基于水土保持的流域降水-径流统计模型及其应用

本文在变量共线性分析基础上，提出了流域降水量标度和水土保持标度及其计算方法，建立了流域降水-水土保持-径流统计模型，该模型不仅能分离水土保持措施对河川径流量影响程度，而且还可分析降水及水土保持对流域径流量变化的影响。研究表明，在佳芦河和秃尾河流域，水土保持使流域径流量平均减少10%～22%。因降水量减少及水土保持措施面积增大，20世纪70～90年代比60年代径流量明显减少，佳芦河降水变化及水土保持措施影响分别为25%和75%，而秃尾河分别为35%和65%。     

秃尾河流域年径流变化特性分析

对流域径流的变化规律进行准确地分析及合理地预测对流域水资源的合理开发、水利工程的建设以及社会经济的发展具有重要的指导意义。利用Mann-Kendall秩次相关检验法和小波分析理论对秃尾河流域的径流变化规律进行分析研究,并建立BP神经网络模型对径流变化进行预测分析。结果表明:秃尾河流域年径流量变化总体上有明显的下降趋势;从小波系数图可以看出年径流过程主要存在2年、8年和19年左右的变化周期,其中19年左右时间尺度为第一主周期,同时发现目前年径流处在枯水期后期,水量有转向增加的趋势;采用BP神经网络法对秃尾河流域高家川站年径流量进行预测,预测结果相对误差仅为5.92%,说明所建立的BP神经网络模型用于该流域的年径流预测得精度较高,是一种有效地年径流预测方法。     

基于数据驱动的陕北风沙区秃尾河流域径流变化归因

径流变化归因分析的重点在于能否准确模拟流域天然径流过程,然而目前黄土高原干旱半干旱地区水文模型的应用精度普遍不高。以黄河中游陕北风沙区秃尾河流域为例,基于数据驱动途径,提出改进型天然径流模拟方法,定量分析气候变化和人类活动对秃尾河流域径流变化的影响。结果表明：(1)1961—2015年秃尾河流域年径流系列呈显著下降趋势,存在1979和1996年2个突变点,2个影响期(1980—1996年和1997—2015年)的年径流量分别比天然期(1961—1979年)减少25.8%和47.1%;(2)改进后3种数据驱动方法的径流模拟精度均显著提高,其中改进赵文林法精度最高,天然期年径流量模拟的Nash-Sutcliffe效率系数为0.77;(3)气候变化是1980—1996年间径流显著减少的主要原因(贡献率为80.9%),但1997—2015年间气候变化与人类活动对径流减少的影响贡献发生逆转,人类活动影响比例增大至58.8%。     

五华河流域水土保持与河流泥沙变化分析

土壤被侵蚀后，经暴雨径流的搬运进入河流，导致水土流失并形成河流泥沙；河流泥沙的变化，与流域内的水土保持状况有着密切的联系。通过分析五华河流域的降雨、径流、泥沙等水沙对应关系，重点分析该流域内水土流失治理工作前后的水沙变化情况及变化规律，建立流域年径流产沙关系，分析流域的水土保持减沙效益。     

基于径流调控的水土保持措施优化配置

根据南方红壤地区水土保持措施对流域径流的调控作用,构建了基于径流调控的水土保持措施多目标优化配置模型。根据模型特点,可利用基于Pareto强度的多目标遗传算法对模型进行求解。将模型应用于江西省修河流域,对各项措施进行了优化配置。     

秃尾河流域植被覆盖变化及其对径流的影响

黄土高原地区水土流失严重,生态环境脆弱。随着退耕还林还草政策的有序实施,区域植被覆盖率从90年代末开始显著提高,但河川径流也随之显著减少,对黄土高原区的水资源安全造成了重要影响。选取陕北秃尾河流域为研究对象,通过分析流域植被变化特征,检验径流序列趋势变化、变异特征以及其与降水、植被指数(NDVI)的相关关系,探讨了降水与植被覆盖变化对径流的影响,并使用基于Budyko假设的弹性系数法对不同时段的贡献率进行了定量分析,指出其影响径流缩减的物理机制。研究结果表明:(1)秃尾河流域植被覆盖格局总体为东南高、西北低,且近年来逐渐趋好,特别是2000年后流域植被覆盖率显著上升,到2013年年均NDVI值已达0.45,其变化主要表现为西北部未利用土地转化为草地和林地;(2)近年来秃尾河流域径流显著持续减少,且以1983和1997年为拐点呈三阶段变化,而降水、潜在蒸散发呈不显著减少,且潜在蒸发量和径流量的下降趋势将可能持续;(3)1984—1997年间流域降水驱动径流减少,两者呈现较强的正相关性,1997年后流域植被覆盖变化显著,表现为与径流的强烈负相关性,并成为引发径流显著减少的主因;(4)由Budyko方程计算得到的下垫面参数n与年NDVI值具有相同的变化趋势,验证了弹性系数法的适用性。定量分析结果表明1984—1997年间气候变化与覆被变化对径流变化呈异向影响,气候变化使径流减少而覆被变化使径流增多,且前者贡献率明显高于后者。之后,覆被改变对径流缩减的影响显著增强,贡献率高达75%以上。由物理解析可知,当前气候环境下植被覆被变化正在逐渐主导流域的径流变化,"地表变绿"可能对流域水安全造成潜在威胁。     

黑孜河水文特征分析

根据黑孜河流域黑孜水文站52年系列水文资料,采用水文统计方法,分析了黑孜河流域径流、泥沙、降水、洪水水文基本特征及其变化分布规律,得出黑孜河流域内水文变化周期,为开展克孜尔水库泥沙淤积规律研究,探索水库调水、调沙的运行方式及合理开发利用黑孜河流域水资源、水土保持等,提供分析依据。     

大理河流域水利水保措施减沙能力及规律研究

利用大理河流域主要水文站1959～1999年间实测的水文泥沙资料,分析了该流域的降雨径流泥沙特性及其年际变化过程。应用水文法分析了大理河流域水利水保措施减沙效益及流域水沙变化原因。结果表明：大理河流域1970～1999年累计减洪量89.08亿m3、减洪效益35.6%,减沙量35.39亿t、减沙效益36.7%。     

韭园沟与秃尾河流域淤地坝坝内泥沙粒径分析

淤地坝是韭园沟与秃尾河流域重要的水土保持工程之一,淤地坝所处流域和工程结构的不同,淤积物的粒径大小存在差异。通过钻孔取样法采集了韭园沟流域21座淤地坝和秃尾河流域36座淤地坝淤积物样品623个,根据样品的颗分结果,分析得出韭园沟流域淤地坝坝内粗泥沙粒径主要为0.05 mm,秃尾河流域淤地坝坝内粗泥沙粒径主要分布于0.05~0.10 mm之间,说明淤地坝能有效拦截流域内的粗泥沙;两流域淤地坝均呈现库尾泥沙粒径总体大于坝前,库尾泥沙粒径的大小取决于入库泥沙粒径的大小,入库泥沙粒径越大,淤地坝对其分选效果越明显。     

黄土高原清涧河流域水土保持的水文效应研究

介绍了"黄土高原典型支流生态环境建设的水文效应"的主要研究成果.综合评述了水土保持对流域水文影响研究成果的现状,分析了清润河流域水文变化的阶段性和变化特点,研究了水利水保工程措施对暴雨洪水的影响,基于对不同阶段的水文模拟,初步探讨了水土保持措施对流域水文模型参数的影响以及水利水保工程措施对径流及其组成的影响.     

无资料流域水文预报(PUB计划)研究进展

无资料流域水文预报，简称为PUB(Predictions in Ungaugecl Basins)，从2003年7月开始成为国际水文科学学会新的国际水文十年计划主题．文中首先简述了PUB计划的主要研究内容，然后回顾了国际和国内已有的PUB研究进展，最后展望了对水文学发展有重要意义的几个PUB前沿研究，包括不确定性研究、对水循环各个环节因素的预报和对无资料流域水文过程的预报。     

生物预处理技术在嘉兴地区给水厂的应用比较

对嘉兴地区主要给水厂近年来应用立体弹性填料、LT型悬浮球填料、YS型悬浮填料、卵石填料等的生物预处理工艺从填料及配套设施、工艺运行参数、运行效果、成本等方面进行了比较.认为弹性填料生物预处理更适用于低浊(50 NTU以下)、低氨氮(1.5 mg/L以下)原水,LT型悬浮球填料生物预处理适用于低中浊(100 NTU以下)、低中氨氮(2.5 mg/L以下)原水,YS型悬浮填料生物预处理及"SAF"滤池对低浊、中高氨氮(2.5 mg/L以上)原水有较好的适应性.最后探讨了弹性填料存在的短流、积泥,悬浮填料存在的部分填料流化不均匀,富氧的生物工艺单元内水生动物泛滥等问题.     

Changes in nutrient levels in some Eastern European rivers in response to large-scale changes in agriculture.

Since the late 1980s, the use of commercial fertilisers in most Eastern European countries has decreased at an unprecedented rate. We examined the impact of this dramatic reduction in agricultural inputs on concentrations of nutrients in four rivers in Eastern Europe: the Emajogi and Ohnejogi (Estonia), the Daugava (Latvia), and the Tisza (Hungary). Time series of nitrate (NO3-N) and phosphate (PO4-P) concentrations and data on runoff were selected to represent catchments with substantial areas of agricultural land and available time series of sufficient length and frequency. The study period was 1987-1998. We detected downward trends in nitrate-N and phosphate-P in only two of the four rivers. Our results imply that the response to the extensive decrease in agricultural intensity since the late 1980s has been slow and limited in many rivers. Corresponding results in the literature are inconclusive and comprise several examples of both decreasing and non-decreasing nutrient concentrations. Our findings, along with similar data from other studies, indicate that large cuts in nutrient inputs do not necessarily induce an immediate response, particularly in medium-sized and large catchment areas. Moreover, the difference we noted between nitrogen and phosphorus suggests that factors other than reduced fertiliser application influenced the inertia of the water quality response.     

中国部分河口及其近海水域缺氧现象研究

对长江、珠江等河口及其近海水域缺氧现象与影响因素进行研究,结果表明,主要分布于长江与珠江河口及其邻近海域的缺氧现象,夏季(6—8月)达到最盛,秋冬季消失;长江口的缺氧区域主要位于30.75°N~32°N,122.5°E~123.25°E附近海域,具有南北2个缺氧中心;珠江口缺氧程度相对较轻,缺氧区域主要在广州黄埔区河段至虎门水域和伶仃洋;辽河、钱塘江、海河等河口区域也时而出现零星的缺氧现象;水体缺氧受控于多项环境要素,物理层化作用是缺氧产生的最初诱因之一,陆源污染物的分解则是重要的耗氧负荷;各河口区特征各异,潮汐、洋流、营养盐、叶绿素a等要素对缺氧区的范围、程度和持续时间影响程度不一。     

2003年全国农村水电行业11件大事

一、党中央、国务院重视农村水电,部署启动小水电代燃料建设。中共中央中发〔2 0 0 3〕3号文件要求对农村水电等农村中小型基础设施扩大投资规模,充实建设内容。同时部署启动小水电代燃料建设。胡锦涛总书记、温家宝总理多次讲话要求加强农村水电建设。国务院国发〔2 0 0 3〕16     

2002年全国农村水电行业11件大事

一、中共中央中发[2002]2号文件将农村水电列为国家重点支持的农村中小型基础设施。中共中央中发(2002]2号文件《中共中央、国务院关于做好2002年农业和农村工作的意见》,将农村水电列为“周期短,见效快,覆盖千家万户,促进农民增收的效果更显著”的农村中小型基础设施,要求放在更加重     

深圳新洲河水环境综合整治中的关键技术

深圳河支流新洲河属雨源型河流,因污染而采取全线截排污水整治.在上游河道内利用生物飘带技术处理低浓度污水,处理达标后,作为河流生态水源.在中游将截排污水引入自然循环方式污水处理系统,处理达标后作为河道补水.下游利用射流清淤配合利用天文大潮进行水体交换,达到消除黑臭水体,维持河道水景观的目的.介绍新洲河水环境综合整治采用的几项关键技术的设计原理及应用效果.     

浅析我厂开展安全性评价的过程和体会

介绍了映秀湾水力发电总厂结合季节性安全大检查开展安全性评价的过程，提出存在的主要问题及采取的对策措施，为安全性评价结合季节性安全大检查开展作了实践性探讨。     

水利高性能计算的进展

针对水利信息化对精细模拟与高性能运算提出的愈来愈高的要求,在简单介绍高性能计算的硬件、软件环境及其在水利上的几个应用实例后,着重介绍了并行有限元法、并行边界元法的一些进展以及网格技术的最新进展。指出从网络到网格是高性能计算发展的最新方向,应以网格平台支持、促进水利信息化进程。