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第十三届中国水论坛

第十三届中国水论坛

  • 召开年:2015
  • 召开地:石家庄
  • 出版时间: 2015-08-21

主办单位:中国水利学会;中国自然资源学会;中国地理学会;中国可持续发展研究会

会议文集:第十三届中国水论坛论文集

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  • 摘要:蒸发悖论是全球气候变化研究的热点问题,而太阳辐射变化(即"全球变暗/变亮")可能是全球范围蒸发悖论的主要原因.利用海河流域17个气象站点1960-2012年的气象资料,系统分析了过去53年间日照时数、气温以及蒸发皿蒸发量的变化趋势,对海河流域是否存在"蒸发悖论"进行验证.并引入面板数据模型方法,研究了日照时数与蒸发皿蒸发量之间的因果回归关系,定量分析日照时数变化对蒸发皿蒸发量的影响程度.研究结果表明:过去53年间,海河流域蒸发皿蒸发量呈下降趋势,而气温增加显著,总体上存在蒸发悖论;1960-2012年海河流域日照时数显著减少,不符合全球变暗/变亮的规律,但其变化趋势与蒸发皿蒸发量变化趋势较为一致;面板数据模型可用于构建蒸发量与日照时数之间的因果关系,拟合关系最理想的是基于广义最小二乘法的固定影响变系数模型,日照时数的减少确实是蒸发皿蒸发量减少的原因.
  • 摘要:量化气候变化和人类活动的水文影响对流域水资源规划和管理具有重要理论与现实意义.采用水文模型和多元回归分析定量研究气候变化与人类活动对鄱阳湖五河径流的影响,并通过与灵敏度分析法对比来进一步验证分析结果.研究表明,气候变化和人类活动对鄱阳潮流域径流变化总体表现为增加作用,两者对径流增加的贡献率分别为73.2%、26.8%.气候变化是饶河、信江和赣江径流增加的主导因素,而人类活动是修水径流增加的主要因素,是抚河径流减少主要原因.气候变化和人类活动对径流变化影响在不同时间尺度上存在较大差异.20世纪70-90年代,气候变化和人类活动均较大幅度增加年径流量.2000-2010年气候变化轻微减少年径流量,人类活动对流域径流增加影响减小.另外,气候变化减少5月、6月径流量,人类活动较大幅度增加9-12月径流量,减少2-5月径流量.本文研究可为鄱阳湖流域防洪抗旱及水资源优化配置提供重要科学依据.
  • 摘要:根据鄱阳潮流域20世纪50年代以来83个站点的气象数据及7个水文站的径流数据及流域水库库容量数据,采用Mann-Kendall突变检验等统计分析方法分析流域水文气象要素及水库库容量变化趋势及突变特征.结果表明:流域年均降水逐渐上升,且在1986年发生突变.径流尤其是入湖径流年际变化与降水一致,均在20世纪80年代发生突变,之后显著上升,进入21世纪后又出现明显下降趋势.流域径流季节变化受人类活动的影响较大,尤其是出潮径流,秋季径流上升趋势最大,其次为冬季,且上升趋势明显大于入湖径流.总之,降水是引起径流年际变化的主要因素,人类活动是引起径流季节变化的主要原因.
  • 摘要:本文针对黑河中游地区区域水资源配置比例不合理、农业用水比例多重等问题,基于Matlab的平台,采用随机动态规划的算法,根据黑河中游地区存在的水资源管理问题和实际的水资源供需状况,构建可实现人机交互的黑河中游地区水资源管理决策支撑系统.本水资源管理决策支撑系统综合考虑黑河中游地区各地市及区县的农业、工业、生活、生态等各领域的水资源配置问题,并且可根据实际情景设定决策支撑系统的区域节水管理措施、上下游配水方案及黑河干流的水库建设和管理方案.黑河中游地区的水资源管理决策支撑系统通过模拟计算,可以得到优化的区域各领域水资源配置和供需状况、区域水资源经济效益评估、区域水资源用水比例结构以及各分区各领域的月尺度水资源优化管理方案.本文构建的黑河中游地区水资源管理决策支撑系统为评估黑河中游地区的水资源管理状况、区域水资源的优化管理和规划、相关水资源管理制度及法规的制定等提供辅助支撑,进一步促进区域的水资源合理开发利用.
  • 摘要:将CO2注入沉积盆地深部咸水层中进行储存被公认为具有巨大潜力的减排技术,溶解储存是CO2封存的重要方式;CO2在深部咸水中的溶解度是确定CO2地质储存容量的关键指标,其受深部咸水化学成分的影响.为比较水化学对CO2溶解储存容量评价模型计算结果的影响,利用鄂尔多斯盆地钻孔水化学资料,对常用的Duan模型和PHREEQC模型计算的CO2在咸水层中溶解度进行对比分析.结果表明,咸水层水化学特征对CO2溶解度的影响不容忽视,尤其是总矿化度的影响;总矿化度越高,CO2的溶解度越低;在计算溶解埋存容量时,考虑的化学指标少也会影响评价精度.
  • 摘要:为了揭示西安市黑河流域年际变化特征,根据黑峪口水文站1955-2010年的逐年流量资料,采用肯德尔秩次相关检验法对黑河年径流量系列的趋势进行分析;并应用Mann-Kendall检验法对其进行突变分析,同时使用R/S法对径流量的持续性进行分析.结果表明:56年来黑河年径流量系列呈下降的趋势,最大年径流量发生在1983年,最小年径流量发生在1997-1998年之间;黑河年径流量的突变点在1991年;黑河年径流量减小的持续性较强,即未来径流量依然处于减小的状态.
  • 摘要:半干旱地区土壤水资源短缺,土壤水资源评价对其高效利用土壤水资源意义重大.在定义土壤水资源概念的基础上,提出土壤水资源评价方法和土壤水资源量的计算模型.因我国土壤水实测资料较难以获取,本文以澳大利亚东南部半干旱地区Stanley流域为例进行了评价.结果表明,半干旱地区土壤水资源量大,降雨大部分被蒸散发消耗,年平均土壤水资源量占总水资源量的97.2%.实际可利用土壤水资源量远小于理论可利用量,这是由半干旱地区降水量匮乏决定的.
  • 摘要:本文使用LARS-WG对BCC、BNU、CanESM和CSIRO气候模式在RCP4.5排放情景下在预测期(2021-2050年)的气象预测结果进行降尺度,并通过GR4J水文模型来预测江山港流域未来的径流.然后与基准期(1971-2000年)的径流进行对比,分析气候变化对径流总量的影响.研究结果表明:江山港流域预测期年径流总量增加2.01%,春夏季的季径流总量分别增加2.15%和17.19%,而秋冬季的季径流总量分别减少28.57%和15.89%.
  • 摘要:由于小流域降雨强度大,源短流急,因此小流域洪水过程模拟已成为目前防洪减灾工作中突出的重点和难点.本文在原有HBV半分布式模型原理的基础上,增加了坡面产流和坡面汇流模块,河网汇流由线性汇流改进为马斯京根河网汇流,并利用该模型对广东省小流域洪水过程进行模拟.将流域过程洪水分为大、中、小洪水,对HBV模型改进后模拟结果与实测结果进行比较分析,改进后的HBV模型能较好的模拟研究流域实际洪水径流过程,而且验证结果误差较小,模拟和验证结果稳定.
  • 摘要:针对需水预测误差高的问题,以北京市需水预测为例,提出了一神基于小波(wavelet)-粒子群优化(PSO)-自适应神经网络模糊推理系统(ANFIS)模型的需水预测方法.该方法首先是通过小波分析对需水序列进行分解,然后利用PSO优化ANFIS的网络参数,最后将预测的序列重构为原来序列的预测值.仿真结果表明,该方法在不牺牲计算复杂度的基础上提高了预测精度.
  • 摘要:本文针对南水北调中线一期工程分配河北省水量消纳能力问题,通过实地调查与专家推荐的方法,选取了13个评价因子构成了南水北调受水区消纳能力评价指标体系,采用专家打分和AHP层次分析的方法,开展了受水区消纳能力的评价.评价结果表明,受水区不同县市区因条件差异,对外调水消纳能力影响较大,总体表现为东部较强,北部次之,南部较弱.并据此制定了与区域社会经济发展相适应的引调外水消纳方案.
  • 摘要:本研究比较了中国华北平原和美国高平原两例不同农业强化水平下的粮食生产情况,并分析了两地农业生产对于区域水资源的影响.研究发现近10年(2002-2011年)华北平原小麦玉米两季轮作农田的粮食年产量仅比美国高平原一季春玉米的产量高15%,而华北平原小麦玉米两季轮作农田消耗的化肥强度则是美国高平原一季春玉米的2倍,华北平原整体的农田灌溉率也约为美国高平原的2倍.1980年以来,华北平原的小麦、玉米单产分别增加了125%和105%,小麦和玉米的总产量分别增加了114%和325%;美国高平原的小麦、玉米单产则分别增加了1%和45%,小麦总产量减少27%的同时玉米的总产量增加了124%.在此期间,华北平原地下水净消耗速率约为2.9km3/a(20mm/a),美国高平原地下水净消耗速率约为5.5km3/a(12mm/a).灌溉和化肥施用在两地都造成了相当程度的地下水超采和污染,两地均有15%的地下水硝酸盐浓度超出世界卫生组织规定的健康标准.华北平原和美国高平原之间的比较研究说明今后要探讨优化的灌溉和施肥方式来获得粮食的稳产高产,同时减少农业生产对地下水资源的负面影响.
  • 摘要:河北省水资源匮乏,地下水严重超采.本文以地下水超采综合治理为目标,以节水和补源为手段,系统地分析了实施高效节水对减少灌溉水利用量、控制地下水开采,以及引蓄客水补源对回补地下水、调控地下水位的效果;应用水量平衡理论,建立农业节水量、引水补源与地下水位之间的响应关系模型;并以河北省黑龙港地区为例进行了实证研究,以期为地下水超采综合治理提供理论基础和科学依据.
  • 摘要:我国建设的南水北调中线工程输水总干渠在膨胀土地区累计长度约340km.膨胀土的裂隙性、胀缩性和超固结性严重影响着膨胀土渠坡的稳定性.而控制膨胀土含水量变化是膨胀土渠坡防护的关键.本文开展了不同降雨强度下上细下粗的双层土壤结构对边坡防护效果的物理模型试验研究.通过动态监测土壤剖面负压计变化以及土柱体侧面和底部排水体积对比研究了不同降雨强度和不同土层防护方案下的防护效果.试验结果表明,双层防护结构能控制斜坡的水流入渗,又能将进入粗粒土层的水流顺坡向排走,有效地控制了降雨条件下膨胀土渠坡含水量的变化.
  • 摘要:为了评价徒骇河水质,本次研究采用投影寻踪技术,通过对模型归一化方法及参数R(局部密度窗口半径)和Dz(局部密度)做适当改进处理,建立了基于加速遗传算法的徒骇河水质投影寻踪模型.使用所建模型计算出徒骇河上、中、下游三个水质监测站(分别为毕屯、官家闸和堡集闸)的水质等级y,并分析水质等级序列的变化趋势.通过计算分析得出:三个测站水质有变好趋势,且在2013年官家闸站的水质最为稳定,保持在Ⅵ类水;毕屯站水质波动最严重,处于Ⅳ~劣Ⅴ类;堡集闸站水质波动情况位于中间水平,水质处于Ⅲ~Ⅴ类.
  • 摘要:本文采用Mann-kendall秩检验法,双累积曲线法和有序聚类分析法对佳芦河流域申家湾水文站水沙变化作了统计分析,结果表明:佳芦河流域径流量和输沙量的年代际变化大体上呈减少变化趋势,输沙量的减少速率大于径流量;年径流量和年输沙量呈明显下降趋势;且两者均在1971年发生突变,突变点前后平均年径流量为1.0106亿m3和0.4523亿m3,平均年输沙量为0.3082亿t和0.0535亿t;进而定量分析了降水和人类活动对径流量和输沙量的影响,降水和人类活动对径流量减少的贡献率分别为25.0%和75.0%,对输沙量减少的贡献率分别为18.7%和81.4%.人类活动已成为佳芦河流域水沙减少的主要因素.
  • 摘要:基于棉花各生育期适宜土壤含水率上、下限差值为灌水控制指标,设置3水平灌水处理,开展膜下滴灌大田试验,分析研究膜下滴灌棉田土壤水盐运移规律及适宜当地棉花生长、水分利用效率高的灌溉制度,并对产量进行评价.试验结果表明:适宜土壤含水率上、下限差值形成的灌溉制度,决定了土壤水盐运移规律、盐分分布和积累特征.总体表现为:空间上土壤水分分布与滴灌带间距呈负相关系,盐分分布呈相反,0~40cm深度土壤水分灌后重分布,盐分在滴灌水分的淋洗作用下定向运移,至湿润体边缘积聚.综合分析关键点与主根层的土壤水盐时间序列变化,T2处理(385mm/18次)主根层0~40cm深度水分处于棉花生长的适宜含水率范围,并形成淡化脱盐区,对盐分的调控最佳.T2处理棉田产量最高,为6083kg/hm2,水分利用效率为1.05kg/(mm·hm2),为适宜灌溉制度.
  • 摘要:针对智慧水利对通信承载网络建设、信息传输速率等方面的要求,设计面向智慧水利的软件定义光纤无线融合水信息网络.该网络利用控制嚣的集中控制功能,通过流表实现对水信息的快速、准确传输.在该网络中部署多网络区域负载均衡策略,仿真结果表明,该网络架构下负载均衡策略能有效降低时延并提升网络吞吐量,提高智慧水利智能性.
  • 摘要:南襄盆地是南水北调中线总干渠的渠首,地下水与地表水联系密切,地下水质量不仅影响人民群众的生活,还影响地表水和南水北调的水质.本研究在地下水质量单指标评价和综合评价相结合的基础上,依据分类指标影响度和单指标贡献率探讨地下水质量的影响因子.评价结果显示:南襄盆地浅层地下水Ⅰ~Ⅲ类占24.58%,Ⅳ类占44.06%,Ⅴ类占31.36%;一般化学指标和无机毒理指标是超Ⅲ类水的主要影响因子;在Ⅴ类水中,单指标贡献度最大的为硝酸盐,达59.46%,其次为总硬度、氯化物、溶解性总固体等地质环境控制的原生指标.由此可见,南襄盆地地下水受人类活动影响已较明显.
  • 摘要:由于全球气候变化以及高强度人类活动和流域下垫面变化等变化环境的影响,流域水循环和径流形成的物理条件发生了较大的变化,使得用于水资源评价和水电工程规划设计和运行的年径流量及其分配过程的特征值发生了变异,并引发了年径流过程的"非一致性"问题.如果将基于传统一致性水文频率计算方法得到的设计年径流过程应用于实际工程,无疑将增加工程水文设计的风险.因此,在工程水文分析计算工作中,迫切需要从理论上,提出一套反映变化环境的非一致性年径流过程的设计方法,为水电工程规划设计和运行以及水资源合理配置与可持续利用提供科学依据.本文总结介绍了国内外与年径流过程设计方法相关的一些代表性研究成果,主要集中在以下四个方面:不同时空尺度径流量序列的变异检验;非一致性径流量序列频率计算方法;径流年内分配过程特征值变异检验;非一致性年径流过程设计方法.最后对研究中存在的问题进行了说明,并对值得进一步研究的内容进行了展望.
  • 摘要:草地是国家重要的生态屏障,水是草原生态良好发展的制约因子,是植物生长和荒漠化发展与逆转的一个极其重要的因素,因此,分析干旱草原区植被在水分胁迫下的群落组成结构、分布格局与演变过程,始终是干旱草原区生态水文科学研究的重点领域.本文利用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术,结合地面实地考察,借助历史时期的遥感影像以及历史监测资料,解译研究区历史时期植被情况;利用单一土地利用类型动态度表达研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况,分析土地利用/植被变化动态变化趋势;通过建立土地利用程度综合指数模型,衡量土地利用程度的广度和深度;建立综合土地利用程度变化量模型,揭示土地利用的综合水平和变化趋势;建立土地利用转移矩阵定量描述各土地利用类型之间的转换情况.
  • 摘要:由于全球气候变化,干旱造成的影响越来越大.为寻求解决干旱问题,对渭河流域进行干旱特征分析.本文根据渭河流域21个气象站点1958-2008年实测月降水量资料,以SPI作为干旱评价指标,通过6个月时间尺度SPI值分析渭河流域干旱情况,对渭河流域过去50年干旱变化特征进行分析.结果表明:在时间上,渭河流域20世纪90年代干旱极为严重,70年代到80年代初期以轻中早为主;80年代末期及2000-2010年后期基本无旱;60年代中后期降水量较多雨水丰富,总体上年均SPI呈下降趋势,气象干旱程度加剧.在空间上,陕北地区干旱月份及干旱情况均比关中地区严重.且关中及陕北地区在90年代均为连续性干旱.
  • 摘要:为掌握江苏沿海地区暴雨时空演变规律,将江苏沿海地区划分为6个水利分区,并分别采用Kendall秩次检验法、秩和检验法和小波理论对各分区的汛期降雨、梅雨期降雨、全年降雨和不同时段的降雨极值分别进行趋势性、跳跃性和周期性分析,研究该区降雨总体水平、汛期降雨总体水平、梅雨期总体水平及极端降雨的时空演变规律.研究结果表明江苏沿海各分区所选水文要素总体上无明显增减趋势,也无显著跳跃性变化,不同水文要素周期周期不同,且存在一定的空间变化规律.与已有研究成果对比表明,研究成果具有合理性.研究成果可为江苏沿海地区暴雨排水和江苏沿海大开发战略中的工程水文设计问题提供技术支撑.
  • 摘要:长江水利委员会水文局采用先进的软件开发技术研发了基于指标流速法的流量在线监测系统,该系统利用指标流速法进行流量在线监测,可同时完成多个水文站、多类流速传感器的流量监测计算,且可在测站水位变幅内拟合多个指标流速转换公式进行流量计算,计算成果满足水利行业的要求.系统运行稳定、界面美好,易于维护,具有较好的应用前景和推广价值.
  • 摘要:本文以陕西省境内1961-2010年18个气象站的降雨资料,利用线性回归,Mann-Kendall及ArcGis中克里金插值等方法对其进行分析.结果表明:全省各区降雨逐渐减少但不显著;关中华山地区降水减少显著,陕南中与湖北交界地带降水减少也十分显著.
  • 摘要:从人水和谐量化评估入手,提出和谐辨识的思路,面临日益恶化的人水关系,开展人水关系和谐情况的定量评价及辨识,对深入认识和改善区域人水关系具有重要意义.借助BP神经网络算法,在确定评价指标及其和谐分级标准的基础上,量化区域人水和谐程度,辨识影响区域人水和谐的关键因子,最后以河南省为例进行分析.结果表明,开展区域人水和谐评价及辨识工作是必要和可行的,BP神经网络可以为之服务,分析结果对区域人水和谐发展具有参考作用.
  • 摘要:水生态文明建设是在新时期生态环境问题突出的大背景下,我国水利发展提出的重要战略举措.参考我国水生态文明建设研究取得的丰富成果,在归纳总结水生态文明概念内涵的基础上,认为人水两要素是支撑水生态文明建设研究的核心内容.因此,基于人水和谐理念,从人水两要素出发,提出水生态文明评价的理论框架,作为指导水生态文明定量化评价的基础.通过分析经济社会发展系统与水生态环境系统的关系,从经济社会发展、水土资源开发利用、水资源、水生态、水环境、政策制度、治理力度和公众认知八个方面构建水生态文明评价指标体系,并把和谐论应用于区域水生态文明评价,为水生态文明量化研究提供技术支持.
  • 摘要:北京是典型的缺水型地区,长期以来地下水超采严重,生态用水被过度挤占,水资源供需矛盾愈加突出,亟需根据广义水资源利用情况探索缓解水资源短缺新思路.由于传统的供用水量不能全面反映北京市的水资源实际消费,本文从水足迹角度出发探索北京市广义水资源利用情况.研究结果如下:基于北京市养殖场实地调研资料和农作物产品虚拟水计算模型,得到1990年、1995年、2000年、2005年、2010年北京市主要农产品虚拟水含量,结合消费数据得到五个年份农业水足迹结果及变化情况,农业水足迹自32.54亿m3增加到77.07亿m3,在水足迹中占比最大.水足迹自1990-2010年由52.49亿m3增加到103.05亿m3;人均水足迹呈现先增长后减小的趋势,2010年人均水足迹525.26m3,远大于人均用水量179.4m3.北京市灰水足迹2000-2010年呈现逐年减少趋势,十年间均值63.1亿m3,远大于用水量和水资源量.基于水足迹、灰水足迹研究结果提出调整用水结构、虚拟水贸易结构、消费模式;强化居民水足迹概念、节水保水意识;提高节水、污水处理技术的建议.
  • 摘要:东北地区属于我国粮食主产区,在该区开展气候变化和干旱特征分析研究十分必要.已有的研究主要基于干旱指标研究干旱时空分布特征,而针对干旱指标对农业旱灾评价能力的研究相对较少.文中基于黑龙江省、吉林省及辽宁省共70个气象站1960-2014年逐月降水及气温资料,计算了标准化降水指数(SPI)及标准化降水蒸发指数(SPEI).并利用Mann-Kendall趋势分析、Pettit突变检验、反距离权重法(IDW)等方法对比分析了SPI及SPEI对干旱时空分布特征的反应能力,同时结合农业旱灾综合减产成数对比了SPI与SPEI对农业旱灾的评价能力.结果表明:PI及SPEI反映出的干旱时空特征较为相似,干旱发生频次存在增加趋势;空间分布上,东北地区存在一定气候区域干旱化特征,且东北部地区属于易旱区;SPEI对东北地区农业旱灾评估能力略强于SPI,其中6月尺度生长季SPEI对旱灾最为敏感.
  • 摘要:根据地下水开发利用风险产生的突变性,论证了突变模型在地下水开发利用风险评价中的适用性;在此基础上建立了地下水开发利用风险评价突变模型,并对模型进行了改进.以上海市为例,构建了适合上海市的风险评价指标体系,将计算得到的突变隶属度值转换为标准风险值;对上海市各区(县)的地下水开发利用风险进行了综合评价和分析.结果表明各区(县)处于中度风险水平,浦东新区处于高度风险水平,这一综合评价结果与实际情况相符,证明了突变方法的可行性和可靠性.
  • 摘要:基于北疆38个气象站1961-2012年逐日的气象数据和综合气象干旱指数,探究了北疆干旱的时空演变特征.结果表明:过去52年,北疆旱情有所缓解,但干旱仍然频发,且全域性干旱也较为频发,其中夏早和秋旱较多且覆盖范围较大.干旱频次和干旱覆盖范围呈减少趋势,干旱强度逐渐减弱.四季中,冬季干旱缓解最为明显,其次是春季和夏季,秋季干旱略有缓解.空间上,自东南和东部向西北,旱情逐渐减轻.干旱强度和干旱频次空间变化表明,中南部减势最明显,干旱频发会有所改善:北疆东部减势较弱,北疆东部干旱频发将会持续;北疆西北部减势最弱,北疆西北部仍持续旱情较轻.气候变化下,北疆降水量和潜在蒸散量分别与综合气象干旱指数存在显著的正相关和负相关,北疆降水量的增加趋势和潜在蒸散量的减少趋势对北疆干旱缓解有重要的作用.
  • 摘要:利用韶关地区8个气象站38年的逐日降水资料,运用Mann-Kendall(M-K)检验、滑动t检验方法分析了韶关8个极端降水指标在时间、空间上的变化趋势及其差异.结果表明:韶关市极端降水指标多年平均值及变化趋势的空间分布存在着区域差异;经济发展速度较快和山区地形复杂的地区的极端降水变化受人类活动和复杂地形的影响剧烈;韶关市极端降水事件的整体变化趋势不显著,大部分极端降水指标出现增加趋势,极端降水事件增多;韶关市在20世纪80年代末90年代初普遍出现了一个明显的极端降水要素变异期,21世纪初又出现一个次显著的变异期.区域城市化进程和经济发展速度加快造成人类活动对区域气候变化影响剧烈.
  • 摘要:Budyko曲线可以通过简单、直接的数学分析公式,研究降水量、潜在蒸散发和流域特征值对流域实际蒸散发和径流量的影响.本文采用由Budyko曲线推出的Mezentsev-Choudhury公式,利用过去实测的气象资料对公式中的参数进行率定;再将获得的新公式结合区域气候模式模拟得到的气象资料,对金华江未来径流量进行预测,并与分布式水文模型DHSVM进行了对比.结果表明,Mezentsev-Choudhury公式适用于钱塘江流域径流变化规律的研究,可用于快速评估钱塘江流域未来径流量的变化规律,以便应用于水资源调度和利用等.
  • 摘要:本文总结了中顺大围水资源调度发展历程;从理论和实践上分析了中顺大围水资源调度现状,据此总结目前中顺大围水资源调度存在的问题;针对中顺大围调度条件复杂、工程系统复杂,内河涌水污染严重等问题,提出了中顺大围水资源调度对策建议,比如全面分析,统筹考虑。调度中不能只考虑某一条河涌的水环境改善或仅考虑水量目标,预警预报,从容应对,建立模型,科学调度。
  • 摘要:采用黄淮海地区63个典型的气象站点1960-2010年的逐月降雨资料,利用线性回归和累计距平法分析黄淮海地区的年际及年内降雨特征,采用P-Ⅲ型频率曲线和Mann-Kendall法分析降雨量的概率分布和突变情况,利用ArcGIS空间插值分析降雨的空间分布特征.结果表明:在时间上,黄淮海地区近50年来降雨量呈现明显的下降趋势,其年内分配及其不均,夏季降雨量约占据全年降雨量的60%;年代际降雨量有所减少,但近十年来减少趋势有所缓解;降雨在1965年、1974年和2007年左右发生突变.空间上,由南到北,降雨量递减,季节降雨的空间分布与年际降雨相似,夏季降雨的空间分布与年降雨相同,各站点的年际变化幅度相差不大.
  • 摘要:本次研究针对河北省黄骅市盐荒地0~100cm深度范围的土体盐分含量变化情况进行了定性及定量的分析.结果表明,该深度范围内的土体盐分含量变化情况主要有两种趋势:0~30cm浅层土体盐分含量较高,季节变化明显,体现出盐分累积的状态;30~100cm深层土体盐分含量相对较低,且较稳定,是浅层土体盐分的输送通道.
  • 摘要:根据水文地质条件与地下水管理目标,分析和确定地下水"取水总量与水位"双控管理表征指标的依据及需要考虑的主要因素,提出不同的量化确定方法(水量均衡法、数值模型法和相关分析法),通过一般试点区研究给出每种方法的适用条件和推荐意见等.本文通过总结笔者己参与和正在参与的多个项目为研究基础,明确了地下水“取水总量与水位”双控管理表征指标的相关基本概念,以安阳市作为一般试点区,研究常见的三种研究方法(水量均衡法、数值模拟法和相关分析法)的应用成果,对比和深入分析“双控管理”量化方法的利弊和适用条件,为落实最严格的水资源管理制度和三条红线提供依据。
  • 摘要:在分析了四川省自贡市的降水量、地表水资源量、地下水资源量、水资源总量及可利用量的基础上,本文对供水量及供水效率和用水量及用水效率进行了评价,认为自贡市的用水效率已较高,节水潜力不大.同时,指出了自贡市存在工程型缺水和水质型缺水问题,建议加强大中型水利工程建设、水生态建设、非常规水资源的开发利用、非工程措施建设等.
  • 摘要:研究选择广东省惠州市的联和水库为调查对象,通过分析水库不同深度水温、水质以及氧气、二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等溶解气体的季节变化,结合CFCs浓度分布,探讨水库温跃层形成和消失过程中水库水体的分层和混合特征,揭示温室气体产生过程的环境特点.结果表明,联和水库水体具有夏季完全停滞期和冬季完全循环期的季节变化特征,且水库水大体的循环流动情况为:夏季水库水大体分为上下两层进行循环,上下层互不影响.在冬季水温层解除,而水库水循环结构不是一个简单从表层到底部的大循环,而是由若干个小循环组成.另外,溶解氧,二氧化碳、甲烷以及氧化亚氮等溶解气体的垂直变化和光合作用以及非光合作用有关.表层5m是水库主要的光合作用区域.水库表层10m水体是藻类和微生物从以光合作用过程为主逐渐过渡到以暗反应或非光合反应为主.水库底部从夏季的厌氧环境转为冬季的好氧环境,抑制了下层水体中甲烷和氧化亚氮的生成.
  • 摘要:利用7个参加耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)的全球气候模式模拟数据,在RCP4.5、RCP8.5两种排放情景下,从年、季、月尺度上对中国以及中国的7个区域的气温和降水进行未来情景预估分析.分析结果表明:2010-2099年,两种情景下中国的气温增加明显,并呈现出春弱秋冬(尤其是1月、8月、9月、11月、12月)强的特征,北部(N)、西北东部(ENW)、西北西部(WNW)、西藏(Tibet)的升温趋势高于其他地区.RCP8.5情景下的气温线性趋势值大部分都高于RCP4.5情景下的值.在RCP4.5情景下,2060-2099年东北部(NE)呈现降温.两种情景下,全国降水量也呈增加趋势,呈现由东南向西北递减的地理分布,并表现出冬弱春夏强的季节变化特征.西北西部(WNW)在全年降水偏少,春夏季黄河以北降水趋势较小,降水大值中心在长江以南地区,尤其是在5-8月间.秋季,在RCP4.5、RCP8.5情景下SE降水线性趋势分别低于或等于全国平均水平,东北部(NE)、北部(N)、西北东部(ENW)的降水线性趋势略高.在2010-2039年,在RCP8.5情景下西南(SW)的降水减少.
  • 摘要:于2014年5月对济南市48个采样点大型底栖动物进行调查采样.共采集到大型底栖动物58种,分属9大类.采用相关分析从28个候选指标筛选出各个样点总数、水生昆虫分类单元数、优势分类单元数、毛翅目个体、颤蚓个体、双翅目个体、BMWP指数、敏感类个体、收集者相对丰度、黏附者相对丰度、多样性指数共11个指标用于表征济南市河流大型底栖动物群落结构特征.利用RDA方法筛选了对底栖动物关键环境因子,采用偏冗余分析(pRDA)方法比较了人类活动压力因子和自然环境因子对底栖动物的解释能力以及流域和河段尺度的环境因子对于大型底栖动物的影响.结果表明所有环境因子可解释底栖动物空间变异的78.3%.纳入分析的人类活动压力因子解释群落空间变异43.2%,自然环境因子解释群落空间变异30.2%.说明自然因子和环境因子对底栖动物群落影响存在协变现象.流域尺度影响大型底栖动物群落总解释量为20.2%,河段尺度总解释量为47.8%,表明河段尺度因子比流域尺度因子对于指示大型底栖动物群落更为重要.
  • 摘要:为更好的研究土地利用动态变化,本文利用1990年、2000年和2010年三期土地利用数据,运用马尔科夫模型分析了1990-2000年和2000-2010年的土地利用变化格局,基于2000年的土地利用数据和1990-2000年的转换规则,利用CA-Markov模型预测研究区2010年的土地利用情况,将2010年实际土地利用情况和模拟的情况进行对比,得出Kappa指数的值是0.9566,模型符合预测精度;故基于2010年的土地利用数据和2000-2010年的转换规则,利用CA-Markov模型预测出研究区2020年的土地利用情况.得出如下结论:经过对比2010年土地利用实际值与模拟值后发现CA-Markov模型在预测方面精度较高且在研究区具有一定的适用性;2010-2020年间,随着城市化的发展、水利工程的建设及退耕还草,使得草地和水域的利用面积有所增加,而耕地、林地、未利用土地和城市、工矿、居民用地的面积有所减少,草地依然是土地利用的主要构成.
  • 摘要:干湿条件不仅是农业生产的基础,也是生态系统、人类健康和经济活动的基础.区域干/湿状态是降水、气温、植被和潜在蒸散发的函数.较低的水分条件通常描述为干旱,反映了气候干旱的程度.本文干旱指数定义为潜在蒸散发(ET0)与降水(P)的比值,依据石羊河流域及周边11个气象站的气象资料,计算干旱指数(AI),采用Penman-Monteith公式计算ET0,用普通克里格(OK)插值获得ET0、P及AI的空间分布,采用TFPW-MK法检验序列变化趋势的显著性,Theil-Sen估计趋势的坡度.石羊河流域研究结果表明,AI的空间分布规律是流域北部高,而南部低;ET0和P分别以0.672mm/a、0.459mm/a的趋势增加,但多数站趋势不显著;AI每年以0.01的趋势减少,其中冬季每年减少坡度为0.313,是四季中减少坡度最大的季节.研究结果说明石羊河流域气象干旱有轻微的减轻趋势,尤其在冬季.
  • 摘要:采用2000-2012年黄河流域的地面雨量站点观测降水作为基准数据,对最新版本TRMM卫星降水数据(TRMM3B42RT,TRMM3B42V7)在不同时空尺度下的精度进行对比分析,揭示了各精度评价指标的空间分布特征.结果表明:3B42V7的相关系数较高,3B42RT在枯季的评估精度较好,但在汛期严重高估降水.根据统计指标的空间分布图可以看出最优值出现在流域东南部,并向西北部递减,这种分布趋势与2000-2012年的年平均降雨量的空间分布类似,表明卫星降水的精度在雨量充沛的地区较高.总体上3B42V7的精度优于3B42RT的精度.本研究为TRMM卫星降水数据应用于黄河流域提供了有用的参考信息,并且也为未来GPM数据的应用提供参考.
  • 摘要:水资源作为一种自然资源,具有明显的空间差异,即异质性,分析不同地区水资源与经济增长的关系能为区域发展提供指导.利用欧式距离测算河南省不同城市2000-2013年的水资源空间异质性水平,并分析不同间隔期下水资源空间异质性与经济增长的脱钩关系.结果表明:从整体看,河南省水资源空间异质性指数不断增大,各市水资源状况更加均衡;经济增长对水资源的压力不断增强,除平顶山、漯河2市外,其他城市脱钩指数值也在不断减小,强脱钩城市占比重不断减少;安阳、鹤壁、三门峡、商丘始终为强脱钩;南阳始终为弱脱钩,郑州、开封、洛阳、新乡、信阳5市由强脱钩变成弱脱钩,需要重点对待.
  • 摘要:惠来县中东部供水工程是为了解决惠来县中东部乡镇的缺水问题,适应惠来县经济发展需要,促进水资源合理利用的引水工程,工程横穿惠来县西部、中部和东部地区,取水水源为石榴潭水库和龙江河上的邦山水闸.本文旨在全面分析了解惠来县现有水利工程供水格局的基础上,结合正在建设的中东部供水工程,对工程建成后的整个惠来县水资源系统进行研究,分析计算多年平均条件下规划水平年2020年的水资源优化配置问题,研究工程建成后对整个惠来县供水格局的影响.
  • 摘要:本文通过对华北平原典型污水灌溉区的包气带土壤、地表水和地下水进行采样分析,评价了污水灌溉对流域水环境的影响,对污灌区地下水硝酸盐污染来源进行了识别,明确了不同灌溉条件对包气带土壤中硝酸盐迁移转化的影响机制.在受到城市废水严重影响的洨河流域,水环境中普遍存在着较高浓度的硝酸盐.地下水中的硝酸盐已经形成了距离河道2km,深度70m的污染带,对比既往研究计算硝酸盐的垂向扩散速率为每年1~2m.硝酸盐与氯离子的相关性表明,污水灌溉区包气带,地表水和地下水中的硝酸盐与城市污水有着密切地联系.使用CFCs测定地下水年龄技术,在时间尺度重现氮源对地下水硝酸盐污染的历史过程.根据硝酸盐氮同位素的数据可以看出洨河流域地表水和地下水中的硝酸盐主要来源于粪便或者含粪便的污水源.
  • 摘要:在中国,淋溶到地下水中的氮有超过50%来自于农田土壤.地下水中的氮含量超标可能会对人体健康产生危害,但目前很少有人了解中国农田氮淋溶的空间格局以及造成这种差异的潜在原因.淋溶量的不确定性主要来源于淋溶对施肥量的响应模式以及环境因素的影响.基于51个站点的453个样本数据,分析了淋溶量对施肥量的非线性、变异性的响应关系,并建立了能够模拟出环境因素如何作用于氮淋溶的经验模型.结果发现对大多数作物类型而言,淋溶量与施肥量之间均呈现非线性关系,并随当地的气候和SOC的不同而改变.气温大约能对观测到的LR的空间变异性作出52%的解释.模型的校准及验证结果显示将环境因素考虑到模型中能够更加精确地模拟氮淋溶的变化,并且将这种点位的模拟应用到全国尺度也较为合理.2008年中国农田上因施肥量引起的氮淋溶量为0.88±0.23TgN/a(1σ),远低于联合国粮农组织及全国污染源普查报告中用到的线性或单一方程模型的模拟结果.这些结果也启示在未来制定降低农田氮淋溶的相关政策时,应该考虑气候变化的影响,而不能只是减少肥料的施用.
  • 摘要:以水生态文明理念为指导,在对水生态文明分析的基础上,界定城市水生态系统健康的概念和内涵,并结合其健康演化过程从水系统和人文系统两方面构建城市水生态系统健康指标体系.采用海明贴近度,建立模糊物元模型,对城市水生态系统健康进行分析,并采用灰色关联方法识别其关键影响因素.以水生态文明城市建设试点贵阳市为例,分析其2005-2013年间城市水生态系统的健康水平,结果表明:其一,贵阳市城市水生态系统健康水平在波动中呈上升趋势;其二,贵阳市水系统健康水平在波动中有所下降,人文系统健康水平在稳步提升,水系统和人文系统对城市水生态系统的影响力差别不大,但人文系统略高于水系统;其三,受不同关键影响因子的影响,子系统中各领域的健康水平差别较大.因此,未来应针对各关键影响因子重点发展,继续发挥促进性因子的作用,约束人类活动对水系统的干扰,促进水系统和人文系统稳步协调发展,提高城市水生态系统整体的健康水平.
  • 摘要:水生态文明建设是生态文明建设核心,是建设社会主义和谐社会的重要内容,在结合众多学者、专家结论的基础上,从生产方式与人水关系角度结合社会分析了水生态文明的内涵,依据社会现实,阐述了水生态文明建设的必要性,并且提出了具体的水生态文明建设措施.
  • 摘要:变化环境下河流水文情势的改变显著,科学评估水文变化及其生态影响对流域生态的良性维持有重要意义.针对传统IHA评估法中单点粗放划界的不足,提出了基于水文变异多点划界的改进IHA评估方法.以咸阳站为例,依据滑动秩和检验法对32个IHA指标序列多点划界结果开展IHA评估,并将其RVA阈值及评估等级与单点结果进行对比,说明改进评估方法的合理性.研究结果表明:32个IHA指标变异时间与年径流变异有较大差异,改进方法的阈值范围和评估结果与传统方法也存在显著不同.因此,在评估河流生态水文情势变化时,应以各IHA指标的水文变异诊断为基础,提取天然期变动阈值,以期获得更为科学的评估结果,为流域生态保护和水工程规划设计提供可靠的参考.
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