影响,7 m宽河岸带对污染物的去除效果明显优于1、2 m宽;4种不同配置类型的河岸带对地表径流及地下径流中各污染物的去除率彼此之间存在显著差异(P0.05);其中配置类型Ⅰ对于地表径流中污染物的去除效果最好,对TN、TP、NO3--N、NH4+-N的平均去除率分别为27.66%、27.66%、26.53%、29.56%,4种配置类型对地表径流中各污染物的平均去除效果大小顺序为ⅠⅣⅢⅡ;配置类型Ⅲ对地下径流中污染物的去除效果最好,对TN、TP、NO3--N、NH4+-N的平均去除率分别为31.34%、21.83%、26.97%、18.26%,4种配置类型对地下径流中各污染物的平均去除效果大小顺序为ⅢⅣⅠⅡ。     

复合过滤材料性能检测研究

采用单层熔喷布、活性炭纤维和熔喷布+活性炭纤维复合过滤材料对发生源产生的颗粒物进行过滤,检测其过滤性能,考察了时间、复合层级对过滤材料污染物去除效果和压力损失的影响。结果表明：使用熔喷布加活性炭净化效果优于单层材料,其过滤阻力有一定增加但不明显,容尘量和使用寿命可得到提升,具有较好的过滤性能。     

住宅绿化景观设计实例

住宅绿化景观的配置空间虽不大, 但也需经过精心的构思,并在施工现场反复权衡树苗的种植地点、种植方式及树种间的搭配;同时对小区的道路系统、溪流水景、雕塑小品等进行精心的布置,并要充分考虑所选树种的四季景观效果,以展示植物个性美和群体美。     

辽宁冰砬山森林小流域水文因子特征

以辽宁冰砬山地区落叶松人工林、天然次生林综合流域森林为研究对象,采取林分、坡面径流场、集水区测流堰水文因子测定的方法,对综合小流域森林降水截留、坡面径流、区域径流输出等方面进行了研究。结果表明:辽宁冰砬山落叶松人工林和天然次生林冠层能有效的截留大气降水,其截留率分别为24.8%和16.6%;以Kostiakov方程对两种林地土壤入渗速率的模拟较好,模拟方程分别为iL=6.652t-0.179(R2=0.97)和iC=21.147t-0.162(R2=0.93);森林对大气降水的滞留时间随大气降水量和降水强度的增加而减少,但是小流域径流峰值出现的时间却是随着降水量的增加而延长,森林能够有效延缓和降低流域径流峰值出现的时间和高峰流量。     

水源涵养林水文生态效应研究进展

水源涵养林是具有特殊意义的防护林种,具有很好的涵养水源、保持水土、净化水质等功能。从森林植被对水量、径流泥沙和水质的影响等方面介绍了国内外水源涵养林水文生态效应的研究进展。从各国的研究成果来看,普遍认为森林覆盖率的减少可以增加流域产水量;森林植被可以减少径流泥沙含量并能有效改善溪流水质状况。     

秦岭火地塘林区森林生态系统对降水中重金属的作用

在秦岭南坡中山地带天然林分布区选择火地沟流域,分别对流域内大气降水、林内雨、枯透水、壤中流、支沟溪流水和流域出口径流重金属cd,Pb,Mn和zn质量分数进行2年的测试,采用比较和变化机制分析的方法,就森林生态系统对降水中重金属的作用进行研究.结果表明:降水通过森林生态系统形成流域出口径流,Cd,Pb质量分数分别降低0.721和6.482μg·kg~(-1),Mn,Zn分别降低0.012 8和1.467 4 μg·kg~(-1),降雨输入的Cd,Pb,Mn,Zn有90%以上被吸附固定;从降水到林内雨再到枯透水,Cd,Pb,Mn,Zn质量分数依次降低,壤中流Cd,Pb,Mn质量分数有不同程度上升,Zn则降低,溪流水Cd,Pb,Mn质量分数急剧降低,但Zn则上升,流域出口径流Cd,Pb,Mn,Zn质量分数均有不同程度上升;降雨径流过程中,林冠层对Cd,Pb质量分数的阻减量分别为0.697和6.194 μg·kg~(-1),对Mn,Zn分别为0.008 9和1.476 3 μg·kg~(-1),构成阻减重金属元素的关键层次,其次为枯枝落叶层.     

基于情景模拟的承德避暑山庄水系集雨能力和汇水效果

文章针对山庄内的冲沟、水体,利用SWMM软件建立开发前(热河上营时期)、后(避暑山庄时期)两个情景的水文模型,在不同降雨量的条件下,对雨水径流的汇流过程和排放过程进行情景模拟,对比分析两种模型的径流总量、峰值流量及峰现时间;针对山庄内的景观湖体,利用HEC-Ras软件建立二维非恒定流模型,分析不同降雨量下景观水体的汇水效果。结果表明,避暑山庄水体系统对径流总量、峰值流量、峰现时间具有消减、延迟作用,能够形成具有一定效果的季节性水体,并依靠武烈河形成了稳定的补水排水体系,提升了水系的水安全能力和水景观稳定性。     

基于协同过滤算法的大类专业分流实时动态系统的构建研究——以北京林业大学为例

近年来,“大类招生、分流培养”的模式被越来越多的高校所采用,在这种新的培养模式下,专业分流是其中一个重要的环节。人工进行专业分流耗时且流程繁琐,存在教务管理人员、教师和学生之间沟通不畅等问题。基于此,根据用户需求对大类专业分流系统进行功能和结构上的分析,采用B/S模式,使用Java作为开发语言,设计了供学生、教师以及教务管理人员3类用户使用的基于协同过滤算法的大类专业分流实时动态系统,实现了志愿填报、智能专业推荐、实时动态排名、迅速进行专业分流等功能。系统采用了协同过滤算法以实现“智能专业推荐”功能,通过研究和比较两种用户相似度计算公式的精确度,最终将精确度较高的皮尔森相关系数计算方法作为协同过滤算法的计算公式。本系统的使用实现了大类专业分流工作的高效率、高透明化,提高了学生的满意度,得到了用户的充分认可。     

超声波流量计测定废水中流量的不确定度评定——以化工厂矩形堰为例

以某化工企业矩形堰为例,对超声波流量计测定废水中流量的不确定度进行了评定。分析认为,测量结果的不确定度可能来自于仪器设备的分辨率和重复性测量过程。最终计算得出,此次使用超声波流量计对废水流量测量的扩展不确定度为1.07 m^3/h。其中流速测量不确定度分量的贡献较大,在测试过程中应多增加流速测试的次数。     

浅析花境配置设计与施工

本文通过花境的实际种植,根据花境的应用形式和花境材料的特点,通过合理的配置设计与施工达到较好的园林景观效果。     

河岸缓冲带植被配置对径流水中磷的截留效果

[目的 ]研究不同配置缓冲带对径流水中磷素截留效果的影响,为选择适宜太湖河岸缓冲带和有效治理富营养化提供参考。[方法 ]以7块大小为20 m×40 m的太湖人工林河岸缓冲带为研究对象,比较不同宽度(15、30、40 m)、不同植被类型(‘南林95’杨、中山杉林、‘南林95’杨-中山杉混交林)、不同林分密度(400、1 000、1 600株·hm^-2)的河岸缓冲带对径流水中总磷和可溶性磷的截留效果的差异。[结果 ](1)冬季缓冲带对径流水中总磷和可溶性磷的拦截效果明显优于春季缓冲带;缓冲带对径流水中可溶性磷的截留率显著高于总磷。(2)不同的河岸缓冲带对宽度的需求不同。对于中山杉林、混交林、400和1 000株·hm^-2的杨树林而言,15 m宽的河岸缓冲带基本能满足截磷需求;1 600株·hm^-2的杨树林需要40 m以上的河岸缓冲带宽度才能满足对磷的截留要求(3)对于中山杉林和杨树林缓冲带而言,林分密度为400株·hm^-2的缓冲带对径流水中总磷和可溶性磷的截留效果最好。(4)中山杉林缓冲带对径流水中磷素...     

科技管理与简讯动态

苏联用淡水湖底或泥炭沼中由死亡微生物及动植物形成的凝胶状物质——腐植煤,经900℃焙烧掉有机物后,可得到每克表面积3.8m~2的多孔粒子,(砂粘土仅为1.6m~2)有较好的过滤效果,可取木炭和砂粘土等材料过滤饮用水现已投产使用,产量为50     

南方平原风电建设项目水土保持措施设计初探

随着风电技术的进步,南方平原风电的建设已大大提速,平原较山区更容易忽视水土流失问题,建设中如不采取有效的水土流失防治措施,势必会给排水、内涝、耕地、植被等带来一系列严重问题。以湖北潜江浩口风电场建设项目为例,针对南方平原风电建设特性,提出了配置水土保持工程措施、植物措施和临时措施,特别是加强整个施工期临时防护的配置,取得了较好的效果,可为有效防治南方平原风电建设过程中的水土流失提供参考。     

河岸带乔木树种配置方式对面源污染物 NH＋4- N 的去除效果

本试验利用自行设计的小型试验装置来模拟河岸带。选取东北地区常见的5种乔木组合成两种不同的配置方式,考察不同乔木树种和不同配置方式对径流和渗流NH4＋-N的去除效果。结果表明,对于NH4＋-N的去除效果黄菠萝、水曲柳（29．77％）的混种优于黄菠萝、茶条槭（23．89％）;蒙古栎、茶条槭（17．07％）的混种优于黄菠萝（7％）单一种植;卫矛、茶条槭（7．62％）的混种优于卫矛（0．52％）单一种植。并且配置方式一（黄菠萝、茶条槭、蒙古栎、卫矛）渗流的平均去除率为43．48％,配置方式二（黄菠萝、水曲柳、卫矛）渗流的平均去除率为40．54％,可见配置方式一的去除效果优于配置方式二。     

不同竹林地氮磷径流流失特征研究

对昆明西山的灰金竹林、慈竹林、实心竹林3种典型竹林地进行野外模拟降雨实验,研究不同竹林地下土壤表层N和P随降雨径流的迁移过程。结果表明:在相同降雨条件下,3种竹林地产流量、产沙量大小顺序均为慈竹林>灰金竹林>实心竹林;径流水相中悬浮颗粒态氮(PN)和悬浮颗粒态磷(PP)是氮、磷流失的最主要形态。整个降雨过程氮素流失以径流水相为主,而磷素流失以泥沙相为主;土壤表层氮、磷流失速率大小顺序均为慈竹林>灰金竹林>实心竹林,土壤浅层水源涵养功能最强的为实心竹林。     

华北落叶松枯落物覆盖对地表径流的拦阻效应

在宁夏固原六盘山叠叠沟小流域坡面径流小区(长0.9 m、宽0.5 m)内进行了10种枯落物覆盖量(0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0、15.0、20.0、25.0 t·hm-2)、5个入口流量(10、20、30、40、60 mL·s-1)的地表径流试验.结果表明:当枯落物覆盖量从0.0 t·hm-2增加到25.0 t·hm-2时,地表径流流速与无枯落物覆盖相比减小了57.50%～72.27%;地表径流流速随入口流量增加而明显加大,尤其是无枯落物覆盖时增加最快;在坡度为14°的条件下,枯落物覆盖对地表径流流速的阻延值△V(cm·s-1)与单宽流量q(mL·s-1·cm-1)、枯落物覆盖量G(t·hm-2)的关系为:△V=3.617 7q0.507 5G0.431 5(R2=0.910 2);枯落物覆盖量增加使地表曼宁阻力系数n值加大,在枯落物覆盖量小于10.0 t·hm-2时,n值随枯落物量增加而急剧加大;当枯落物覆盖量在10.0～25.0 t·hm-2范围内增加时,n值的加大趋势逐渐变缓;n值与枯落物覆盖量之间呈较好的二项式关系.     

不同降水条件下结皮处理对梭梭林地土壤水分的影响

不同降水条件下对退化人工梭梭林进行恢复试验研究发现,结皮处理可以增加林地水分入渗深度,降低地表径流,提高土壤含水率,对退化梭梭有恢复作用。100%去除结皮、50%带状去除结皮和100%破碎结皮等3种改造措施中,土壤水分储存效果以100%去除结皮处理和50%带状去除结皮处理较好;结皮的存在易造成坡面径流,而结皮处理则阻止了坡面径流的产生,并增加了土壤水分入渗。降水量较小时,水分变化主要集中在0～20 cm土层;降水量较大时,100%去除结皮和50%带状去除结皮处理水分入渗具有明显的加强效果。     

竹材构造对其软化展开槽的影响研究

为了探究毛竹材构造特性对竹筒展开槽及软化效果的影响,选用壁厚、壁腔比、部位、去青与否、竹节个数等不同构造的毛竹筒在温度180℃,时间6 min软化生产工艺条件下进行软化实验,测量分析软化前后的展开槽大小。结果表明:毛竹筒构造特性对竹筒软化展开槽有不同程度的影响,去青和竹节个数对展开槽的影响最显著。毛竹壁厚对软化展开槽的影响较小,不同壁厚毛竹筒的展开槽相差不明显;毛竹筒壁腔比对展开槽的影响较大,竹材壁腔比越小,竹材软化的效果就越好;竹材基部到梢部的展开槽变化呈增大的趋势;去除竹青处理可使展开槽显著增大;竹节个数越多,展开槽就越小。