黄河中游分布式水沙耦合模型研究

针对黄河中游多沙粗沙区的产流产沙特点,在建立逐网格汇流的水文模型的基础上,构建了逐网格汇沙的土壤侵蚀模型,通过水文模型和土壤侵蚀模型有机耦合,实现了泥沙的产生和汇集的分布式计算。由于模型采用逐网格汇流汇沙的方式进行模拟,使得考虑上方来水来沙对产输沙的影响成为可能。根据研究区的特点,模型在土壤侵蚀过程的模拟中,对重力侵蚀的模拟进行了尝试。经黄河中游小理河流域实测资料验证,模型具有一定的计算精度。     

离子交换水处理过程模拟研究

在研究离子交换反应平衡方程和二级反应动力学机理的基础上，建立了描述水处理过程中离子交换柱工作历程的数学模型，数学模型为二元一次偏微分方程组，采用Ｌａｐｌａｃｅ变换法求解。通过实验室内离子交换柱的工作实验，对数学模型进行了验证。利用数学模型，可以定量预测水处理过程中离子交换柱的工作历程，以及水处理程度与处理时间之间的关系。从而定量指导离子交换柱的单元操作。     

黄河下游河道蒸散发试验

对黄河滩地内沉积的粉沙质土壤的蒸发状况进行了实体模拟，取得了实测数据系列，分析了实测蒸发量和蒸发理论在物理机制上的一些差异，为进一步研究做了必要的准备；对计算数据与实测数据进行了比较，对水面蒸发和潜水蒸发的规律进行了总结和验证，同时为后期计算提供了必要参数。同时，取得了土壤含水量的逐日变化数据，为后期研究中运用一维非饱和土壤水运动原理进行蒸发条件下的土壤水通量计算提供了条件。     

黄河源区季节冻土最大冻结深度估算方法

鉴于黄河源区实测季节冻土最大冻结深度资料极其匮乏,基于1996~2008年黄河源区及其周边气象站点季节冻土数据,分析了季节冻土最大冻结深度与负积温的关系及时空变化规律,建立了最大冻结深度估算公式,对气温空间插值并由最大负积温和高程估算季节冻土最大冻结深度。结果表明,在季节冻土的迅速发展期,冻结下界深度与负积温呈线性相关;最大冻结深度和最大负积温相关性显著;最大负积温可反映季节冻土随时间的变化趋势;黄河源区仅阿尼玛卿山及其周边存在山地多年冻土,季节冻土最大冻结深度由西北向东南方向递减;气温较高年份中东部地区最大冻结深度明显变小,最大冻结深度小的地区对气候变暖更加敏感;1996~2007年间,最大冻结深度随时间推移呈减小趋势。     

五道沟地区实际蒸发变化趋势及影响因素分析

基于五道沟水文实验站1964~2011年观测资料,从该区实际蒸发量变化的影响因素着手,运用MannKendall非参数统计检验和SPSS软件系统分析了其与气温、降水量、风速、日照、相对湿度及潜在蒸发量的变化趋势与相关性,探讨了实际蒸发量在年际、季节与不同气候条件下的影响因素。结果表明,实际蒸发量与潜在蒸发量存在明显的正相关关系,当干旱指数R1.0时,气象要素共同影响实际蒸发量;当1.0R1.7时,实际蒸发量主要受风速、日照控制,其次受降水的影响;而当R1.7时,实际蒸发量主要受制于相对湿度、风速、日照的变化,与降水关系不大。     

基于属性区间识别理论的水资源可持续利用评价

对水资源可持续利用评价区间等级标准信息引入均化系数转化为标准的属性识别模型,根据等级属性值的变权系数实现指标的客观赋权获得各个评价样本的评价等级和评价分数.以黑龙江省14个地区为例进行计算,结果表明,与模糊识别和群决策识别结果相比,该模型可行有效,评价结果可靠.     

基于统计降尺度的黄河源区气象极值预测

针对全球气候变化对水文过程及极值事件的影响,在HadCM3的A2、B2情景下,应用统计降尺度模型(SDSM)预测了黄河源区未来气温、降雨和蒸发极值的变化趋势,并讨论了模拟效果。结果表明,模型对温度极值的捕捉效果不错,但降雨和蒸发略差,尤其是降水量、蒸发量较大的夏秋季。多数降水极值指标的变化趋势能成功模拟,而对量的捕捉能力是随指标变化的,黄河源区未来不同季节平均气温、蒸发的平均值、极值均呈增加趋势,最大持续干旱日显著减少,极端降雨强度在春秋季节大幅增加。这些变化将对高原寒区的水文及生态环境带来积极影响。     

洞庭湖蓄洪垸开闸蓄洪初步研究

1998年长江流域型大水后,洞庭湖部分蓄洪垸建成分洪闸,为湖区“控湖调洪”的蓄洪调度提供了有利条件;基于有限体积法(FVM)建立湖泊二维水力学计算模型,概化蓄洪区域,可以解决洪水来源复杂而蓄洪区个数多且分布广、边界条件各不相同、观测点不一致的空间变化问题。针对长江1996、1998、1999年等大洪水的情景模拟表明,以蓄洪垸开闸蓄洪达到控制外河外湖水位的目标是可以实现的。     

粒子群算法在小浪底水库补偿调度中的应用

将小浪底-花园口之间的河道洪水反算问题看成一个非线性优化问题,采用粒子群优化方法进行了求解.结果表明:所提出的河道洪水反算方法具有满意的计算精度,可以用于小浪底水库防洪补偿调度和调水调沙补偿调度计算.     

水资源开发利用评价的支持向量机模型

针对水资源开发利用多指标不相容、评价模型精度难以控制等问题,为提高评价等级的分辨率和模型的精度,根据标准评价指标和等级,随机模拟大样本数据,运用训练数据随机交叉和回归误差控制等方法选择模型参数,建立水资源开发利用程度综合评价的支持向量机的通用模型.并以西安地区水资源开发利用评价为例进行验证.结果表明,通用模型适用性强,与模糊评价相比较,评价结果更加客观可靠.