白洋淀湿地入淀水量演变归因分析

以白洋淀水文数据为基础，采用敏感系数法，分析了气候变化、人工取用水及蒸渗过程改变对入淀水量变化的影响。在研究时段内，湿地入淀水量、流域降水量及潜在蒸散发量都呈下降趋势，其中入淀水量下降尤为明显。气候变化、人工取用水及蒸渗过程改变对入淀水量变化的影响分别为25.1%、57.53%和17.4%，而人类活动整体对入淀水量影响达到了74.9%，因此人类活动是入淀水量减少的主要原因。  

近55年珠江上游流域降水演变规律

采用线性回归、5年滑动平均、Mann-Kendall趋势检验及小波分析等方法,对珠江上游流域1954年-2008年降水序列进行研究分析。结果表明:近55年来,珠江上游流域年降水量总体呈不显著增加趋势;各季节降水均呈现无显著变化趋势;除1月降水增加显著外,其余各月均无明显趋势变化。流域各站点的年、季节降水趋势基本上也无显著变化。除年降水量在1963年发生了显著突变外,季节和大部分月降水均无显著突变发生。年和季节降水量的相位变化时间尺度大体一致,均存在多年尺度的变化特征。  

洞庭湖水位变化对水质影响分析

长江中下游江湖关系的剧烈演变引起了洞庭湖水位的相应变化,并带来了显著的生态环境效应。为了揭示洞庭湖水位变化与水质变化的内在联系和特征,根据洞庭湖区典型水文站1995年-2010年历史水位与水质观测资料,从年内季节和年际时间尺度上,对洞庭湖水位变动情况及其对水质的影响进行了分析。结果表明,所选的洞庭湖区的典型水文站15年来水位总体呈现下降的趋势;在年际变化上,水质指标TN、高锰酸盐指数随着水位的降低而升高;年内季节变化上,TN含量表现出枯水期>平水期>丰水期的特征,而TP含量表现出相反的特性,随着丰水期水位的升高而含量也相对升高。总体上,洞庭湖水位变化与水质状况表现出较强的相关性。  

近50年洞庭湖水位总体变化特征及成因分析

洞庭湖是长江中下游重要的吞吐型湖泊,由于地理位置和来水条件的特殊性,湖泊水位变动不仅受气候因素等自然条件的影响,同时受到长江和四水来水等的重要影响,特别是近50年来水利工程等人类活动影响加剧,洞庭湖水位变化呈现出新的变化特征和趋势。对近50年(1961年-2008年)洞庭湖水位的整体变化特征及年际和年内变化成因进行了分析。针对年际变化,重点分析了三峡等水利工程的影响,而年内变化,则主要对水位与各补给水源相关性进行了定量研究,得到丰枯水季各月水位变化的主要影响因素。  

珠江上游流域近55年气温变化特征分析

采用线性回归、Mann-Kendall检验及小波分析等方法,对珠江上游流域1954-2008年气温系列进行研究分析。结果表明:①近55年来,珠江上游流域多年平均气温呈显著上升趋势。在空间上,气温上升显著的区域主要集中在红水河、柳江、桂江、贺江、黔浔江、西江梧州以下及北江流域。年平均气温存在3、7、17和43 a左右的主周期。②从各季节气温变化看,夏、秋两季气温上升显著,冬、春两季上升不显著。各季节平均气温周期和年平均气温周期大体一致,均存在3、7、18和40 a左右的主周期。该研究结果对进一步研究珠江上游流域气候及其未来气候预测具有重要意义。  

施肥与灌溉对黑土区稻田氮素渗漏淋溶的影响

为明确东北黑土区稻田土壤氮素渗漏规律,在典型黑土区开展了基于农田水平衡的小区试验,分析了不同灌溉方式和施氮水平条件下稻田土壤渗漏水中三氮浓度变化情况,并结合农田水平衡方程计算出了不同水肥条件下的氮素淋失总量。结果表明,渗漏水中铵态氮、硝态氮和总氮浓度与施氮量呈正相关关系,控制灌溉和浅湿灌溉分别可以减少硝态氮渗漏浓度11.89%和14.15%;常规灌溉方式下每公顷每增加1kg施氮量(折合成纯氮),氮素淋失量增加0.117 5kg,控制灌溉和浅湿灌溉则分别增加0.035 9kg和0.055 7kg;在水稻全生育期,控制灌溉氮素淋失总量最小,平均为4.51kg/hm2,约是常规灌溉的1/3、浅湿灌溉的1/2。综合分析认为,浅湿灌溉是适用性更高的灌溉方式,理论合理施肥量为137.30kg/hm2。  

鄱阳湖水质时空变化及其影响因素分析

为研究鄱阳湖水质时空变化规律及其影响因子,连续多年对鄱阳湖的TN、TP、NH4+-N、COD、BOD等水质指标进行监测。运用水质综合模糊评价方法对其水质参数进行分析,运用污染物通量和SPSS软件研究自然因素和人为因素对水质的影响。结果表明:鄱阳湖区综合水质评价指数枯水期高于丰水期,平水期介于二者之间;从1999年开始鄱阳湖水质呈逐渐恶化的趋势,水质优于Ⅲ类的面积由1999年的85.9%下降至2006年57.8%,劣于Ⅲ类的面积从2002年至2006年扩大了近50倍;鄱阳湖区污染物出湖通量明显高于入湖通量,说明湖周边的污染物是鄱阳湖污染物的重要来源之一;鄱阳湖水体受人类活动影响大,水质与各个产业的相关系数均大于0.807;随着城市人口密度的增大,生活和生产污水以及工业废水的78%直接排入河流最终汇入鄱阳湖,对鄱阳湖水质造成严重影响。指出应重视工农业生产中对废弃物和废水的排放指标值和排放量的限制,以及渔业养殖生产中对水质指标值的限制。  

基于连续性扩散流的湿地表面水流动力学模型

受表面密生植被的影响,湿地表面流总是处于高阻力、低流速状态。湿地表面流的水流动力学方程中,其水流加速度项相对于地表高密度植被造成的高阻力项相比,可以忽略。由此,以水流连续性方程和忽略加速度项的水流动力学方程为基础,构建基于连续性扩散流的湿地表面流动力学模型。该模型是一个抛物型偏微分方程,相对于描述一般径流流态的圣维南双曲型偏微分方程组而言,其求解过程相对容易。模型中的表面流流量采用修正的曼宁方程描述,表面糙率采用已有经验公式,数值计算方法采用六点差分格式。模拟结果表明,该模型能够体现湿地表面流的高阻力、低流速特征。水深越浅,水流模式变化越慢,水深越大,表面流受植被阻力越小,水流模式变化越快。  

基于NSGA-Ⅱ的水文模型参数多目标优化研究

为了对水文模型中难以直接测算的参数进行调试和优化,将带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)应用于水文模型(HYMOD)参数多目标优化计算中,得到最优解Pareto集合。通过多目标距离函数法从Pareto集中求出一组协调集。采用非支配解集覆盖度和非支配解的空间分布两个性能度量指标,对NSGA-Ⅱ算法与多目标粒子群算法(MOPSO)的优化结果进行比较分析。结果表明,NSGA-Ⅱ优化得到的非支配集比MOPSO算法得到的支配比例高;但前者的非支配解的空间分布较MOPSO算法相对均匀。  

引汉济渭工程水源区与受水区丰枯遭遇分析

对于引汉济渭工程来说,其水源区和受水区的丰枯遭遇对工程调度方案的制定有重要影响。利用Copula函数法和统计法对水源区与受水区的降水丰枯遭遇进行统计,为制定调度方案提供参考依据。统计结果的对比分析显示,Copula函数法和统计方法统计结果基本一致,水源区和受水区丰枯组合中对调水有利的概率均大于70%,但在样本序列较短时统计法存在局限性,Copula函数法可以弥补统计方法的不足。计算结果还表明,工程可以保证调水效益的正常发挥。