赣江流域蓝水绿水资源时空变化分析

在当今的水资源管理中,分析评估气候变化下流域内蓝水、绿水资源的时空变化情形,能为维持生态系统稳定、保障社会经济的发展提供依据.本文利用SWAT模型模拟了赣江流域1960～2013年的水文循环过程,基于趋势分析、Mann-Kendall检验等方法,分析了流域内蓝水及绿水资源的时空变化情况.在空间上看,赣江流域内蓝水及绿水...     

安徽省青弋江下游水网圩区水情分析

安徽省青弋江分洪道工程是2011年7月国家发展和改革委员会批准的项目,于2012年5月开工建设,2016年6月主汛期投入使用,2017年12月底主体工程基本完成,下游水网圩区防洪条件得到很大提高与改善。本文对水网圩区分洪道工程建设前后水情变化进行了分析,提出建议,为防汛决策提供参考。     

考虑圩区分布的平原河网区暴雨洪涝分析模型建立

针对圩区众多的平原河网区域,基于已有的一、二维非恒定流水动力学理论建立的城市洪涝仿真模型,引入\"小蓄水面\"的概念,将圩区内外在水动力学模型中未被概化但对降雨的调蓄作用不可忽略的小河、塘坝、小湖泊等根据其实际空间分布统一概化为所在网格的小蓄水面,并考虑圩区堤防标准、抽排能力和调度运行规则对河网区域洪涝时空分布的影响,对模型中网格淹没水深、圩区排涝和闸泵调度的计算方法进行了改进。选择嘉兴市为案例区域建立了暴雨洪涝分析模型,利用模型对嘉兴市近年来典型场次暴雨进行模拟计算,与河道实测水位及洪涝分布调查结果对比表明,模型对区域的概化合理,能反映嘉兴市在受本地降雨和上游洪水影响、下游潮位顶托及复杂的工程调度规则综合作用下水流的运动特点和洪涝的分布特征,模拟结果可靠,模型可以为区域洪水风险图编制和防汛风险管理提供支持。     

基于试验遗传算法的平原圩区除涝排水系统最优规划

平原圩区除涝排水系统最优规划是一个多维、非线性复杂系统优化问题。本文提出基于试验优化设计思想的试验遗传算法,即在标准遗传操作中增加了均匀设计、正态随机和摄动调优等试验操作技术。某圩区排水系统最优规划实例表明,与可分规划法及简单遗传算法相比,试验遗传算法能严格满足系统约束条件,且操作简单,计算效率更高。由于该算法兼顾了整体空间的种群多样性和局部空间极小值的搜索效率,同时能根据需要自动调整计算精度,因此较易获得复杂问题的全局最优解。     

平原圩区除涝排水系统实时调度中的神经网络方法研究

本文为平原圩区除涝排水系统建立了一个实时调度模型,其优化模型部分为NLP-NLP模型,为求解该优化模型,本文采用神经网络优化算法,可加速收敛.模型和解法在四湖地区应用效果良好。     

赣江流域气候和土地利用变化对蓝绿水的影响

采用标准化降水指数(SPI)确定赣江流域的典型年,基于SWAT模型,对典型年份赣江流域蓝绿水的时空分布进行了分析;设置多种气候与土地利用情景,定量分析了气候和土地利用变化对流域内蓝绿水的影响。结果表明:1972年、1998年和2014年分别为赣江流域的干旱年、湿润年和正常年;湿润年的蓝水量最为丰富,是干旱年的2.01倍,绿水量的变化相对稳定,干旱年绿水系数最高,是湿润年的1.44倍;土地利用变化对蓝绿水的时空分布影响较小;气候变化情景下蓝水量、绿水量分别增加了75.52mm和30.65mm,绿水系数减小了2.33%,共同变化情景下蓝绿水变化趋势与气候变化情景大致相同,表明气候变化对流域蓝绿水的影响较大。     

改进的SWAT模型在平原灌区的应用

针对平原型灌区人工-自然复合的水文循环特点,基于SWAT模型构建了山前平原灌区分布式水文模型。考虑平原灌区灌溉渠道、排水沟和河道等人工干扰,在沟渠河网的提取方法、子流域与水文响应单元的划分以及作物耗水量计算模块等方面对SWAT模型进行了改进。以汾河灌区为例,利用灌区1996-2001年的水文、气象及用水资料对水量平衡进行了模拟分析;以模拟效率系数、相对误差和线性相关系数3个指标为标准,对模型的敏感参数进行了率定, 并对2002-2006年的径流量进行验证模拟。研究结果表明,两处监测点的模拟结果基本满足模型     

不同控源截污水平下平原圩区活水效果研究

平原圩区河网普遍存在水动力不足、自净能力弱的特点,水环境问题突出。控源截污和畅流活水是平原圩区河网常用的水环境治理措施,但大规模控源截污技术条件困难,实施周期较长;畅流活水虽见效快,但持续时间短,因此需两者配合进行。以无锡市锡山区云林街道为研究区,建立水量水质耦合模型,探究不同截污水平下活水调度对区域水环境的影响。结果表明：不同活水调度方式对区域河道水环境影响不同,部分调度方式甚至会使河道水质恶化;控源截污能有效提升全断面水质;当控源截污和畅流活水两种措施结合时,改善效果超过单一手段,且能改善因调度而导致的水质恶化现象。研究成果可为研究区及其他平原圩区河网有效全面地治理水环境问题提供科学依据。     

郑州市贾鲁河流域水循环模拟

以郑州市贾鲁河流域为研究区,在地理信息系统技术支持下,使用DEM、土地利用、土壤、气象、人工取用水数据、农业管理措施等资料构建了基于分布式水文模型SWAT的流域水循环模拟模型,应用改进的SWAT模型进行了流域水循环模拟,并利用实测数据对模型进行了参数率定和模型验证,采用相对误差、NASH效率系数、相关系数作为模型适应性评价指标,结果表明模型在研究区有较好的适应性。可以为流域水循环演变规律的系统揭示和区域水资源的综合调控提供了技术支撑。     

基于需水调控的赣江流域中下游水量优化调度

赣江流域位于我国南方地区,水资源总量丰沛,但由于其时空分布不均,从而致使在枯水季节各部门需水量持续偏高的情况下,流域内的水资源供需矛盾、上下游用水竞争关系就突显出来。为了应对在降水量减少、来水偏枯条件下赣江中下游地区可能面临的水资源短缺问题,对赣江中下游枯水期的水量调度进行了模拟并对流域的缺水状况及其成因进行了分析;基于上下游的用水竞争关系,建立了基于需水调控策略的水量优化调度模型,并对该模型在提高赣江流域枯水年水资源利用量以及协调上下游用水公平性两方面的显著效果进行了探讨研究。     

分布式水文模型在人类活动剧烈地区的应用

以SWAT模型为基础对鞍山市南沙河流域进行了水文模拟。研究表明,研究方法对解决水文资料的一致性问题及改善模型在人类活动影响剧烈地区的应用具有较好的效果,但模型构建基于单一的土地利用图,不能有效表征下垫面变化对流域水文特性的影响,可能为模型在下垫面变化快速地区的应用带来一定的问题。     

基于CMADS驱动下SWAT模型的敖江流域径流模拟

目前针对气象、水文资料不足的小尺度流域进行径流模拟的研究相对较少.选取敖江流域为研究区,利用中国大气同化驱动数据集(CMADS)驱动SWAT模型对该流域2008—2016年进行逐月径流模拟,并使用水文比拟法结合邻近的2个传统气象站计算出模拟时段的观测数据以完成模型参数的率定与验证.结果表明:模拟结果与观测值较吻合,率定...     

基于FLUS模型的流域土地利用变化预测及水文响应评估

模拟未来不同发展情景下流域土地利用变化,评估其对流域水文的影响,对流域的土地利用优化和水安全起着重要的指导作用.通过分析2000—2018年汨罗江流域土地利用变化趋势,基于流域土地利用变化特点,运用FLUS模型从不划定发展控制区域的基准情景和划定限制发展区域的限制情景2个方面出发,进行2035年汨罗江流域土地利用预测,...     

考虑人类活动影响下的密云水库来水量和水质摸拟

以流域土地利用变化、非点源污染、水利水保措施、旅游业发展以及矿山开发等人类活动作为影响因素,运用SWAT模型对密云水库1990-2005年的入库径流量及水质变化过程进行模拟。选用月径流模拟的效率系数、相对误差、相关系数作为模型适用性的评价指标。模拟结果表明,在考虑人类活动的影响下,对密云水库来水量及水质进行模拟更加符合当今复杂下垫面情况下的实际径流过程。研究结果对人类活动影响下的密云水库入库径流量及水质变化过程提供新的思路。     

基于分布式水文模型SWAT 的缺资料地区水资源评价方法

气候变化和人类活动对流域水资源演变的影响程度不断加剧,对传统水资源评价技术方法提出了挑战。针对变化环境下缺资料地区传统水资源评价方法水量\"还原\"失真、水质水量评价分离、地下水和地表水评价分离等问题,本文采用了基于分布式水文模型SWAT的水资源评价方法,探讨了其评价原理、关键步骤和在缺资料地区的适用性等,并以西北内陆河玛纳斯河流域山区为例,比较了传统水资源评价方法和本文所用方法评价结果的差异。结果表明,本文所用方法在流域水资源评价精度、评价对象和水文要素的完整性、评价时段的灵活性上具有显著的优越性,证明利用具有物理机制的分布式水文模型有望实现水资源的动态、高效和快速评价,其评价原理可为水资源评价方法的改进提供一种新思路和技术支撑。     

四湖排水系统优化运行规划的模型化方法

本文是中、加合作“四湖优化调度研究”成果之一部分.它采用多种系统分析方法，发展了大型圩区排水系统优化运行规划的模型化方法，提出包括调度模型和基本资料模型的完整模型体系.文中重点介绍优化模型、统计模型和模拟模型的结构、基本特性与功能.经四湖中下区排水系统应用表明：模型仿真性较好，方法是可行的。     

乌伦古河流域SWAT模型基础数据库构建

以西北内陆干旱区新疆乌伦古河流域为例,构建了乌伦古河流域SWAT模型土壤属性和气象数据库。土壤数据库的构建过程为：通过查阅《新疆土种志》获得所需基础土壤数据;运用MATLAB编程转换土壤粒径;采用SPAW软件计算土壤的水分参数。气象数据库的构建过程为：在中国气象共享服务网上下载地面气象数据并整理该数据为所需格式;运用SwatWeather．exe软件计算降水、气温、露点、风速和辐射数据,从而获得SWAT模型天气发生器参数。成功构建SWAT模型基础数据库,为模型在此流域的应用奠定基础。     

SWAT在淮河上游地区径流模拟中的应用研究

为了对淮河淮滨以上流域进行径流模拟,构建了适用于该流域的分布式SWAT模型,采用泰森多边形法产生子流域的面雨量,并以径流资料对模型进行率定和验证。结果表明,采用泰森多边形法处理降雨数据的模拟精度明显高于采用代表站法的模拟精度;SWAT模型对于平水年的模拟精度优于丰水年和枯水年,但对多峰的复杂径流模拟精度不高,说明SWAT模型产、汇流模块不够精细,难以模拟复杂的径流情况。     

基于SWAT模型的盘龙江流域径流模拟

为了给日后的滇池治理和昆明市水资源保护利用提供依据,以昆明市区的盘龙江流域为研究区域,采用SWAT模型对该流域的径流进行模拟研究,通过加载流域的DEM、土地利用、土壤类型等数据到SWAT模型,选定1999—2004年为模型参数率定期,2005—2007年为模型验证期,对松华坝以上流域和以下流域分别进行模拟,并对模拟结果进行比较和评价。结果表明:松华坝以上区间流域的模拟相关系数R2在0.83以上,Ens在0.80以上;松华坝以下区域的模拟相关系数R2在0.70以上,Ens在0.58以上。即该模型对盘龙江流域具有良好的适应性,可以为盘龙江流域在不同土地利用的条件下对流域的水量、水质、泥沙进行模拟预测。