大型灌区灌溉用水有效利用系数比较分析

从纵向和横向两个角度对比分析大型灌区节水改造对灌溉用水有效利用系数的影响。在横向上，跟踪和调研分析实施大型灌区续建配套和节水改造以来。6个典型大型灌区节水改造实施情况和灌溉用水有效利用系数变化情况，比较研究了灌溉用水有效利用系数提高的规律；在纵向上，以宁夏青铜峡灌区和卫宁灌区为例，详细分析了1991—2007年灌区灌溉用水有效利用系数变化过程，剖析了主要影响因素．最后提出了提高大型灌区灌溉用水有效利用系数的对策措施。     

MODCYCLE二元水循环模型关键技术研究

探讨了MODCYCLE二元水循环模型中关于农田水循环几个关键技术:灌溉水源分为河道、水库、浅/深层地下水取水及外调水5种;灌溉方式分为指定灌溉和动态灌溉;模拟地表积水过程能刻画干旱、半干旱及湿润地区;作物管理分为种植、收获、收获并终结、终结操作4种.与应用广泛的SWAT模型进行对比分析可知,MODCYCLE模型模拟过程...     

面向对象模块化的分布式水文模型MODCYCLE Ⅰ：模型原理与开发篇

MODCYCLE是一个定位于流域/区域长时间尺度水量平衡分析的分布式水文模型,具有较强的物理基础。该模型采用基于DEM的子流域划分对流域进行离散,并可针对土地利用和土壤的不均匀性进行下垫面细化,同时对人类活动影响下水循环过程的描述较为全面,可详细模拟大气水、土壤水、地表水和地下水之间复杂的"四水转化"过程。该模型具有以下特点:(1)基于C++语言以完全面向对象的方式(OOP)模块化开发,具有清晰的模型结构和灵活的功能扩展性;(2)基于数据库平台并采用ADO通用数据接口引擎,模型输入输出数据管理比较便利;(3)具有层次化水量平衡校验机制,既可为用户提供不同水循环子系统的水量平衡状况,又可辅助开发人员在模拟异常时定位错误发生的模块;(4)实现了并行计算,在多核计算机系统上运行可大幅提高计算速度。     

西辽河流域平原区地下水动态补给研究

基于分布式水循环模拟模型MODCYCLE,建立强人类活动影响下西辽河流域水循环模拟模型,量化西辽河平原地下水补给组成,分析地下水动态补给情况及年际、年内变化。分析结果表明：西辽河流域平原区地下水补给以降水入渗补给为主,与年降水量直接相关。随降水减少,降水入渗补给比重减少,河道入渗补给及灌溉回归补给比重增加。地下水补给的年内变化差异较大,且与年内降水分布直接相关。研究结果可为西辽河平原地下水资源可持续开发利用提供依据     

采煤沉陷区水系与集水区变化预测分析

煤炭开采导致地表沉陷,形成局部洼地,进而改变流经水系的结构及其汇水范围,对此进行预测非常必要,为此将现状年(2010年)的地形与规划年(2030年)的预测沉陷值进行叠加,形成规划年的预测地形,基于此地形利用ArcSWAT提取规划年的水系和集水区,并通过与现状年的水系和集水区进行对比,分析地表沉陷动态发展条件下沉陷区洼地对天然湖泊、水系和洼地集水区变化的影响。结果表明,地表大幅沉陷会造成河道逆流和断流、不同水系连通、集水区兼并等重大水文、地理格局变动。     

广义水资源合理配置研究(Ⅱ)——模型

广义水资源合理配置的目的是实现广义水资源在经济系统和生态系统中的合理分配，本文根据广义水资源合理配置的内涵、目标、研究框架、调控体系等，开发了广义水资源合理配置模型(WACM)，该模型由水资源合理配置、水循环模拟和水环境模拟模块组成。WACM模型通过采用层层嵌套、逐步细化的模拟机制，以及不同尺度模型之间分解和聚合的信息交互方式，实现区域水量-水环境-水循环过程的动态配置与模拟，保证广义水资源在经济社会和生态环境系统间分配的合理性。模型可实现全口径供需平衡分析，有效拓展了传统集总式配置模型的功效，并通过经济、生态、环境和水循环响应的合理性检验，可以及时反馈和调整广义水资源合理配置方案，保证广义水资源配置的合理性。     

入渗条件下地表积水问题的理论分析及应用

本文对渗流的数值模拟中遇到的边界积水问题进行了理论上的推导，进而在通用的二维渗流模型SWMS-2D中实现了该边界的处理，并通过典型算例和实际应用对程序的正确性和实用性进行了检验。研究结果表明积水边界条件在SWMS-2D中的实现是正确和有效的。     

污水灌溉系统中氮素转化运移的数值模拟分析

本文研究了不同类型氮素在二维饱和-非饱和土壤中运动及转化的数学模型,概化和简化了氮素集合体的划分,给出了氮素转化和运移的对流、弥散、硝化、反硝化、挥发、作物吸收、深层渗漏、固持和矿化等转化运移方式和控制方程。通过野外两个灌溉季节的污水灌溉试验,利用第一灌溉季节的试验数据进行参数求解,利用第二个灌溉季节的数据对该数值模型的实际应用进行检验。数值模拟的内容包括地下水位,排水中铵态氮、硝态氮的浓度变化三个部分,研究结果表明,模型正确可靠,预测结果可信,可用于实际污水灌溉的模拟分析。     

面向对象模块化的分布式水文模型MODCYCLE Ⅱ：模型应用篇

应用分布式水文模型MODCYCLE开展了天津市水循环模拟研究,对天津市1997—2004年期间的水量转化关系及人工参与下的流域水量平衡状况进行了分析,并从5个方面对模型进行了验证。模拟结果显示:天津市1997—2004年8年平均水资源总供给量为74.09亿m3,总耗用量为71.26亿m3,总排泄量为8.70亿m3,总蓄变量为-5.82亿m3,其供给项中降水量所占比例为74.2%。此外,上游来水和外调水也是天津市重要的可利用水资源;耗用项中陆面蒸发蒸腾量所占比例最大,达到76.8%;排泄项中97.3%的水量均流入渤海;土壤水、地表水和浅层地下水8年平均补排基本平衡,深层地下水由于缺乏补给量,一直处于超采状态。研究表明,MODCYCLE模型为刻画复杂的区域"自然-社会"二元水循环特性提供了一套有力的方法和工具。     

安全填埋场地下水环境影响评价情景优化设置

在安全填埋场的地下水环境影响评价中,污染途径、边界条件、控制方程等均存在不确定性。本文首先对这些造成环境影响评价结果不确定性的来源进行了定性识别。随后以某安全填埋场为例,采用多参数序列表达不确定性来源及程度,通过构建多套模拟情景,采用MODFLOW和MT3DMS进行数值模拟。计算结果表明:对以垂向运动为主的地下水系统,丰、平、枯等地下水流场对地下水中污染物的浓度增量、空间分布范围影响较小,地下水流场情景设置可简化,仅设丰、平两组;污染负荷是控制地下水污染物浓度的关键因素,其中地下水中有机物受污染范围由渗滤液负荷范围决定,且受污染物吸附-降解特性等反应项参数影响,渗滤液中重金属的影响范围由水力弥散度等弥散项参数决定。