张守红
- 作品数：55 被引量：409H指数：12
- 供职机构：北京林业大学水土保持学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程农业科学水利工程建筑科学更多>>
- 降雨和水保措施对无定河流域径流和产沙量影响被引量：31
- 2010年
- 基于无定河流域降雨、泥沙、径流和水土保持措施的历年统计数据,根据M-K-S检验得到径流和侵蚀产沙序列的突变点,将研究期分为基准期(1957—1972年)和措施期(1973—1996年)。采用双累积曲线、经验公式和修正系数法,研究该流域降雨变化和水保措施对径流和产沙量变化的影响,并采用多元回归模型分离了降雨和水保措施对径流和产沙量变化的贡献。结果表明:与基准期相比,水保措施引起径流减少3.16亿～3.42亿m3,占基准期年均径流量的23.0%～24.4%;引起产沙量减少0.71亿～1.07亿t,占基准期年均产沙量的47.1%～57.3%。措施期降雨变化引起径流量减少0.46亿m3,产沙量减少0.13亿t,分别占措施期水、沙实际减少总量的11.6%和11.4%。水土保持措施建设是流域径流和侵蚀产沙减少的主要原因,其对水、沙减少的贡献率分别为80.3%和60.5%。其中,植被措施(林地+草地)对径流影响显著,引起径流量减少2.78亿m3,占径流减少总量的70.2%;工程措施(梯田+坝地)对产沙影响显著,引起产沙量减少0.46亿t,占产沙减少总量的40.3%。降雨变化、植被及工程措施对水沙量变化的影响表现出阶段性变化,主要原因在于降雨的丰枯变化和工程措施对水土流失防治功能的时限性。因此,在水保措施建设过程中,需合理配置工程和植被措施比例,重视对已建梯田、坝地等工程的维护和废弃工程的替换,以增强水土保持措施体系功能的持续性。
- 张守红刘苏峡莫兴国舒畅郑超磊侯博
- 关键词：水土保持径流侵蚀产沙无定河流域
- 北京市雨水收集利用蓄水池容积计算与分析被引量：10
- 2017年
- 基于北京市1984—2013年的日降雨资料,以北京林业大学林业楼及其周边绿地为研究区,设置3种用水情景(冲厕、绿地灌溉及冲厕+绿地灌溉),采用连续模拟法,分别绘制3种用水情景下雨水收集利用工程的雨水截留率、自来水替代率、供水保证率以及效益费用比变化曲线,并通过综合分析这些曲线的变化特征确定雨水蓄水池最佳设计容积(60~82 m3)。同时采用设计暴雨法计算1~5年不同重现期的蓄水池设计容积(77~248 m3)。结果表明,连续模拟法计算过程相对复杂,但可用于综合衡量雨水收集利用工程的雨洪管理效益,以及缓解水资源短缺效益、供水可靠性及经济可行性分析。
- 井雪儿张守红
- 关键词：雨水收集利用供水保证率
- 植被对绿色屋顶径流量和水质影响被引量：17
- 2019年
- 植被是绿色屋顶的关键组成部分,也是影响绿色屋顶径流量和水质的重要因素之一.本文基于大花马齿苋(Portulaca grandiflora)、佛甲草(Sedum lineare)、高羊茅(Festuca elata)和无植被(对照组)这4种植被覆盖类型绿色屋顶2017年植物生长特征、降雨和径流过程的监测,及对雨水和各绿色屋顶径流中营养元素(NH4^+-N、NO3^--N、NO2^--N和PO43^--P)与重金属(Cr、Cd、Cu和Ni)的浓度检测,定量分析了不同植被覆盖类型对绿色屋顶径流量和污染负荷的影响.结果表明:①大花马齿苋、佛甲草、高羊茅和对照组绿色屋顶的平均径流削减率分别为51. 3%、41. 5%、36. 3%和33. 0%,大花马齿苋绿色屋顶径流削减率显著高于高羊茅和对照组绿色屋顶(P <0. 05);②大花马齿苋和佛甲草绿色屋顶是NH4^+-N、NO3^--N、NO2^--N和PO43^--P的汇,且地上生物量更大的大花马齿苋绿色屋顶对营养元素的污染负荷削减率(分别为59. 6%、99. 9%、82. 5%和25. 7%)均高于佛甲草绿色屋顶(分别为52. 5%、89. 3%、75. 3%和7. 8%),而高羊茅和对照组绿色屋顶是NH4^+-N和NO2^--N的汇,是NO3^--N和PO43^--P的源;③大花马齿苋、佛甲草、高羊茅和对照组绿色屋顶均是DCd的汇,污染负荷削减率分别为19. 2%、41. 5%、38. 4%和31. 1%,但4组绿色屋顶均是DCr、DCu和DNi的源.
- 章孙逊张守红张英吴思婷
- 关键词：绿色屋顶植被径流水质污染负荷
- 绿色、蓝色和蓝-绿屋顶径流水质特征
- 2023年
- 屋顶占据大量城市不透水面,实施生态屋顶建设,有利于缓解城市化造成的生态和环境问题.在北京市区搭建不同类型生态屋顶(绿色屋顶、蓝色屋顶和蓝-绿屋顶),基于对2019年雨季降雨特征、各类生态屋顶径流量以及径流中营养盐和重金属浓度的监测,计算不同生态屋顶径流污染负荷和径流水质指数(RQI),定量对比分析不同类型生态屋顶径流的综合水质差异.结果表明,在2019年雨季,各生态屋顶均表现出良好的雨水滞留能力,平均径流削减率在75.7%~78.9%之间,且不同生态屋顶的径流削减率无显著差异(P>0.05);相较雨水,各生态屋顶均为NH_(4)^(+)-N、DZn和DCd的汇,累积负荷削减率分别在63.8%~96.4%、68.6%~90.7%和39.8%~54.5%之间,但均为NO_(3)^(-)-N、DCr、DFe和DNi的释放源;蓝色屋顶是DCu的汇(累积负荷削减率为21.9%),但对雨水径流中PO_(4)^(3-)-P的累积负荷无明显影响,而绿色和蓝-绿屋顶均为PO_(4)^(3-)-P和DCu的释放源;蓝色屋顶的RQI最高,蓝-绿屋顶次之,绿色屋顶的RQI显著低于蓝色和蓝-绿屋顶(P<0.05).这表明蓝色屋顶水质最佳,为绿色屋顶增加蓄水层可显著改善径流水质.研究结果可为生态屋顶设施选择和设计提供科学依据.
- 章孙逊张守红闫婧王恺杨航王任重远张文龙李华林
- 关键词：绿色屋顶径流水质营养盐重金属
- 植被过滤带水土保持和水质净化效益研究被引量：12
- 2017年
- 植被过滤带是水土保持和面源污染防控的重要措施之一。本研究于2016年8月在鹫峰人工降雨大厅通过土槽植草冲刷试验,观测不同宽度和坡度的植被过滤带(高羊茅)对地表径流、总悬浮物(TSS)以及污染物(TN、TP、K)的削减效果,定量分析植被过滤带宽度、坡度及入流流量大小等因素对植被过滤带径流拦蓄、TSS拦截和水质净化效益的影响。结果表明:植被过滤带的宽度对径流拦蓄效益影响较大,宽度为1、3和5 m植被过滤带的径流削减率分别为25.9%、79.6%、79.7%;污染物(TN、TP、K)削减率随着宽度逐渐增大,分别为51.7%~92.9%、44.4%~98.8%、31.7%~97.9%;TSS削减率分别为97.6%、99.4%和77.4%。随着坡度的增加(3°、7°和10°),径流和TSS的削减率呈逐渐减小趋势。对于同一个植被过滤带而言,较小的入流流量所对应的径流和TSS削减率较大,而污染物负荷削减率较小。研究表明,植被过滤带能有效拦蓄径流、拦截悬浮固体等污染物质,具有较好水土保持和水质净化效益。
- 茅超颖王云琦马瑞夏妍王婕王婕张守红
- 关键词：植被过滤带水土保持水质净化径流总悬浮物
- 不同清理方式对北京市透水砖铺装渗透率衰减过程影响被引量：9
- 2020年
- 【目的】透水砖铺装作为新兴的径流调控措施之一,已被广泛应用于我国海绵城市建设。由于缺乏长期监测数据,透水砖铺装渗透率衰减过程及不同清理方式的维护效果尚不明确。本文通过室内模拟多年雨水径流入渗过程实验,定量监测其渗透率衰减过程并对比不同清理维护措施效果。【方法】基于透水砖铺装入流-渗透实验,测定分析了不清理以及真空抽吸尘和压力水冲洗两种清理维护方式下透水砖铺装系统渗透率的衰减过程和实验前后找平层粒径分布的变化特征。【结果】3种清理方式下,透水砖铺装渗透率均呈指数衰减趋势,运行7年后,不清理、真空抽吸尘和压力水冲洗清理下透水砖铺装渗透率分别为26、229和19 mm/h,分别衰减了99.6%、96.3%和99.7%,真空抽吸尘的清理效果优于压力水冲洗。3种清理方式下透水砖铺装的悬浮颗粒物平均去除率在95%~98%之间,差异不显著(P> 0.05,n=7),铺装系统的找平层上部细颗粒物含量分别增加了29.2%、15.6%和30.1%。更新透水砖(即"新砖+旧找平层+旧土工布")可将透水砖铺装系统的渗透速率恢复至新建系统的28.3%~32.4%,而更新找平层和土工布可将渗透率恢复至新建系统的63.8%~72.6%。【结论】雨水径流携带的细颗粒物在找平层上层聚集是透水砖铺装系统堵塞的主要原因,采用真空抽吸尘清理可有效减少找平层上层的细颗粒物含量,更新找平层和土工布比更新透水砖层可取得更好的透水性能恢复效果。
- 李美玉张守红王云琦谢朝帅李睿贤
- 关键词：渗透率悬浮颗粒物
- 智慧水箱径流调控效益研究
- 2024年
- [目的]探究智慧水箱的径流调控效益变化规律,定量解析关键因素对其径流调控效益的综合影响,以期为智慧水箱的水文设计和径流调控效益评估提供科学参考。[方法]基于日降雨和日需水数据,构建智慧水箱水量平衡模型,采用雨水截留率、溢流率和溢流频率3个指标综合评估智慧水箱的径流调控效益,分析了智慧水箱的径流调控效益变化规律,定量解析水箱容积、水箱排放上限和降雨强度对智慧水箱径流调控效益的影响。[结果](1)智慧水箱和普通水箱雨水截留率相等,均随水箱容积的增大而增加。水箱容积为0~100 m^(3)时,雨水截留率为0~87%;(2)智慧水箱的溢流率比同容积普通水箱低0~19%,且溢流率随水箱排放上限的增大而减小;(3)智慧水箱的溢流频率比同容积普通水箱低0~13%,且溢流频率随降雨强度的增大而增加。[结论]智慧水箱径流调控效益优于普通水箱,可以通过增加水箱容积和排放上限,降低强降雨条件对智慧水箱径流调控效益的影响。
- 魏祯张守红李睿贤张文龙陈都伟
- 关键词：雨水收集利用
- 基于磷负荷削减的沙河水库流域生态修复措施配置研究被引量：1
- 2021年
- 水体磷浓度增加易导致水体中藻类大量繁殖等生态问题,磷负荷削减一直都是水环境治理的重点工作。以磷负荷削减为重点,以北京城市副中心上游沙河水库流域为研究对象,采用SWAT模型对4类24种源头控制—过程拦截生态修复措施进行分析模拟,评价生态修复措施对磷负荷的削减情况。结果表明:(1)对总磷的削减效率依次为退出畜禽养殖>分散污水处理>生态护岸>植草沟、植被缓冲带>城镇径流控制>节药节肥、林下结构提升,退出畜禽养殖、分散污水处理等源头控制措施效益十分显著。(2)针对农业面源污染,建议采取5 m宽生态沟渠,果园∶过滤带面积比为10∶1的植被过滤带,不使用除草剂,果园减少50%有机肥施用量,100%养殖废弃物资源化利用并减少30%污水量5项措施,削减农业生产过程产生的磷负荷;城镇建议采取提高20%透水铺装率和提升40%分散污染处理率2项措施;河道推荐采用高覆盖度生态护岸和布设5 m宽河道缓冲带。(3)空间上削减农业—城镇—河道磷负荷,要素上针对山水林田湖草生态要素进行系统治理,措施实施后总磷负荷削减率可达53%,总磷达到IV类标准的流域面积增加8.6%,效果尤为显著。研究成果为山水林田湖草系统治理措施布局提供了参考。
- 张耀方常国梁叶芝菡张守红何春利黄炳彬冯青郁赵世伟张龙涛唐丽媛
- 关键词：SWAT模型生态修复磷负荷
- 不同土壤前期含水量对土壤分离临界水动力学特性及其抗剪强度的影响被引量：8
- 2017年
- 通过实测不同土壤前期含水量(5%~23%)和坡度(1°~10°)条件下黄壤坡面土壤分离临界水动力参数,并结合不同土壤含水量(3%~23%)对土壤抗剪强度的影响,综合分析及探讨不同土壤前期含水量、坡度和土壤抗剪强度与临界水动力特性的关系。结果表明:临界流量与不同土壤前期含水量和坡度呈幂函数减小关系,并提出一种能够体现土壤前期含水量和坡度共同作用对临界水动力参数影响的预测方程。在坡度小于5°时,土壤前期含水量对临界水动力学参数影响较小,可直接采用简化的幂函数关系进行计算。土壤黏聚力随土壤含水量的增加先出现峰值后逐渐减小至稳定;与土壤黏聚力的变化趋势不同,土壤分离临界水动力参数则逐渐减小。
- 王晨沣张守红王彬王玉杰王云琦胡波王凯
- 关键词：坡度
- 颗粒物粒径和维护方式对透水砖铺装透水率衰减过程影响被引量：1
- 2020年
- 透水铺装堵塞过程造成的渗透性能衰减严重影响其调控径流、净化水质和补给地下水等功能。该研究基于透水砖铺装渗透模拟实验,监测不同颗粒物粒径范围(0~200μm、0~600μm、0~1000μm)和清理维护方式(不清理、真空抽吸尘、压力水冲洗)下透水砖铺装系统及各结构层透水率衰减过程,定量分析颗粒物粒径范围、清理维护方式对透水砖铺装系统、砖层和找平层透水率衰减过程的影响。结果表明:透水砖铺装系统渗透率呈显著指数衰减趋势,衰减过程随颗粒物粒径范围增大而加速,3种颗粒物粒径范围下的透水率(>27.3 mm/h)有效运行年限分别为20、19、7 a;0~200μm范围颗粒物对找平层透水率衰减的影响最大,实验后找平层上层细颗粒物(0~200μm)含量增加0.5%~54.3%,是造成透水砖系统透水率衰减的主要原因;真空抽吸尘对透水砖铺装的清理维护效果优于压力水冲洗,这2种维护方式下实验后的砖层平均渗透率相差1171 mm/h。以上研究结果可为认识透水砖铺装系统渗透性能衰减规律和科学更新维护透水砖铺装提供参考。
- 亓雪颖张守红王玉杰李美玉姜宇晨王任重远蒋银子马心怡
- 关键词：透水率
