基于低碳发展模式的水资源合理配置模型研究

配置模型研发是实现水资源合理配置的关键支撑技术。基于低碳发展模式的水资源合理配置通过识别配置对象、划分计算单元,构建区域碳-水耦合系统概念图,进行基于碳-水耦合的水资源系统概化。在水资源可持续利用和生态环境保护的基础上,遵循安全、高效、低碳、公平的基本原则,将配置单元内部及其单元之间的缺水量和碳的净排放量最小等目标因子纳入总体目标函数中,设置水量平衡、碳平衡、碳水关系指数、水利工程碳排放/捕获效益、地下水水位、最小供水率、生态环境用水、应急水源等约束条件,构建基于低碳发展模式的水资源合理配置模型。     

我国西南地区典型降雨特征——以贵州湄潭县为例

 在气候变化和人类活动双重影响下,我国降雨在不同区域呈现不同的演变特征。以西南地区为例,选择研究较少的贵州省湄潭县,利用线性回归和Morlet小波分析方法,分析湄潭县年降雨量、汛期降雨量和暴雨的变化特征。结果表明：区域年降雨量不断减少,暴雨发生频次以加快的速率增大,最大暴雨量增加,但发生时间在推迟,且均以1980年和2000年为转折点,呈现减少—增加—减少的趋势。在变化环境下,我国西南典型县城区域对全球气候变化响应敏感,降雨呈现典型的区域演变特征。     

河南省安阳市平原区地下水控制性管理水位研究

从目前我国各级水行政主管部门在地下水管理中存在的实际问题出发,提出了地下水控制性管理水位及阈值的概念与确定方法,并提出"以地下水可开采量作为总量控制指标、以地下水控制性管理水位及阈值作为考核指标"的地下水资源管理模式。以河南省安阳市平原区作为示范区,利用地下水流数值模拟方法确定了示范区不同季度不同水平年在不同降水保证率下的控制性管理水位及阈值,将地下水控制性管理水位定量化。通过示范区的研究,为试点开展最严格的地下水管理提供技术支撑,对推动全国地下水管理工作的规范化、制度化和科学化具有重要的意义。     

近10年来洞庭湖区水面面积变化遥感监测分析

以Terra/MODIS 8d合成的250m地表反射率数据产品MOD09Q1(MODIS Terra Surface Reflectance 8-Day L3 Global 250m)为主要数据源,采用多源信息水面提取的方法对2000年3月-2008年12月间洞庭湖区水面面积的变化特征和趋势进行了监测分析.分析结果显示:(1)洞庭湖区水面变化的季节性特征显著,其中枯水期11月一次年4月份间的湖区水面相对较小,基本在500km2左右,而洪水期5-10月份的水面则相对较大,尤其每年的7-9月份最大,维持在2 000km2左右,两者几乎相差了4倍;(2)受气候变化与三峡工程初期运行等因素的共同影响,洞庭湖区水域面积总体上呈现出一定程度的下降趋势;(3)通过流域年降水量变化分析和三峡水库蓄水运行前后松滋、太平和藕池三口年径流量变化对比,发现流域内降水带来的入湖水量偏少是近年来洞庭湖区水面面积减小的主要驱动因子;(4)近年来9、10月份洞庭湖流域降水减少与三峡水库汛末蓄水同期,将共同造就最终入湖水量锐减,加重湖区夏秋连旱程度,进而诱发系列生态安全问题.     

基于WEP模型和TRMM_PR的唐家山堰塞湖入湖径流预报

为解决缺资料地区的堰塞湖入湖径流模拟预报问题,本文以2008年5月12汶川大地震形成的唐家山堰塞湖为研究对象;采用分布式水文模型与热带降雨测量卫星的降雨数据（TRMM_PR）相结合的方法,设置了3种降水输入模式,对堰塞湖形成期内（5月12日—6月9日）的日均入湖流量进行了模拟预报,并利用监测期内（5月29日—6月9日）入湖径流实测资料与模拟结果进行了对比。结果表明：根据气象站实测降水数据对TRMM_PR数据进行修正后输入模型（模式3）,比将气象站实测数据直接输入模型（模式1）和将TRMM_PR观测数据直接输入模型（模式2）的模拟结果要好。本文的模拟结果表明,分布式水文模型可以和星载雷达测雨数据相结合可有效弥补因气象站点过于稀疏、单站控制面积过大造成的资料缺乏问题,而利用气象站点观测数据对TRMM_PR数据进行修正可以有效改善模型的降水输入,从而可以提高入湖径流预报精度。     

基于生态海绵流域视角的河湖联控方案研究——以湖南省凤凰县为例

海绵城市建设除了实施一系列低影响开发措施之外,还需通过河湖联控措施调丰济枯,实现保障径流总量控制率以及其他城市排水防涝安全、供水安全、生态安全等一系列涉水控制目标。基于生态海绵流域的视角,提出了海绵城市在建成区外和建成区内的建设思路以及相应的河湖联控策略:建成区外主要是做好城市防洪治涝的顶层设计,构建城市外围水安全保障体系,统筹考虑解决城市外围流域内的防洪安全、水资源、水环境、水生态等问题;建成区内以城市河湖为核心,科学安排、因地制宜进行城市海绵体建设,构建多尺度排水系统,弹性应对不同强度的降雨。以湖南省凤凰县为例进行了应用研究。结果表明,河湖联控方案实施后:(1)结合LID等其他海绵城市建设措施,凤凰县年径流总量控制率预期将达到82.9%,满足80%的目标要求;(2)凤凰县防洪排涝标准可以由目前的10年一遇提高到20年一遇的水平;(3)城乡供水保证率预期将达到98%,满足大于95%的目标要求;(4)雨水收集利用率预期将达到20%,满足大于10%的目标要求。可见,研究制定的凤凰县河湖联控方案在技术上是可行的,有效解决了凤凰县的防洪、水资源短缺和生态用水问题,为凤凰县的海绵城市建设提供了有力支撑和保障。     

呼伦贝尔高平原地区浅层地下水脆弱性评价

在充分考虑呼伦贝尔高平原地区水文地质条件的情况下,提出了基于DRASTIC模型的DRASL评价方法,利用层次分析法确定各指标权重,结合Arc GIS平台对呼伦贝尔高平原地区浅层地下水进行脆弱性分区,并对评价指标的合理性做了相关的敏感性分析。结果表明,高脆弱性地区主要分布在海拉尔区周边和满洲里市东郊,土地利用和地下水位埋深是影响呼伦贝尔高平原地区地下水脆弱性的关键因素。     

基于系统动力学的海口市需水预测分析

基于系统动力学模型理论,构建海口市经济社会-生态环境-水资源复合需水预测模型,在经济社会稳定或高速发展、节水措施强化或适度推广的交叉组合情景假设下,给出在来水频率P=50%、75%、90%时,海口市各区域用户发展需水量的高、低两种预测结果,并对结果进行合理性分析。结果表明,所得需水预测结果较为可靠,可为海口市水资源管理和水资源配置提供参考。     

提高水资源承载能力途径的研究

根据水资源承载能力的内涵,现阐述了水资源承载能力的基本概念和影响因素,并着重从水资源承载能力的主体、客体以及主客体之间耦合三个方面系统研究了提高水资源承载能力的途径,而且对这些途径进行了分析.同时在海河流域进行了实例研究,提出了提高海河流域水资源承载能力的途径.最后,文章指出,为找出技术可行、经济合理、最有效的提高途径,需从区域的特殊情况出发,在定量研究的基础上,将各种提高水资源承载能力的途径与承载能力的结果分析有效结合起来,并与本地区的水资源承载能力相适应.     

基于蒸散遥感反演的全国地表缺水分区

本文采用日本GMS静止气象卫星数据进行遥感反演,提取地表实际蒸散量(E)和潜在蒸散量(Ep),据此计算出表征地表缺水程度的指标——SWDI。在GIS的支持下,通过数理统计和空间统计分析“自下而上”的对全国地表缺水状况进行分区。通过分析,全国可划分为5大缺水层次的分区,对比发现全国普遍缺水,不缺水区主要集中在南部沿海,且所占比重较小。全国缺水层次区域的划分,可为区域经济发展,环境保护以及各种国家或区域方针政策的制定提供科学依据。