基于地表水和地下水联合利用的水资源管理

地表径流随季节和时间所表现出来的不平衡现象，限制了人类对水资源的合理、持续和安全利用。为了安全有效地利用水资源，可以让地下水起到水库的作用，来补偿干旱期地表径流的不足，而减少的地下水量可以在随后的雨季得到补充，即将水资源作为一个整体，实现地表水和地下水的联合利用。评价了水资源联合利用的可靠性，概述了取水口的设计和运行机制，介绍了模拟地表水和地下水联合利用系统的相关情况。     

基于ET的水资源与水环境综合规划研究（Ⅱ）- 模型

本文根据基于ET的区域水资源综合规划的理念、研究框架、目标及调控体系，构建了基于ET的区域水资源与水环境综合模拟模型（WQQCM），该模型由分布式水文SWAT模型、人工水平衡AWB模型及分布式地下水MODFLOW模型耦合而成，实现地表水和地下水、天然水循环和人工水循环、水量和水质联合模拟，作为区域水资源与水环境综合规划的工具。本文以天津市为例对模型从地表水径流、地表水水质、地下水以及模型模拟ET结果等方面进行了校验，校验结果表明模型可支撑不同节水、水资源配置、点源和非点源水污染控制、水生态修复规划方案的情景模拟，为区域水资源与水环境规划提供数据支撑。     

五道沟水文模型

五道沟水模型是我国第一个以试验站命名的平原区“四水”转化水模型，它根据五道沟试验站（1953－2000年）47年的径流实验资料研制而成，该模型由降水入渗补给地下水模型、地表水径流模型、田间蒸散发模型、地下水开采模型、土壤水模型、潜水蒸发模型6个子模型构成，模型输入为降水量、水面蒸发量，输出为土壤含水率、地下水位和地表径流过程，模型可广泛应用于农田除涝水计算、产汇流分析、水资源评价等领域。     

基于流域水循环模型的广义水资源评价(Ⅱ)——黄河流域应用

本文介绍了WEP-L模型在黄河流域的应用情况，包括输入数据处理、参数估算与模型验证，以及广义水资源初步评价成果。应用结果表明，所提出的模型和方法，能够评价径流性水资源、生态系统利用的雨水资源及其构成，能够分析在强烈人类活动影响下黄河流域广义水资源与构成所发生的显著变化。1985年及2000年下垫面条件下的水资源评价结果对比分析表明，水土保持、农田建设及取用水活动等引起的下垫面条件变化，使得流域狭义水资源总量减少(地表水减少但不重复地下水增加)、广义水资源总量增加，水土保持及农田建设增加的降水高效利用量远大于其减少的径流性水资源量。最后讨论了成果对黄河流域水安全战略和水资源可持续高效利用的一些启示。     

临汾市水资源特点及可持续发展分析

介绍了临汾市降水资源的时空分布及地表径流特点，并从地表水，地下水两方面对当前水资源可持续开发进行了认真分析。     

改进的WEAP模型在水资源管理中的应用

在水资源评价和规划模型(WEAP)的基础上耦合多边形网格地下水三维流有限差分模拟系统,建立了WEAP-Tsinghua模型。该模型既能反映各水文测站的径流情况和水资源供需关系与分配,也能反映地下水位动态变化。以石羊河流域为例,建立了该流域的水资源管理模型,并利用2000年用水结构、水文测站径流数据和地下水位观测数据进行参数率定和模型验证,模拟和实测地下水水头差值小于1.0m的观测孔达到总监测点数的50%,模拟和实测蔡旗同金川峡站流量年误差小于1％,模拟的用水结构符合实际,预测分析说明石羊河流域现状用水模式不合理。改进WEAP模型具有友好的用户界面和易于使用的功能,可用于区域水资源规划模拟分析。     

淮北平原区干沟控制排水技术及效应

针对目前该地区水资源开发利用、农田水利工程发展现状及存在问题,利用两处总面积218km2的控制排水原型试验区,采用现场观测和理论模拟分析相结合的研究方法,系统地研究了干沟控制排水对农田排水、地下水动态的影响及对降雨径流、地下水资源的调控作用等关键技术问题。结果表明该项技术具有调控地下水位、增加作物对地下水的利用、调节水资源时空分配等作用,基本上不影响干沟的农田排水,是目前淮北地区农田水利发展的方向性措施。成果已在安徽淮北平原区得到较广泛的推广应用,取得了良好的社会经济效益和生态环境效益,对类似地区的控制排水工程建设和农田水资源的调控有参考价值。     

基于耗散结构理论和灰色关联熵的水资源系统演化方向判别模型研究

水资源系统是一耗散结构，本文以水资源量作为序参量，来描述水资源系统的有序性和演化方向。依据协同学理论，水资源系统要维持有序就要求经济、社会、生态子系统相互协调，系统序参量之间相互协同。应用耗散结构理论和灰色系统理论，把灰关联度与熵结合起来，以序参量为基础，建立了基于灰关联熵的水资源系统演化方向的判别模型，为水资源系统分析提供了新方法。并将该模型应用于黄河流域水资源系统的演化评价，为实施临界调控提供了依据。     

地下水的合理开发利用在南水北调中的作用

在系统阐述地下水资源概念和地下水含水层特点的基础上，分析了南水北调受水区地下水开采现状，探讨了解决城市和农村地下水超采的措施，利用地下水超采形成的地下库容调蓄当地降雨径流和引江水、合理开发利用地下水提高水资源利用率和利用改造咸水、防止土壤盐碱化等在南水北调中的作用。     

基于广义ET的水资源与水环境综合规划研究Ⅱ:模型

在所提出的广义ET区域水资源综合规划的理念和研究框架基础上,本文构建了基于广义ET的区域水资源与水环境综合模拟模型,该模型由分布式水文SWAT模型、人工水平衡AWB模型及分布式地下水MODFLOW模型耦合而成,实现了地表水和地下水、天然水循环和人工水循环、水量和水质联合模拟。该模型可作为区域水资源与水环境综合规划的工具。以天津市为例,从地表水径流、地表水水质、地下水以及模型模拟ET结果等方面对模型进行了校验,校验结果表明模型可进行不同节水、水资源配置、点源和非点源水污染控制、水生态修复规划方案的情景模拟,为区域水资源与水环境规划提供支撑。     

水塘系统对农业流域水资源调控的定量化研究

本文以一个典型农业小流域为对象，定量化研究水塘系统对流域因作物需水引起的水资源短缺的调控功能。结果表明，六岔河流域的水塘系统蓄水容量6.72万m3，在不同水文年均能有效地调控流域水资源的时空分布，满足作物生长需求。六岔河流域的多数降雨径流被水塘系统截留，减少流域径流输出；在连续流过程中，流域径流峰值急剧降低。水塘系统能够截留日降雨强度为144mm降雨产生径流的90%，径流峰值大大降低。由此说明水塘系统是雨水资源可持续利用的一种有效方法。     

平原河网地区水资源配置仿真模拟模型研究

从平原河网地区水资源配置要求出发,建立以平原产汇流模型、水资源配置模型和河网水流动力模型组成的平原河网地区水资源配置仿真模拟模型,以时甚至分为计算时段,达到仿真模拟平原产汇流、供排水、水体在河网中流动及各种水利工程的调度运行的目的。     

基于分项调查法和SWAT模型的水资源评价方法

现状下垫面条件下长系列天然径流资料是水资源评价的基础,但下垫面变化以及人类活动常常改变了水文循环过程,给水资源评价带来系统性偏差与较大的不确定性。以浠水流域为实例,提出将分项调查法和SWAT模型相结合的水资源评价方法,即根据水文站与水库位置关系建立不同水量平衡方程进行径流还原,利用与现状下垫面条件相近年份的还原后的径流数据进行参数率定与验证,并将构建的模型应用于长系列天然径流过程模拟计算。结果表明：仅采用分项调查法还原后的水文站降水-径流关系的一致性存在明显偏差;而通过构建基于现状下垫面条件下的SWAT模型,各水文站径流模拟值的降水-径流相关性优于还原值,且不同时期降水-径流关系一致性得到显著改善,表明该方法能够有效修正下垫面变化对径流的影响,有助于进一步开展水资源规划、水旱灾害风险评估等工作。     

边远海岛水资源开发利用模式研究

以舟山群岛为研究对象,通过分析海岛水资源特点及开发利用现状,探讨海岛地区水资源开发利用模式,提出了以保供水为主,结合防洪水、排涝水、抓节水、治污水的综合性开发利用模式——all in use(AIU)模式。针对用水需求年内变幅明显、水面蒸发量大、生态环境保护要求高的边远海岛,提出了以地下水库为存储空间,以截洪沟拦截汇水,以竖井收集来水的开发利用模式,最大限度地利用天然径流,形成水资源高效利用体系。     

基于物理参数水文模型的水资源评价UCMV方法

“还原失真”和“还原失效”是变化条件下水资源评价中的棘手问题之一。本文提出基于物理参数的分布式水文模型用于变化环境下水资源评价的原理和假定，以及基于此的UCMV(Up-reach for Calibration and Mid-reach for Validation) Process水资源评价方法。以永定河山区流域为实例，进行了不同时期下垫面的水资源评价。结果表明，流域1990年代和2000年代下垫面条件下多年平均地表水资源量分别为10.799亿m3和9.892亿m3，后者相对于前者产流能力降低了8.0%，清楚地表现出下垫面变化对流域产流能力的影响，也进一步证实了“还原失效”现象的存在以及基于物理分布式水文模型进行变化环境下的水资源评价的有效性。     

华北平原区地表水与地下水统一评价的二元耦合模型研究

在系统分析华北平原区“四水”转化机理和地下水补、径、排规律的基础上，研究和提出一种基于“四水”转化水文模型和地下水数学模拟模型的二元耦合模型，并结合安阳市水资源评价实例，较好地解决了大埋深条件下平原区水资源统一评价问题，为华北地区乃至全国开展第二次水资源评价工作进行了有益的尝试，并积累了一些宝贵的经验。     

基于分布式水文模型SWAT 的缺资料地区水资源评价方法

气候变化和人类活动对流域水资源演变的影响程度不断加剧,对传统水资源评价技术方法提出了挑战。针对变化环境下缺资料地区传统水资源评价方法水量"还原"失真、水质水量评价分离、地下水和地表水评价分离等问题,本文采用了基于分布式水文模型SWAT的水资源评价方法,探讨了其评价原理、关键步骤和在缺资料地区的适用性等,并以西北内陆河玛纳斯河流域山区为例,比较了传统水资源评价方法和本文所用方法评价结果的差异。结果表明,本文所用方法在流域水资源评价精度、评价对象和水文要素的完整性、评价时段的灵活性上具有显著的优越性,证明利用具有物理机制的分布式水文模型有望实现水资源的动态、高效和快速评价,其评价原理可为水资源评价方法的改进提供一种新思路和技术支撑。     

宁夏平原区分布式水循环模拟研究

根据平原区水循环的特点，建立了平原区分布式水循环模型，该模型以日为计算时段，根据行政区域、引排水渠道覆盖的灌域、土地利用类型以及作物种植结构划分水循环计算单元。模型以水平衡为基础，在任一计算单元沿垂直方向均可分为植被冠层、地表水、土壤浅层、土壤深层、潜水层和承压水层，按照水域、植被、裸地、农田、不透水域等不同土地利用类型计算蒸散发量，地表水模拟包括引水系统、排水系统、湖泊湿地和生活及工业用水系统。应用该模型详细模拟了宁夏平原区1991～2000年的水循环转化过程和供、用、耗、排水量关系，计算结果表明，若不加上黄河河道蒸发消耗水量，2000年平原区实际消耗黄河干流水量为33.53亿m3。     

兴凯湖灌区工程后产流分析

兴凯湖灌区位于黑龙江省三江平原,区内缺少水文站,以往工作中灌区内地表径流均以水文图集中年径流深成果采用等值线图法进行估算,考虑区域内径流等值线稀疏,估算径流成果误差较大,采用平原水网地区常用的地面分类法简化计算模型对灌区工程后产流状况进行分析,该方法简单,概念明确,计算成果合理,方便于计算机操作,分析成果可以作为工程规划阶段的计算依据。