吉林省西部平原区降水对潜水水质的影响

为研究大流域较高分辨率下的潜水水质分布对气候变化的响应关系,以典型半干旱区吉林省西部平原区地下水为例,基于1980~2013年共计34年的降水和潜水水质监测数据,运用单因子和综合水质评价法对研究区潜水进行水质等级评价,并与年降水量做相关性分析,以分析潜水水质与年降水量之间的变化规律。结果表明,潜水水质与年降水量之间存在明显正相关,总体而言,降水量多的年份,潜水水质较好。该响应规律是制定地下水资源可持续利用和保护措施方案的关键,可预测极端气候场景下地下水水质的变化规律。     

基于地貌类型的岩溶小流域产流模型

针对广西横县镇龙乡小流域岩溶结构发育、地下暗河分布广泛、汛期多强降雨及产流过程中地下径流丰富、出流过程非线性、流域不闭合等特点,研究了岩溶小流域不同地貌类型的产流规律,将岩溶地区下垫面分为土壤覆盖区与岩溶裸露区,分别运用蓄满产流模型模拟土壤覆盖区产流,水箱模型模拟岩溶裸露区产流,进而模拟流域总产流,建立了基于地貌类型的岩溶小流域产流概念性水文模型,利用岩溶小流域2010~2011年9场洪水资料进行模型参数率定,2012年4场洪水进行产流量验证。结果表明,模型在岩溶区的模拟效果较好,其预报相对误差范围为4.15%~18.49%,均值为13.82%,但对于前期影响雨量较大、降雨历时长的洪水,水箱模型产流模块产流量更大,受到降雨影响更为敏感,模拟精度相对更高。     

一种利用蓄满产流模型绘制降雨径流相关图的方法

提出了一种利用蓄满产流数学模型绘制降雨径流相关图的方法,该方法首先根据流域历史资料结合流域自身特性确定蓄满产流模型的结构,并优选出模型参数;其次,利用优选后的蓄满产流模型结合历史数据绘制相关图。黑河流域应用实例表明,应用该方法绘制的相关图简便实用、精度较高。     

基于运动波下渗的产流模型研究与应用

阐述了基于运动波下渗的产流模型的基本原理,并在长江三峡地区沿渡河流域进行了初步应用,结果良好。该模型从描述流域各点土壤水分剖面的变化过程出发,给出流域下渗能力和饱和面积的时空分布,从而得到超渗径流和蓄满径流成分在流域上的时空分布,在物理概念合理的框架之下实现了超渗和蓄满产流机制的综合模拟。     

美国土保局产流模型的改进

本文对美国土保局产流模型进行分析研究,发现其中存在着关键性问题必须进行改进。故提出了湿润地区产流模型与干旱地区产流模型。同时给出实例,以供参考。     

井筒式潜水轴流泵出水管道水力特性数值模拟研究

为了解井筒式潜水轴流泵出水管道内部水流运动特点,提升井筒式潜水轴流泵的装置效率,利用FLUENT软件,采用标准κ-ε方程湍流模型和压力修正SIMPLE算法,并结合VOF方法处理出水池气液交界面,对4种进水口流量下的井筒式潜水轴流泵出水管道进行了数值计算,获得了进水口流量的改变对出水管道水力特性的影响规律。     

非完整河与潜水含水层相互作用的非稳定流数值模拟

针对以往河流对含水层补给方式考虑的不足,基于含水层水位与河水位及河床底板高程的关系,考虑了非饱和带的影响,借助非饱和带的相关理论获得了河流对含水层的补给量的表达式,采用数值模拟方法计算了非完整河对潜水含水层的补给量,并探讨了补给量与抽水井中水位变幅和非饱和带内最大基质吸力的关系。结果表明,非饱和带内的补给量不可忽略,且井中水位变幅越小、最大基质吸力越大,则补给量越大。     

城市地表暴雨产流模型及应用

为适应城市暴雨过程及地表特性,结合城市水文学及水力学原理,采用芝加哥雨型对暴雨进行时程分配,建立了不透水区、透水区及混合区的产流模型。对不透水区,在Linsley产流模型的基础上,结合径流系数对原模型做出了适当改进,建立了适合城市不透水区的产流模型;对透水区,将下渗能力分配曲线和蓄水容量分配曲线耦合,按照二者的产流原理,形成了扣除截留、下渗损失的产流模型;对混合区则结合不透水部分和透水部分的占地面积,通过叠加不透水部分的产流与对应时刻透水部分的雨强作为输入,建立了与之相适应的产流模型。并将所得的暴雨时程分配过程线作为输入,对武汉市汉口区的产流过程进行模拟,得到地表净雨过程线,通过对比,发现该模型能较好地反映城市地表的产流过程。     

两种产流模型在通州区水资源计算中的应用比较

以江苏省南通市通州区为例,分别采用"4种下垫面"与前期影响雨量经验公式法两种模型计算水资源量,并对计算结果进行了对比分析。结果表明,丰水年与平水年两种模型的径流量结果相近,极值分布基本一致,下垫面条件对地表水资源量及地下水资源量影响明显,"4种下垫面"模型的计算结果更符合实际情况。     

遗传模拟退火算法在综合产流模型中的应用

针对确定综合产流模型的参数与模型精度关系密切,提出了将遗传模拟退火算法应用于综合产流模型的参数优化中,并以汤河水库流域为例进行了径流预报.结果表明,该法有效、可行,对改善综合产流模型初始优化参数、提高洪水预报模型的预报精度具有一定的理论研究意义和实际应用价值.     

典型平原河网区突发性水污染预警

针对平原河网区突发性水污染事故的危害性,构建包含事故模拟模型和预警模型的突发性水污染快速预警体系。事故模拟模型由一维水动力水质模型和保守物质水质模型耦合而成,模拟污染物运移变化过程;事故预警模型基于模拟模型输出结果,综合四个预警指标量化污染事故产生的危害性影响。以宜兴河网为例,设置三种不同源强的情景方案,应用所建立的快速预警体系对各方案进行比较分析,结果表明,污染源排放强度与定量指标最大水质超标倍数正相关,与事故响应时间负相关;目标断面与事故源的距离和最大水质超标倍数负相关,与事故响应时间正相关;整体上源强越大或者目标断面距离事故源越近,预警级别越高。研究成果可为平原河网区水污染事故预警提供参考。     

基于水动力水质联合调控的温州市主城区平原河网引水规模研究

鉴于引调水工程可显著提高平原河网水资源水环境的承载能力,针对温州市主城区平原河网水系特点,以瓯江干流为调水水源、以区域引排工程为手段,构建其水动力水质联合调控模型,在分析引水水质及污染物入河量的基础上,同时考虑目标流速和目标水质两个因子,确定研究区所需引水规模为30m3/s,为研究区调水引流方案提供了支撑。     

平原型水库水位变化对库区附近地下水位影响的滞后性研究

水库水位变化对库岸地下水位的变化有直接影响,但库岸地下水位的上升或下降需要较长时间,也就是说地下水位的变化会存在一定的滞后性。结合江巷水库的浸没问题,运用Modflow软件建立地下水流的三维数值模型,将水库水位概化为阶梯型周期性变化,预测地下水位的变化规律。结果表明,库岸地下水位变化的滞后性主要与距离、渗透系数、给水度等因素有关,而降水蒸发对地下水位的滞后性影响很小。     

渠系分流口区域水流运动特性数值模拟

为分析渠系分流口区域的水流运动特性,通过观测室内模型试验水流运动现象,利用RNGκ-ε紊流模型并借助FLOW-3D软件,建立了分流角为73°的渠系分流口区域的水力特性分析计算模型。通过对比分析数值模拟结果与试验结果,验证了该分析计算模型的准确性和可靠性。以建立的数学模型为分析计算平台,分析了渠系分流口近区及口门断面不同工况下的多个水力要素,重点介绍了不同单宽流量比情况下,渠系分流口区域回流区长度与宽度及引水支渠进水断面收缩系数的变化规律。分析结果表明,随单宽流量比的增大,分流口区域回流区范围增大,支渠渠道进水断面收缩系数减小。研究成果可为类似工程规划设计提供参考。     

淮河中游北岸典型区产流规律分析

为了揭示淮河中游北岸地区的产流规律,针对该区域内的典型地区气候、地形、下垫面等特点,利用分布式水文模型在全区水循环模拟的基础上研究降水产流规律。结果表明,淮河中游北岸地区多年平均产流量空间分布极不均匀,处于51~749mm的较大范围内;年产流量不仅与当年的降水量有关,还与前一年的降水量有关;产流系数随降水量的增加而增大;不同土地利用类型的产流系数,以农田产流系数最小,居工地产流系数最大;产流系数在时间分布上也存在较大的年际变化,2003~2010年产流系数在0.24~0.36之间浮动。在全区域水循环的整体中分析降水产流规律,不仅方法上有所创新,且结果分析更加合理,应用于淮北平原具有一定的代表性。     

某平原水库坝基渗漏分析手段及渗漏成因分析

针对某平原水库渗漏现象,采取安全监测、地质勘探和无损探测及数学模型等多种手段,对比了蓄水前后库周地下水渗流场差异,查明了坝基含水层中弱透水层连续性及缺失段,高密度电阻探测结果说明坝基含水层较深,应用坝体坝基及库周观测孔实测值开展了水库三维渗流反演计算,在此基础上对高水位水库大坝三维渗流场进行了预测计算。综合分析成果,揭示了水库渗漏成因,解释了库周浸没现象。结果表明,因地基相对隔水层渗透性大且有缺失段导致防渗体系不健全是水库渗漏主要原因,同时库内外广泛分布且封堵不彻底的农用机井缩短了有效渗径,增大了水库渗漏量。     

包头市平原区水源热泵系统适宜性分区评价

根据内蒙古包头市平原区水文地质条件、水动力场、水化学场等要素指标建立水源热泵评价体系。利用层次分析法确定了各因素权重,采用综合指数法评价了该地区水源热泵系统的适宜性。结果表明,研究区域内适宜地区面积为34.44 km2,占总面积的3.70%;较适宜地区面积为639.95 km2,占总面积的68.73%;不适宜地区面积为256.73 km2,占总面积的25.57%。评价结果为包头市浅层地温热能的合理开发利用规划和管理提供了科学依据,对其它地区也具有重要的借鉴价值。     

岩溶区水库水系统及其地下子系统研究

对地下库容的形成，存在形态及其与水库的关系进行了分析，认为地下库容对水库的运营，安全具有重大的意义，应该对其展开全面的研究，提出了岩溶区水库水系统的概念，并根据存在上的差别将其分为地表和地下两个子系统；最后对地下库容量的评估方法进行了初步探讨。