基于地表水和地下水联合调控的水资源配置模型研究

基于水库与地下水联合运用的耦合模拟模型,建立了基于河道内与河道外生态环境需水及下游灌溉用水需求双重作用的水资源优化调控模型,研制和开发了集数据库、模型库和人机交互界面等于一体的水资源优化调控模型计算软件,并以沈阳市洗北地区为例进行了实证研究.通过对石佛寺供水系统不同组合方案长系列逐月调算和对比分析,提出了推荐的石佛寺供水系统地表水与地下水联合优化调控模式和设计供水规模.研究结果为沈阳市的协调发展尤其是沈北地区未来的跨越式发展提供了安全的供水保障,且可推动我国地表水与地下水联合优化调控理论研究和应用,为其他地区和流域开展类似工作提供参考.     

基于一二维耦合水动力模型的海绵小区建设效果评估

针对在海绵城市规划、建设和管理中SWMM模型无法精确模拟地表积水和淹没过程的问题,将SWMM模型与基于有限体积法的二维水动力学模型进行了耦合,建立了一二维耦合的水动力学模型,基于耦合模型构建了北京市某排水小区的雨洪模型,采用不同重现期的设计暴雨过程对海绵改造方案进行模拟和分析。结果表明,一二维耦合水动力学模型能有效地模拟海绵措施建设前后的效果,可应用于海绵小区建设效果评估中;海绵措施在一定程度上能改善小区内涝积水情况,间接地提高排水标准。     

锦州市小凌河扇地地表水与地下水水化学特征

为研究小凌河扇地的水化学特征与地表水—地下水的转化关系,在野外调查和取样的基础上,通过水化学和同位素方法,分析了小凌河扇地自山前至近海平原地表水与地下水的水化学及同位素特征、补给来源及局部差异.结果 表明,从山前地区至近海平原区,区内地下水低矿化度的HCOs-Ca型淡水逐步转变为Cl-Na型微咸水,地表水由HCO3·S...     

地表地下水资源联合管理的递阶优化模型

基于递阶优化理论研究分布参数地表地下水资源系统联合管理，建立了三级递阶优化模型，实例验证得到满意结果。     

灌区地面水与地下水联合配置模拟模型研究——以泾惠渠灌区为例

考虑了灌区的社会、经济和水资源等系统,采用模拟技术,建立了灌区地面水与地下水联合优化调度的模拟模型,并以泾惠渠灌区为实例,预测了灌区的需水量、来水量、供水量,并通过模拟模型计算及灌区水量供需平衡分析,得出在一般干旱年,河流径流比较丰沛,地下水供水量占总供水量的25%左右,地下水可以得到补充涵养;在干旱年或特旱年,地下水供水量占总供水量的30%左右,可以利用地下水库进行水量调节,地下水主要依靠丰水年的地面水及灌溉渗水进行补充涵养,以确保灌区水资源的可持续利用。     

地表水和地下水的联合运用

为促进一个流域、地区或灌区的水资源供需平衡,对地表水和地下水进行合理的统一开发利用和管理。在农田灌溉中,联合运用的主要形式是井渠结合。有些地区兴建了大规模的引水、调水工程,与原有的井灌区联成一个系统;而在一些大型自流灌区,由于地表水资源不足,又在灌区进行机井建设。     

考虑地下水作用的渗流场与应力场耦合分析

以大岗山水电站右岸整体边坡为例建立三维有限元模型,模拟了考虑地下水作用的渗流场与应力场耦合分析的初始、开挖卸荷加固、运行期蓄水三种计算工况,采用FLAC3D软件计算了相对位移场、渗流场和应力场及塑性区的分布情况.通过监测边坡开挖卸荷加固过程的不平衡力,并绘制关键点位移变化曲线,可直观地分析边坡各级平台开挖的变形情况.结果表明,当水库蓄水至正常蓄水位1 130 m时,高程1 255 m的缆机平台和1 275 m平台区域出现朝向临空面的位移,建议布置监测设备测斜管监测变形.     

地表水和地下水联合运用的管理

管理中,应对地表水的引用,含水层抽水和回灌进行合理调度,达到灌溉水源的优化利用。在运用管理中还要制定相应的管理办法。a）行政措施：对地表水和地下水集中统一管理;b）法律措施：对用户分配一定的抽水定额;c）经济措施,合理计收地表水和地下水灌溉水费。     

水资源环境与城市生态经济系统耦合模型及评价

随着城市化进程的加快,水资源环境与城市生态经济的矛盾不断深化,研究其耦合机理对于优化两者的关系具有指导意义。利用系统分析方法建立由水资源、城市生态经济、水环境治理等方面组成的耦合度评价指标体系,通过耦合协调度模型对长江经济带11省(市)的水资源环境与城市生态经济的耦合度进行评价,计算水资源子系统、城市生态经济子系统、水环境治理子系统的综合评估值,得到11省(市)水资源环境与城市生态经济系统间的平衡关系,然后利用耦合协调度模型计算11省(市)的耦合协调结果,并进一步分析处于高度协调、基本协同、过渡和失调衰退等类型的城市耦合状态。     

福州市城市化与水环境耦合模型研究

通过建立城市化与水环境耦合协调模型,分析出福州市2006-2017年的耦合关系.耦合关系由整体上低耦合失调状态趋于高耦合良好状态,总体分为三个阶段:第一阶段2006-2007年处于低水平与颉颃.耦合阶段;第二阶段2008-2012年处于城市化与水环境交叉共振耦合阶段;第三阶段2013-2017年处于高水平耦合阶段.纵观...     

小波网络耦合模型在地下水位动态预测中的应用

针对河套灌区地下水位预测问题,结合小波变换的时频局部特性和神经网络的逼近功能,构建了两种不同耦合方式下小波和BP神经网络相结合的小波网络模型,比较了不同耦合方式下小波网络模型与单纯神经网络模型的预测效果。两种耦合方式下的小波网络模型模拟结果均比单纯使用人工神经网络模型更接近实测值,对低频信号序列及高频信号序列分别进行神经网络模型预测后再进行重构的预测方式比直接将小波分解的多级信号与神经网络结合的预测方式具有更好的预测效果。     

基于系统动态耦合模型的河湖水系连通与城市化系统协调度分析

当前河湖水系连通已成为解决人水矛盾、实现可持续发展的战略选择。为有效促进河湖水系连通的工程实践,探究工程实施后河湖水系连通系统与城市化系统的相互作用机制,基于系统工程理论,综合考虑复合系统静态和动态层面,建立了系统动态耦合模型。在模型框架内,用综合发展度、耦合度和系统协调度定量表示复合系统的耦合协调状况,并以桂林市两江四湖工程为例,在时间尺度上定量分析了复合系统的演变规律。结果表明,工程实施后桂林市河湖水系连通系统与城市化系统的系统协调度等级接近良好耦合发展,今后应加强非工程措施建设,与工程措施互补,实现复合系统长期协调发展。     

海绵城市建设技术对地下水污染的影响评价

为避免海绵城市建设技术的实施造成地下水污染,采用层次分析法和聚类分析法评价海绵城市建设技术对地下水污染的影响。结果表明,22项海绵城市建设技术对地下水的影响分为3个等级,一级技术共11项,增加了地表径流进入地下水的概率,但对雨水径流的净化效果有限;二级技术共7项,有一定的概率使得地表径流进入到地下水中,同时具有一定的净化雨水径流的能力;三级技术共4项技术,能降解或净化雨水径流中的大部分污染物。结合海绵城市建设技术对地下水潜在影响的评价结果,可为不同风险区域的海绵城市选取适宜的海绵城市建设技术提供科学依据。     

地下水源热泵采能区水热耦合模型研究

为合理安排地下水源热泵系统的抽灌井布局,利用地下水数值模拟方法,通过Visual MODFLOW软件中的SEAWATV4热运移模块,概化地下水温度场运移过程,建立了符合研究区域水文地质特征的水热耦合数值模型,采用不同的变量对合理井距离进行模拟研究,模拟得出在水温变幅不超过2 ℃的前提下,抽灌量300、800、1 500、2 500 m3/d的合理井距分别为26.5、53.0、80.0、106.0 m,可知温度场的变化范围受井距和抽灌量影响明显并呈一定规律性,应根据水源热泵系统不同的抽灌量要求确定合理的抽灌井距离。     

基于贝叶斯网络的水面蒸发评估模型研究

针对目前水面蒸发模型中对于各因素之间关联性考虑不足的问题,从太阳辐射、平均风速和气温日较差三个角度,选取云层厚度、温度和降雨等十个因素构建了快速评估水面蒸发程度的指标体系,并基于贝叶斯网络建立了水面蒸发评估模型,将该方法应用于白马湖和鄱阳湖的水面蒸发评估,结果表明两湖区水面蒸发损失程度均为中等,验证了该评估模型的有效性...     

基于数据挖掘法分析陆面过程中地下水效应

以华北地区某测站野外试验数据为依据，利用数据挖掘技术中的决策树方法分别分析了地下水埋深与土壤含水量以及与浅层地温的关系，结果表明地下水埋深是影响土壤含水量和地温的重要因素。     

水资源环境与农业经济的系统耦合及协调发展

随着农村城镇化进程加快及农业生产规模不断扩大,农业水资源环境问题日益突出,构建水资源环境与农业经济的系统耦合模型对促进农业可持续发展具有指导意义。在分析水资源环境与农业经济耦合关系的基础上,从系统维度研究了农业水资源、农业经济、水污染治理和水环境等四个子系统的耦合机理,从过程维度分析了系统投入、系统生产和系统产出等过程的耦合,并提出耦合过程受到水资源承载力、生态环境意识、水污染治理措施及水环境安全等约束条件限制;最后提出水资源环境与农业经济协调发展的构想。     

海绵城市雨水花园水文水质过程模拟

以宜兴市中心某区域为例,通过参数率定及模型验证,构建了研究区域的SWMM模型,研究了不同重现期(3、10、50、100年)下,雨水花园水文、水质变化情况。结果表明,重现期3～100年条件下,平均径流量、峰值流量、平均径流系数、入渗量、污染物SS负荷总量、COD负荷总量、TN负荷总量、TP负荷总量分别降低11.65%～12.66%、6.82%～8.46%、21.33%～23.26%、22.42%～22.81%、8.98%～10.08%、8.73%～9.84%、7.83%～9.09%、6.36%～8.33%,雨水花园可有效降低平均径流量、峰值流量、平均径流系数,增加入渗量,对污染物SS、COD、TN、TP的负荷总量也有较好的控制效果,为一种有效的海绵措施,且不受降雨重现期大小的影响,呈较为固定的范围。     

地下水位埋深对地表径流量及入渗补给量影响的数值模拟

针对五道沟实验站亚粘土（砂姜黑土）且无植被覆盖区内的蒸渗仪中的不同地下水位埋深之上的非饱和土层,建立了非饱和带数值模型,进而模拟出不同地下水位埋深时的地表径流量及入渗补给量变化规律。数值模拟结果表明,地表径流量及入渗补给量随降雨量增大而增大,地表径流系数总体随降雨量增大而增大,随地下水位埋深增加而减小;但对强降雨,地下水位埋深对地表径流系数影响较小。