塔里木河流域水量调度决策支持系统

塔里木河流域地处西部干旱区,气候极端干旱,降雨稀少,蒸发强烈,水资源相对贫乏,生态环境脆弱.尤其是源流区用水增加致使干流来水量逐年减少,干流下游河道断流,尾闾台特玛湖干涸,具有战略意义的绿色走廊濒临消失,必须加强流域水量统一调度.现介绍了塔里木河流域水量统一调度决策支持系统,该系统具有来水预报、需水预测、调度方案编制和调度总结等功能.该系统从流域社会经济─水资源系统和河道来水─引水两个方面优化调度流域水资源,建立的水量调控模型框架和水量调度模型,能够适用于大型流域多水源、多用户复杂条件下的水量调度,具有可操作性和普适性强的特点.     

冰岛Laugaland地热田热储回灌中水化学动态特征

水化学动态观测是地热田动态监测工作中一个重要组成部分。在热储回灌过程中,通过地热田水化学动态观测,能够及时发现和预见不利问题的发生。冰岛Laugaland地热田的示踪试验分析结果表明,开采井与回灌井之间水力联系密切。根据开采井的水化学动态资料,可以发现开采井中呈现明显的回灌水与“亲水”的混合迹象。基于水化学浓度质量平衡的计算结果表明,开采井中回灌水的平均回采率约为88.5%。     

河渠与地下水相互转化耦合模型研究进展

河渠与地下水存在着复杂的水量与水质上的相互转化关系,数值模拟方法是定量研究二者相互转化的常用方法之一.现对河渠与地下水的相互关系进行综述,建立了一维明渠流和三维非稳定地下水耦合控制方程.分析了国外典型数值模拟软件在模拟河渠与地下水相互转化的特点.以BRANCH与MODFLOW耦合模型为例,对建模的数学原理及模型计算等进行了阐述,并结合该模型在美国佛罗里达州南部地区的应用对模型具体的运行进行了讨论.最后指出了耦合模型存在的不足及发展趋势.     

地下水地理信息系统设计与实现

针对GIS在地下水资源管理中缺乏专业模型支持的缺陷，研究开发了地下水地理信息系统(Groundwater Geographical Information System，简称GGIS)。利用Delphi、MapObjects和OpenGL技术，实现了地下水模型与GIS组件的完全集成。GGIS具有集数据管理、可视化、建模、绘制钻孔柱状和水位剖面图、生成有限元网格等功能。开发的系统在建模、模型输入输出等方面变得更方便。实践证明，将GIS与地下水模型完全集成，极大地提高了地下水建模效率。     

国外大型调水工程渠道运行控制综述

与常规的以经验为主的运行方式相比，考虑了水动力学影响、以多渠池串联的整个渠道系统为研究对象的渠道运行控制在增加调水工程的安全性、降低运行成本、提高输水效率等方面能取得更佳的效果。国外关于调水工程渠道控制的研究起步较早，基于非线性偏微分圣维南方程组发展了多种离散化、线性化等简化方法，建立了相应的控制模型，并从不同角度确定了其控制方法以及控制算法。参考已有的研究思路和方法，总结国外渠道运行控制的成果，对我国南水北调工程的运行控制有着重要的借鉴意义。     

黄河流域多沙粗沙区植被覆盖变化与减水减沙效益分析

通过遥感手段和数字流域模型,研究了黄河流域多沙粗沙区近10来年的植被覆盖变化及其减水减沙效益。研究表明,多沙粗沙区90年代末期与80年代末期相比,植被覆盖度增加区域大约占50%,植被覆盖度没变化区域约占48%。植被覆盖度的变化导致了流域水沙条件的变化,90年代末期植被覆盖条件下,植被措施的减水减沙百分比不高;不同的降雨过程,植被措施的减水减沙效益有一定的差别;从不同降雨过程多年平均看,近10来年植被措施年均减水2.63亿m3,减沙1.13亿t,减水减沙比为2.75,即减1亿t沙的同时减水2.75亿m3,减水百分比为7.61,减沙百分比为10.56,减沙效益大于减水效益。     

大型调水工程干渠输水的水力优化分配

如何合理地将可利用的总水头分配到输水明渠各渠段，是大型调水工程设计的一个重要问题。通过理论分析与数值计算以及对各渠段水头分配的影响因素及敏感性进行分析，提出了水头水力最优分配的原理与方法。该水头分配方法能使南水北调中线干渠的水流速度保持平稳，同时全线输水总水功率损耗最小。     

渭河流域降水时空变化与干旱特征分析

以渭河流域14个典型气象站降水资料为基础,应用Mann-Kendall趋势检验法、频率分析法、差积曲线法以及游程分析法对研究区的降水变化规律及少水概率特征进行了研究。结果显示:40多年来渭河流域降水量呈明显减少趋势,以春、秋两季最为明显,这增加了区域发生干旱的可能性;流域降水过程呈丰枯交替的周期性现象,连丰或连枯较易发生,且存在干旱与洪涝并发现象;连枯年的概率比连丰年概率大,且少水期常持续2~3a,引发的干旱强度较大;1991年以后渭河流域干旱事件的频率、强度和烈度均有增加趋势,未来渭河流域的农业发展与水安全将面临更大的威胁,必须予以高度关注。     

基于SMOS数据的三江源土壤水分时空变化

基于SMOS卫星和GNSS-MET地面土壤水分监测数据,采用皮尔逊相关、滑动平均、反距离权重法等方法,评估SMOS土壤水分数据在三江源地区的适用性,分析土壤水分的变化特征及其影响因素。结果表明:(1)SMOS土壤水分数据能反应研究区(4月-10月)基本规律,其值略低于地面实测值;(2)SMOS卫星升轨土壤水分值大于降轨土壤水分值,6月-8月SMOS土壤水分值高于其它月份;土壤水分季节性差异明显,夏季显著高于春季;(3)三江源区土壤水分空间分布差异较大,空间格局明显,总体上澜沧江源区相对湿润,长江源区相对干旱。     

地基GPS的大气可降水量反演精度验证

地基全球定位系统(ground-based global positioning system, GPS)水汽探测是对探空的有效补充,利用青藏高原5个典型GPS和探空站点数据,基于姚宜斌模型分析GPS探测大气可降水量(precipitable water vapor, PWV)的精度及影响因素。结果表明:5个GPS站与临近探空站的探测精度相当,均方根误差在2～3 mm,反演结果可以用于分析代表区域的PWV;基于GPS反演PWV,零时刻(UTC0)探测精度优于十二时(UTC12)的值,冬季的探测精度优于夏季,可能受到地面温度和大气可降水量的影响。未来可以结合探空和GPS资料进行水汽反演,为青藏高原水汽条件和降水预报提供数据支撑。