永续洪水滞流池地表及地下系统

近年来运用最佳都市排水管理实践（Best Management Practices or BMPs）开发出许多新排水系统设计方法并开始广泛应用，例如使用高透水率的路面都市绿带、干井、渗透式集水池、沟渠、湿地以及滞流池等。这些设施均具有有效的滞流功能。多年来，不当积水、延长排水和下水道堵塞等，造成了一些都市排水的失败。事实证明，许多问题的产生常常是因为滞流池设计方法只考虑地表水文学而忽略地下水层的种种因素。结果，当地下水层渗流无法接纳表面渗透时，导至整个滞流系统无法良好运作。本文提出一个新概念，在设计洪水滞流池时，应考虑地表水文及地下水文对系统运作的影响，并通过3个实例说明了设计滞流池容量、几何形状及其永续运作的持续力的计算方法。     

土壤水入渗补给数值模拟——以河北栾城为例

由于通过短时间尺度的土壤水动态监测数据难以准确获得土壤水入渗补给的规律,因此在中国地质科学院栾城试验场开展了长时间尺度(5 a)的土壤水动态监测试验,监测深度为340 cm。利用Hydrus-1D软件的双渗透(基质流区和大孔隙流区)模型进行数值模拟,并采用最小函数法对模型进行参数反演。为克服地表复杂的气象条件可能给模拟结果带来较大误差,选取140 cm深度为模型上边界。研究结果表明,基质流区(m)和大孔隙流区(F)土壤水动力特征参数n_m,n_F,α_m和α_F,大孔隙流区饱和导水系数K_sF对模型入渗补给量的灵敏性最高,并被选取为模型反演参数。 总体上,土壤体积含水量的模拟值能较好地拟合其实测值,其决定系数为0.78。地下水入渗补给速率具有年际变化特征,但在年内具有明显的季节性,即在雨季达到最大,然后缓慢减小。年均入渗补给速率为220 mm/a,其中由优先流引起的入渗补给量为211 mm/a,这表明地下水入渗补给以优先流为主。该研究成果可提高对地下水入渗补给规律的认识,同时可为地下水资源评价与农业节水管理等提供参考。     

鄱阳湖地区流域水土流失特点研究初探

水土流失给鄱阳湖地区造成了严重危害。在分析鄱阳湖流域水土流失历史及现状的基础上,叙述了鄱阳湖地区流域水土流失特点、水土流失类型和空间分布,阐述了水土流失成因和影响因素。针对鄱阳湖地区水土流失的危害和存在的问题,简述了水土保持要求的对策和措施。     

肥城盆地岩溶地下水价值评价

根据肥城盆地的自然条件和社会经济情况,以地下水的开采价值和原位价值为基础,建立肥城盆地岩溶地下水价值评价指标体系和分级标准,利用GIS技术进行指标空间分区和叠加分析,并采用模糊数学方法对肥城盆地地下水价值进行评价。结果表明:研究区地下水价值较高和高的区域主要分布在东南部奥陶系石灰岩地区和西北部寒武系石灰岩地区,这些区域也是研究区岩溶水的直接补给区,应加大对这些区域的保护。     

泾河流域水土保持措施减水减沙作用分析

采用“水保法”对泾河流域自70年代以来水土保持保持的减水减沙作用进行了分析研究。在研究过程中,根据泾河流域各县1989年土地详查资料和1996年土地变更调查资料,核实了泾河流域水土保持措施的保存面积。坡面措施减洪减沙作用计算方法自成体系,在小区坡面措施减洪指标推到流域的过程中,消除了小区与流域存在的时段、点面和地区三方面差异;流域坡面措施减少量的计算注重了坡面与沟道、洪水与泥沙的有机联系。计算结果表明：1970－1996年,泾河流域年均综合减水6.537亿m^3、减沙0.475亿t。     

昆明盆地地下水超采区水资源评价

随着经济快速发展,昆明盆地淡水资源供需矛盾日益加剧,部分地区地下水超采严重。为合理开发、利用与保护地下水资源,根据地下水位动态变化以及其引发问题等因素评价了昆明盆地地下水超采情况,并划定了超采区域。评价结果表明至2010年底,昆明盆地地下水总超采区面积为128 km²,属于中型超采区,且各超采区均为禁采区。同时提出了治理超采区的措施和建议,可为区域地下水资源的科学管理提供技术支撑。     

水坝建设对滹沱河流域平原区地下水系统干扰结果分析

在分析大量地下水实测数据的基础上,研究了黄壁庄水库修建及坝基防渗处理后滹沱河流域平原区浅层地下水的响应变化,结果表明:水库修建后,滹沱河经历了由常年有水到间歇性过水直至常年干涸的过程;在地表水补给不断减少的条件下,滹沱河流域平原区的浅层地下水则随之经历了由浅到深的变化过程;河水流量相同条件下,同一位置处的浅层地下水升幅减小;河水位与浅层地下水位的吻合关系不复存在.     

海河流域地下水开发利用现状与对策

从海河流域地下水开发利用现状入手,分析了近年来地下水供用水量变化趋势和平原区地下水动态情况,阐述流域地下水存在的一系列生态环境问题和管理问题,并有针对性地提出地下水管理的法律、经济、行政等多方面的对策建议。     

流域水环境数值模拟技术应用及研究展望

在气候变化与人类活动影响新形势下,流域水环境发生了很大变化。水环境数值模拟可以定量描述流域水环境演变过程,是水环境规划、管理与保护工作的重要研究手段。从地表水环境模型、地下水环境模型、流域非点源污染模型3方面,分类归纳了当前主要的水环境数值模拟技术;从流域水环境演变与调控、水利工程对流域水环境的影响研究、水污染防治工程设计、水资源保护规划与管理等方面,总结了流域水环境数值模拟技术的应用情况;最后分析了当前水环境模拟技术的不足,并对流域水环境数值模拟技术的发展趋势进行了探讨。     

近30年来白洋淀流域平原区地下水位动态变化及原因分析

白洋淀流域平原区是华北平原的农业高产区域,灌溉用水主要靠开采地下水。近几十年来,白洋淀地下水位下降严重,在1974年-2007年。该区域地下水埋深以平均每年0．51m的速率下降,1980年以后下降速率明显加速,在2000年-2007年年均下降速率达到了0．99m。引起地下水位持续下降的主要原因是地下水超采严重,且用水高峰期遭遇枯水期,尤其体现在1980年以后年降水偏枯．同时社会经济用水量维持在高峰阶段。低效的农业用水模式及地下水超采已经严重制约了白洋淀地区水资源的可持续利用。     

长江流域蓄滞洪区水土保持措施研究

 根据长江流域蓄滞洪区的概况、规划范围,分析了蓄滞洪区土地利用现状、水土流失现状和水土流失可能产生的危害。划分了荆江、城陵矶、武汉和湖口4个水土保持防治区,提出了具体的生态修复措施、预防监督措施,构建工程措施和植物措施相结合的综合防治体系。重点蓄滞洪区先期治理,实施进度按近期10年规划和远期规划分期进行。     

蓄滞洪区洪水调度优化研究

针对洪水调度中影响因素众多且有不确定性因素的特点 , 引入多目标模糊优选理论和方法 , 建立了蓄滞洪区洪水调度方案模糊优选模型。并将此模型应用于实际洪水调度中,有效地解决了受确定性因素和不确定性因素影响的蓄滞洪区洪水调度方案的多目标优化决策问题。     

基于土体各向异性的雨水入渗渗井试验研究与验证

为提升海绵城市建设和运行过程中雨水的利用率,提出了一种雨水入渗渗井装置,并对雨水入渗效果进行了验证。在黏土场地竖向开挖一定深度的渗井孔,并用中粗砂填满,即形成一种雨水入渗装置。利用原位试验对渗井场地中土体的渗流情况进行了测定,得到了入渗过程中不同时刻土体的饱和度。依据数值分析软件ABAQUS对原始黏土场地和设有砂石渗井的黏土场地分别进行了数值模拟,获取了入渗过程中不同时刻土体的饱和度模拟值。将原始场地的饱和度模拟值和设有砂石渗井场地的饱和度模拟值进行了比较,并将在设置渗井的场地进行的原位试验得到的饱和度实测值与ABAQUS计算出的饱和度模拟值进行了对比。研究结果表明:砂石渗井能大幅增加土体的入渗量,且靠近渗井的土体水分入渗量较原始场地平均增长率达到了67.21%;砂石渗井增加入渗的效果随土体深度和距渗井轴心距离的降低而增加。该研究成果期望为海绵城市的建设提供参考。     

珠江流域水土保持生态补偿机制研究

建立水土保持生态补偿机制,不仅可以有效地调动水土保持建设者的积极性,而且对造成水土流失的行为起到制约作用,从而更加有效地保护水土环境,实现社会经济的可持续发展。珠江流域水系发达,流域内各省水土保持现状、社会经济发展水平具有较大的差异性。以珠江流域为研究对象,对水土保持生态补偿的相关重要的理论和原则进行一定的分析,并进一步探讨如何科学、有效地完善珠江流域水土保持生态补偿体系。     

人类活动对北洛河流域水土流失治理的影响

北洛河流域人类活动对河流泥沙影响较为突出的项目有毁林开荒、陡坡开荒、修路、开矿等。根据典型调查情况及有关资料 ,对北洛河流域的水沙基本特性及人类活动对水土流失治理的影响进行了详细的计算和分析。结果表明 :北洛河流域人类活动新增水土流失量随年代有较大的增加 ,1990～ 1996年人类活动年均增沙 1768万t,分别是 70、80年代的 2 .3和 1.7倍 ;增沙量所占比例最大的项目是毁林开荒 ,其次为陡坡开荒。     

抽水蓄能电站枢纽区地下水动态统计模型及其应用

针对抽水蓄能电站特殊的运行工况,改进了传统的渗流观测资料统计分析模型.以h作为模型的时间单位,建立了以d为周期的多元统计回归模型,并对各影响分量进行分离,结合地质条件分析地下水动态的主要影响因子.通过一抽水蓄能电站工程实例,验证了模型的有效性.     

黄河流域水土保持减沙效益计算几项基本原则的探讨

针对“七五”期间三个研究基金项目黄河流域水土保持减沙效益计算成果中出现的问题,提出了进行这项工作中应坚持的基本原则,必须以水文观测资料为基础;必须明确地、定量地反映７０、８０年代黄河泥水物总量与主要原因;必须正确对待水文法与水保法计算成果之间的关系,计算范围应包括上游水土流失地区,同时应将５０、６０年代的实测输沙量还在搂流域产沙量。     

不同水位条件下土的自重应力计算

通过理论分析与实例详解指出了严格按照自重应力的定义计算自重应力的合理性,提出了地下水位以下把水的浮力作为外力,在土中产生的是附加应力的观点,进而给出了几种典型水位条件下自重应力及浮力产生附加应力的计算方法,解决了水位以下用浮重度计算自重应力时带来的矛盾等问题,使自重应力的计算简单、容易理解。     

荆山湖进洪闸消力池优化设计

在理论计算的基础上,经过水闸整体水工模型试验,增设辅助消力墩,缩短消力池长度,解决了在进洪时的水流消能防冲问题。消力池池底因受到潜水和承压水的作用,进洪前期池底扬压力大,为满足抗浮要求所需的护坦底板厚,优化设计时在护坦与地基之间设置钢筋混凝土抗拔桩,增加护坦与地基间的锚固力,达到经济、安全和合理的护坦底板厚度。