水利工程

2015-01-30 16:42土壤侵蚀引起的农业非点源污染研究进展
中国学术期刊文摘 2015年17期
关键词:气候变化

土壤侵蚀引起的农业非点源污染研究进展

张玉斌,郑粉莉,武敏

水利工程

土壤侵蚀引起的农业非点源污染研究进展

张玉斌,郑粉莉,武敏

土壤侵蚀引起的农业非点源污染是造成水体污染的主要污染源。详细介绍了近20年来土壤侵蚀引起的农业非点源污染的研究进展,包括污染物迁移过程、影响因素、预报模型以及防治措施等;提出了我国开展农业非点源污染的研究重点,包括侵蚀过程对非点源污染物运移和水质的影响,污染物运移的预测预报模型,全国统一的不同污染物危险性评价指标体系制定等。

土壤侵蚀;农业非点源污染;迁移过程;影响因素;预报模型;防治措施

来源出版物:水科学进展,2007,18(1): 123-132入选年份:2012

长江源区1956—2000年径流量变化分析

曹建廷,秦大河,罗勇,等

摘要:利用Mann-Kendall趋势检验法对长江源区直门达水文站的资料进行分析,揭示长江源区年径流量在1956—2000年间呈微弱的减少趋势。结合流域气象资料分析,该时段流域内升温明显,最大可能蒸发量呈增加趋势,降水也呈微弱减少趋势。径流变化与降水变化基本一致,降雨-径流关系没有发生明显变化,表明1980—2000年降水量减少是该时段径流量减少的直接原因,温度升高有利于融冰融雪和降水形式的变化,但由于融冰融雪占径流补给的比率相对较小,该时段温度升高导致融冰融雪的增加不足以抵消降水量的减少对径流的影响。径流量季节变化分析,揭示长江源区春季径流呈增加的趋势,这可能与融雪过程提前以及融雪量增加有关。

关键词:径流变化;Mann-Kendall检验;气候变化;长江源区

来源出版物:水科学进展,2007,18(1): 29-33入选年份:2012

基于熵权的改进DRASTIC模型在地下水脆弱性评价中的应用

孟宪萌,束龙仓,卢耀如

摘要:通过分析目前国内外地下水脆弱性评价中广泛采用的DRASTIC模型中存在的主要问题,将地下水脆弱性定义为模糊概念,以DRASTIC模型为基础建立模糊综合评判模型。在确定各评判因子的权重时,将信息论中的熵值理论引入该模型,运用信息熵所反映数据本身的效用值计算各评价指标的权重,使得权重的分配有了一定的理论依据。以济宁市地下水脆弱性评价为例,对该模型的可靠性进行了测试。通过与普通DRASTIC模型评价的结果比较表明,基于熵权的改进DRASTIC模型能更真实客观的反映地下水脆弱性。

关键词:地下水脆弱性;DRASTIC;模糊集;熵;权重;济宁市

来源出版物:水利学报,2007,38(1): 94-99入选年份:2012

基于熵权的水库防洪调度多目标决策方法及应用

周惠成,张改红,王国利

摘要:该文通过引入熵权的概念,将其与模糊优选模型相结合进行防洪调度多方案优选,同时针对由熵值转换为熵权的计算式在某些条件下不适用这一问题,对熵权的计算式进行了改进。本模型基于熵值能反映数据本身的信息效用原理计算指标的熵权,并与主观权重线性组合,兼顾主观偏好与客观属性,可得到合理的方案优属度。实例验证结果表明,此方法简便可行。

关键词:水库调度;决策;熵权;权重;模糊优选

来源出版物:水利学报,2007,38(1): 100-106入选年份:2012

地表水和地下水相互作用及集成模型研究

胡立堂,王忠静,赵建世,等

摘要:该文在总结国内外地表水和地下水相互作用研究的热点问题的基础上,归纳了定量计算的基本方法,评述了国内外主要的集成模型并对其进行了分类;认为集成模型应该解决时空尺度整合、参数的不确定性等关键问题,指出综合水循环各组成部分的复杂系统模型是模型发展的必然趋势。

关键词:集成模型;地表水和地下水;时空尺度;水资源评价

来源出版物:水利学报,2007,38(1): 54-59入选年份:2012

黄河下游平滩流量对来水来沙变化的响应

吴保生,夏军强,张原锋

摘要:该文探讨了平滩流量对来水来沙的滞后响应规律,发现平滩流量不仅与当年的水沙条件有关,而且与前期水沙条件有关,是一定时期内的水沙条件累积作用的结果。当采用滑动平均值来反应前期水沙条件的累积影响时,得出平滩流量与滑动平均汛期流量和滑动平均来沙系数的相关程度分别在4年和5年时达到最大值。据此建立了能够反映来水流量和来沙系数前期综合影响的平滩流量计算方法,可以用来估算黄河下游主要测站平滩流量随水沙条件的变化。

关键词:黄河下游;河床演变;平滩流量;来沙系数;滞后响应

来源出版物:水利学报,2007,38(7): 886-892入选年份:2012

水生态区划方法及其在中国的应用前景

孟伟,张远,郑丙辉

摘要:系统总结了国际水生态区划的指标、方法和体系,分析了水生态区划在水质管理、河流生物监测、湖泊水库管理、湿地管理和水生生物区系研究中的作用和经验。在分析中国水体分区现状的基础上,结合中国水环境管理的要求,设想了我国水生态分区体系的构建思路,初步提出了适宜于我国的区划框架体系和主要选取指标。

关键词:生态区划;水生态系统;方法

来源出版物:水科学进展,2007,18(2): 293-300入选年份:2012

三角形网格下求解二维浅水方程的和谐Godunov格式

潘存鸿

摘要:为保证计算格式的和谐性,通过特殊的底坡源项处理技术,在三角形网格上建立了求解二维浅水流动方程的具有空间二阶精度的Godunov格式。应用准确Riemann解求解法向数值通量,用改正的干底Riemann解处理动边界问题。经典型算例和钱塘江河口涌潮计算验证,表明模型健全,分辨率高,具有较大的推广应用价值。

关键词:二维浅水方程;三角形网格;Godunov格式;底坡源项;Riemann解

来源出版物:水科学进展,2007,18(2): 204-209入选年份:2012

1960—2000年中国蒸发皿蒸发量的气候变化特征

曾燕,邱新法,刘昌明,等

摘要:利用中国664个气象站1960—2000年20 cm口径蒸发皿资料,借助地理信息系统ARCGIS,分析了中国蒸发皿蒸发量的气候变化趋势。结果表明,就中国平均而言,1960—2000年中国蒸发皿蒸发量呈明显下降趋势,年蒸发皿蒸发量在20世纪80~90年代较60~70年代下降了99.8 mm,下降幅度为5.8%;不同季节对照发现,蒸发皿蒸发量的下降主要表现在春季、夏季和冬季,秋季不明显;对蒸发皿蒸发量气候变化的空间分析表明,年蒸发皿蒸发量的下降主要表现在华东和中南地区;对蒸发皿蒸发量下降的原因分析表明,日照百分率下降从而导致太阳总辐射的下降可能是近年来蒸发皿蒸发量下降的主要原因。

关键词:气候变化;地理信息系统;蒸发皿蒸发量;中国

来源出版物:水科学进展,2007,18(3): 311-318入选年份:2012

我国生态需水研究体系及关键研究命题初探

严登华,王浩,王芳,等

摘要:该文从生态系统水平衡和生物水分生理的角度,初步分析了不同类型生态系统生态需水核算的关键环节,并构建了竞争用水条件下我国生态需水研究的基本体系。结合国内外相关研究的新进展,剖析了我国生态需水研究的关键命题。结果表明,生态需水计算的关键是要核算维持生产者的正常生命活动和非生物环境分别向外界释放的水量,不同类型的生态系统对核算的侧重点也不相同。在竞争性用水条件下,我国生态需水研究,需要在系统识别水分一生态耦合作用机制和定量确立区域动态生态目标的基础上,充分考虑水分生态效益率,合理确定生态需水量。在生态与环境系统及国民经济系统之间,对区域可配置的水资源量进行合理配置,并提出了区域生态需水的风险管理方案。

关键词:生态需水;水分生理;水平衡;研究体系;命题

来源出版物:水利学报,2007,38(3): 267-273入选年份:2012

轴流泵不稳定流场的压力脉动特性研究

王福军,张玲,张志民

摘要:流场压力脉动是影响大型轴流泵运行稳定性的关键因素,该文采用时间相关的瞬态流分析理论及大涡模拟方法研究轴流泵内部非定常流动,得到了不同工况下泵内水压力脉动结果。通过与实测扬程和功率对比,证明该文所提出的方法可较准确地反映泵的流动特征。研究表明,轴流泵内最大压力脉动发生在叶轮进口前,压力脉动频率主要受叶轮转频控制;在叶轮进口与出口处,从轮毂到轮缘压力脉动逐渐增大,而在导叶中间及导叶出口处,结果正好相反。偏离最优工况越远,脉动的相对振幅越大,在60%流量工况下泵内压力脉动约为最优工况的2倍。

关键词:轴流泵;不稳定流场;压力脉动;大涡模拟

来源出版物:水利学报,2007,38(8): 1003-1009入选年份:2012

分期设计洪水频率与防洪标准关系研究

肖义,郭生练,刘攀,等

摘要:现行分期设计洪水模式估算的分期设计洪水值均小于或等于年最大设计值,达不到规定的防洪标准。采用Gumbel-Hougaard Copula函数描述两个分期的分期最大洪水之间的相关性结构,并构造边缘分布为P-Ⅲ分布的分期最大洪水联合分布,建立分期最大洪水与年最大洪水的关系式,讨论分期设计洪水频率与防洪标准应满足的关系,探讨能够满足防洪标准的新的分期设计洪水模式。应用示例表明,新模式主汛期设计值相对年最大设计值小幅度增加,而非主汛期设计值则小于年最大设计值,既满足不降低防洪标准的要求又能够起到优化设计洪水的作用,为分期设计洪水研究提供了一条新的思路。

关键词:分期设计洪水;防洪标准;联合分布;COPULA函数

来源出版物:水科学进展,2008,19(1): 54-60入选年份:2012

考虑河岸变形的三维水沙数值模拟研究

假冬冬,邵学军,王虹,等

摘要:将粘性河岸崩塌模拟力学方法与水沙模型相结合,构建了考虑河岸变形的三维数值模型。基于非正交网格,采用局部网格可动技术处理由河岸崩塌引起的河道摆动过程。模型采用有限体积法对方程进行离散,采用与动量插值技术相结合的Simplec算法进行模型求解。通过弯道发展过程的计算表明,模型能够有效地模拟出河道的复杂演变过程。

关键词:河岸崩塌;三维模型;水沙数值模拟;河床变形

来源出版物:水科学进展,2009,20(3): 311-317入选年份:2014

三峡水库生态调度目标研究

郭文献,夏自强,王远坤,等

摘要:水库生态调度研究是当前国内外河流生态恢复研究中的热点问题。针对三峡水库具体情况,指出了现行水库调度存在的生态问题,进而以水库下游宜昌站作为分析对象,主要从维持天然河道内环境流量和有利于水库下游中华鲟和四大家鱼产卵繁殖的角度,确定了三峡水库生态调度目标,主要包括三峡水库下游河道内环境流量调度目标以及中华鲟和四大家鱼产卵繁殖期水库调度目标。三峡水库生态调度目标的确定可为三峡工程正式运行后制定合理的调度运用方案提供参考。

关键词:三峡水库;生态调度;环境流量;中华鲟;四大家鱼

来源出版物:水科学进展,2009,20(4): 554-559入选年份:2012

气候影响评价中统计降尺度若干问题的探讨

刘昌明,刘文彬,傅国斌,等

摘要:全球气候模式是目前研究未来气候变化的重要工具,然而其较低的空间分辨率使其难以被直接用于区域尺度的气候影响评价中,统计降尺度常常被用于弥补这一不足。对统计降尺度的3种主要方法:转化函数法,天气分型法和天气发生器法的最新研究进展进行了归纳;论述了统计降尺度中的各种不确定性;总结了统计降尺度在中国的发展和应用。统计降尺度与动力降尺度的比较和结合、极端事件的降尺度以及统计降尺度的不确定性将成为未来的主要发展方向。

关键词:统计降尺度;全球气候模式;气候影响评价;不确定性

来源出版物:水科学进展,2012,23(3): 427-437入选年份:2012

新构造运动影响下的雅鲁藏布江水系发育和河流地貌特征

余国安,王兆印,刘乐,等

摘要:雅鲁藏布江(雅江)水系发育和河流地貌演变受新构造运动的强烈影响。通过野外调查,结合SRTM(航天飞机雷达地形测绘使命)数据分析和Google Earth三维地图功能,对雅江河网形态及河流地貌特征进行了分析,并采用EH4电磁成像系统测量了雅江及其支流宽谷河道淤沙深度。研究发现,雅江河网呈现格状水系特点,同时具有枝状河网的拓扑性质,这主要是由于新构造运动的影响,河网发育过程中受到南北向挤压和东西向拉伸所至。青藏高原阶段性不均匀抬升形成了宽窄相间的藕节状河道形态,宽阔河段河道为辫状河型,而窄深河段为深切的V型河谷、单一顺直河型,纵剖面上构成裂点。裂点河段地块相对上升较快,阻滞了水流和泥沙,上游河段大量卵石和泥沙在河谷里淤积深达800多米,形成了平整而宽阔的 U型河谷。整个雅江宽谷段泥沙淤积量约0.9万亿m3。

关键词:河流地貌;泥沙淤积;Horton比;U型河谷;V型河谷;雅鲁藏布江

来源出版物:水科学进展,2012,23(2): 163-169入选年份:2012

消能结构防治泥石流研究——以文家沟为例

王兆印,漆力健,王旭昭

摘要:阶梯-深潭系统作为一种新的消能结构在2009年用于文家沟滑坡体上新生沟谷的泥石流治理研究。阶梯-深潭系统在阶梯和水跃段耗散了水流大量的能量,使得水流中的能量减小到不足以触发泥石流,理论分析表明阶梯-深潭系统可以耗散水流三分之二的能量,即同样状况下触发泥石流的临界流量需增加三倍。阶梯-深潭系统使得水流阻力最大化,避免河床和岸坡遭受侵蚀。2009年的几次暴雨没有在文家沟引发泥石流。然而,2010年在沟内修筑了20道拦挡坝来代替阶梯-深潭系统,经过2010年8月暴雨后,20座拦挡坝全部被破坏。沟谷再次下切了50 m。沟谷下切和侧蚀导致大量松散堆积物进入沟道形成泥石流,约450万m3冲出沟口,造成大量的房屋被埋以及14人死亡。比较两种防治方法可以看出,以消能为目的的阶梯-深潭系统对防治泥石流是成功的。拦挡坝在稳定的情况下可以减少边坡的垮塌,而阶梯-深潭系统还能够通过耗散水流能量稳定沟道,因此采用拦挡坝和阶梯-深潭系统相结合的方式来稳定滑坡体上的新生沟谷,并控制泥石流可能效果会更明显。

关键词:泥石流;消能;阶梯-深潭;拦挡坝;滑坡

来源出版物:水利学报,2012,43(3): 253-263入选年份:2012

黄河下游河道萎缩过程中洪水水位变化研究

胡春宏,张治昊

摘要:采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,研究了河道萎缩过程中黄河下游洪水水位的变化特征与变化机理。研究结果表明:1986年后,黄河水沙过程变异,下游河道严重萎缩,洪水起涨水位显著升高,洪水上涨过程中水位涨率明显增大,滩槽水位变化不一致性增强。洪水起涨水位的升高主要是河道萎缩过程中主槽持续淤积抬高所致,起涨水位的升高对洪峰水位抬升幅度影响大,而行洪过程中黄河下游宽河段强大的断面调整功能极易造成洪水水位的陡涨猛落,其影响也不容忽视。通过引入洪水水位涨率特征参数θ,建立了θ与黄河下游河道主槽宽度、滩槽糙率比、排沙比等因素的定量关系,结果显示,黄河下游河道萎缩过程中,输沙能力降低,主槽宽度大幅度缩窄,滩地阻力明显增大,均会导致洪水水位涨率增大。以谢才公式为基础的理论分析进一步证明,黄河下游河道洪水水位涨率与河道萎缩具有非线性响应关系,河道萎缩越严重,洪水水位涨率增大的幅度越大。

关键词:黄河下游;河道萎缩;“96.8”洪水;起涨水位;水位涨率

来源出版物:水利学报,2012,43(8): 883-890入选年份:2012

坡沟系统坡面径流流态及水力学参数特征研究

肖培青,郑粉莉,姚文艺

摘要:利用变坡度坡沟系统概化模型和人工模拟降雨试验,定量分析了在60、90和130 mm/h降雨强度下坡沟系统坡面径流流态及水力学参数特征。结果表明,上方汇水和降雨强度的增大使坡沟系统水流雷诺数和弗劳德数呈明显增大,水流流态由缓流演变为急流,坡面水流阻力系数明显减小,从而使坡沟侵蚀产沙量显著增大。

关键词:坡沟系统;坡面径流;径流流态;水力学参数;模拟降雨

来源出版物:水科学进展,2009,20(2): 236-240入选年份:2013

改进Hargreaves方法计算拉萨参考作物蒸发蒸腾量

杨永红,张展羽

摘要:根据拉萨站1955~2006年逐日气象资料,采用标准Penman-Monteith方程和Hargreaves方法对西藏高原区拉萨的参考作物蒸发蒸腾量(ET0)进行了对比分析研究,计算结果发现在拉萨的春季和雨季采用Hargreaves方法计算的ET0存在着较大偏差。为了进一步提高Hargreaves方法在该地区的适宜性,引入了平均相对湿度因子,建立改进Hargreaves公式并进行了评价,为拉萨地区准确实用地确定作物需水量和合理的灌溉制度提供了一种简便方法和科学依据。

关键词:参考作物蒸发蒸腾量;Penman-Monteith方程;湿度;数据处理;改进Hargreaves方法

来源出版物:水科学进展,2009,20(5): 614-618入选年份:2013

黄土丘陵区降水-土壤水-地下水转化实验研究

徐学选,张北赢,田均良

摘要:通过对黄土丘陵区燕沟流域2005—2007年雨季的多次降水、0~400 cm土层土壤水、沟道地表水、地下水(泉水、井水)水样中D和18O采样分析,研究了该区降水、土壤水、地表水、地下水的转化关系。结果认为:燕沟流域的降水线与中国、世界的降水线有明显区别,斜率和截距偏小;降水、地表水、土壤水、地下水逐渐富集δD和δ18O,且δ18O富集速度高于δD,由D和18O的蒸发分馏差异所致,可利用各类水体的δD和δ18O变化情况甄别水体之间的水量转化;土壤水δD和δ18O剖面在200 cm深度处出现低值区,应是降水补给到达该深度且土壤蒸发影响逐渐衰减共同作用的结果,其在200 cm以下逐渐升高则因为降水补给影响逐渐降低、土壤水本底同位素影响增强所致。由于380~400 cm深层土壤水的δD和δ18O对降水事件的响应存在,因此认为降水-地下水的转化存在,降水补给泉水的滞后期小于35D。而对井水的补给滞后时间以及土壤水对地下水的补给量还需进一步研究。

关键词:氢氧同位素;降水线;降水-土壤水-地下水转化;实验研究;黄土丘陵区

来源出版物:水科学进展,2010,21(1): 16-22入选年份:2013

基于copula函数的区域干旱分析方法

陆桂华

摘要:目的:通常干旱特征分析,仅仅局限于单变量分析。包括干旱历时和干旱强度等多个相关变量的极端水文事件,单变量分析难以反映多变量特征之间的联合分布关系。另外,干旱具有持续时间长、涉及范围广的特点,而对于区域干旱的研究往往以区域内单个站点或多个站点的平均值为基础,没有考虑不同站点不同等级干旱对区域干旱的影响。因此,本文提出不同网格干旱等级影响下的区域干旱指数,并采用联合分布函数建立区域干旱历时和干旱强度的联合分布,计算联合分布的重现期,对实际重现期作区间估计。

方法:采用中国气象科学数据共享网提供的1958—2007年资料序列不少于40年的611个站点的地面气候资料月值数据,利用距离反比权重插值到全国范围内分辨率为50 km×50 km网格上,计算基于PDSI和SPI的综合气象干旱指数,考虑不同干旱强度下网格干旱面积对区域干旱的影响,建立区域干旱指数;根据游程理论,舍弃小干旱过程,考虑从属干旱,提取干旱历时和干旱强度等干旱特征量;假定干旱历时和干旱强度分别服从于指数分布和 Gamma分布,采用极大似然估计法进行参数估算和Kolmogorov-Smirnov检验法对其分布进行检验;利用Gumbel-Hougaard copula函数建立干旱历时和干旱强度的联合分布,计算联合分布重现期,分析历史干旱特征。

结果:以重庆市为例进行实证分析。据统计,近50年来重庆地区共发生干旱64次,平均每年1.3次,干旱历时累计月数为156个月,占统计月数(50年×12个月=600个月)的26%。平均干旱历时和干旱强度分别为2.5个月和12.8,干旱历时和干旱强度的相关系数为0.825,相关性较高。最大干旱历时为8个月,发生在2006年5月—2006年12月,相应地干旱强度也较大为80.7。计算边缘分布和联合分布重现期,通过比较可知,边缘分布的重现期介于两种联合分布重现期之间,联合分布重现期可以看作是边缘分布的两种极端情况。因此,可以根据联合分布的重现期对实际干旱重现期做区间估计。2006年干旱是近五十年来重庆市最为严重的一次干旱过程,其联合超过概率所对应的重现期为118a,达到百年一遇。分析其干旱过程可知,6~8月份是这次干旱较为严重的三个月,干旱强度为48.5。比较分析近50年的64次干旱可知,除2006年干旱,重庆地区在1961年干旱也较为严重,干旱期为1961年5月~10月,干旱历时6个月,干旱强度为63.9,联合分布的重现期Ta为42.5年。

结论:所提出的区域干旱指数能够反映研究区域内发生干旱的严重程度和该区内不同干旱等级所影响面积的大小,能够较好地描述干旱的发生发展过程;且由于区域干旱分析方法还同时把干旱的两个主要特征量干旱历时和干旱强度结合起来,因此,它能够更全面而真实地反映区域的干旱状况。

来源出版物:水科学进展,2010,21(2): 188-193入选年份:2013

水库群联合优化调度研究进展与展望

郭生练

摘要:目的:近十年来中国大量水库电站的建成和投入使用形成了大批巨型水库群,水电工程已进入到管理运行期。近年来水库群联合优化调度技术发展很快,为全面把握当前阶段水库调度技术的发展趋势,有必须综述近十年来国内外水库群联合优化调度方法研究与应用进展,并探讨今后水库群联合调度的发展方向。

内容:水库群联合调度问题是一个非常复杂的决策过程,本文尝试从不同的角度描述近年来水库调度技术新进展。(1)联合调度原则和目标函数:对分别以防洪、灌溉及供水、发电等为主的水库群,总结各种不同类型的水库群的蓄放水次序规律及研究方法;分析出近年来水库群调度研究呈现出向多目标调度的发展趋势;(2)优化算法:目前优化调度最优决策方法主要有线性规划、非线性规划、网络流法、动态规划法、大系统方法和启发式算法等,多种新算法的引入应用和各种优化算法的改进对提高水库群优化调度的收敛水平有着积极作用,但就现阶段来讲,实现水库群大规模云计算技术的突破还有待时日;(3)调度应用:在防洪、发电、灌溉、供水、生态和多目标调度等方面得到了广泛的应用,综述了国内外近年来在防洪调度、兴利调度和多目标调度等方面取得的研究进展,并在解决实际调度问题过程中发挥了积极的作用。

结论:科学技术的进步必然带来水库群联合调度新理论和新技术的发展,主要提出以下几个方面的发展方向:(1)水库群多目标优化调度:现代水库调度决策必须综合诸多目标,寻求多目标的协调、统一与平衡;(2)水库群联合调度效益分配问题研究:协调梯级水库群整体利益与局部利益的关系,实现公平有效的分配梯级联合调度盈余效益;(3)基于规则的优化调度方法研究:大量的历史信息抽象概化成具有实际意义的指导规则,实现水库群调度决策智能化。(4)水库群调度决策支持系统:开发具有强交互功能的水库群调度智能决策支持系统。

来源出版物:水科学进展,2010,21(4): 496-503入选年份:2013

溃坝水流数值计算的非结构有限体积模型

宋利祥,周建中,王光谦,等

摘要:针对溃坝洪水数值计算面临不规则边界和复杂地形等问题,建立了三角形网格下求解二维浅水方程的高精度Godunov型有限体积模型。空间上,引入变量重构和限制器技术,采用HLLC近似Riemann算子计算数值通量;时间上,采用Hancock预测-校正法。将底高程定义于单元顶点,结合单元水位~体积关系,提高了干湿界面处理能力。采用单元中心型底坡项近似,并通过构造通量修正项,保证了格式的和谐性。分析并采用改进的半隐式格式解决了摩阻项可能引起的刚性问题。算例研究结果表明,模型稳定,和谐性好,具有较好的推广应用价值。

关键词:溃坝;二维浅水方程;Godunov格式;源项;干湿界面;非结构网格

来源出版物:水科学进展,2011,22(3): 373-381入选年份:2013

气候自然变异在气候变化对水资源影响评价中的贡献分析——Ⅰ. 基准期的模型与方法

刘艳丽,张建云,王国庆,等

摘要:基于气候变化影响的水资源评价对水资源规划和管理具有重要意义,随着全球气候变化影响的加剧,这一研究显得越来越紧迫。在目前的气候变化研究中,很少考虑气候自然波动的影响(气候自然变异),常将所有的变化单独归因于气候变化的影响,这在气候变化的影响评价中可能导致错误的理解与判断。气候自然变异分析由于缺乏超长系列的数据资料而长期被人为避开。针对这一问题,本研究提出模型方法体系,通过历史基准期的长系列模拟来分析气候自然变异的影响。选取常用的1961—1990年水文系列作为基准期,提出一种基于拉丁超立方体抽样技术的季节分段抽样模拟方法,实现对气候自然变异的模拟。应用水文模型Topmodel对基准期的径流系列进行模拟,基于不确定性分析GLUE方法对基准期内水文模型参数不确定性进行分析,并探讨了气候自然变异的影响。研究结果表明,在气候变化影响评价中,气候自然变异的影响不可忽略,应在气候变化的影响中加以区分和界定。

关键词:气候变化;气候自然变异;分段抽样模拟方法;影响评价;不确定性;水资源

来源出版物:水科学进展,2012,23(2): 147-155入选年份:2013

苜蓿草地侵蚀产沙过程及其水动力学机理试验研究

肖培青

摘要:目的:苜蓿是黄土高原水土流失治理和生态环境改善的水土保持先锋草种。通过室内人工模拟降雨试验研究不同降雨强度下苜蓿草地的产流产沙过程,揭示苜蓿草地侵蚀产沙的水动力学机理,以期为定量评价植被对水沙的调控作用提供理论基础,也为黄土高原生态建设和植被恢复提供科学依据。

方法:试验土槽为长5 m,宽1 m,深60 cm。试验所用降雨设备为侧喷式单喷头的人工降雨机,降雨机喷头距地面距离6 m,喷头上喷高度为1.5 m。试验降雨强度为45、87和127 mm/h,降雨的均匀性为87%。苜蓿草盖度为60%左右,平均高度为45 cm左右,根系平均长度为55 cm左右。试验时,苜蓿草已经有较强的固土能力,可以代表野外草被的实际生长情形。试验前一天,用30 mm/h的降雨强度进行大约10 min的前期降雨,其目的是保证每次试验的前期土壤含水量基本一致和消除地表面处理的差异性。试验过程中每隔2 min接取一个侵蚀泥沙样,用来分析土壤侵蚀量变化。用染色剂示踪法每隔3~5 min测定坡面流速,用测尺和数字化照相机相结合测定坡面径流宽度和细沟径流深度。每场降雨历时控制为60 min,每个试验重复2次。

结果:(1)苜蓿草地累积径流量、累积产沙量与降雨时间呈显著的幂函数关系。草被具有显著的减沙效应,主要体现在降雨后期径流量和产沙量的变化过程。在45 mm/h和87 mm/h降雨强度时,草地径流量和侵蚀产沙量呈增高-低-稳定的变化趋势,在127 mm/h降雨强度强时,草地径流量和侵蚀产沙量呈高-低-高的变化趋势;(2)草地具有明显的延迟径流产生以及产流后的汇流过程,不仅增加了径流在草地坡面入渗的时间,还明显提高草地坡面的径流入渗量,从而引起草地径流量和侵蚀产沙量的减小。试验条件下,草地坡面入渗率与径流量和产沙量呈负线性相关;(3)苜蓿草地径流剪切力和单位水流功率与输沙率之间呈正线性相关,试验条件下的苜蓿草地临界剪切力值为2.857 N/m2,单位水流功率值为0.0114 m/s,二者均大于裸地坡面径流临界剪切力和水流功率,表明苜蓿草有较好的保持水土作用。

结论:采用人工模拟降雨试验,研究了不同降雨强度下陡坡苜蓿草地的产流产沙特征及其水动力学机理,为阐明草被增强土壤抗蚀性作用的机理提供了理论依据。

来源出版物:水利学报,2011,42(2): 232-237入选年份:2013

基于Copula函数的水量水质联合分布函数

张翔,冉殷香,夏军,等

摘要:由于河流的水量水质是相互联系、相互影响的,如果只进行单一变量的分析,难以全面反映事件的真实特征。本文以淮河蚌埠闸为例,利用Copula函数构造了水量水质的二维和三维(分为对称型和非对称型)联合分布函数,对蚌埠闸的水量水质联合分布频率进行了分析。结果表明,蚌埠闸的Copula函数水量水质联合分布的经验累积频率和理论累积频率的一致性很高,拟合精度很好。说明应用Copula联结函数来构建水量水质联合分布是可行的,可为水量水质综合管理的风险分析提供有效的途径。

关键词:Copula函数;水环境;水量水质联合分布;多变量

来源出版物:水利学报,2011,42(4): 483-489入选年份:2013

大规模水电站群短期优化调度方法Ⅲ:多电网调峰问题

武新宇,程春田,申建建,等

摘要:随着我国电网和水电规模的扩大,水电系统多电网调峰的问题越来越突出。以南方电网的水电系统为背景,构建了跨流域巨型水电站群多电网调峰优化调度模型。结合凝聚函数法和多目标模糊优选法建立替代优化目标,提出逐次逼近的关联搜索算法来满足求解过程中大量的时间耦合型约束。实际运行过程表明,本文提出的模型和求解方法能够得到高效的、满足实际工程中需求的应用结果,是一种切实可行的水电多电网调峰优化调度方法。

关键词:巨型梯级水电站群;优化调度;短期;调峰;多目标

来源出版物:水利学报,2012,43(1): 31-42入选年份:2013

石津灌区地下水潜在补给量时空分布及影响因素分析

谭秀翠,杨金忠

摘要:采用区域水量平衡模型INFIL3.0,结合GIS和RS技术,研究了石津灌区净入渗水量和潜在补给系数的时空分布,并对主要影响因素进行了分析。对原模型进行了改进,考虑了植被覆盖度逐月变化与灌溉量时空间分布的影响,提高了其在灌区的适用性。结果显示,石津灌区净人渗水量及潜在补给系数具有明显的时空变异性,主要取决于根区层土壤的水量均衡过程。空间上,补给主要发生在灌溉区域,渠灌区、井渠灌区和井灌区的潜在入渗补给系数分别为0.21、0.16和0.09;时间上,净人渗水量峰值出现在5月份,灌溉水是灌区地下水主要的补给源。由灌区各栅格的空间分析和剖面分析表明,灌区存在较大的节水潜力。

关键词:净入渗;潜在补给;INFIL3.0模型;石津灌区

来源出版物:水利学报,2012,43(2): 143-152入选年份:2013

基于生态流量过程线的水库生态调度方法研究

胡和平,刘登峰,田富强,等

摘要:传统的水库调度以兴利调度和除害调度为主,而水库生态调度则是为了实现人类需要的生态环境目标而进行的水库调度,相关的生态目标涉及水质、泥沙、生态系统和防治血吸虫病等。以水电站年发电量最大为优化目标,以生态方案为约束,提出了基于生态流量过程线的水库优化调度模型。利用该模型对黄河流域某子流域进行了水库生态调度计算,提出了4项生态环境目标,组合出5个生态方案。优化计算结果表明,与不考虑生态目标的方案相比,满足4项生态目标的水库调度方案的年发电量仅减少7.6%,可以看出如果采取合理的调度方案实现生态环境目标不会对水库的经济效益产生大的影响。

关键词:水库生态调度;生态流量过程;生态环境;优化调度

来源出版物:水科学进展,2008,19(3): 325-332入选年份:2013

近50年嫩江流域径流变化及影响因素分析

徐东霞,章光新,尹雄锐

摘要:根据嫩江主要代表水文站石灰窑、同盟、江桥、大赉1956—2006年51年的径流资料,应用数理统计、累积滤波器、Mann-Kendall秩相关法及小波分析法等多种方法,分析了嫩江径流年内、年际变化特征及其影响因素。结果表明:嫩江径流年内分配不均匀,主要集中在7、8、9月份。嫩江年径流量在1963年左右发生了一次全流域的减少突变,80年代径流有所增加,90年代中后期又发生了一次减少突变。嫩江径流主要存在8年的年际周期。加年及大于40年的年代际周期。径流变化的主要气候影响因素是降水,人类活动通过土地覆被变化及水利工程等对径流也有重大影响。

关键词:嫩江流域;径流变化;影响因素

来源出版物:水科学进展,2009,20(3): 416-421入选年份:2013

基于健康风险的水源地水质安全评价

陈炼钢,陈敏建,丰华丽

摘要:将健康风险评价引入水源地水质安全评价中,以致癌风险和危害指数分别反映源水中污染物对人体致癌危害与非致癌慢性毒害的程度。选取我国华东一重要城市的最大水源地进行分析,结果表明,该水源中12种致癌物质总致癌风险为4.76×10-5,其中砷是最主要的致癌污染物,致癌风险为4.00×10-5;24种污染物总危害指数为0.906,其中位列第一、第二位的是氟化物和砷,其危害指数分别为0.393和0.207;不同类型污染物健康风险的分析对比表明,无机污染物是最主要的风险贡献源,应予以重点监控;汛期与非汛期健康风险的对比表明,汛期应为水质重点监控时段,同时应重视面源污染的治理。

关键词:水源地;健康风险;水质安全;评价

来源出版物:水利学报,2008,39(2): 235-239,24入选年份:2013

基于SWAT的灌区分布式水文模型——Ⅰ. 模型构建的原理与方法

代俊峰,崔远来

摘要:针对中国南方丘陵水稻灌区水文特点,在对自然流域水文模型SWAT改进的基础上,构建了灌区分布式水文模型,改进了SWAT的灌溉水运动模块、稻田水分循环模块、稻田水量平衡各要素和产量模拟的计算方法,改变了陆面水文过程的计算结构,增加了渠系渗漏模拟模块及其对地下水的补给作用、塘堰的灌溉模块等。以湖北省漳河灌区内的一个闭合小流域为例,对构建的灌区分布式水文模型进行校正和验证,模拟结果显示,该模型适合于水稻灌区水分循环的模拟。

关键词:SWAT;分布式水文模型;灌区;稻田;水量平衡

来源出版物:水利学报,2009,40(2): 145-152入选年份:2013

基于联系数的流域水安全评价模型

金菊良,吴开亚,魏一鸣

摘要:建立了流域水安全评价指标体系和评价标准,用基于加速遗传算法的模糊层次分析法筛选指标、确定各指标和子系统的权重,用集对分析方法建立了基于联系数的流域水安全评价模型(CN-AM)。CN-AM可从指标、子系统和样本3个层次定量地分析流域水安全的复杂状态,既可测度流域水安全整体状态的高低程度,又可识别影响流域水安全状态的重要指标和重要子系统。CN-AM在巢湖流域中的应用结果表明,基于联系数的均分原则评判方法与属性数学的置信度准则评判方法具有一致性和互补性,联合应用可保障CN-AM评价结果的可靠性。巢湖流域水安全系统处于临界安全状态,应提升流域的经济和科技发展水平、推广节水技术、加快城市化进程和控制人口增长,以提高该流域水安全的保障程度。

关键词:流域水安全管理;水安全评价;评价指标体系;集对分析;联系数;模糊层次分析法;巢湖流域

来源出版物:水利学报,2008,39(4): 401-409入选年份:2013

基于熵权的集对分析模型在水质综合评价中的应用

孟宪萌,胡和平

摘要:针对水质评价中各评价指标的不确定性,将集对分析理论应用于水质综合评价中。先通过计算评价样本与评价指标之间的联系度对样本做初步分类,再对样本做进一步的同一、差异、对立的集对分析以判断评价样本的等级。在确定各评价指标的权重时,将信息论中的熵值理论引入该模型,运用信息熵所反映实测数据的效用值计算各评价指标的权重,使权重的分配具有一定的理论依据。最后运用蒙特卡罗法构造算例,讨论了实测过程中的随机观测误差对评价结果的影响。经实例分析,通过与综合评判法、属性识别法和模糊物元法的比较表明,基于熵权的集对分析模型的评价结果合理、客观。

关键词:水质评价;集对分析;权重;熵;蒙特卡罗法;随机观测误差

来源出版物:水利学报,2009,40(3): 257-262入选年份:2013

次暴雨下作物植被类型对农田氮磷径流流失的影响

焦平金,王少丽,许迪,等

摘要:基于汛期次暴雨径流实验数据,研究了淮北地区不同作物植被类型下农田地表氮磷径流流失规律和特征。结果表明,作物植被类型差异对地表径流量、土壤侵蚀量、氮磷径流流失量影响的强弱顺序大致为裸地>玉米地>棉花地>黄豆地。作物叶面积指数应是导致不同作物植被类型下地表径流量和土壤侵蚀量差异明显的主要影响因素。而影响氮磷径流流失量的要素则与作物叶面积指数和地表径流量密切相关。对具有较高植被覆盖度的黄豆和棉花地而言,可溶性氮磷是农田氮磷径流流失的主要形式,而玉米地中颗粒态氮和可溶性磷分别是农田氮磷径流流失的主要形式。在当地汛期种植黄豆、棉花等高叶面积指数的作物可有效减少氮磷地表径流流失,减缓农业面源污染带来的威胁。

关键词:降雨;作物;植被;径流;土壤侵蚀;氮磷;流失

来源出版物:水利学报,2009,40(3): 296-302入选年份:2013

基于熵权的水资源短缺风险模糊综合评价模型及应用

罗军刚,解建仓,阮本清

摘要:针对水资源短缺风险评价中各指标的模糊性和不确定性,将信息论中的熵值理论应用于水资源短缺风险评价中,建立了基于熵权的水资源短缺风险模糊综合评价模型。采用风险率、脆弱性、可恢复性、事故周期和风险度作为区域水资源短缺风险的评价指标,建立了综合评价指标体系。运用信息熵所反映数据本身的效用值来计算评价指标的权重系数,有效地解决了权重分配困难的问题,并使得权重的确定有了一定的理论依据。实际应用结果表明,此方法简便可行、科学可靠,结果相对客观可信。

关键词:水资源;短缺风险;熵权;权重;综合评价

来源出版物:水利学报,2008,39(9): 1092-1097入选年份:2013

流域生态补偿研究进展与实践

阮本清,许凤冉,张春玲

摘要:该文详细综述了国内外在流域生态补偿概念、理论基础、补偿标准及其测算技术等方面的研究进展,系统分析和总结了国际和国内采用政府、市场、法律等手段开展流域生态补偿的实践经验。在此基础上,提出了我国流域生态补偿的科研和实践中亟待解决的问题,以及国内外研究和实践所带来的启示。

关键词:流域;生态补偿;生态服务付费;机制;可持续发展

来源出版物:水利学报,2008,39(10): 1220-1225入选年份:2013

水资源合理配置研究历程与进展

王浩,游进军

摘要:该文系统介绍了目前的水资源配置理论方法,分析了国内有关水资源合理配置研究的主要历程和研究进展,并介绍了国内外水资源配置相关的模型软件研究现状。根据当前水资源管理的需求,分析了在天然和人工侧支循环耦合的水资源系统模拟框架下研究水资源配置及相关问题的必要性,展望了本领域未来的主要发展方向。

关键词:水资源合理配置;水资源评价;二元水循环;跨流域调水

来源出版物:水利学报,2008,39(10): 1168-1175入选年份:2013

基于改进伏斯列夫线的超固结土本构模型

姚仰平,李自强,侯伟,等

摘要:基于作者提出的超固结土的统一硬化模型,该文进一步提出了以抛物线近似代替Hvorslev线的方法,该抛物线将零拉应力线与 Hvorslev线表达成一条统一的剪切强度包络线,其在超固结比很大时斜率趋近于3;而对于中度超同结土、弱超固结土,抛物线接近于Hvonlev线;当超圊结度为L时,与I临界状态线一致。由于对土的潜在强度直接采用抛物线来计算,在模型中没有引用Hvorslev线斜率,故改进后的超固结土模型参数与修正剑桥模型的参数相同。通过对不排水三轴试验和排水三轴试验数据的预测,表明基于改进的Hvorslev线超固结土模型合理可行。

关键词:改进hvorslev线;超固结土;统一硬化模型

来源出版物:水利学报,2008,39(11): 1244-1250入选年份:2013

水库生态调度模型及其应用

康玲,黄云燕,杨正祥,等

摘要:为了减轻水利工程对河流生态系统造成的不利影响,针对汉江中下游的主要生态问题,结合不同时期生态因子和水文观测资料,分析计算了汉江的最小生态流量、适宜生态流量以及四大家鱼产卵所需要的洪水脉冲过程。通过建立丹江口水库生态调度模型,选取典型代表年,对丹江口水库进行河流生态需水量和人造洪水调度。计算结果表明,丰水年和平水年能满足最小和适宜生态流量的需求,典型枯水年能满足最小生态流量,特枯年份无法满足适宜生态流量过程。分析了生态调度对水库发电效益产生的影响,丰水年影响甚微,平水年和枯水年的影响逐渐加大。通过水库的人造洪水调度可以满足四大家鱼产卵所需要的洪水脉冲环境。实施水库的生态调度有益于人水和谐的可持续发展。

关键词:水库生态调度;河流生态需水量;生态洪水

来源出版物:水利学报,2010,41(2): 134-141入选年份:2013

泵站叶片可调单机组日运行优化方法研究

程吉林,张礼华,张仁田,等

摘要:提出叶片可词单机组日运行优化动态规划数学模型,以耗电费用最少为目标函数,峰谷电价与站下水位变幅过程划分阶段变量,各阶段开机水泵的叶片安放角为决策变量,规定时段内的抽水量为约束条件。以受长江潮汐影响的江都四站为例进行计算,结果表明:(1)在典型潮位过程、设计日均扬程、机组满负荷工作时,叶片可调单机组日运行优化结果与叶片安放角维持原设计安放角相比可节省电费5.24%;叶片安放最优角度与峰谷电价相关。峰电时为-4°,非峰谷与谷电时为+2°。(2)在潮型不变情况下,日均扬程分别为4.8、5.8、6.8、7.8和8.3 m时,叶片全调节运行方式与叶片维持原设计安放角相比,可节省费用在3.4%~6.2%之间,平均节省费用4.45%,单位提水费用平均下降4.55%。

关键词:泵站;单机组;叶片全调节;安放角;优化

来源出版物:水利学报,2010,41(4): 499-504入选年份:2013

改进遗传算法及其在水库群优化调度中的应用

陈立华,梅亚东,董雅洁,等

摘要:根据梯级水电站优化调度特点,建立遗传算法(GA)求解多阶段最优化问题的数学模型。针对标准遗传算法(SGA)局部寻优能力较差、易早熟等不足之处,从编码方法、遗传算子和混合算法方面对其进行改进,提出了采用超立方体浮点数编码自适应遗传算法(AGA)和超立方体浮点数编码遗传模拟退火算法(SA-GA)。通过16种不同策略的GA在雅砻江梯级优化调度中的应用,其结果表明了改进策略在解决水库群优化问题方面的有效性和优越性。最后将GA与动态规划(DP)算法的性能进行比较分析,充分体现了GA的优点。

关键词:遗传算法;优化调度;梯级水电站

来源出版物:水利学报,2008,39(5): 550-556入选年份:2013

年最大洪水两变量联合分布研究

方彬,郭生练,肖义,等

摘要:采用Vonmises分布拟合年最大洪水发生时间的概率分布,采用皮尔逊III型分布拟合年最大洪水量级的概率分布,选用能够较好反映年最大洪水发生时间和量级之间相关结构的Gumbel Archimedean Copula函数,建立两变量联合分布,并定义和分析条件频率、联合频率和两变量重现期。实例分析表明年最大洪水的两变量分布拟合较好,可挖掘更多信息,为洪水设计分析提供了一条新的途径。

关键词:年最大洪水;两变量联合分布;发生时间;洪水量级;Copula函数

来源出版物:水科学进展,2008,19(4): 505-511入选年份:2013

溃坝模型试验研究综述

李云,李君

摘要:从溃坝洪水、溃坝机理等方面对溃坝模型试验研究情况进行了详细回顾,概括总结了国内外在溃坝模型试验方面所取得的主要成果,并从研究内容、相似理论、模型比尺及测试手段等方面对溃坝模型试验的现有水平及未来发展动向进行了分析,认为今后仍需大力开展溃坝模型试验研究,并以溃坝机理研究为重点,不断提高试验研究水平,为大坝安全提供有力的技术保障。

关键词:溃坝;模型试验;综述

来源出版物:水科学进展,2009,20(2): 304-310入选年份:2013

区间暴雨和外江洪水位遭遇组合的风险

刘曾美,陈子燊

摘要:流域区间的治涝方案以及排涝设施的规模都与区间暴雨和外江洪水位的遭遇息息相关,因此需要研究区间暴雨与外江洪水位遭遇的风险规律。采用Copula函数建立区间暴雨和外江洪水位的联合分布,用联合概率密度来描述两者遭遇的机率,提出了以遭遇为设计组合的排涝风险率和重现期的分析方法。实例研究表明,Copula函数能够较好地模拟广东省阳山县区间暴雨与外江洪水位的联合分布;联合概率密度曲线表现为明显的正偏态分布,对于不超过10年一遇的暴雨,遭遇同频率的外江水位的机率最大;但对10年一遇以上的暴雨,最大遭遇机率的外江水位的重现期低于暴雨重现期;对任一排涝重现期,则有成反相关的区间最大暴雨和外江洪水位重现期的多种组合方案,且任一组合方案的暴雨重现期都大于排涝重现期。

关键词:区间暴雨;外江洪水位;遭遇;联合概率密度;Copula函数;排涝风险率;重现期

来源出版物:水科学进展,2009,20(5): 619-625入选年份:2013

雅砻江下游梯级水库生态友好型优化调度

梅亚东,杨娜,翟丽妮

摘要:根据雅砻江下游梯级水库水电站的布置和河道生态环境要求,分别设置了两个流量控制断面:锦屏二级电站引水闸址下减水河段、二滩电站坝址下游河段。针对这两个控制断面河道流量的要求,提出了25组生态流量控泄方案,建立了以梯级水电站群发电量最大为目标的长期优化调度模型,并采用动态规划法进行求解,获得各个方案下梯级水电站群多年平均发电量及水库调度出流过程。比较分析了减水河段生态流量及二滩水库泄流控制方案对发电量的影响,定义并计算了生态需水电能损失指标。对梯级水库调度出流过程进行了初步评价。结果表明:二滩水库出流维持天然径流模式,将限制水库调节能力和减少梯级电站发电效益。

关键词:水库;发电;生态友好型调度;优化技术;雅砻江

来源出版物:水科学进展,2009,20(5): 721-725入选年份:2013

河湖滨岸缓冲带净污机理及适宜宽度研究进展

钱进,王超,王沛芳,等

摘要:在分析河湖滨岸缓冲带结构特征和定义的基础上,从3个方面阐述河湖滨岸缓冲带净化农业非点源污染物的机理:(1)降低地表径流速度,过滤和拦截颗粒态污染物;(2)植物吸收、土壤吸附溶解态的污染物;(3)促进氮的反硝化作用。论述了河湖滨岸缓冲带适宜宽度的研究进展,认为在我国仅仅从环境的角度对适宜宽度进行研究还远远不够,需要从环境、经济和社会等角度对河湖滨岸缓冲带的适宜宽度进行综合研究。探讨了河湖滨岸植被缓冲带净污机理需要进一步研究的突出问题。

关键词:滨岸缓冲带;农业非点源污染;净污机理;氮;磷;适宜宽度

来源出版物:水科学进展,2009,20(1): 139-144入选年份:2013

1961年以来海河流域干旱时空变化特征分析

严登华,袁喆,杨志勇,等

摘要:以干旱易发区海河流域为例,利用流域内及其周边地区58个气象站点1961—2010年逐日气象观测数据,结合累积相对湿润度指数和模糊集对评价法,考虑了干旱的累积效应以及评价标准等级边界的模糊性和评价因子的时程分配,分析了海河流域干旱时空变化特征。结果表明:①近50年来流域主要干旱类型为中旱和重旱,平均面积分别约为7.30万km2和7.78万km2,重旱面积呈现出显著的增加趋势;②近25年来,重旱易发区范围表现出扩张的态势,1985—2010年重旱易发区面积达到14.9万 km2,为1961—1985年的1.6倍。

关键词:干旱;累积效应;模糊集对;时空变化;海河流域

来源出版物:水科学进展,2013,24(1): 34-41入选年份:2013

巴丹吉林沙漠腹地降水特征的初步分析

王乃昂,马宁,陈红宝,等

摘要:利用巴丹吉林沙漠腹地定位观测的降水数据,结合其外围南缘、东南缘、北缘和西北缘4个气象站同期降水资料,分析了沙漠腹地的降水特征以及高大沙山对降水的影响,比较了沙漠腹地与外围降水量的差异。结果表明,沙漠腹地降水以小雨为主,且一般在1~2 h内结束。沙漠腹地与外围的降水在季节分布上有较好的一致性,观测期间腹地的年降水量少于南缘阿拉善右旗气象站,但明显多于东南缘、北缘和西北缘。沙漠腹地降水的季节变率很大,年降水量往往由某些集中降水日决定,具有高度集中性。腹地的高大沙山对降水有一定影响,沙山顶部年降水量和年降水日数皆略多于丘间地,较长的单次降水过程之持续时间及累积降水量亦有类似特征。强降水事件发生时,沙漠腹地在16.8 km的空间距离上有斑块现象。日降水量的相关距离分析显示,夏半年日降水量空间相关性随距离的增大而明显减小;冬半年因多冷锋降水而使其日降水量在约50 km空间尺度上仍有较好的相关性,50 km以外相关性则显著减小。

关键词:定位观测;降水;地形效应;相关距离分析;巴丹吉林沙漠腹地

来源出版物:水科学进展,2013,25(2): 153-160入选年份:2013

三峡水库运行对鄱阳湖影响及对策研究

许继军,陈进

摘要:为了评估三峡工程建成运行对鄱阳湖的影响,本文选取典型水文年,在演算分析基础上,初步分析了三峡水库运行对鄱阳湖湖口水位、湖区水情的影响程度。研究认为三峡水库汛末蓄水(10~11月份)将降低湖口水位0.4~1.6 m,导致湖区水位相应下降0.3~1.2 m,鄱阳湖枯水期提前将使湖区抗旱能力降低,同时部分洲滩提前出露将对湿地生态环境产生影响,而其它月份三峡水库运行对鄱阳湖影响较少。从消除或减免三峡水库运行对鄱阳湖影响角度,建议优化三峡水库汛末蓄水方式,并做好与鄱阳湖五河支流蓄水工程调度之间的协调。

关键词:鄱阳湖;三峡工程;湖泊湿地;生态环境;水资源利用

来源出版物:水利学报,2013,44(7): 757-763入选年份:2013

黄河下游复式河道滩槽分流特征研究

胡春宏,张治昊

摘要:采用实测资料分析和理论探讨相结合的方法,研究了黄河下游复式河道滩槽分流特征及其主要影响因素。研究结果表明:1986年后,河道萎缩,相同洪水流量下,主槽分流比有所减小,滩地分流比有所增大;1999年后,小浪底水库蓄水拦沙运用,下游河道持续冲刷,主槽过流能力有所恢复,主槽分流比必然有所增大。运用回归分析方法,建立了黄河下游复式河道滩槽分流比与滩槽过水宽度比、过水深度比、过水面积比、流速比、糙率比和主槽宽深比的单因素响应关系和多因素综合关系,在此基础上提出,定量方面,可运用多因素综合关系式依据未来滩槽6项单因素大小对黄河下游复式河道滩槽分流比进行预测;定性方面,在黄河下游滩槽治理过程中,应注意维持主槽一定的平滩流量和较为窄深的断面形态;注意给滩地留出一定的行洪宽度,在必要的行洪宽度内,尽量减少人类活动对滩地的影响,保持滩地畅通的过水通道,保证滩地相应的过洪能力,减轻河道行洪压力,从而达到确保全断面行洪安全的目的。

关键词:黄河下游;复式河道;滩槽分流;滩槽治理

来源出版物:水利学报,2013,44(1): 1-9入选年份:2013

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气候系统与气候变化研究进展