基于GRACE的京津冀地下水储量变化

基于2003—2019年GRACE陆地水储量变化数据和全球陆地水文模型（global land data assimilation system,GLDAS）数据反演京津冀地下水储量变化,运用时空分析方法对地下水等效水高变化进行时空演变特征分析。在空间变化上,整个京津冀地下水等效水高变化速率约为-51.77 mm/a,其中：北京市变化速率最低,约为-38.15 mm/a;天津市变化速率最高,约为-62.85 mm/a;河北省变化速率与区域平均变化水平相当,约为-52.42 mm/a。基于Sen Slope和Mann-Kendall非参数检验法分析得出西部、西南部和中部地区地下水等效水高下降[JP]趋势最明显,东北部下降趋势最小。在时间变化上,地下水等效水高变化具有一定的季节性规律：夏季变化速率最大,约为-75.99 mm/a;冬季变化速率最小,约为-37.24 mm/a;春秋两季的变化速率大致相同,分别为-52.34 mm/a和-48.21 mm/a。在影响因素分析中,人类活动是引起京津冀地区地下水等效水高变化的主要因素。研究结果可为科学掌握京津冀地下水储量时空变化规律提供数据支撑。     

河北雨洪模型在半干旱区的应用与研究

河北雨洪模型是一种兼具蓄满和超渗产流机制的概念性水文模型。为了探索河北雨洪模型在半干旱区的应用效果,并研究目标函数对模型模拟结果的影响,以黄河上游小流域为研究区,对研究区1994-2010年间的10场洪水过程进行模拟,并分别以峰值加权均方根误差、加权误差及效率系数为目标函数,研究了不同目标函数对模型模拟结果的影响。结果表明:河北雨洪模型对西北半干旱区的洪水过程模拟有良好的适用性;不同目标函数对模型模拟效果的影响各有侧重,但模拟结果都很接近,在实际问题中,应根据关注的重点恰当选取目标函数而避免一定的盲目性;选取峰值加权均方根误差作为目标函数时,模型对副峰的模拟效果较好。     

冲积河流推移质输沙最优河道形态影响因素理论分析

为从理论上确定水沙动力、阻力和边界条件对冲积河流推移质输沙最优河道形态和最小比降的影响,基于 水力半径分割方法将河床整体糙率划分为河岸糙率和河底糙率;采用河道形态自动调整变分方法,以等腰梯形为 河道过水断面,推导推移质输沙率与河道形态的关系,分析河岸与河底相对糙率、河岸坡角、流量、输沙率、中值 粒径和河底糙率对最优河道形态和最小比降的影响。结果表明：最优河道形态和最小比降随河岸与河底相对糙 率的增大而减小,随河岸坡角的增大而增大。流量或者河底糙率的增加将使最小比降减小,同时造成最优河道形 态趋向窄深。输沙率或者中值粒径的增加将使最小比降增大,但两者对最优河道形态演变的影响不同,输沙率增 大将使最优河道形态向宽浅发展,而中值粒径增加将使最优河道形态向窄深发展。     

济南主城区不透水地表分布分析及其水文效应

以济南市主城区范围为研究区,通过现场调研、遥感解译和划分标记的手段获取并探究其不透水地表分布。研究发现,济南市主城区范围内绿化率达到33.9%,不透水面积占比为65.3%。采用HIMS-SWMM模型进行小时尺度径流模拟,据此探究济南市主城区范围内各行政区不透水地表格局下其径流系数的变化情况。以2016年7-8月降雨作为输入,整个研究区共降水125.23mm,下渗量为36.33mm,产生的径流量为88.9mm,整个济南市主城区总体径流系数为0.71。各用地类型的不透水面占比与径流系数有较强的线性关系,其变化分为阈值型和渐变型。对于阈值型用地类型,可进行较为集中的绿化措施或LID措施;对于渐变型用地类型,可采用放缓的逐步绿化或LID措施,在集中改善阈值型用地类型的不透水面占比的同时,辅以较小范围的改善措施,以达到较为经济有效的防止内涝目的。     

雅鲁藏布江流域枯水期化学风化及 CO2 消耗

基于雅鲁藏布江流域枯水期干支流地表径流、泉水、地下水以及降水样品,对主要离子、pH、TDS和CO_2消耗进行分析,研究枯水期水化学特征及成因,并分析流域化学风化速率及CO_2消耗通量。结果表明:流域水体总体呈现弱碱性,地表径流TDS均值约为世界河流的2.3倍,和长江流域相似,但远低于黄河流域。岩石风化是地表径流离子来源的主要影响因素。碳酸盐风化、硅酸盐风化和蒸发盐风化分别占离子来源的46.3%、28.6%和21.3%,碳酸盐风化速率和硅酸盐风化速率分别为1.43t/(km~2·a)和1.11t/(km~2·a),对应的CO_2消耗速率为0.80×10~5mol/(km~2·a)和0.55×10~5 mol/(km~2·a),枯水期化学风化速率和CO_2消耗速率较小。     

考虑禁锢空气影响的层状土壤Green-Ampt入渗模型及试验验证

为考虑土壤孔隙中禁锢空气对入渗水流的阻滞作用,引入饱和度系数Sa（Sa小于1）来量化湿润区的饱和程度,建立了改进的层状土壤Green-Ampt入渗模型（MGAM）,并提出了由土壤物理特性参数估算Sa的计算公式。为检验MGAM的适用性,分别在室内长土柱和田间进行层状土壤的积水入渗试验,并采用MGAM、传统的Green-A...     

基于Web的统计电子地图发布系统设计

为解决传统桌面统计电子地图向网络统计电子地图的转换问题,提出一种基于Web的统计电子地图发布系统设计方案,对其系统框架和主要功能模块的实现原理进行了介绍。根据该设计方案开发了基于Web的统计电子地图发布系统,并对2005年出版的中国人口、环境与可持续发展电子地图集进行了网络发布实验。该实验系统在国家统计局相关部门进行安装调试,取得较好的效果,实现了传统桌面统计电子地图向网络统计电子地图的快速、平滑转换。     

公共生活用水特性研究——以北京市科研行业为例

以北京市科研行业为切入点,采用社会调查结合计量分析的研究思路尝试探讨公共生活用水特性,研究其用水结构的复杂性、日常运行的无序性和用水影响因素的显著性。发现科研行业用水包括办公楼、食堂、供冷供暖、绿化等办公用水和各类实验用水。分析了科研行业用水日常运行中在基础设施和用水管理方面的低效。选择表征规模的建筑面积变量、由人工赋值得到的定量管理水平变量以及简单反映科研单位类别的实验哑变量建立科研行业用水影响因素计量模型,发现三者均显著影响科研行业用水量。该结果预示着规模、管理水平、特定用水结构可能是公共生活用水的主要影响因素。     

雪冰中黑碳的研究进展

黑碳气溶胶是大气气溶胶的一种重要成分,沉降在雪冰中可减小雪冰表面的反照率,影响雪冰的融化过程,导致全球和区域气候变化。黑碳气溶胶沉降在雪冰中产生的辐射强迫效应值得关注。中国是黑碳气溶胶排放大国,雪冰黑碳的问题值得关注。现简要介绍雪冰中黑碳研究的意义,着重综述雪冰中黑碳的来源,历史环境记录,现有的计算雪冰中黑碳对反照率影响的方法以及其辐射强迫效应的研究。对未来雪冰中黑碳的研究进行了展望,提出3点今后需加强研究的内容。     

基于多Agent的煤矿井下矿工逃生模型研究

为帮助矿工在复杂的井下环境和突发事故中准确选择逃生路线,建立了基于多Agent的煤矿井下矿工逃生模型(UCMEM)。通过分析井下人员在灾害中的生理和心理情况,提取出了井下人员的行为规则。依据这些行为规则,利用RePast建模仿真软件模拟矿工在事故发生时的逃生行为,随机生成了逃生路线。结果表明:在井下发生灾害时,利用模型生成的逃生路线进行逃生能够有效降低死亡率;模型针对灾害发生的不同地点,可生成不同的逃生路线,并帮助Agent安全逃生。