全国灌溉水有效利用系数测算分析网络构建方法与实践

根据抽样调查方法和灌区特点,确定按照非概率抽样中的配额抽样方法选择样点灌区,并考虑灌区不同规模、不同类型、不同工程状况和管理水平等因素,确定了全国灌溉水有效利用系数测算分析网络的构建方法。截至2011年,全国共选取样点灌区2761个,构建了较为完善的全国灌溉水有效利用系数测算分析网络。     

PPP模式下流域生态保护与综合治理——以江西抚河为例

在简要阐述基于山水林田湖流域生命共同体综合治理与保护工作内涵基础上,分析了国内该领域面临的经济体制制约及PPP模式的典型应用方式,结合江西抚河流域生态保护与综合治理实践,我国PPP模式下流域综合治理创新发展方向提出合理化建议。     

洪水中汽车滑移速度试验及应用

全球气候变化和城市化进程的不断加快使得城市暴雨洪涝灾害频繁发生,洪水中汽车滑移后有可能撞毁周边基础设施,危及行人生命安全.因此,有必要对洪水中汽车滑移速度开展力学分析及相应试验研究,为城市洪水风险评估提供科学参考.文章首先分析了洪水中汽车滑移状态时的受力情况,结合抛石落距和一维碰撞双自由度力学模型推导出洪水中汽车的滑移速度及其最大撞击力的计算公式;然后采用模型小车开展了汽车滑移及碰撞的水槽试验,得到不同来流情况下的汽车滑移速度和最大撞击力的试验数据;最后利用这些试验结果率定出公式中关键参数,计算了原型车辆在不同来流条件下的滑移速度和最大撞击力.     

面向干旱区湖泊保护的水资源配置思路——以艾丁湖流域为例

以艾丁湖流域为例,探讨并提出面向干旱区湖泊保护的水资源配置思路和方法,包括流域耗水总量控制、入湖总水量控制、用水总量控制、缺水总量控制、地下水取水总量控制等多层次全视角下的水资源配置模型系统及多重循环迭代方法。结果表明:艾丁湖流域2020年生态缺水量为2.60亿m3,2030年生态缺水量达2.48亿m~3。规划近期通过区域内压减灌溉面积,减小地下水超采量;远期需实施外调水工程。2020年综合耗水率进一步增大,在保障经济高速发展的同时,为满足艾丁湖入湖水量的基本需求,湖泊生态补水量应为0.72亿m~3/年。2030年在外调水2.48亿m~3的情景下,入湖总水量为0.91亿m~3/年。研究成果拟为面向干旱区湖泊保护的水资源配置方案分析与比选提供计算思路。     

皖北地区“蒸发悖论”探讨

利用皖北地区及其周边16个气象站1961—2013年的气象数据,分析了53 a间蒸发皿蒸发量与气温的变化趋势及相互关系,并探讨了蒸发皿蒸发量变化的主要影响因子,并就皖北地区是否存在"蒸发悖论"现象进行了验证。结果表明:11961—2013年皖北地区的蒸发皿年蒸发量呈明显下降趋势,并在1972年左右发生突变,1972年之前下降速率为240 mm/10 a,1972年之后下降速率为39.5 mm/10 a,年均气温整体上呈先降后升的趋势,1993年后上升趋势变缓;2皖北地区的"蒸发悖论"现象在年和季节尺度上都是存在的;31973—2013年,风速和日照时数的减小是造成蒸发皿蒸发量下降的主要影响因子,也是出现"蒸发悖论"现象的主要原因,而1972年之前日照时数减小和气温降低是造成蒸发皿蒸发量下降的主要影响因子。     

改进人工鱼群算法在水资源优化配置中的应用

基于湟水干流"引大济湟"受水区跨越式发展形势下社会经济需水及生态环境需水产生的新变化,建立了以净效益最大及总缺水量最小为目标函数的水资源优化配置模型,并且利用改进的人工鱼群算法对该模型进行了求解。研究区2020年和2030年可供水量分别为186 574万m~3和213 498万m~3,在充分满足区域生活、工业和环境需水基础上,只有部分区域农业用水存在少量缺口,缺水率分别为3.3%和9.2%,配置结果较为合理。研究表明,改进的人工鱼群算法在复杂水资源优化配置中具有较好的适用性。     

南水北调东线工程黄河以北线路优化构想

《南水北调工程总体规划》批复近20年来,我国北方地区水资源供需情势、水生态环境问题均发生深刻变化;优化南水北调后续工程线路,对适应北方地区新发展形势、落实国家重大战略具有重要意义。京津冀地区是南水北调东线后续工程的主要受水区,分析本地区的中长期供求趋势、空间分布及结构特征,可以发现：从长远供求趋势看,京津冀地区水资源缺口为3.9×10⁹～6×10⁹m³,用水需求的增长点主要是中西部城市区,也是雄安新区等国家战略布局实施的重点保障区域;充分利用现有河渠,新增经白洋淀进京路线,将供水中心西移,使工程线路更侧重覆盖地下水浅层超采区,也更利于补给河湖生态用水;东线后续工程经白洋淀进京方案具有串联水系多、自流覆盖广、调蓄能力强、综合效益高等比较优势,更适应京津冀地区高质量发展的需求。结合南水北调东线后续工程规划建设面临的新形势,梳理工程的功能定位、整体布局、线路走向等关键问题,提出东线后续工程线路优化构想,可为南水北调后续工程高质量发展提供参考。     

地下水控制性临界水位及确定方法

地下水位及其变化趋势是衡量地下水资源开发是否合理的重要评判依据,为了充分反映地下水系统的功能属性和水资源管理要求,在辨析地下水控制性临界水位与上限、下限临界水位相关概念的基础上,以维系地下水资源功能、生态功能和地质环境功能可持续为目标,考虑地下水流动系统的整体性和协调性,通过构建多元量化关系模型,由各功能和类型分区单井临界水位划定成果加权得到各管理分区面水位阈值。以地下水开发利用问题较为突出的河北省平原区为研究对象,基于各代表性监测井2001—2013年水位数据构建量化关系模型,地下水控制性临界水位划定结果表明:河北省平原区浅层地下水控制性上限临界埋深阈值为1.93~13.19 m,控制性下限临界埋深阈值为10.94~27.06 m;深层地下水控制性临界埋深阈值为12.15~49.09 m。     

西大洋水库防洪预报预泄调度风险问题研究

根据西大洋水库流域的水文特征，建立水库防洪调度模型；通过分析水库预泄调度可能产生的影响，建立了预泄调度风险评估模型。实际应用表明：对于10年一遇和20年一遇的设计洪水，若采用200m³/s或400m³/s的预泄流量，预泄时间可以选定为12h，24h，36h，48h，60h，72h；对于50年一遇以上的洪水，可以采用较大的预泄流量，由于来水量充足，水库能够及时恢复至汛限水位；对于较大重现期的洪水，水库进行预报预泄调度是非常必要的，所发挥的防洪效益也比较明显，为水库的调度管理提供了依据。     

粒子群算法在新安江模型参数率定中的应用

选用1997年中国水文预报竞赛中降雨、蒸发、径流数据,重点研究在应用粒子群优化算法(PSO)率定新安江模型参数时,PSO算法中惯性权重、加速度常数和种群规模3个参数对算法性能的影响,并优选出适合于该问题的最优PSO参数区间。在此基础上率定出与研究流域匹配的新安江模型参数,定量评价了降雨径流模拟效果的优劣。另外,对PSO算法的效率和稳定性进行了简要分析。研究结果表明,PSO算法率定新安江模型参数的收敛效率较传统方法明显提高,稳定性普遍较好。