临沂地区一次冰雹过程的中尺度特征分析

[目的]研究临沂地区一次冰雹过程的中尺度特征。[方法]综合利用MICAPS常规观测数据、地面加密自动站、MM5模式产品及多普勒天气雷达资料等观测资料,分析了2010年5月30日发生在山东半岛及鲁东南地区的一次强对流冰雹天气过程,探讨此次强对流天气发生的环流背景、物理机制以及中小尺度系统特征,并从中找出一些这类天气发生、发展的规律。[结果]此次强对流天气主要是受冷涡横槽的影响;高空西北气流、低空西南气流以及高空干冷、低层暖湿,加上前倾槽的配置,从而产生强对流天气。雷达回波分析表明,此次过程雷达回波属于典型的多单体风暴回波,强回波区位于回波最前沿,对流发展最剧烈时回波强度达65 dBz,回波顶高超过11km,且伴随风暴单体的发展,不断有垂直液态水含量产品大值区跳跃性生消,并存在明显的弱回波区;风暴单体随着降水系统向东南方向移动,在单体移动方向的右前侧表现出钩状回波特征。分析冰雹天气发生前后不同仰角上径向速度场的演变特征发现,径向速度场在冰雹天气发生前有一些预兆性的变化。用多普勒雷达产品改进MM5模式的初始场,可以一定程度上改善预报效果,提高短时、临近预报的准确度。[结论]该研究为今后强对流天气的短时、临近预报工作积累了经验。     

农村汇水河浜生态修复组合工程处理效果分析

为有效削减农村集中居住区汇水河浜的污染物，在常州市武进区前黄镇运村村新运小桥浜东北侧次级支浜构建“前置库-湿地塘-生态沟”的生态修复组合工程，并沿水流方向采集水样（平枯水期 7次、丰水期 7次），监测主要水质指标，包括水温、pH、溶解氧（DO）、总氮（TN）、氨氮（NH⁺₄-N）、硝氮（NO^-₃-N）、总磷（TP）、磷酸盐（PO^3-₄-P）、化学需氧量（COD）和悬浮物（SS），计算各污染物的沿程总削减率，分析各工艺段的污染通量，估算组合工程对于该次级支浜污染负荷的年削减量。结果表明：在平枯水期，组合工程主要依靠物理沉降、透水坝拦截等作用削减颗粒态污染物；在丰水期，组合工程主要依靠植物吸收、微生物降解等作用削减溶解态污染物。生活污水和分散菜地对于TN、TP污染负荷的贡献较大；生活污水对COD污染负荷的贡献最大。次级支浜水体氮素中NO^-₃-N含量较高，磷素中颗粒态磷（PP）含量较高。组合工程对次级支浜陆源污染中TN、TP和COD污染负荷的年削减量分别为 166.23、20.07、502.66 kg·a^-1。研究表明，生态修复组合工程能够削减部分污染负荷，今后仍须加强来自生产、生活的陆源污染拦截，以及汇入新运小桥浜之后的水体原位净化。     

Contribution of Czecho-Slovakia to the chemical time bombs study in the danube catchment area

An overview is given of the activities of Czecho-Slovak institutes within the project ‘Long-term risks for soils, sediments and groundwater in the Danube catchment area,’ as accepted in 1991 by six riparian countries from the Danube basin. the project is divided into: screening maps; analytical methodology; (bio)monitoring; use of geographical information systems (GIS) for data storage and presentation of results; soil vulnerability studies; modelling of processes; and case studies. Twenty-six tasks are listed, together with authors and addresses of co-operating organizations included in the Czecho-Slovakian project. in the initial stages information was gathered to produce maps of hot-spots in the Czecho-Slovakian territory of the Danube catchment area. a list of landfill sites is almost ready; surface water pollution for the Danube itself and for the Hron tributary has been evaluated and some proposals for the presentation of the results have been considered. the methodological part of the project summarizes the analytical methods for the groundwater study. Base levels and standards for the comparison of quality have been completed. At present the Water Research Institute is planning to process the results using ILWIS (Integrated Land and Water Information System), which is distributed by ITC (Enschede, The Netherlands) and VITUKI (Hungary). Some administrative and budgetary aspects of the task are considered and the acute need for closer international cooperation is emphasized.     

坡面喷施高分子化合物集流效率的试验研究

基于西北地区黄土高原水土流失严重、地形复杂、外源材料运输困难的实际情况,提出坡面喷施高分子聚合物——土壤固化剂、沥青乳剂、有机硅树脂,以期提高其集流效率。通过室外人工降雨模拟试验,分析了坡面经3种材料处理后,在不同浓度,不同雨强下对产流时间、集流效率、土壤侵蚀量的影响。结果表明:3种材料处理的产流时间较对照提早1/3倍;集流效率平均为72.0%,连续降雨条件下为85%以上;土壤侵蚀量明显较对照降低;3种材料的集流效果顺序为:土壤固化剂>有机硅树脂>沥青乳剂。本研究对西北地区发展新型集雨材料及雨水集蓄利用新形式具有一定指导意义。     

金沙江干热河谷活跃和稳定冲沟集水区土壤优先流特征

为揭示金沙江干热河谷冲沟集水区土壤优先流特征,以金沙江元谋干热河谷地区不同发育程度冲沟(活跃期、稳定期)集水区为研究对象,采用野外染色示踪和统计分析相结合的方法,通过图像处理技术,从野外染色图像中整合出相关5个优先流特征指标,并结合根系特征,对比分析土壤优先流差异规律。结果表明:(1)稳定期冲沟集水区在0—15 cm土层深度范围出现大面积的团块状染色,随后呈小枝状分布,染色区分布相对更加集中,活跃期染色呈整体状—团块状—枝状分布,表明活跃期冲沟集水区染色形态特征更加分化。(2)活跃期冲沟集水区的平均基质流深度、平均染色面积比、平均土壤染色斑块形状系数和优先流平均长度指数(20.53 cm,54.25%,24.94,592.46%)分别是稳定期冲沟集水区的1.79,1.62,2.20,1.16倍,表现为活跃期冲沟系统集水区优先流发生时间相对滞后,优先流发育程度更大,优先流空间异质性相对较强。(3)随土层深度增加,根重密度和根长密度均呈减小趋势,且二者与染色面积比均呈显著正相关关系(p＜0.05)。活跃期冲沟集水区各土层根重密度和根长密度均大于稳定期冲沟集水区。研究结果为揭示金沙江干热河谷冲沟集水区土壤优先流特征提供理论依据,同时为该地区生态恢复与水土保持工作提供参考和借鉴。     

基于"门槛-供需"耦合视角的县域农村生活可达性评价

在乡村振兴背景下，农村生活设施布局优化对乡村发展、农村居民幸福感提升具有重要意义。针对农村可达性研究中评价对象与视角单一等问题，考虑四类生活设施，采用"面向服务需求的等时线分析方法"与改进的"两步移动搜索法"，从"门槛"与"供需"角度分析高安市农村生活可达性的空间分布特征，进而提出一种基于耦合视角的可达性分区模式，并探讨农村生活可达性的驱动机制与优化路径。结果表明：1）从最低时间成本来看，农村学前教育、大病就医、物流快递、文体活动均存在较大障碍，城乡发展的不均衡现象显著。2）从供需关系来看，教育资源与人口形成相对平衡的区域供需关系。部分乡镇中心医疗设施供给高于城区，商业与文体的供给普遍具有明显的城镇偏向性。3）基于"门槛-供需"耦合视角的农村可达性分区将高安市按四类设施分为高门槛-低供给、高门槛-高供给、低门槛-低供给、低门槛-高供给四种可达区和不可达区。农村生活可达性受空间阻抗与供需关系的影响，可从空间关系调整、生活设施与道路建设、生活服务服务要素流动三方面进行优化。研究可为县域农村生活设施、农村居民点的布局优化提供借鉴和参考。     

Modelling soil erosion and sediment yield at a catchment scale: the case of Masinga catchment,Kenya

Development of improved soil erosion and sediment yield prediction technology is required to provide catchment stakeholders with the tools they need to evaluate the impact of various management strategies on soil loss and sediment yield in order to plan for the optimal use of the land. In this paper, a newly developed approach is presented to predict the sources of sediment reaching the stream network within Masinga, a large‐scale rural catchment in Kenya. The study applies the revised universal soil loss equation (RUSLE) and a developed hillslope sediment delivery distributed (HSDD) model embedded in a geographical information system (GIS). The HSDD model estimates the sediment delivery ratio (SDR) on a cell‐by‐cell basis using the concept of runoff travel time as a function of catchment characteristics. The model performance was verified by comparing predicted and measured plot runoff and sediment yield. The results show a fairly good relationship between predicted and measured sediment yield (R²=0·82). The predicted results show that the developed modelling approach can be used as a major tool to estimate spatial soil erosion and sediment yield at a catchment scale. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.