抚河下游李家渡站径流还原计算分析

由于赣抚平原水利枢纽工程焦石坝以上东、西总干渠引流量偏大,导致坝以下河段实测径流偏小,使得下游河段水资源量及河道内生态用水计算发生偏差,需要对实测径流进行还原。采用赣抚平原灌区引水前的实测水文资料率定模型,运用新安江模型等多种方法对灌区引水后的李家渡站径流进行还原计算,还原后1960²008年的多年平均流量为489 m3/s,较同期实测的多年平均流量389 m3/s增加25.7%.     

降雨-径流城市地面集水时间计算模型及模拟

将地面集水过程分为片流、浅水集中流、明渠流和雨水调蓄池内停留4种状态,分别使用曼宁动力学方法、USDA方法、曼宁公式法和均匀流计算法进行计算,提出了适合我国的计算理论和方法,并模拟研究我国6个主要城市的地面集水时间.结果表明:对于光滑地表,集水时间与集水距离成正比;对于粗糙地表,集水时间对集水距离的响应为在片流和浅水集中流临界处出现拐点;相同坡度的光滑地表,不同城市的50 m和150 m集水时间差别较大;《室外排水设计规范》(GB 50014—2006,2014版)关于集水时间和集水距离的规定,在地面平坦且光滑的情况下(坡度S≤0.001)可以应用,当S0.001时,则不安全;《室外排水设计规范》(GB 50014—2006,2014版)关于集水时间和集水距离的规定对于非光滑地表要慎重应用;相同地表曼宁系数时,坡度越大,对设计流量的相对影响越大;相同坡度时,曼宁系数越大,对设计流量的相对影响越大.     

SWAT模型中集水面积阈值对径流模拟的影响

选择滁河汊河集水文站上游流域为研究区,应用适度指数法获取最优集水面积阈值,并在此基础上设定阈值序列。应用SWAT分布式水文模型,进行不同集水面积阈值条件下的流域径流模拟,进一步分析集水面积阈值对流域径流模拟结果的影响。研究结果表明：适度指数法能够满足径流模拟中集水面积阈值的确定;径流量对集水面积阈值的变化不敏感,最大相对偏差不超过6％,但仍存在适用范围的上下限。     

基于ANSYS软件的连续管井口压曲分析

采用有限元分析软件ANSYS,对井口处注入头链条底部与防喷器橡胶心子顶部之间的无支撑长度的连续管进行数值分析计算,得到了不同参数下的连续管静力压曲临界载荷,分析了无支撑段连续管长度、连续管的截面面积对压曲载荷的影响规律.结果表明,压曲临界载荷随着连续管管径和壁厚的增大而增大,而随着无支撑段管长的增加而减少.该分析方法与...     

面向大尺度区域分布式水文模型的子流域划分方法改进

子流域划分是构建流域/区域分布式水文模型的基础工作,关系到流域/区域水文模拟和预报精度的好坏。在针对大尺度区域进行子流域划分时,目前普遍使用基于地表径流漫流模型,通过单一集水面积阈值进行河网提取和子流域划分的方法在准确描述研究区的空间范围、确定流域出水口、提取内流区河网等方面存在一定不足。为此,作者对传统子流域划分方法进行改进,面向大尺度区域分布式水文建模提出一套基于流域出水口自动识别和多阈值虚拟河网融合技术的子流域划分方法,该方法包括4大部分,即流域出水口的识别,大、小集水面积阈值的确定,多阈值虚拟河网融合,子流域划分与编码。应用该方法对全国范围内进行了水系提取和子流域划分,共划分子流域25 174个,子流域平均面积381 km2,最大面积5 512 km2,最小面积4 km2,模拟范围与全国水系实际范围的吻合程度达到99.92%。进一步地,将研究结果与全国实测水系和现行流域区划成果进行对比分析,验证了该方法的适用性。该方法高效快速,在准确刻画大尺度区域范围的同时大幅降低了子流域个数,兼顾了模型模拟效率,较好地解决了传统子流域划分方法在大尺度区域分布式水文建模中面临的难题。相关研究可为大尺度区域分布式水文模型构建提供基础支撑,有助于更好地为大面积区尤其是国家宏观层面的水文水资源管理服务。     

二元演化流域水文模型对流域下垫面的考虑

对于基于二元演化匠流域水文模型,把重点放在考虑人类活动对流域下垫面状况改变的条件下,流域产流特性的演变情况。提出一个假设：对任何一类流域下垫面,其水文响应（降雨径流关系）是固定的,不会因其面积,位置等因素而发生变化。在这个假设的基础上所有的问题归结到寻找每一种下垫面的水文响应。根据这个假设,提出建立基于二元演化模式的流域水文模型的3种方法：实验法,统计法,水文模型法。     

飞来峡流域基于栅格DEM的分布式水文模拟

基于栅格DEM的分布式水文模型能利用DEM提供的流域地形,包括流域边界、坡度、坡向、河网等特征信息,充分考虑下垫面条件的不均匀性及空间尺度相耦合性.以集水面积34097km2的飞来峡水库流域为例,利用SRTM90m精度的DEM资料提取流域特征信息和划分水系和子流域,采用基于栅格DEM的分布式水文模型来计算每个栅格的产汇流,河道汇流采用马斯京根法,参数率定采用SCE-UA优化算法.结果表明:一个结构简单、物理过程明确、参数较少的栅格DEM分布式模型可以被用于大中型流域的水文模拟,以更好地利用流域地形特征信息和描述流域水文过程.     

岩石的统计损伤本构模型及临界损伤度研究

岩土工程中的岩体常处于空间应力状态下,因此,研究空间应力状态下岩石的损伤破坏机理有重要的实际工程意义。基于岩石内部缺陷分布的随机性,建立了围压和轴压共同作用下岩石的统计损伤本构模型。并通过砂岩的三轴压缩试验确定了模型里的参数,定性分析了围压对损伤度的影响。研究结果表明：（1）模型能反映围压效应,即可以体现岩石强度随围压变化的规律;并且模型参数确定方法揭示了模型参数的物理意义;（2）通过岩石的全应力-应变全曲线特征及峰值应力与应变确定模型参数,不同的围压对应着不同的参数;（3）临界损伤度与岩石所处的应力状态有关,同一种岩石在不同围压下临界损伤度是变化的;（4）由分布参数m的物理含义可知,m可以做为表征砂岩脆性的参数;1/m可以做为表征砂岩延性的参数。     

黄河第6次调水调沙对花园口至夹河滩段河道的影响分析

概述了2007年黄河第6次调水调沙的运行情况.从水文泥沙过程、调水调沙前后悬移质粒径变化、河道冲淤量及主槽过流能力等方面,分析研究了2007年汛前调水调沙对花园口至夹河滩段河道的影响.分析结果认为,花园口水文站来水量41.01亿m3,花园口至夹河滩河段冲沙0.041亿t,2水文站所在断面主槽过流能力增加幅度为300~500 m3/s,在流量3 000 m3/s时相应水位下降0.03~0.14 m,河段的行洪能力得到明显改善.     

一种基于面积-时间关系的单位线分析方法

为了分析分布或半分布式水文模型计算单元的单位线，提出了一种基于面积-时间关系的单位线分析方法．首先利用数字高程模型（DEM）分析计算面积-时间关系，然后将其转换为流量-时间关系．考虑到流域对径流的调蓄作用，利用线性水库将流量-时间关系转换成单位线．将分析的单位线用于HEC—HMS并在沿渡河流域进行实例应用，结果表明，模拟过程与实测过程拟合较好．提出的方法可用于分析无资料流域的汇流单位线．     

柳江"88.8"、"94.6"、"96.7"暴雨洪水特点及比较分析

“88．8”、“94．6”、“96．7”这3场洪水各具特色：“88．8”洪水的暴雨区主要覆盖在流域的中上游地区，暴雨历时长，降水较分散，强度一般，由于洪水传播距离远，水面比降较大，最大流量达27000m^3／s，最高水位89．04m，所受灾害最小；“94．6”洪水的暴雨区主要覆盖在流域的中下游地区，暴雨历时短，降水集中，强度一般，由于洪水传播距离近，水面比降较小，最大流量为26500m^3／s，最高水位89．25m，所受灾害较大；“96．7”洪水的暴雨区覆盖整个流域，暴雨历时长，降水强度大，最大流量34000m^3／s，最高水位达92．43m，所受灾害最大．     

基于二元水循环的河流生态需水综合评价

人类活动对水资源的集约高效利用使流域内水文循环产生了二元分化,天然、人工水循环的此消彼长,改变了水资源在人工绿洲、天然绿洲及过渡带之间的时空分布和转化条件.以玛纳斯河流域为例,通过考虑水的天然循环与人工水循环(二元水循环),后者包括水资源开发利用率、耗水率、污水排放浓度影响,探讨了二元水循环下河流生态需水"质"与"量"的综合评价,以区别以往仅从天然水循环(一元)出发评价河流生态需水的缺陷.建立了二元水循环下的河流生态需水的水量与水质计算方法,实现了对玛纳斯河流域河流生态需水水量与水质的综合评价.     

基于SWAT分布式水文模型的河道内生态基流

河道内生态基流是保证河流健康和基本功能不退化的最小流量,但是,现有的一些研究方法很少从流域内水循环的角度考虑.为此,以赣江袁河流域为例,运用SWAT分布式水文模型,根据逐日降雨量等资料进行了情景设计,模拟得到了10％～50％多年平均降雨量下的河流径流、基流等数据,根据生态基流的概念和内涵,重点分析了袁河中上游特定生态功能保护区的生态基流.计算得到芦溪和茅洲2个保护断面的生态基流分别为1.25和17.0 m3/s,占多年平均流量的11.1％和17.4％,并将该结果与其它方法计算得到的生态基流进行了对比分析,结果表明,通过情景设计,使用SWAT模型模拟数据计算得到的河道内生态基流与其它方法计算得到的结果基本一致,说明了使用SWAT模型研究生态基流的可行性.     

黄河中游无定河流域的水文模拟研究

基于SIMHYD降水径流模型,研究了黄河中游无定河流域的水文模拟问题.对无定河流域的7个子流域的日、月流量过程进行了模拟,结果表明:该模型不能很好地模拟无定河流域的水文过程.分析认为:资料的代表性不足、模型本身的局限性及流域下垫面等条件的复杂性是模拟效果不理想的主要原因.     

中国不同区域高砷地下水化学特征及形成过程

在中国广泛分布2类高砷地下水区（干旱内陆盆地和湿润河流三角洲）,严重危害居民的身体健康.选择以河套盆地、呼和浩特盆地、大同盆地和银川盆地为代表的干旱内陆盆地和以江汉平原和珠江三角洲为代表的湿润河流三角洲为研究对象,分析中国不同区域高砷地下水化学特征和水文地球化学过程.结果表明：江汉平原高砷地下水以HCO3-Ca型为主,大同盆地、河套盆地和银川盆地高砷地下水主要为HCO3-Na型,而珠江三角洲高砷地下水为Cl-Na型;高砷地下水的氧化还原电位低,处于还原环境;SO42-和NO3-质量浓度总体较低,其中江汉平原SO42-最低,而河套盆地NO3-最低;铁与砷质量浓度之间的相关性并不显著,珠江三角洲高砷地下水中铁、锰质量浓度最高,砷质量浓度相对较低,而大同盆地高砷地下水中铁、锰质量浓度最低,砷质量浓度相对较高;风化作用、阳离子交换吸附作用和还原作用等不同程度地发生于高砷地下水系统中,在河套盆地和呼和浩特盆地,除铁/锰氧化物矿物的还原性溶解外,黄铁矿沉淀可能是控制地下水中铁、砷质量浓度的一个重要过程,而在江汉平原,铁/锰氧化物矿物的还原性溶解和Fe（Ⅱ）的再吸附是地下水中的主要水文地球化学过程;在地下水pH值较高的干旱内陆盆地,吸附态砷的解吸附也是一个重要的富砷过程.     

关中盆地地貌类型及新构造运动分析

关中盆地属于陕西省境内的大型断陷盆地,主要由渭河及其南北两岸的阶地和若干支流组成,也称渭河盆地。通过收集和整理该地区的地质资料并结合前人的工作成果,对关中地貌类型进行了分类,主要有断块山地、黄土台塬、河流阶地、洪积平原等;同时根据其分布的特征和构造活动的响应,并结合新构造运动对断块山地、黄土台塬、河流阶地的控制作用,说明了关中盆地地貌形成与新构造运动有关。     

基于污染带特征指标控制的秃尾河流域总量研究

秃尾河作为黄河上游主要一级支流,是陕西省内重要的水源及纳污河段,故开展秃尾河总量控制研究对保护流域内水环境质量及维持西北、华北区域社会经济稳定具有重要意义.提出了以污染混合带长度与污染混合均匀断面水质质量浓度等污染带特征指标作为控制因子来进行污染控制总量确定的方法,并利用已率定验证合理的秃尾河二维水环境数学模型,分别对现状排污方案、区域环评规划排污方案及后续水环境研究专题报告专家推荐削减方案等3套不同方案进行水质模拟,通过对不同方案形成的污染带特征进行分析,得到以下结论:根据秃尾河流域水质、水文同步监测数据率定秃尾河水环境数学模型,确定了二维模型参数,其中糙率R为0.029~0.033;COD的降解系数为0.10~0.14 d-1,氨氮降解系数为0.09~0.12 d-1,污染物横向扩散系数为0.88 m2/s.根据模型计算结果,确定专家推荐削减方案可满足控制条件,即基于污染带特征指标控制下的秃尾河流域控制排放总量分别为氨氮0.185 t/d,COD 1.25 t/d.     

Calculating soil moisture by remote sensing and analyzing hydrologic cycle process in the Yellow River basin

Based on the AVHRR pathfinder remote sensing data, soil moisture, precipitation and evaporation during the period of 1982–1998, soil moisture of all layers of soil-profile (0–1 m) in the Yellow River basin over the 17 years are calculated by the remote sensing model of calculating soil water. The Yellow River basin is divided into seven subcatchments as control sections at the location of six hydrologic stations (Lanzhou, Toudaoguai, Longmen, Sanmenxia, Huayuankou and Lijin). After calculating soil moisture and obtaining runoff data and precipitation data, the dynamical features of hydrological cycle in the Yellow River basin are analyzed for the period from 1982 to 1988 using water balance method. The conclusions are as follows: It is feasible to calculate the soil water on the macro-scale, in the soil profile with temporal continuity by means of remote sensing and survey in land. Some values of the key water cycle factors in the Yellow River are obtained, which include the annual precipitation of 4000 km³, the evapotranspiration of 3000–3500 km³, and the soil moisture transformation of −500–500 km³. Consequently, we analyzed the process of the water cycle in the Yellow River over the 17 years, and the results show that the segment upstream of Lanzhou city is a relatively humid region, and the area of internal waters and the reaches of Shanshan is the most desiccated region. Therefore, the runoff in the depth process is intensive and the runoff-generating process is weak in more arid regions.

     

Calculating soil moisture by remote sensing and analyzing hydrologic cycle process in the Yellow River basin

Soilmoistureistheprincipalformofwaterexistenceandalsothekeylinkofwatertransformationintheecologicalenvironment.Itisanessentialissueinthestudyonre-gionalwatercycletounderstanditslawduringwatertransformationandtosimulateitsdynamicmechanism.Nowadays,therearemanyresearchmethodsonsoilmoisture[1],suchas:applyingempiricalformulasandmathematicalstatisticsfrommeteorologicalandtopographicalfactorstocalculatesoilmoisture(includingenergybalance,aerody-namics,energybalance-aerodynamics,eddycorrelation);bas…     

黄河中游支流无定河流域水沙情势与变异特性

近年来,黄河中游支流无定河流域水沙情势发生了显著变化,径流量与输沙量都出现了急剧减少的现象,其年径流量与输沙量序列变异类型(尤其是趋势变异、均值跳跃变异及方差变异)的信息重叠问题尚没有有效的解决方案,导致很难给出较为准确的变异归因解释。为此,以无定河流域10个水文站的实测年径流量和输沙量序列为研究对象,采用经验模态分解、STARS法和迭代累积平方和(ICSS)法对年输沙量序列进行趋势变异、均值跳跃变异和方差变异检验,识别无定河流域年输沙量序列变异的类型构成。同时,采用双累积曲线探讨无定河流域的水沙关系变化,并结合流域实际,分析变异类型产生的原因。结果表明:无定河流域年输沙量序列的变异类型均为复合类型,且复杂多变,其中趋势变异主要为先减后增型,均值跳跃变异为向上向下型和下沉型,方差变异主要为振幅缩减型; 归因分析结果显示,无定河流域的淤地坝建设驱动年输沙量序列的下沉型均值跳跃变异,与其他水土保持措施一起驱动序列的趋势变异和方差变异; 年降水量及沙尘暴频率因变化较小,仅在趋势变异上有微弱影响; 淤地坝施工期间强降水引发的水土流失和淤地坝拦沙后清水下泄引发的河道冲刷驱动年输沙量序列均值向上的跳跃性变化,而淤地坝群淤积库容随时间的衰减则应该是驱动年输沙量序列趋势变异的关键因子。