平原河流水沙界面生源物质迁移转化过程及水环境调控的研究进展

金光球; 魏杰; 张向洋; 唐洪武; 张沛; 肖洋; 李凌

doi:10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.013

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平原河流水沙界面生源物质迁移转化过程及水环境调控的研究进展

金光球, 魏杰, 张向洋, 唐洪武, 张沛, 肖洋, 李凌

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金光球, 魏杰, 张向洋, 唐洪武, 张沛, 肖洋, 李凌. 平原河流水沙界面生源物质迁移转化过程及水环境调控的研究进展[J]. 水科学进展, 2019, 30(3): 434-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.013

引用本文:

JIN Guangqiu, WEI Jie, ZHANG Xiangyang, TANG Hongwu, ZHANG Pei, XIAO Yang, LI Ling. Advances in biogenic elements transport at the interface of stream-streambed and water environmental control in the plain river[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(3): 434-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.013

Citation:

JIN Guangqiu, WEI Jie, ZHANG Xiangyang, TANG Hongwu, ZHANG Pei, XIAO Yang, LI Ling. Advances in biogenic elements transport at the interface of stream-streambed and water environmental control in the plain river[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(3): 434-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.013

平原河流水沙界面生源物质迁移转化过程及水环境调控的研究进展

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.013

金光球^1,2,
魏杰³,
张向洋²,
唐洪武^1,2,,
张沛²,
肖洋²,
李凌^1,4

1.
河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏南京 210098;
2.
河海大学水利水电学院, 江苏南京 210098;
3.
中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司, 湖南长沙 410014;
4.
National Center for Groundwater Research and Training School of Civil Engineering, The University of Queensland, St. Lucia, QLD 4072, Australia

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51679065）；高等学校学科创新引智计划（B17015）

详细信息

作者简介:
金光球(1979-),男,安徽六安人,教授,博士,主要从事河流潜流带水生态及环境方面研究。E-mail:jingq02@126.com

通讯作者:
唐洪武,E-mail:hwtang@hhu.edu.cn

中图分类号: TV138;G353.11

Advances in biogenic elements transport at the interface of stream-streambed and water environmental control in the plain river

1.
State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China;
2.
College of Water Conservancy and Hydropower, Hohai University, Nanjing 210098, China;
3.
Zhongnan Engineering Corporation Limited, Changsha 410014, China;
4.
National Center for Groundwater Research and Training School of Civil Engineering, The University of Queensland, St. Lucia, QLD 4072, Australia

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.51679065).

摘要: 生源物质作为影响水质的重要因素，其在河流中的迁移转换一直倍受关注。水沙界面物质交换过程受众多环境和水动力因素的影响，过程极其复杂，不仅影响着河流生源要素的通量演变规律，还关系到河流水环境问题。为探究水沙界面生源物质迁移转化过程及作用机制，结合国内外研究最新进展，对泥沙颗粒与生源物质的微界面作用、水沙界面对生源物质的迁移转化作用、水流条件对泥沙吸附解吸生源物质作用机理进行总结和概述，总结阐述了河流水质模型和闸坝泵条件下的水环境调控模型，最后指出平原河流水沙运动对生源物质输运作用机理及水环境调控。针对上述已有的研究成果和存在不足，对今后研究方向提出展望。
- 平原河流 /
- 生源物质 /
- 水沙运动 /
- 水环境调控
Abstract: As an important factor affecting water quality,the migration and transformation of biogenic elements in rivers have attracted much attention. The process of mass exchange at the water-sediment interface is affected by many environmental and hydrodynamic factors,and it is extremely complex,which not only affects the flux of river biogenic elements but also relates to the water environment. In order to explore the migration and transformation process and mechanism of biogenic elements at the water-sediment interface,this paper summarizes the micro-interface mechanism of sediment particles and biogenic elements,the migration and transformation of biogenic elements at the water-sediment interface and the influence of flow conditions on sediment adsorption/desorption of biogenic elements. The water quality model of the river and the water environment regulation model are described under the condition of sluice and dam pumps. Finally,the influences of sediment transport on the transport of biogenic elements and water environmental regulation is pointed out in plain rivers. Furthermore,future research directions are also outlined.
- plain river /
- biogenic elements /
- flow and sediment transport /
- water environmental regulation

[1]	左利钦, 陆永军, 朱昊. 波流边界层水沙运动数值模拟——Ⅲ.底部高含沙层模拟 . 水科学进展, 2019, 30(6): 810-822. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.005
[2]	左利钦, 陆永军, 朱昊. 波流边界层水沙运动数值模拟——II.泥沙运动模拟 . 水科学进展, 2019, 30(5): 738-748. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.05.014
[3]	姚文艺, 侯素珍, 丁赟. 龙羊峡、刘家峡水库运用对黄河上游水沙关系的调控机制 . 水科学进展, 2017, 28(1): 1-13. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.01.001
[4]	胡鹏, 胡元园, 贺治国, 林颖典. 泥沙异重流与环境物质交换经验式对比 . 水科学进展, 2017, 28(2): 257-264. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.02.011
[5]	吉祖稳, 胡春宏. 复式河道滩槽交互区水沙运动机理 . 水科学进展, 2017, 28(3): 321-328. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001
[6]	白涛, 阚艳彬, 畅建霞, 袁梦. 水库群水沙调控的单-多目标调度模型及其应用 . 水科学进展, 2016, 27(1): 116-127. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.013
[7]	左其亭, 刘静, 窦明. 闸坝调控对河流水生态环境影响特征分析 . 水科学进展, 2016, 27(3): 439-447. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.03.012
[8]	唐洪武, 袁赛瑜, 肖洋. 河流水沙运动对污染物迁移转化效应研究进展 . 水科学进展, 2014, 25(1): 139-147.
[9]	雷文韬, 夏军强, 谈广鸣. 淤泥质河口水沙运动数学模型相关问题 . 水科学进展, 2013, 24(2): 197-204.
[10]	姚文艺, 冉大川, 陈江南. 黄河流域近期水沙变化及其趋势预测 . 水科学进展, 2013, 24(5): 607-616.
[11]	赵军, 单福征, 杨凯, 吴阿娜. 平原河网地区河流曲度及城市化响应 . 水科学进展, 2011, 22(5): 631-637.
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平原河流水沙界面生源物质迁移转化过程及水环境调控的研究进展

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.013

1. 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏南京 210098;

2. 河海大学水利水电学院, 江苏南京 210098;

3. 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司, 湖南长沙 410014;

4. National Center for Groundwater Research and Training School of Civil Engineering, The University of Queensland, St. Lucia, QLD 4072, Australia

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51679065）；高等学校学科创新引智计划（B17015）

作者简介:
金光球(1979-),男,安徽六安人,教授,博士,主要从事河流潜流带水生态及环境方面研究。E-mail:jingq02@126.com

通讯作者: 唐洪武,E-mail:hwtang@hhu.edu.cn

收稿日期: 2018-10-16
刊出日期: 2019-06-25

中图分类号: TV138;G353.11

关键词:

摘要: 生源物质作为影响水质的重要因素，其在河流中的迁移转换一直倍受关注。水沙界面物质交换过程受众多环境和水动力因素的影响，过程极其复杂，不仅影响着河流生源要素的通量演变规律，还关系到河流水环境问题。为探究水沙界面生源物质迁移转化过程及作用机制，结合国内外研究最新进展，对泥沙颗粒与生源物质的微界面作用、水沙界面对生源物质的迁移转化作用、水流条件对泥沙吸附解吸生源物质作用机理进行总结和概述，总结阐述了河流水质模型和闸坝泵条件下的水环境调控模型，最后指出平原河流水沙运动对生源物质输运作用机理及水环境调控。针对上述已有的研究成果和存在不足，对今后研究方向提出展望。

English Abstract

Advances in biogenic elements transport at the interface of stream-streambed and water environmental control in the plain river

1. State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources and Hydraulic Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China;

2. College of Water Conservancy and Hydropower, Hohai University, Nanjing 210098, China;

3. Zhongnan Engineering Corporation Limited, Changsha 410014, China;

4. National Center for Groundwater Research and Training School of Civil Engineering, The University of Queensland, St. Lucia, QLD 4072, Australia

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.51679065).

Received Date: 2018-10-16
Publish Date: 2019-06-25

Keywords:

Abstract: As an important factor affecting water quality,the migration and transformation of biogenic elements in rivers have attracted much attention. The process of mass exchange at the water-sediment interface is affected by many environmental and hydrodynamic factors,and it is extremely complex,which not only affects the flux of river biogenic elements but also relates to the water environment. In order to explore the migration and transformation process and mechanism of biogenic elements at the water-sediment interface,this paper summarizes the micro-interface mechanism of sediment particles and biogenic elements,the migration and transformation of biogenic elements at the water-sediment interface and the influence of flow conditions on sediment adsorption/desorption of biogenic elements. The water quality model of the river and the water environment regulation model are described under the condition of sluice and dam pumps. Finally,the influences of sediment transport on the transport of biogenic elements and water environmental regulation is pointed out in plain rivers. Furthermore,future research directions are also outlined.

引用本文:

Citation:

JIN Guangqiu, WEI Jie, ZHANG Xiangyang, TANG Hongwu, ZHANG Pei, XIAO Yang, LI Ling. Advances in biogenic elements transport at the interface of stream-streambed and water environmental control in the plain river[J]. Advances in Water Science, 2019, 30(3): 434-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.013

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平原河流水沙界面生源物质迁移转化过程及水环境调控的研究进展

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.013

作者简介: 金光球(1979-),男,安徽六安人,教授,博士,主要从事河流潜流带水生态及环境方面研究。E-mail:jingq02@126.com

通讯作者: 唐洪武,E-mail:hwtang@hhu.edu.cn

Advances in biogenic elements transport at the interface of stream-streambed and water environmental control in the plain river

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平原河流水沙界面生源物质迁移转化过程及水环境调控的研究进展

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.013

作者简介: 金光球(1979-),男,安徽六安人,教授,博士,主要从事河流潜流带水生态及环境方面研究。E-mail:jingq02@126.com

通讯作者: 唐洪武,E-mail:hwtang@hhu.edu.cn

English Abstract

Advances in biogenic elements transport at the interface of stream-streambed and water environmental control in the plain river

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作者简介:
金光球(1979-),男,安徽六安人,教授,博士,主要从事河流潜流带水生态及环境方面研究。E-mail:jingq02@126.com

通讯作者:
唐洪武,E-mail:hwtang@hhu.edu.cn

作者简介:
金光球(1979-),男,安徽六安人,教授,博士,主要从事河流潜流带水生态及环境方面研究。E-mail:jingq02@126.com