黑河流域上游山区基流量分割及其变化

基于黑河上游莺落峡站1954年-2011年径流资料,采用数字滤波法多种滤波方程对月流量资料进行基流分割;在此基础上,借助Mann-Kendall、Pettitt、流量不稳定系数、累积距平等方法分析研究区基流和基流指数(BFI)在年内、年际以及多年时间尺度上的变化特征。结果表明,数字滤波法分割的基流能较好地反应出不同月份之间基流量的差异及其年内变化特征;研究区夏季基流量最大,其次是春季和秋季,冬季基流量最小;BFI最小值出现在夏季,冬季BFI最大;基流量和径流量的年际变化趋势大体一致,均呈缓慢增长趋势,但基流变化相对缓和,且比较平稳;基流量序列在1979年存在显著变点,变点后基流量较变点前增加16%;多年变化中基流对径流的贡献变化幅度不大,BFI基本维持在0.27左右。     

长江螺山站50年来基流演变趋势分析

基流是枯水期河川径流量的主要补给来源,合理确定基流过程及其演变趋势在水资源、水环境和水安全的管理中都有着重要的意义。本文选用HYSEP法对长江螺山站1965-2011年的逐日流量过程进行了基流分割,得到了螺山站基流过程,选用M-K趋势检验法分析了总径流量、基流量及基流指数(BFI)值的年际变化。结果表明:螺山站多年平均BFI为0.83;近50年来,年均径流和基流都呈现显著下降趋势;年均降水量和基流指数分别表现出下降和上升趋势,但趋势并不显著;径流年内分配不均,且主要集中在4-9月,基流表现为1-7月份增加,8-12月份减少;BFI年内则呈1-4月下降,10-12月上升的变化趋势;人类活动和上游洞庭湖的调蓄作用可能是影响螺山站基流过程的主要原因。     

数字滤波法分割基流的论证

基流是河川的重要组成部分,基流划分的正确性直接影响对流域的水文分析,如流域的降雨径流关系、坡面汇流等。应用修改后的适用于场次洪水的数字滤波法及斜线分割法对总径流进行分割,并用分割后的地面径流与降雨资料建立降雨-径流相关图,推求流域的瞬时单位线,拟合洪水。结果表明,数字滤波法分割的基流比斜割法更平滑,更符合流量过程线退水段的物理规律,且其获得的瞬时单位线的确定性系数较斜割法高。     

北洛河流域TOPMODEL模型基流分割定量评估

为探究水文模拟结果对总径流、地表径流和地下径流(基流)的影响,首先采用Mann-Kendall检验方法识别出■头水文站水文序列突变点,然后构建北洛河流域TOPMODEL水文模型,最后采用数字滤波方法分别对模拟水文过程和实测水文过程进行基流分割,并定量分析水文模型模拟结果对地表径流和地下径流的影响。结果表明:①北洛河流域径流突变年份为1994年;②率定期和验证期纳什效率系数、可决系数和相对误差绝对值分别为0.69与0.63、0.87与0.82以及18.5%与13.4%;③率定期基流指数大于验证期且大于0.75,这意味着北洛河流域基流量对河川径流的补给作用显著;④模型在非汛期径流的模拟精度优于汛期的,能够为非汛期的基流分割提供依据;⑤不同时期基流量水文过程线起伏差异较大,但其形状基本与径流过程线保持一致。     

海流兔河近50年来基流变化特征分析

基流是枯水期河流的主要补给来源,对干旱半干旱区的河流尤其重要.在沙漠半沙漠区,河流基流还对维持脆弱的生态系统中发挥重要作用.对河流基流变化分析,可为流域水资源保护以及合理的利用和开发提供依据.本文基于半干旱风沙滩地区海流兔河1957年到2007年的实测流量资料,采用递归数字滤波法对该站的流量过程进行了基流分割,研究了海流兔河年基流量和基流指数(BFI)的年内、年际变化特征;用M-K非参数检验法分析了基流量和BFI的变化趋势.结果表明,海流兔流域基流占径流比重较大,年均径流、基流都呈减少趋势,径流年内分配均匀、基流则表现为先减少后增加,BFI年际、年内变化都较均匀,没有明显的增加或减少趋势;情势变化指数法(RSI)检测出基流在1966、1986年存在突变点,径流在1968、1989、2001年发生突变.     

应用汇流模型分割河川基流

基流分割亦即从实测流量过程线中划分出地表径流和地下径流,这至今仍是水文学上有待突破的一个重要课题。在水文计算和水文预报中,研究流域汇流以及河道流量演算时,基流分割的准确与否,其影响有时不亚于线型的选择。在水资源调查与评价中,对于缺乏水文地质资料的山丘区,用基流分割法推求地下水,目前几乎是唯一可行的方法。但现行的一些分割方法(如直线斜割法,加里宁试算法等)多存在较大的经验性和任意性,应用上比较难以掌握。本文所介绍的方法,是进行基流成因分割的一次新赏试。法方的着眼点,不在于构造复杂的模型和引进众多的参数,而在于如何尽可     

青海省化隆县小流域地下水资源量评价

为准确评价区域地下水资源,寻求一种切合实际的河川基流量分割方法,在对查甫沟、黑城沟、昂思多沟设计断面多年平均径流量进行计算的基础上,通过探讨分析河川基流经验斜割法、加里宁试算法两种方法的适用性后,采用直线斜割法进行了多年平均基流量计算和地下水资源评价分析,得出了查甫沟、黑城沟、昂思多沟设计断面多年平均地表径流量分别为387.5万、532.4万、781.2万m~3,多年平均地下水资源量分别为186.8万、256.6万、376.5万m~3,地下水可开采量分别为1 136、733、2 858 m~3/d。     

基于数字滤波和LOADEST模型的思茅河基流氮磷输出通量估算

为定量解析云贵高原地区河流基流的氮磷输出通量过程，采用最小滑动法、Chapman-Maxwell滤波法、Boughton-Chapman滤波法及递归数字滤波法对澜沧江三级支流思茅河进行了基流分割，基于LOADEST模型模拟了思茅河总径流及基流氮磷输出通量过程，估算了基流的氮磷输出贡献。研究结果表明：Boughton-Chapman滤波法对思茅河基流分割的适宜性较好，基流年均补给量约占思茅河总径流量的66%;基于LOADEST模型构建的思茅河总径流NH₃-N、TP输出通量模型方程判定系数R²分别为81.89%和72.67%,拟合效果较好，二者年均输出通量分别为567.58 t和25.75 t;基流NH₃-N、TP年均输出通量分别为391.57 t和18.87 t,对思茅河总径流氮磷输出通量的年均贡献率分别为69%和73%;在做好陆域氮磷削减的同时，更要充分考虑到对基流氮磷污染的精准防控。     

基于径流还原的桑干河生态基流及其盈缺分析研究

考虑到流域内水循环及降雨径流关系,通过对径流还原后,采用生态基流计算方法,确定桑干河生态基流量,进行桑干河生态基流分析。针对桑干河罗庄-固定桥、固定桥-册田水库逐年计算时,采取逐项还原法,逐项还原断面以上未实测到的水量,加上断面实测径流,还原为断面天然径流量。采用Tennant法计算桑干河生态基流量,并与最小月平均流量法的计算结果进行对比。Tennant法生态基流量多年平均计算值介于25%和50%频率年的计算结果,符合实际情况。通过对桑干河灌区引水与河道实测径流变化对比,发现其引水对河道生态基流起到了制约作用,需要采取措施来解决生态基流的缺水问题。     

舟山群岛地下水资源量及地下水水质评价

《全国水资源综合规划》大纲细则规定本次地下水资源量评价南方山丘区统一采用斜割法,但在海岛地下水资源评价中存在局限性,舟山群岛唯一的水文站长春岭水文站集水面积小,基流切割浅、基径比代表性差,不能直接采用斜割法。另辟蹊径进行地下水资源量评价并进行地下水质评价。     

高密度老城区海绵城市径流控制研究

针对老城区海绵城市建设缺乏专项治理措施的现状,为了解决老城区海绵城市建设的内涝问题并实现径流控制,基于"老城区以问题为导向,以点带面"的基本思想,同时考虑高密度老城区"人口密度大,改造难度大和遗留问题多"等特点,海绵城市建设需要因地制宜,采取合理有效的技术方案实现对老城区的径流控制。以国家首批海绵城市建设试点城市萍乡试点区中的典型老城区西门内涝区为例,提出针对高密度老城区海绵城市建设的径流控制方案,主要包括源头地表绿色设施的减量控制以及末端地下调蓄设施的二次控制。总结了地表绿色设施组合的技术思路,介绍了地下调蓄设施的计算方法、布设以及抗浮设计等。结果表明:高密度老城区径流控制不能单靠绿色设施进行源头控制,也需要地下调蓄设施进行末端治理,其中单靠绿色设施实现了55.7%的径流控制率,加上地下调蓄设施后完成了75%的径流控制目标。该方案为类似老城区径流控制提供了可借鉴、可复制的成功经验,对老城区海绵城市建设径流控制具有重要的参考意义与实用价值。     

基于HydroInfo的海绵城市建设效果分析——以天水市为例

合理设定海绵城市建设措施及规模是海绵城市科学规划设计的关键。径流总量控制作为海绵城市的刚性指标,是衡量海绵城市建设效果的关键标尺之一。以分析海绵城市建设预期效果为目标,以天水市为例,采用HydroInfo多维耦合降雨径流模型,将研究区剖分为10 902个三角形网格、5 748个计算节点,采用MUSCL途径提高离散精度,对海绵城市建设的径流总量控制进行定量计算和验证。结果表明:在设计降雨条件下,研究区域现状外排比例为81.2%,增设14%绿地和25%蓄水设施后,下渗、蓄水、外排比例分别为64.9%、20.1%、15%,可以实现渗蓄比例高于85%的径流总量控制目标;在20年一遇暴雨情景下,海绵城市建设后外排系数为43.9%,蓄存比例为12.8%,下渗比例可达30.5%,蓄滞水量由14.14万m~3增加到118.69万m~3;该海绵城市建设方案有效提升了研究区渗、滞、蓄水能力,降低了城市排水压力和内涝风险。研究成果为海绵城市规划和建设提供了实用方法。     

厦门海绵化改造区入渗性能测定及特征

为探究厦门海绵城市改造完成区的入渗性能,利用Guelph入渗仪法测量了两条海绵道路及一个海绵小区的土壤饱和导水率,对比分析了5 cm单水头、10 cm单水头、单水头均值及双水头法所测得土壤饱和导水率的差异,并与传统城市建设区进行了对比分析。结果表明:设有生态多孔纤维棉的新顺路绿化带入渗性能最好,采用一般转输型植草沟的新景路绿化带次之,而设有隔水顶板、地下为停车场的洋塘居住区B13绿地入渗性最差。不同测量方法的结果对比显示,5 cm单水头法计算所得的土壤饱和导水率标准差最小,双水头法的土壤饱和导水率标准差最大;在厦门进行土壤入渗试验时,推荐采用5 cm单水头法计算土壤饱和导水率。     

清河干流生态基流计算分析

根据清河干流八棵树水文站、开原水文站1988-2009年径流量资料,选取Tennant法、90%保证率最枯月平均流量法、NGPRP法等5种水文学方法对清河干流生态基流进行了计算,通过对各水文学方法计算结果的对比分析,发现Tennant法更适合用于清河干流生态基流的计算。根据不同水平年清河干流生态基流Tennant法的计算结果,并与清河干流实际径流进行对比分析,表明随着不同水平年降雨量的减少,清河干流生态需水的满足程度逐渐减小。     

萍乡市海绵城市试点建设效果评价

基于萍乡市海绵城市试点建设实践,从年径流总量控制率、径流污染削减率、水安全保障三个方面对萍乡市的海绵城市试点建设进行了评估。结果表明：在萍乡市实施的32.98km2海绵城市建设试点范围内,试点区域年径流总量控制率达到76%,径流污染削减率达到海绵城市建设要求,84个积水点基本消除,试点建设效果显著,相关成功经验可为当前系统化全域推进海绵城市建设示范工作提供参考。     

萍乡市西门片区海绵城市建设水文响应与成本效益分析

海绵城市是当前国家大力推行的城市水问题综合治理理念,目前已从三年试点期转入大规模建设阶段。针对当前海绵城市建设的效果评价问题,为了对海绵城市建设成效进行综合评估,以萍乡市西门片区为例开展了研究。基于SWMM构建了西门片区城市水文模型,将原始情景和海绵情景进行对比,分析海绵城市建设的水文响应和成本效益。结果表明:对于设计面积下的组合海绵措施情景,在2～100a一遇的设计暴雨情景下,西门片区径流峰值减控率为18.34%～14.93%,径流总量减控率为17.91%～14.90%,海绵措施的径流减控率随着设计暴雨重现期的增加而减小。不同海绵措施的"经济-有效性"均随着设计暴雨重现期的增加而减小,其中,下沉式绿地的成本效益值在各不同设计暴雨情景下均最高。研究成果对于丰水地区海绵城市绿色基础设施建设具有参考价值。     

大峪河年径流量的灰色拓扑预测与趋势分析

根据灰色拓扑预测方法,利用大峪站1955—1999年径流资料进行参数率定,建立GM(1,1)拓扑预测模型群,并利用2000—2006年径流资料对模型群进行检验。检验结果中,除2006年的相对误差(40.3%)较大外,其余均较小,即模型群可用于径流预测。按此模型预测2007—2016年径流量,采用滑动平均法和Mann-Kendall秩相关检验法对原始径流序列(1955—2006年,序列1)和加入预测值的径流序列(1955—2016年,序列2)进行趋势检验。结果表明:序列1存在下降趋势,但不显著,序列2同样有不明显的下降趋势,但比序列1下降趋势显著,因此大峪河年径流时间序列总体呈下降趋势。     

基于海绵城市理论的地下水库工程设计

为构建以城市水系统为核心的海绵城市系统治理工程,在总结当前海绵城市建设存在的问题基础上,提出了应用地下水库系统工程作为城市海绵体的海绵城市建设思路。基于海绵城市理论建立了以7大系统为配套工程、囊括“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施的地下水库系统工程整体架构,得出了以地下水库工程为主导的海绵城市水循环路径,成功构建了以城市水系统为核心的海绵城市系统治理工程,对增强城市防洪涝能力、高效利用水资源、修复城市水生态环境具有显著效益。本地下水库系统工程设计为海绵城市建设提供了切实可行的水工程技术支撑和行之有效的良性水循环保障体系。     

吐鲁番及周边地区气候及径流演变特征分析

采用吐鲁番及周边地区6个典型气象站和煤窑沟、阿拉沟2个流域水文站的1960-2012年实测数据,运用Mann-Kendall非参数秩次检验法和Pettitt变点检验法,分析了该地区的气候变化和径流变化趋势。结果表明:1960-2012年,吐鲁番及周边地区的年降水量呈一定的上升趋势,但不显著,平均气温也呈上升趋势,而日照时数和平均相对湿度呈下降趋势;阿拉沟出山径流量呈明显上升趋势,而煤窑沟出山径流量上升趋势不明显;降水量、平均气温、平均相对湿度均与径流量呈正相关关系,而日照时数与径流量呈负相关关系。     

1956-2016年沣河径流量变化特征分析

以沣河流域内秦渡镇水文站1956-2016年实测径流数据为基础,分析年内变化特征;用M-K方法对沣河年际、丰水期、枯水期3个时期的径流量进行了突变分析,再用滑动t检验突变点的可信度。结果表明:沣河年径流量在1956-2016年中整体呈减少趋势,减少率为175.71×10~4m~3/a;径流年内分配在20世纪70、80年代较为集中,主要在7-9月,全年占比达43.87%,2006年以后年内分配较为均匀;沣河年径流量在1982年发生突变;丰水期在1977和1985年各发生1次突变,其中1977年的丰水期径流量全年占比从15.2%增加至64.4%;枯水期在2001年发生1次突变。研究结果可以为沣东、沣西新城的防洪和海绵城市建设以及陕西省斗门水库的正常运行提供参考。