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1. 基于数值模拟的负荷削减–水体水质响应的非线性强度指标

苏晗, 邹锐, 梁中耀, 叶瑞, 王志芸, 刘永

北京大学学报自然科学版 2023, 59 (4): 695-703. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2023.036

摘要（156）

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PDF（pc）（799KB）（83）

基于现有研究中典型的水质响应非线性行为, 定义基于交叉样本熵、傅里叶变化、乱序计数和调整R²的4种负荷削减–水质响应非线性强度指标。在典型水质响应样本的基础上进行指标的计算和比选, 为基于数值模拟的水质管理提供可参考的非线性强度衡量指标和非线性判断依据。研究结果表明, 4种水质响应非线性强度指标虽然有一定的重叠, 但不可以互相替代, 它们分别指示季节差异、峰值变化、短期水质恶化以及水质均值变化等不同类型的非线性行为。结合计算结果, 给出使用4种非线性指标判断非线性行为的方法, 并讨论非线性定义的局限性以及所提指标的应用前景。研究结果有助于进一步区分和认识水体水质响应不同类型的非线性行为, 以便针对非线性水质响应行为的特定类型进行分析。

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2. 流域水文模型的参数全局敏感性分析

蔡开奎, 李金城, 胡梦辰, 马文静, 叶瑞, 刘永

北京大学学报自然科学版 2022, 58 (4): 753-762. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2022.052

摘要（745）

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PDF（pc）（5629KB）（178）

基于LSPC构建内蒙大佘太流域水文模拟模型, 利用Morris和Sobol两种全局敏感性分析方法, 识别水文敏感参数及敏感下垫面类型, 评估不同敏感性分析方法和模型输出度量方法对敏感性分析结果的影响。主要结论如下: 1) 模型对日、月两尺度的径流模拟效果好, 模拟值与观测值的决定系数R²>0.6, 纳什系数NSE>0.5, 说明LSPC模型适用于对内陆干旱半干旱地区的流域水文模拟; 2) 两种敏感性分析方法对参数敏感指数排序和敏感参数识别均有影响, 而MAE和MSE两种度量方法的影响主要体现在敏感参数识别方面; 3) 敏感水文参数为下层土壤含水量(LZSN)和地下水蒸发系数(AGWETP), 敏感下垫面类型为草地、耕地、林地和水域, 与大佘太流域的降水和土地利用类型有关。

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3. 滇池溶解氧浓度变化的氮磷循环响应模拟研究

胡梦辰, 朱滔, 蒋青松, 邹锐, 吴桢, 张晓玲, 叶瑞, 刘永

北京大学学报自然科学版 2021, 57 (3): 481-488. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2021.024

摘要（665）

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PDF（pc）（5937KB）（175）

基于滇池外海的三维水动力?水质模型, 模拟湖泊水动力及水质的动态过程, 识别湖泊水体中溶解氧特征, 并通过设置外部负荷削减情景, 探究溶解氧浓度对底泥内源释放以及氮磷循环的影响。结果表明: 1) 由于藻类爆发与水体氧传输受阻的共同作用, 滇池底层水体6—9月间存在较严重的缺氧现象; 2) 溶解氧调控底泥氮、磷营养物质的释放, 进而显著地影响底层水体中氮、磷浓度; 3) 滇池底层缺氧状况的改善对外部负荷削减要求较高; 4) 底泥的磷吸收?释放平衡点溶解氧浓度约为3.3 mg/L, 滇池水体中氮浓度的变化更易受外源负荷作用影响。

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4. 基于水质目标的异龙湖流域精准治污决策研究

邹锐, 苏晗, 余艳红, 王俊松, 叶瑞, 刘永

北京大学学报（自然科学版） 2018, 54 (2): 426-434. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.164

摘要（999）

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PDF（pc）（2337KB）（452）

提出面向湖泊水质的工程设计规划方法(即精准治污)。流域精准治污决策建立在以三维水动力–水质模型为核心的时空数值源解析技术基础上, 定量地表达工程措施与水质响应之间的因果关系。以处于重度富营养化的云南异龙湖为例, 针对其短期治理决策问题进行精准治污决策分析。结果显示, 就异龙湖中任一点的水质而言, 在不同的补水情景下, 城河及城北河子流域都是重要的负荷输出源。如果要使湖中和湖东站点水质达标, 需要更全面地考虑各个子流域的污染源控制。当无补水时, 即使大幅度削减污染负荷, 也很难保证水质达标。在补水2000万m³及3500万m³情景下, 补水对湖内3个监测站点的水质改善都比较明显。最后, 在宏观层面上确定不同子流域重点污染控制工程类型, 并在微观层面上, 结合特定污染治理工程, 探讨在流域精准治污体系下如何开展局地的工程评估。

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