基于LMDI和STIRPAT模型的区域用水影响因素定量分析研究

区域用水影响因素分析对落实最严格水资源管理制度、实现节水型社会建设具有重要意义。为定量表征区域用水变化和影响因素之间的关系,通过LMDI因素分解识别人口规模、经济发展水平、节水技术水平对用水变化的影响程度,采用STIRPAT模型解析用水总量对人口规模、经济发展水平、节水技术水平变化的变动响应关系,以榆林市2000—2017年用水及影响因素变化为例开展了实证研究。结果显示:人口规模和经济发展水平对用水增长起到正向促进作用,节水技术水平起到负向抑制作用。人口规模、经济发展水平、节水技术水平效应依次为8 163.124万m~3、144 238.924万m~3、-126 161.049万m~3;人口规模、经济发展水平、节水技术水平每变化1%,用水将分别变化1.208%、0.061%和0.037%;经济发展水平和节水技术水平是用水变化的主要影响因素,但用水对人口规模变化敏感程度最高。最后,结合榆林市水资源特点提出针对性措施和建议,以期为榆林市水资源规划与管理提供参考。     

上覆水磷浓度对沉积物孔隙水中磷垂向分布的影响

为探究上覆水磷浓度对沉积物孔隙水中磷垂向分布的影响,通过室内实验,利用薄膜扩散平衡技术(DET)对孔隙水中磷浓度进行测量,分析孔隙水磷浓度的垂向变化规律,并揭示平衡时上覆水磷浓度与孔隙水磷浓度以及上覆水-沉积物界面孔隙水磷浓度的关系。结果表明:上覆水磷浓度越高,则沉积物孔隙水中磷垂向分布达到平衡所需的时间越长,相同垂向位置处孔隙水磷浓度及其浓度梯度越大;孔隙水磷浓度及其浓度梯度随深度增加而降低,表层沉积物孔隙水中磷的扩散作用最强,下层沉积物孔隙水磷浓度受上覆水磷浓度变化影响较小;吸附平衡后,沉积物孔隙水磷浓度和上覆水-沉积物界面孔隙水磷浓度均与上覆水磷浓度呈幂函数关系,而留存在沉积物孔隙水中的磷浓度仅占2.26%～3.80%,上覆水中减少的磷大部分被沉积物吸附。     

怒江流域云南区段降雨时空变化分析

利用怒江流域云南区段及其毗邻地区77个站点1980~2009年雨量资料,以及怒江干流道街坝站1957~2015年和南汀河支流姑老河站1960~2015年降雨、径流资料,研究该流域降雨区域分异特征及变化趋势。结果表明:怒江流域云南区段多年平均面雨量达1 336.7 mm,远大于全省平均降雨量;怒江干流云南区段上游贡山地区和下游支流苏帕河流域,以及支流南汀河流域下游多年平均降雨量达1 500 mm以上,而干流的中游怒江坝干热河谷不足1 000 mm,降水空间分布格局与西南季风强弱及纵向岭谷地形密切相关;怒江流域云南区段降水量呈下降趋势,与怒江上游西藏区域相反,支流南汀河流域面雨量减少速率(56 mm/10 a)大于怒江干流云南区段(29 mm/10 a);怒江流域云南区段夏季降水占全年降水量的51%,怒江干流云南区段与支流南汀河流域降水量差异主要表现在夏季;怒江流域云南区段春季降水量呈增加趋势,夏季、秋季和冬季降水量呈减少趋势;怒江干流道街坝站、支流南汀河姑老河站降雨量长周期分别为36 a和33 a左右,从降雨变化长周期来看,2002年以来的少水期将持续到2018~2020年。怒江干流云南区段降水量变化的Hurst指数值为0.69,表明其未来趋势与过去一致,仍将延续降水量减少的变化趋势。     

HBV模型在逊毕拉河流域的适用性研究

流域水文模型是水资源评价和管理的重要工具之一,以我国北方的逊毕拉河流域为研究对象,评估了HBV模型在不同资料条件下的区域适用性。结果表明:HBV模型对逊毕拉河流域模拟效果总体较好,Nash系数多在0.6以上;雨量资料的质量对水文模拟效果具有较大的影响,在雨量资料较为充分的条件下模拟效果更好,Nash效率系数超过0.8(吴家堡站);HBV可以较好地适用于资料较好的我国北方寒冷地区进行环境变化影响评估等方面的研究。     

1959-2018年山东省降水时空分布特征与洪旱演变规律

基于山东省1959-2018年地面气象观测站逐日降水资料,应用反距离权重插值、Z指数、Mann-Kendall检验及小波分析等研究方法,探讨近60年来山东省降水的时空分布特征及洪旱演变规律。结果表明：空间分布上,降水量存在显著的地区差异,呈现东部多西部少且山区多于平原的空间分布格局。时间分布上,多年平均降水量呈现下降的变化趋势,东部沿海地区下降速率比西北内陆地区快。山东省的洪旱灾害具有年代际变化特征,20世纪70年代前,涝灾频繁,80年代到21世纪初旱灾频繁,21世纪后,主要发生偏涝,洪旱灾害地区间差异明显。研究结果对该省防灾减灾及区域经济发展具有重要意义。     

高堆石坝面膜防渗体非散粒体垫层工程特性试验——高面膜堆石坝关键技术（五）

针对传统土工膜垫层材料不能满足深覆盖层上高堆石坝面膜防渗体稳定性及适应变形要求的问题,采用室内渗透系数、抗压、抗弯折、直剪及结构模型试验等方法对一种新型多孔垫层材料——聚合物透水混凝土的透水性能、基本力学特性、界面抗剪强度及适应坝体变形能力等工程特性进行了一系列试验研究,并与传统无砂混凝土垫层材料的工程特性进行了对比试验与分析。试验结果表明,聚合物透水混凝土在具有较高强度和透水性的同时,还具有较低的弹性模量和显著的韧性特征,相对无砂混凝土具有更强的适应坝体变形能力,更适合用作深覆盖层上高堆石坝面膜防渗体垫层。     

区域层面河湖功能区划研究——以太湖流域为例

河湖功能区划是加强流域管理的一项新举措.对于自然属性和社会经济属性较为均一的区域,河流功能难以按其沿河道的空间分异性进行划分.基于这一特点,提出了区域层面河湖功能区划的概念,建立了由因素层、区划层和功能层构成的区域层面河湖功能区划体系,并提出了区划的方法和程序.进行了太湖流域区域层面河湖功能区划实践,将该区域共划分为3类13个河湖功能区,给出了每一区的功能定位和管理措施.结果表明,区域层面河湖功能区划的概念与方法合理可行,为平原河网区的河湖管理提供了一个新途径.     

参数线性化率定方法在HBV-IWS 模型中的应用

针对误差平方和最小为目标函数率定非线性函数参数会增加不相关的局部优值等问题,提出了参数线性化率定方法,并将其应用于HBV-IWS模型的日模拟和次洪参数优选中。首先通过日模拟理想模型的实例分析,发现参数均能收敛到真值,验证了该方法的可行性;然后对东张水库13年的实测日资料和18场洪水进行应用验证,结果表明,参数线性化率定方法在实际应用中是可行的、合理的,且寻找参数优值的速度较快;同时利用该方法率定敏感性参数,减少了率定所有参数带来的麻烦,提高了参数率定的效率,具有良好的应用前景。     

河流功能评价指标体系及应用

根据河流功能的内涵和河流本身的自然特征,考虑到河流的自然功能、生态环境功能和社会服务功能,借鉴国内外对于河流功能评价的相关研究,构建了包含18个指标的河流功能评价指标体系,提出了河流功能的评价标准。以柏条河为例对建立的评价指标、评价标准和评价方法进行了验证应用,评价结论符合柏条河流域的实际情况。     

基于加卸载响应比理论的大坝台风作用效应计算方法

台风对大坝的作用包括台风引起的强降雨对大坝的影响、台风引起的库水位波动(波浪)对大坝的影响以及台风风荷载对大坝的影响等。基于加卸载响应比理论,通过对台风作用下的大坝效应增强和维持判据进行深入研究,提出了库水位加卸载响应比和波浪加卸载响应比的计算方法,给出了台风作用下大坝效应增强与维持判据的评判准则。利用上述方法和评价准则,对受2010年10号台风"莫兰蒂"影响的东坞水库进行分析,结果表明,东坞水库大坝受台风影响不大,大坝处于稳定状态。将加卸载响应比理论引入到水利工程领域,是对加卸载响应比理论的应用范围的拓展,也是研究台风作用下大坝稳定性的新思路。