黄河中游多沙粗沙区区域界定

经过研究和比较，采用指标法界定了黄河中游多沙粗沙区的区域。全沙漠数大于５０００ｔ／ｋｍ＾２的地区为多沙区，粗泥沙模数大于１３００ｔ／ｋｍ＾２的地区为粗沙区，既是多沙区又是粗沙区的地区即是多沙粗沙区。在经过内业分析，外业查勘和遥感图片对照修正后，确定多沙粗沙区面积为７．８６万ｋｍ＾２。     

大区域含水层中局部复杂水流过程的多尺度模拟

精细刻画带有小尺度特征的局部复杂水流运动过程,是大区域地下水流运动数值模拟的重要议题。本文建立了一种能进行多时空尺度数值离散的三维地下水流运动耦合模型,用以获取全区域大尺度解及多子域小尺度高精度解。模型采用基于达西定律的三维水头插值算法,以实现多空间尺度模型耦合;同时,针对局部复杂水流条件,进行小尺度模型边界水头二阶时间曲线拟合及自适应时间步长插值,以实现多时间尺度模型耦合;此外,在局部问题的求解上支持任意边界形状及空间范围内的多个自由加密子网格离散,从而充分节省计算成本并保证计算精度。本文以通用地下水模型求解软件MODFLOW在高密度时空网格上的解作为参照解,对比分析了模型在多时空尺度、非匹配自由网格问题中的求解精度。相比传统局部加密或全局加密模型方法,本文模型能大幅度减小矩阵规模和求解工作量;相比传统局部加密多网格耦合模型,本文模型能更精确地刻画局部尺度的复杂水流运动过程。本文模型耦合方案可作为大区域含水层中精细刻画小尺度复杂水流过程的高效数值工具。     

黄河中游多沙粗沙区区域界定

三门峡水库和黄河下游河道主要淤积物是粒径ｄ≥０．０５ｍｍ的粗泥沙。黄河中游多沙区有１１．９２万ｋｍ＾２，粗沙区７．８６万ｋｍ＾２，两者套绘在一起的多少粗沙区面积７．８６ｋｍ＾２。重点治理该区严重的水土流失，是减少黄河下游淤积的关键。     

黄河流域泥沙输移比与流域尺度的关系研究

泥沙输移比是研究流域泥沙侵蚀与泥沙入河量关系的指标。通过对黄河、延河、杏子河、纸坊沟四级流域尺度上泥沙输移比的研究,分析了黄河流域泥沙输移比与流域尺度的关系。结果表明,杏子河流域泥沙输移比大于1,而黄河、延河、纸坊沟流域的泥沙输移比均小于1。在黄河、延河、杏子河三级流域中,流域泥沙输移比随流域尺度增大呈明显减小趋势,而杏子河与纸坊沟流域的泥沙输移比随流域尺度增大而增大。随着流域尺度增大,被侵蚀的泥沙在输移过程中沉积下来的概率增大,就可能出现泥沙输移比随流域尺度增大而减小的现象,但这种可能性能否转化成现实,还受制于流域其他因素的影响。     

黄河流域与区域水利发展战略初步研究

本文以黄河为典型实例,在分析新时期新阶段区域发展新战略对黄河流域与区域水利发展要求的基础上,初步提出黄河流域与区域水利发展战略和实施战略的对策措施。     

河南省黄河流域多沙粗沙区水土流失及其防治对策

在分析了河南省黄河流域多沙粗沙区的水土流失现状、危害之后，着重分析了造成水土流失的主要原因，指出当前人不合理活动是造成水土流失发生和发生的主要原因。根据自然状况、水土流失特点和当地近年来水土保持流域治理的经验，提出了土石山区和黄土丘陵区两种类型区的防治地策和治理措施。     

多尺度有限元法及其应用研究进展

简单回顾多尺度有限元法的基本思想与发展历程,探讨多尺度有限元法基函数的构造及其边界条件的选取,详细介绍该方法在断裂力学、结构健康监测、地下水流模拟、材料科学等领域中的应用,并对多尺度有限元法的发展前景进行展望。     

不同尺度农业节水潜力的概念界定与耦合关系

不同尺度的农业节水潜力是当前的研究热点,国内外对节水潜力涉及的概念和内涵还没有一个统一的标准,当前对于不同尺度农业节水潜力的研究大多没有考虑尺度效应的问题。从节水潜力涉及的概念入手,对不同尺度的农业节水潜力、资源节水潜力和灌溉节水潜力,理论节水潜力和实际节水潜力进行了科学界定,同时对不同尺度农业节水潜力之间的耦合关系也进行了初步探讨,为研究不同尺度农业节水潜力提供理论基础。     

黄河流域径流情势区域变化特征分析

针对黄河流域径流情势的区域差异性,采用Mann-Kendall法检测1960-2015年黄河源头和上、中、下游重点控制站点的径流情势指标的变化趋势,并采用变化范围法(RVA)评估其综合变化程度。结果表明:除源区黄河沿站外,源区唐乃亥站和上、中、下游各站点的大部分径流情势指标的变化为下降趋势,尤其是汛期大部分月份的径流量、高流量及其历时显著减少,另外上、中、下游各站点的年最大径流量也都显著减少;部分径流指标存在一定的区域差异性,如源区黄河沿站6、9月径流量和最大径流量显著增加、上游年最小径流量出现时间有所推迟、中游高流量频率显著减少,最大径流量的出现时间显著移前、下游几乎所有月份的径流量均显著减少,最大径流量的时序显著前移等;从综合变化程度来看,流域各站点的径流情势发生了全面改变,整体改变度在中度及以上,其中频率和历时的改变度最大。利津站的改变度最大,龙门站次之。     

大坝混凝土非连续变形的并发多尺度区域分解法

大坝混凝土的裂缝萌生和失稳扩展分析需要尽可能准确地模拟骨料和砂浆界面的弱不连续,而界面过渡区微米级的厚度模拟使得有限元网格存在网格剖分质量不佳和网格数量庞大的问题。通过在大坝混凝土细观结构的不同材料实体单元间预嵌零厚度界面单元,并进行宏细观子区域界面节点重新匹配,建立了骨料-砂浆-界面单元的宏细观区域分解有限元网格。同时结合隐式梯度损伤模型和内聚力模型,在同一模型中实现骨料、砂浆基质的损伤失效模拟及骨料-砂浆界面的弱连接到脱开模拟,构建了大坝混凝土非连续变形的宏细观并发多尺度区域分解模型。将模型用于某大坝混凝土的直接拉伸试验模拟,不同随机骨料模型均能捕捉骨料和砂浆界面的弱连接到脱开过程。重现的混凝土试件破坏形态与已有研究结果一致,证明了模型的合理性。本研究可为大坝混凝土损伤断裂力学性能的数值试验提供技术支持。     

黄河流域综合规划控制性指标的研究与设置

流域综合规划控制性指标,是为规范流域不同河段的开发利用活动和控制开发强度,以及实施全流域综合管理提供依据,对相关经济社会发展活动必须划定的不可逾越的"红线"或"底线"。针对不同河段及区域治理开发与保护的任务,从防洪(防凌)、水资源管理、河道内生态环境用水及断面下泄水量等三个方面,在黄河流域综合规划中研究设置了防洪(防凌)标准、设防流量、防凌库容、平滩流量、地表水用水量、地表水耗水量、地下水开采量、万元工业增加值用水量、大中型灌区灌溉水利用系数、水质目标、COD入河量、氨氮入河量、河道内生态环境用水量和断面下泄水量等14项主要控制指标,作为制定规划实施方案和进行综合管理的依据。     

流域机构与黄河水资源统一管理

通过对黄河水资源管理的现状分析，提出黄河水资源统一管理的基本思路，即坚持政府宏观调控，民主协商、水市场调节三有机结合的基本配置模式，以及政府在市场管理和利益调节过程中的宏观调控作用，搞好水资源综合规划，合理优化配置水资源。     

滹沱河山区径流多尺度变化规律及影响因素研究

径流是反映流域气候及地理环境变化的重要指标,辨析其多尺度变化特征及影响因素,对于认识气候变化背景下流域水文情势变化规律及维护水资源安全具有重要意义。以滹沱河山区小觉流域和冶河流域为例,结合水文和气象数据,应用Mann-Kendall趋势分析、突变检验及Morlet小波函数等方法,分析两流域1960—2018年径流深趋势、突变、周期等多尺度变化特征,并利用相关分析与随机森林模型揭示了气温、降水、潜在蒸散发、叶面积指数对不同时段(汛期、非汛期)月径流深变化的相对重要性。研究结果表明：1960—2018年多年平均尺度上,冶河流域径流深(69.34 mm)大于小觉流域(39.07 mm),两流域年径流深均呈显著下降趋势,且冶河流域的下降速率(13.0 mm/10a)大于小觉流域的下降速率(8.7 mm/10a);在月和季节尺度上,两流域径流深也呈现显著下降趋势,尤其在夏季时段径流深下降趋势最快。小觉流域和冶河流域径流深分别在1981和1979年发生突变,且突变后径流深下降速率较突变前有所减缓,同时极端流量出现频率减少,其中8月份流量减小幅度最大。小觉流域的径流深主周期分别为15、8和5 a,冶...     

区域气候模式RegCM3在海河流域的初步应用

使用区域气候模式RegCM3,对海河流域1998年夏季(6~8月)的温度和降水场进行模拟,利用NCEP的温度、CMAP的降水再分析资料及国家气候中心发布的气象站实测数据进行验证分析,结果表明:RegCM3能够较好地再现海河流域温度和降水分布的主要特征,但在量值上还存在一定程度的偏差,对温度的模拟效果好于降水。温度场模拟结果能较好地反映研究区温度的空间分布和随时间的变化趋势,在数值上存在1~3℃的"冷偏差";降水场模拟结果能较好地再现研究区的降水特征、主要降水中心的分布。总体上看,8月降水总量的模拟效果好于7月,但在山丘区等下垫面情况复杂地区模拟偏差较大。     

黄河物探回顾

黄河物探从创建至今走过了46年，其发展过程经历了创业时期、水工物探时期和工程物探时期。1985年，黄河物探开始挺进市场：桩基检测成为拳头产品，堤防隐患探测技术处于国际先进水平，并获两项国家发明专利。面对新的历史时期，黄河物探面临着机遇与挑战，要想在市场竞争中保持优势，就必须优化队伍结构，加大科研工作力度，选择起前课题，不断出新成果、创高效益。     

基于床面形态的泥沙输移模式及其在黄河下游的应用

冲积河流系统中,水流在不规则床面上产生的漩涡对泥沙悬浮效率影响很大.基于漩涡流的运动特征及床面形态控制数m,本文研究了水流阻力与床面形态运动之间的关系.同时,在Bagnold泥沙悬浮效率(η_(sl))概念的基础上,提出了床沙质输沙能力公式,对其中的η_(sl)C_*进行了深入研究,建立的η_(sl)C_*与1/m的关系,能够反映床面形态由低能态到高能态区的发展过程.研究提出的输沙公式,经黄河下游调水调沙试验等实测资料验证表明,计算结果与实测值特别是相对平衡条件下的实测值吻合较好.在输沙能力公式研究中引入反映床面形态控制参数是一种新的尝试,该方法在研究中显示出较大的发展潜力.     

黄河生态水文评估指标体系构建及案例研究

在总结、分析国内外相关研究成果的基础上,结合黄河生态水文特点,提出其指标体系构建原则,借助Pearson相关分析法提取并确定了可表征黄河河流生态水文情势的50个指标,构建了黄河生态水文评估指标体系,并将该指标体系应用于黄河干流兰州断面的生态水文评估。实例研究采用变化范围法进行评价计算,结果表明,兰州断面的整体水文改变度为0.722,即发生高度改变。其中1、2、8、9月平均流量、逆转次数、高流量延时、枯季最大流量、丰季最大流量发生时间、大小洪水次数、涨水次数与延时等指标改变强烈,将对黄河兰州段的水沙关系、生物种群数量、幼苗比例、栖息地环境以及滩区、湿地、洪泛区的植被与动物种类产生较大影响。与水文变化指标体系进行对比,发现两者评估结果基本一致,表明本文方法在实际应用中是可行的。同时,微观结果表明,本文方法相对水文变化指标体系更细致、更全面、更准确,可较好地反映黄河生态水文态势。     

黄河生态水文评估指标体系的构建及案例研究

【目的】维持良好的生态水文联系是维持河流健康生命的基础,开展河流生态水文评估指标体系研究对进一步认识、量化和恢复河流系统健康状况具有重要指导意义。【方法】在总结、分析国内外相关研究成果的基础上,结合黄河生态水文特点,建立指标体系构建原则,通过因素分析提取可以表征黄河河流生态水文情势的50个指标,构建黄河生态水文评估指标体系,并将指标体系应用于黄河干流兰州断面的生态水文评估。【结果】实例研究结果表明,兰州断面的整体水文改变度为0.722,属高度改变。其中1、2、8、9月平均流量、逆转次数、高流量延时、枯季最大流量、丰季最大流量发生时间、大小洪水次数、涨水次数与延时等指标改变强烈,会对黄河兰州段的水沙关系、生物种群数量、幼苗比例、栖息地环境以及滩区、湿地、洪泛区的植被与动物种类产生较大的影响。与IHA指标体系对比,两者的评估结果基本一致。【结论】黄河生态水文评估指标体系在实际应用中可行,相对IHA指标体系更细致、更全面、更准确,可较好的反映黄河生态水文态势。     

WPI指数及其在松辽流域的应用研究

本文针对水安全评价中涉及到的资源、环境、生态、社会、政治、经济等多方面因素难于量化的难题,介绍了一种国外用于反映水行业发展的监测指数(水贫穷指数——WPI指数),并结合松辽流域实际情况,在指数计算依据方面进行了改进,应用于松辽流域水安全评价。评价结果表明该指数基本能够清晰地说明影响流域水安全的各因素的威胁程度,并给出合理的各流域水安全分级。研究结果能够为制定水安全预警机制提供依据。