登陆注册
2525700000007

第7章 测量

水库关键参数和过程

气象仪器通常用来测量和记录风速、气温、降雨和传入的太阳辐射。在水库内的测量中,可以使用电阻测温仪、测流计和氧气传感器。通过采集水库、流域和下游河道流入的水样,实验分析测定可溶性和颗粒有机物、营养物质的浓度。用测流计、压力传感器或水位计可进行排放和水深的水文测量。

碳加载可源于初级生产力、水淹土壤和植物生物量的内部输入,也可发生于河流和溪流的外部负载。在初级生产力的测量中,需要连续测定库区生长的木本植被和草本植被的生物量以及藻类植物中溶解无机碳的摄取量和排氧量。水库中生长的水生植物的生物量通过直接采样确定。水淹土壤生物量和植物生物量可直接测量,或通过二氧化碳信息分析中心(CDIAC)的数据库进行估计。外部载荷为排水率、可溶性和颗粒有机碳浓度的产物。

不同有机物矿质化过程中甲烷和二氧化碳的释放量可以通过缺氧条件下的培养进行测量。天然湖泊沉积物、有机物质的降解率、产生的二氧化碳和甲烷底栖通量可通过沉积物孔隙水的垂直剖面或水底箱实验获得。因为水中存在妨碍箱芯和水底箱使用的互相缠绕的树干和树枝,所以水淹有机物和孔隙水的采样可能会很困难。考虑到这些困难,被洪水淹没的有机物降解期间二氧化碳和甲烷的产生率可通过体外调查方法获取。从流域中抽取类似水淹区域的土壤和植物样品,并在缺氧条件下的水中培养。二氧化碳和甲烷潜在的生产速率通过长时间的培养可以测出。水库表层和大坝下河道中的有氧呼吸作用需要在有氧条件下测定二氧化碳的生产量。

在水生生态系统中,甲烷氧化是控制甲烷向大气排放的重要因素。这个过程对甲烷和和二氧化碳排放之间的平衡有着显着影响。在有氧条件下,通过来自水库表层和大坝下游河道的水和沉积物的培养可确定此动力学过程。

库存量的变化

大多水库可作为沉积物收集器,通过累积沉积物中的碳,可捕获大量的碳。沉积物也可以提供缺氧条件导致甲烷的产生。必须评估水库沉积物和整个水体上大气之间的碳总通量。通过测量,也可以计算碳输入和碳输出之间的差值获得该通量。

水库输出

水库和坝体下河段水-气界面的二氧化碳和甲烷扩散通量可使用漂浮气室测定,也可基于水-气界面的局部压力梯度和交换系数来计算,交换系数取决于水-气界面的风速、水流速度、雨量和温度梯度。植被的甲烷通量和植物二氧化碳交换量可通过深色透明的气室测定。水库的甲烷气泡通量可用和最初注满水的气体收集器相连接的倒置漏斗确定。气泡通量主要发生在静水压力不足以溶解间隙水中的甲烷的水库浅水区。因为沸腾是阶段性的,所以精确测量很困难。

大坝下方排气已经被估计为发电厂上下游气体浓度之间的差值乘以涡轮机过流量。如有可能,气体浓度的样品采集应在通往涡轮机的管道内进行。甲烷及二氧化碳浓度的表面和垂直剖面可以通过顶空法结合气相色谱分析确定。

除二氧化碳和甲烷通过下游排气之外,可溶性和颗粒有机碳、溶解二氧化碳和甲烷通过大坝排放,并通过河流输送。这个输出已经被计算为是排水率、溶解气体浓度、颗粒和可溶性有机物浓度的产物。然而,在此计算过程中,二氧化碳和甲烷的排气量、水库中生成的有机物在河流中的呼吸作用产生的二氧化碳和甲烷氧化为二氧化碳等都要考虑在内。这就有必要准确量化这条通道的大气排放和大坝下有机物的输出。

时间和空间分辨率

为了准确估计一个水库的大气排放量,必须研究整个水库系统通量的季节变化(包括湖泊、排气和河流下游)。如PetitSaut和Balbina水库所示,由于水库中有机碳供应、热分层、不规则的对流混合、深度、水力运行和冲洗率的季节变化,大气排放在一年内的变化超过一个数量级。如有着超过10年的以月为单位测量的数据集的PetitSaut水库所示,总排放量的季节性变化高于年际变化。这说明基于每年一次或两次调查的估计量应引起注意。所以,研究水库的季节性变化,并进行可靠的质量守恒分析,至少需要对关键参数、二氧化碳和甲烷通量进行以月为单位的监测。在监测期间,每个水库的测量时间跨度应为数天,每天应进行数次。

水库监测管理应按不同区域进行,使不同区域的量化反映出区域特征和主导过程。长期监测可能需要选择6类取样站点:

位于水库上游范围之内和水库上游流入处的站点。

位于水库纵轴线上的站点。

位于水库沿岸区域的取样站,分为植被区和非植被区。

位于河湾(如果存在)的取样站。

靠近大坝的取样站,用以了解大坝上游水体的混合程度。应从涡轮机通道处取样。

大坝下河道的取样站。必须研究沿河道的排放量,直到二氧化碳和甲烷的部分压力达到自然基准。需根据受大坝影响的河道长度确定取样站的数目。

单位标准化

在一个模型框架中,在化学计算中大量的化学物质(如浓度、通量、生物地球化学反应速率等)必须以摩尔(mol)表示。二氧化碳和甲烷的通量以每天每平方米碳的克数表达(gCm-2d-1)。所有其他测量必须以国际单位制(SI)表达。

同类推荐
  • 我是汽车驾驶与维修能手

    我是汽车驾驶与维修能手

    为“金阳光新农村丛书”之一。《我是汽车驾驶与维修能手》主要向你介绍了汽车的基本结构、汽车的正确驾驶、汽车发动机的检查与维修、底盘的维修、汽车电气的维修、常见故障诊断及处理等内容。全书新颖实用,简明易懂。 希望农民朋友用书上的知识指导实践,用勤劳的双手发家致富,早日把家乡建成生产发展、生活宽裕、乡风文明、管理民主的社会主义新农村。
  • 大国水情:中国水问题报告

    大国水情:中国水问题报告

    《大国水情:中国水问题报告》,披露了中国水资源紧缺的现状,解读中国水问题存在的内在根源,剖析了世界上水资源管理的先进经验,为中国解决水问题、水危机提供了切实可行的方案。
  • 我是手扶拖拉机驾驶与维修能手

    我是手扶拖拉机驾驶与维修能手

    是“金阳光”新农村丛书之一,《我是手扶拖拉机驾驶与维修能手》是以广大农村干部群众为主要读者对象,以让读者看得懂、用得上、买得起、买得到为基本宗旨,简明扼要地讲解了手扶拖拉机驾驶与维修技术。
  • 古代水利工程

    古代水利工程

    《中国文化知识读本:古代水利工程》水利是中国古代农业社会的命脉。几千年来,勤劳勇敢、自强不息、智慧善良的中国人民同江河湖海进行了艰苦卓绝的斗争,修建了无数个大大小小的水利工程,如都江堰、郑国渠、京抗大运河等。这些水利工程不仅规模巨大,而且设计水平也非常高,有力地促进了农业生产,不仅给当时的人们带来益处,而且泽被后世,影响深远。
  • 船舶动力装置故障诊断技术

    船舶动力装置故障诊断技术

    科技进步、经济振兴以及整个社会的发展,都取决于劳动者素质的提高和大批合格的技术人才的培养。船用柴油机、齿轮箱和传动轴系是船舶的主要动力……
热门推荐
  • 无敌大小姐

    无敌大小姐

    当现代阴狠毒辣,手段极多的火家大小姐火无情,穿越到一个好色如命,花痴草包大小姐身上,会发生怎样的化学反应?火无情一醒过来就发现,自己竟然在众目睽睽之下上演脱衣秀。周围还有一群围观者。这一发现,让她极为不爽。刚刚穿好衣服,便看到一个声称是自家老头的老不死气势汹汹的跑来问罪。刚上来,就要打她。这还得了?她火无情从生自死,都是王者。敢动她的人,都在和阎王喝茶。于是,她一怒之下,打了老爹。众人皆道:火家小姐阴狠毒辣,竟然连老爹都不放在眼里。就这样,她的罪名又多了一条。蛇蝎美人。穿越后,火无情的麻烦不断。第一天,打了爹。第二天,毁了姐姐的容。第三天,骂了二娘。第四天,当众轻薄了天下第一公子。第五天,火家贴出招亲启事:但凡愿意娶火家大小姐者,皆可去火府报名。来者不限。不怕死,不想活的,欢迎前来。警示:但凡来此,生死皆与火家无关。若有残病者火家一律不负法律责任。本以为无人敢到,岂料是桃花朵朵。美男个个很妖娆一号美人:火无炎。火家大少爷。为人不清楚,手段不清楚。容貌不清楚。唯一清楚的是,他有钱。有多多的钱。火无情语录:钱是好东西。娶了。(此美男,由美瞳掩饰不了你眼神的空洞领养。)火老爷一气之下,昏了过去。家门不幸,家门不幸啊。二号美人:竹清月。江湖人称天上神仙,地上无月。大国师一枚。美得惊天动地。火无情语录:美人好,尤其是自带嫁妆又会预测未来的美人,娶了。(此美男,由东de琳琳领养)三号美人:轩辕子玉。当朝七皇子,游历四国。一张可爱无敌的脸。单纯至极。火无情语录:可爱的孩子好,可爱又乖巧的孩子更好。可爱乖巧又不用给钱的孩子,娶了。(此美男,由刘千绮领养)皇帝听闻,两眼一抹黑。他的儿啊。怎么就这么不争气呢。四号美人:天下第一美男。性格不详,籍贯不详。火无情语录:谜一样的美人,她喜欢。每天都有新鲜感。娶了。(此美男,由告别的爱情li领养。)五号美人:天下第一名伶。火无情语录:解风情的美男,如果没钱花把他卖了都不用调教。娶了。(此美男由伊眸领养。)六号美男:解忧楼楼主。相貌不详,身世不详。爱好杀人。火无情语录:凶恶的美人,她喜欢。娶了。(此美男由陈铭铭领养)七号美男:琴圣。貌如谪仙,琴音杀人。冷清眸子中,百转千回,说尽风流。(此美男由伊眸领养)夜杀:天下第一杀手。(此美男由静寂之夜领养)
  • 嫡女棣王妃

    嫡女棣王妃

    “姨娘,夫人似乎断气了~”“哼!这么一碗药都下去了,难道她还能活着不成?”“那这······”一个年纪稍长的人朝着这位称作姨娘的人示意了一下自己手中的婴儿,似乎有些犹豫,“这好歹是个男孩,现在夫人已经死了,如果姨娘把他占为己有,然后得了这府中的中馈······”“嬷嬷?!”女子也不等她的话说完,就打断了她,“你记住了,我恨死了这个女人,她的儿子,只能随着她去,我就是以后自己生不出儿子,抱养别人的,也不会要她的。把他给我扔马桶里面溺了,对外就说一出生就死了!”猩红的嘴唇,吐出来的话却是格外的渗人。嬷嬷还想说什么,动了动嘴,却是一句话也没有说,转身朝着后面放着马桶的地方走去。却是没有发现旁边地上一个穿着有些破旧的衣服的小女孩此刻正瞪大了眼睛看着她们两。这是什么情况?自己不是被炸死了吗?怎么会······于此同时,脑中不断有记忆闪现出来,她们是自己的母亲和刚出生的弟弟啊?!不行,先救人。转头看见旁边谁绣花留下的针线跟剪刀,想到自己前世的身手,拿起一根绣花针就朝着那个嬷嬷飞了过去,却在半路上掉落下来,暗骂一声,这人是什么破身体。却引得那两个人听见动静看了过来。女人阴狠的盯着她,“你居然没有死?”微微眯起眼睛,自己的前身也是被她们弄死的了,看样子她们谁也不会放过,抓起旁边的剪刀就冲了过去。随着几声惨叫声,从此以后,府中府外都传遍了她的“美名”——凤家大小姐心肠歹毒,刺伤了府中无数的人,宛如一个疯子。
  • 鲁迅与山西

    鲁迅与山西

    《鲁迅与山西》这个题目,对我来说,已不新鲜了。早在七十年代末,我就想好了这个题目,并且作了动手的准备。由于研究赵村理更为急迫,我改变了方向。1981年纪念鲁迅诞生一百周年,我当时在《汾水》编评论,特地开辟了一个《鲁迅与山西》的专栏,约请王瑶先生、冈夫先生、唐诃先生以及我的朋友王峻峰,分头写了文章。
  • 尸心不改

    尸心不改

    控尸门的欢乐二缺弟子江篱炼了一具美得人神共愤引得天雷阵阵的男尸,以为好日子开始了,结果没想到门派惨遭灭门。--情节虚构,请勿模仿
  • 泉水的歌唱(原创经典作品)

    泉水的歌唱(原创经典作品)

    善读精品美文,拾取久违的感动;体悟百味人生,感受成长的’陕乐。阅读其间,时而在惊险悬疑的案件中悚然而惊,时雨为体察入微的真情潸然泪下,时而又涌动着想针砭时弊的激情……掩卷而思,人性的美丑,世事的善恶,人生际遇的变幻无常不禁让人感慨万千。
  • 千金小混混

    千金小混混

    我,沐晓晚,在所有人的期盼下迟迟降生,成为沐家百年来第一个小姐。本该像公主一样受所有人的宠爱,可事实却并非如此——五岁懂事的时候被三个哥哥欺负,我看着被墨汁染黑的白色衣袍气愤地吼道:“你们为什么要这么做?”沐若风,大哥,十一岁就开始精明到算计别人。他冷冷哼道:“都是你,顶替了我们小妹的位置——”沐若阳,才九岁的二哥,就像个小老头儿一样沉稳:“你可知道我们期盼有一个妹妹多久了?”沐若辰,大我两岁的三哥,冲我做个鬼脸——“把妹妹还来!”我无语,神啊,苍天啊,我是女的!十七岁之前,我是银罗国英俊潇洒风流倜傥的沐家四少。一夜之间三个哥哥像转了性,围着我殷勤地又是端茶又是倒水,让被孤立了十七年的我很不习惯,鸡皮疙瘩都要冒出来!那个总是斜着眼睛看我的表哥也突然热切起来,居然…居然说要娶我做妻子?我无语,神啊,苍天啊,我可不可以不要做女人?做惯了沐家风流潇洒的四少,突然要我变成大门不出二门不迈的闺秀?我,我要离家出走——江湖,我来啦!江湖险恶,却有一个傻乎乎的沈笑一直跟着。打不还手,骂不还口,某一天我突然发现自己张嘴无言,提手开始心软......江湖第一大帮派的帮主——诸葛青云。清俊的面容下是一颗怎样的心?老是这么暧昧下去,姑奶奶受不了啦!银罗国第一人的才子甘修文,情愿为我折腰。为了我,要丢掉那顶让人眼红的乌纱。一抹如虹影般易碎的微笑再没有出现过的竹马,我曾经想非他不嫁。几个男人齐刷刷站在我面前质问:“说,你要选谁?”脑子有些发麻,我唯一想到的一个字就只有——“逃”......下面介绍七色好友的新文:孤月如我:狂魅相公娇柔妻糖糖宝贝:烈妃言凌歌极品太女紫蝶淡落抢来妖孽相公懒离婚凤御九龙落叶孤单三嫁极品夫君敛心误惹黑心王爷*筱静梦*贱妻黯香虐妃陌上柳絮你丫抢婚有完没完
  • 一世情缠半生绝恋

    一世情缠半生绝恋

    她是青楼名伶,亦是背负家仇血恨的女子,她生而为复仇,死亦为复仇,她与他的爱因复仇开始,也因复仇而结束。他是丞相之子,亦是害了她全家的人的儿子。她与他从相遇到结束,都不过是他人所计划好的。她说:“你为什么骗我?”他勾唇苦笑:“你又何尝没骗过我?”这情似真,却又似假。她与他的相遇都不过是策划好的一切,她与他的结束却不在计划之中。如果当初没有遇见你,多好,如果当初没有爱上你,多好,如果……一切的一切,我都后悔了,可是怎么办,我已经爱上你了。
  • 重生好孕妻

    重生好孕妻

    上辈子,她命如薄纸,父母重男轻女,上有三个姐姐,下有小弟,十五岁因亲弟弟之故溺水而亡。游荡百年后,她因机缘得以重生,这一次,命运没有重演,她嫁给了一个传闻不详的男人。这个男人对她极好,她的幸福人生也由此起航……
  • 责任心·快乐也是一种责任

    责任心·快乐也是一种责任

    责任是人生中必须要承担的,因为人从生下来,就被赋予了各种责任。当你年少的时候学习和成长就是责任,当你长大以后拼搏和奋斗就是你的责任,当你拥有自己的孩子以后,抚育下一代就是你的责任。每一个人都要有责任心,这是人类不同于其它生物的条件之一。这是一本讲述责任感的书。
  • 超级玄师系统

    超级玄师系统

    加倍技能,暴击技能,分身技能,治疗技能,......,各种技能不断出现,诸多技能完爆敌人,狂虐天骄,越阶挑战,伴随着这些逆天技能,林枫将一步一步踏上巅峰!!!