北京市机关单位综合用水定额指标选取与确定方法研究

北京市作为国家首都城市,各级各类机关单位分布众多,同时机关单位又是北京市公共服务行业中用水量最大、用水所占比例最高的行业。针对机关单位用水量不易控制、影响因素不确定性强等特点,制定覆盖主要用水行业的省级用水定额,逐步将水效控制在定额范围十分必要。基于样本统计数据,依托水效比较,科学筛选机关单位的适宜用水定额指标。以此为基础,计算北京市483个机关样本的通用与先进分级定额标准值,为完善北京市地方用水定额标准的修订与节水政策的完善提供参考。     

管道型取水监测计量能力提升技术研究

随着经济社会不断发展,全国取用水情况也发生了较大的变化,为适应新形势下水资源管理工作高质量发展要求,响应智慧水利数字孪生数据底板构建需要,全国水资源监测计量体系建设工作亟待加强,管道型取水作为我国现阶段主要的取水形式,研究其监测计量能力提升技术方法十分有必要。以现场调查与数据收集相结合的方式,调查研究2021年收集的全国550多万个取水口数据,从全国和典型省区两个层次,按照不同取水规模、取水用途、取水工程、监测计量设施和输水类型等要素分类对取水口监测计量现状进行分析,针对管道型取水口的监测计量设施比选、监测精度提高、监测稳定性和持久性提高、系统平台功能应用提高等方面提出技术方法,推动管道型取水监测计量能力提升。研究表明：(1)全国取水口的数量分布特点显著,取水口数量巨大、空间分布不均,北方地区取水口多,以地下水取水口为主,南方地区取水口少,以地表水取水口为主;(2)全国取水口监测计量工作应进一步加强,现阶段工作重点应该为提升管道型取水监测计量能力,取水规模、取水场景和取水用途等条件不同,采用的监测计量方法和设施也不同。不同监测计量设施间误差、环境适应性、计量成本、优缺点和唯一性应用场景...     

流域水文模型参数不确定性量化技术研究进展

流域水文模型参数存在不确定性,不确定性对模型模拟与预测的精度产生显著影响。如何科学量化参数不确定性并分析其产生的不良影响是水文模拟中亟待解决的重要难题。为了研究这一问题,回顾和归纳了不确定性量化研究领域涉及的方法与技术,讨论了不确定性研究各环节中的成熟成果与亟待解决的问题。最后,对流域水文模型参数不确定性量化技术的应用前景进行了展望。     

坝上高原不同植被类型覆盖下土壤水分含量对降雨的动态响应

【目的】土壤水是连接大气降水、地表水、地下水的关键因子,在地表径流、降雨入渗和植被蒸腾等生态水文过程中发挥重要作用。分析坝上高原地区不同雨量降雨事件中各植被类型覆盖下土壤水分含量动态响应过程及差异,将有助于深入探讨该区土壤水分含量的补给效应特性,对优化区域植被结构具有十分重要的理论及现实的意义。【方法】选取河北省张北县草地、柠条灌木林、杨树乔木林为研究对象,通过监测2019年4-10月连续土壤水分含量和降雨数据,分析不同植被类型覆盖下土壤水分含量对大小降雨事件的动态响应过程及差异。【结果】（1）研究区主要降雨事件由小雨和中雨构成,但主要降雨量由大雨提供。小雨和中雨发生次数占比为81.58%,其贡献的降雨量仅占年总降雨量42.66%;大雨发生次数占比仅为18.42%,却提供了年总降雨量的57.34%。（2）4-10月杨树乔木林土壤水分含量均值显著高于草地（P <0.05）,而柠条灌木林波动最为强烈。各植被类型覆盖下土壤水分含量均值分别为杨树乔木林（13.99±2.04）%>柠条灌木林（12.63±0.93）%>草地（10.67±2.77）%,土壤水分含量变异系数均值呈柠...     

基于改进YOLOv5s和TensorRT部署的鱼道过鱼监测

为实现在复杂水体下对鱼道过鱼进行监测,提出了一种基于YOLOv5s的改进模型,并用TensorRT部署应用于某水电站鱼道现场。首先,针对水下图像模糊、目标检测困难的问题,提出了将Swin Transformer（STR）作为检测层,提升了模型对目标的检测能力;其次,针对鱼群密集、图像信息少的问题,将Efficient channel attention（ECA）注意力机制作为主干特征提取网络C3结构的Bottleneck,减少了计算参数并提升了检测精度;然后,针对检测目标定位差、回归不收敛的问题,将Focal and efficient IOU loss（FIOU）作为模型损失函数,优化了模型整体性能;最后将模型部署在TensorRT框架进行优化,处理速度得到了大幅度提升。基于实际采集的复杂水体数据集进行实验,结果表明,本文算法mAP为91.9%,单幅图像处理时间为10.4ms,在相同条件下,精度比YOLOv5s提升4.8个百分点,处理时间减少0.4ms。模型使用TensorRT部署后单幅图像推理时间达到2.3ms,在不影响检测精度的前提下,推理速度提高4.5倍。综上,本文算法模型在保证快速检测的基础上,具有较高的准确性,更适用于复杂水体下鱼道过鱼监测。     

黄河流域典型灌区灌溉节水管理模型研究

以黄河流域上下游2个典型灌区为背景，针对灌区有其农业水管理现状，开发了灌溉节水策略分析决策支持系统（DSS）原型。DSS是一个规划工具，通过对不同策略下田间配水及供水系统的模拟分析及综合决策，寻求最优的策略集合，以达到节约灌溉用水量、提高农业用水效率及维持农业可持续发展的目的。该DSS系统主要用于黄河流域灌区提高农业水管理水平的策略分析，也可用于评估灌区续建配套及土地最佳利用方案等方面。     

第24届冬奥会举办地空气质量特征及环境因子响应机制

空气质量问题是近些年来广受关注的问题,尤其对国际性盛会冬奥会而言,举办地的空气质量也是其能否举办成功的重要评估标准。为评估冬奥会举办地近6 a空气质量状况及动态变化环境相应机理,该研究收集了2014年以来3个冬奥会场馆所在地（北京延庆、奥体中心和河北张家口）的空气质量数据,分别分析了3个监测点的6个空气质量指标（CO、NO₂、O₃、SO₂、PM_2.5、PM₁₀）的浓度动态,并结合2016年奥体中心的气象数据分析了6个指标环境因子的响应机制,结果表明:1)张家口空气质量相对最佳,PM_2.5达标率均在80%以上,但春季大颗粒物污染仍需治理;2)2014-2019年3个监测点的空气质量有明显改善,尤其张家口SO₂从37.50 μg/m³（2014）降至11.06 μg/m³（2019）,但截至2019年奥体中心NO₂仍高于国际标准,气体污染物仍是其治理的重点;3)CO和NO²日变化呈“U型”,O³和SO²为“单峰型”,CO、O₃、SO₂季节变化明显。各空气质量指标的主要影响因子分别为CO-太阳净辐射（R_n）、NO₂-太阳净辐射（R_n）、O₃-空气温度（T_a）、SO₂-空气温度（T_a）,其中风速（Ws）与各空气质量指标呈负相关关系;6个指标年最大值（7.6 mg/m³、155.5、186.9、68.4、373.2 μg/m³和465.5 μg/m³）均出现在Ws<1 m/s时;然而,由于各空气质量指标的来源及彼此转换,各空气质量指标之间的相关性强于与环境因子的相关性。     

城镇居民生活弹性用水测算与节水潜力分析

近年来随着城镇人口的快速增长和生活水平的提升,我国城镇居民生活用水呈现显著增加趋势。居民生活用水用户分散,又与居民生活品质保障密切相关,因此居民生活节水既是重点也是难点。文中基于4271份居民生活用水调查问卷,分析了不同属性的影响要素对居民生活用水的影响,进而界定了居民生活弹性用水的概念,建立了弹性用水占比测算方法,测算了不同节水情境下的弹性用水占比。结果表明：在现状节水情境下,2020年我国城镇居民生活用水的弹性占比为17%,分用水环节来看,烹饪、洗浴、洗衣、冲厕用水弹性占比均在20%以上;在用水器具实现Ⅰ级水效全覆盖的节水情境下,我国城镇居民生活用水弹性占比可降低到9%,全国居民生活用水总量可减少20亿m³。基于计算结果,文中进一步提出了居民生活节水关键环节与主要路径,研究结论可为新时期居民生活节水工作提供指导和依据。     

基于水功能区的湖北省农业非点源污染控制区划

农业非点源污染已成为区域水质恶化的主要原因,有针对性地按照国家和地区对不同水功能区的水环境质量标准的要求划分农业非点源污染控制区,可以使非点源污染的控制更有效率.以湖北省103个县域为对象,以水功能区要求为基础,采用ArcGIS分析法确定县域水环境质量标准,在此基础上,采用水质污染指数法及内梅罗指数法解析各县域单元的污染类型及敏感性,最终划定研究区农业非点源污染控制分区.结果表明：1）湖北省可划分为Ⅱ类水质保护区的县域单元29个,划分为Ⅲ类水质保护区的县域单元74个;2）Ⅱ类水质保护区污染类型可划分为3类,主要为单一污染源污染,敏感区可划分为3类,分别为不敏感、轻度敏感及中度敏感;3）Ⅲ类水质保护区污染类型可划分为7类,主要污染类型为单一污染源污染和混合污染,敏感区可划分为3类,分别为轻度、中度及重度敏感;4）农业非点源污染控制区可划分为3个级别,包括2个一级控制分区,6个二级控制分区,23个三级控制分区.区划结果可为湖北省农业非点源污染管理和防治提供参考.     

我国粮食主产区农业灌溉节水潜力估算研究

将农业节水潜力估算理论运用我国粮食主产区,在现有的节水灌溉工程措施基础上对粮食主产区内各省份的农业灌溉节水潜力进行估算分析,结果表明:求取的各省节水潜力符合当地实际情况;在提高节灌率后,各省农业灌溉水利用效率均有提升,但粮食主产区内南方各省工程节水潜力强于北方,且节水潜力主要是毛节水量;在发展节水灌溉的同时,应联系各地区实际情况,将工程节水措施与非工程节水措施相结合,从而确保粮食安全,改善地区生态环境。