济宁市用水结构分析及预测

为了解中国北方地区的用水结构,选取济宁市为典型城市,根据2005~2014年济宁市的用水数据,运用信息熵、洛伦茨曲线和基尼系数的方法分析了济宁市用水结构变化,并利用GM(1,1)灰色模型预测了2015~2024年济宁市用水结构未来的发展趋势。结果表明,2005~2008年总用水量年均增长5%,2009~2014年总用水量年均减少2.58%,其中,农业用水所占比例最大,约为79.95%;2005~2014年济宁市用水结构的信息熵由0.643 4 nat增长到0.727 6 nat,均衡性和稳定性不断提高;按用水类型的空间分布差异性,由小到大依次为农业、生活、工业、生态;2015~2024年的预测结果与现状相似,即用水结构朝着均衡、稳定的方向发展,空间分布的差异性逐渐缩小,但仍需进一步优化。     

稀疏数据插值问题的回归克里格方法

针对稀疏数据的插值问题,基于克里格方法提出了一套应用于数据量少、插值空间广泛的回归克里格方法.研究结果表明,该方法可有效解决稀疏数据无法给出合理理论变异函数的问题,且插值结果与基于最小二乘法的简单克里格相比平稳性更好.回归克里格方法应依据具体问题选择变量,以满足强相关为首要条件,过多增加相关变量往往不能取得很好的插值效果.     

三江平原典型区地下水流场变化及主要影响因素分析

为了进一步探明三江平原地下水流场变化及主要原因,本文以三江平原典型区为研究区,分析了2001—2019年地下水流场变化情况,基于地下水位变化空间差异,采用交叉小波分析、皮尔逊相关分析和灰色关联度分析等方法,定量研究了降水及地下水开采对不同区域地下水位的影响程度。结果表明：研究区2001—2019年间地下水大体流向未发生明显变化,但地下水位呈现整体下降趋势,下降区域面积为1.86万km~2,占整个研究区的83.97%,地下水位的整体下降与水田面积迅速扩张有关。水位上升区地下水位与降水在年周期上存在显著共振关系,二者皮尔逊相关系数为0.485,而水位与地下水开采间不存在稳定的周期性相关,相关性较差;中东部水位明显下降区地下水位与降水之间不存在稳定的周期性相关,相关性较差,而水位与地下水开采在年周期上存在显著共振关系,二者皮尔逊相关系数为-0.409。研究区中部地下水位大幅下降区域水位受地下水开采影响程度明显大于受降水影响,灌区内地下水位小幅下降区域水位受地下水开采影响程度略大于受降水影响。本研究对于深入探究区域地下水资源变化和指导该地区地下水资源合理开发利用具有重要意义。     

点云密度对水下抛石效果评价的不确定性研究

水下抛石为隐蔽工程,其抛石效果评价是工程项目验收的重要部分,对工程质量评价有重要意义。为此,以张家港市老海坝河段整治工程的抛石护岸工程区为研究区,通过多波束测深技术获取代表区域不同点云密度下的抛石增厚值,再分析不同点云密度对抛石效果的影响。结果表明：点云密度对抛石增厚值的效果评价影响较大,且不同点云密度下评价结果的误差呈正态分布。基于测量不确定理论给出了不同点云密度、不同置信概率下的评价结果置信范围,可为水下抛石效果评价方法的制定和选取合适的点云密度提供依据。     

2000—2020年中国地下水开采时空演变特征EI北大核心CSCD

采用Mann-Kendall趋势检验法、重心模型和标准差椭圆法研究了2000—2020年我国地下水开采时间变化特征、空间分布特征和重心迁移过程。结果表明:2000—2020年我国地下水开采量呈现波动性减少趋势,年均递减率为0.83%;华北地区在严格的地下水开采管理、地下水超采综合治理和南水北调工程共同作用下,地下水开采量得以压减,东北地区和西北地区由于黑龙江、新疆农业经济发展,地下水开采量明显增加;我国地下水开采重心主要分布在河北、山西和内蒙古交界处,有向西北方向偏移的趋势,地下水开采空间分布格局由东北—西南方向逐渐偏转为东—西方向,方向性趋势也更为明显。     

五种基流分割方法在长江螺山站的应用对比研究

基流是枯水期河川径流的主要来源,稳定可靠的基流分割方法对基流研究具有重要作用。基于螺山站1965-2012年逐日流量资料,采用基流指数法、HYSEP法(固定步长法、滑动步长法、局部最小值法)和数字滤波法3类(5种)基流分割方法进行基流分割。研究结果表明:5种方法所得年基流指数相差不大,但年内基流过程差别显著。BFI法和局部最小值法计算结果较为合理,对不同年份BFI值年际变化有较好的辨识度,是长江中游干流区较为适宜的基流分割手段。     

近40年可鲁克湖-托素湖面积变化及影响因素分析

以位于青海省德令哈市境内的可鲁克湖-托素湖为研究对象,利用美国地质调查局自1973年-2013年的多年遥感影像,运用目视解译和改进的归一化差异水体指数方法提取可鲁克湖和托素湖的面积值,分析其变化特征,结合德令哈市的降水、气温、蒸发、径流、农业灌溉耗水资料,对影响湖泊面积变化的因素进行初步探讨。结果表明,可鲁克湖的面积大致保持不变,托素湖的面积自1973年以来呈现先减小又增大的趋势,降水量呈增加趋势,可以认为湖泊面积变化受降水的影响较小,可鲁克湖的面积主要受蒸发、气温和上游巴音河径流量的影响,但其影响存在明显的滞后性。上游农业耗水量是间接影响托素湖面积变化的主要因素,气温的变化通过影响蒸发量和上游冰雪融水间接影响托素湖的面积。     

落水洞对裂隙-管道介质泉流量衰减过程影响的试验研究

岩溶裂隙-管道是我国西南地区的主要地下储水空间和导水通道,落水洞是岩溶地区临时性吸收地表水流的重要过水通道,在西南地区分布密集。开展落水洞大小对裂隙-管道介质中泉流量过程影响的研究,对指导岩溶水可持续开发利用和推动岩溶水研究具有深刻意义。文章研究了落水洞对泉流量衰减过程的影响,利用自制的裂隙-管道物理模型,模拟落水洞不同断面尺寸、填充程度下的泉流量衰减过程,由衰减曲线探求衰减系数受不同因子的敏感程度。试验表明:泉流量衰减过程可分为三个亚动态,大致符合指数型衰减。其中,第一亚动态的衰减系数受落水洞断面尺寸影响较大,落水洞断面尺寸越小,衰减系数越大;落水洞的填充程度越高,衰减系数越大。     

落水洞对裂隙-管道介质排水过程的影响

利用自行研制的裂隙-管道介质物理模型进行多组试验,探究落水洞对介质排水过程的影响。对裂隙-管道介质按照介质空隙结构特点进行分区,引入反映介质排水过程中水体排泄快慢的单位时间排水量,进而得到对应不同介质分区和介质整体的四个单位时间排水量。利用单位时间排水量分析九种落水洞横截面积对裂隙-管道介质排水过程的影响。结果表明:落水洞横截面积的增大对裂隙-管道介质结构的影响为增大其储水空间和导水空间;落水洞横截面积的增大会加快裂隙-管道介质的排水过程,排水过程对落水洞横截面积增大的响应在横截面积的增大量达到某一阈值后才会发生,该阈值和介质空隙结构有关;排水过程的三个不同阶段的阈值不同,末期的阈值小于初期、中期的阈值。     

近40年三江平原典型区土地利用变化及其对地下水的影响

三江平原是我国重要的商品粮基地和粮食战略储备基地,地下水作为该地区的主要灌溉水源,其动态备受关注。选取三江平原典型区1980、1990、2000、2010及2018年五期遥感影像数据进行土地利用变化特征分析,探究土地利用类型变化对地下水位埋深的影响和城市化进程、耕地面积变化对流域水均衡状态的影响。结果表明:近40年来水田与城镇用地的面积和周长存在显著的分形特征,稳定性指数由强—弱—强,两种土地利用类型的重心在近40年内发生明显迁移且迁移方向主要为西南—东北—西南,其直接影响流域水均衡状态。土地利用类型的改变使得部分地区地下水补给恢复较慢,造成地下水位埋深不同程度地增大。城市化发展对大气降水入渗补给量影响相对较小,耕地面积变化对灌溉回归补给量影响显著。研究结果可为构建更准确的三江平原典型区地下水数值模型提供科学依据,为三江平原地下水的可持续开发利用提供理论参考。