呼兰河流域水资源供需平衡分析

在对黑龙江省呼兰河流域水资源现状分析的基础上,对流域各业用水情况进行预测分析,找出了流域水资源存在的主要问题,同时提出了解决用水矛盾的方法和建议,为制定全流域远期发展规划提供依据,同时为开展呼兰河全流域水资源综合规划工作奠定基础。     

大尺度楼盖温度效应分析

介绍了采用ANSYS软件对大尺度现浇楼盖结构温度效应的有限元法计算分析方法.对大尺度楼盖在正常使用期间不同温度作用下的受力及变形进行了计算分析,总结了各种温度作用下大尺度现浇楼盖结构的内力分布规律和特点.     

未来气候变化下拉萨河流域径流变化趋势研究

【目的】气候变化引起水文循环的变化,主要表现为降水、径流等的显著改变。【方法】基于拉萨河流域分布式径流模型,应用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的4个气候模式数据,分析未来气候变化情景下拉萨河的径流变化。【结果】结果显示：SSP1-2.6情景模式下,拉萨河上中下游年径流深均呈减少趋势,约减少42%,但月径流量年内分配比例较实测月径流分配比例变化不大;SSP2-4.5情景模式下,总体上呈增加趋势,约增加1.5%,中上游径流深呈减少趋势,约减少1%～7%,下游支流呈增加趋势,约增加1%～37%;SSP5-8.5情景模式下,总体上呈增加趋势,约增加10%,下游支流增加趋势更加显著,约增加17%。【结论】结果表明：在CMIP6未来气候情景模式下,径流变化较为显著且不同情景模式差异较大;未来径流深变化趋势与未来降水变化趋势较为一致;拉萨河流域未来不同气候情景模式下径流深时空分布存在差异。通过对CMIP6未来气候模式进行模拟,分析拉萨河流域径流变化特征,为区域水文水资源配置、水资源利用等提供参考依据。     

卫星通导遥技术在数字孪生流域建设应用潜力与初探

基于通信、导航、遥感(简称“通导遥”)卫星平台的信息采集和传输技术在数字孪生流域建设中具有重要作用,是支撑数字孪生流域高效水利感知网建设、高精度数据底板更新和高保真动态仿真模拟有效手段和重要途径。国内数字孪生流域研究与建设工作已经初见成效,但水利监测网仍然面临水利数据感知要素少、频次低和传输不及时等问题,难以满足物理流域的实时监控和高保真仿真模拟的需求。首先梳理了卫星通导遥技术在水利业务中的应用进展,分析了当前数字孪生水利平台建设面临的挑战;其次,结合卫星通导遥技术优势,提出卫星通导遥融合应用的数字孪生流域框架,设计基于卫星通导遥融合的新型水利信息系统,该系统主要包括空天地一体化水利感知网与宽窄带融合星地一体化水利通信网两个子系统,为数字孪生流域建设提供一体化全覆盖信息支撑;最后,结合吉林市数字孪生水库建设实践,开展了卫星通导遥融合的新型水利信息系统与数字孪生水利工程的应用初探,结果表明卫星通导遥融合应用可支撑数字孪生水库防洪“四预”实时感知和动态模拟。     

对智慧水利标准体系构建的思考

建设智慧水利是推动水利高质量发展、提升水治理体系和治理能力现代化的重要抓手,构建完善的智慧水利标准体系是建设智慧水利的关键环节和重要保障。分析了我国智慧水利标准体系建设的现状和存在的主要问题,探索了智慧水利标准体系建设的思路、方向和任务,初步构建了智慧水利标准体系框架,并对监测感知交互体系、通用数据库与数据管理、模型库及模型功能评价等关键问题进行了初步探讨,可为我国相关标准制修订提供决策参考。     

湘江流域水体重金属污染及健康风险评价

为研究湘江流域水体重金属污染水平及对人体健康的危害,选取2000—2016年全流域26个监测站点,分析了Hg、Zn、Cu、As、Cr⁶⁺、Pb、Cd共7种重金属时空分布特征,利用综合污染指数评价法分析重金属的污染水平,并采用美国环保局推荐的健康风险评价模型对健康风险作了初步评价。结果表明：时间上,基于综合污染指数法及MK趋势分析可知流域水质状况良好且逐年改善;空间上,流域水质上游较中下游好,重金属高浓度值主要分布在中下游。健康风险评价结果表明：流域致癌重金属平均个人健康风险值表现为As>Cr⁶⁺>Cd,非致癌物重金属平均个人健康风险值表现为Pb>Cu>Zn>Hg,流域主要受致癌物风险影响。As、Cr⁶⁺是产生水体健康风险的主要来源且儿童受到的健康风险远高于成人。     

岷江流域含石膏地层地下水水化学差异性研究

位于岷江流域的成都平原及其南部的牧马山台地区域的白垩纪地层广泛发育石膏。石膏的溶蚀可显著影响地下水质,明确该类型区域地下水水化学特征空间分布并揭示其空间差异性原因,对地下水开发利用具有重要意义。以牧马山台地中部区域天府国际生物城区域为例,通过野外实地调查、采样数据的主成分分析和聚类分析、水化学演化过程数值模拟,对地下水质的现状和水质形成原因进行了系统研究。结果表明：该区地下水在水平分布和垂向分布上都存在着显著的差异性,引起水质在空间上差异的原因具有多因性。垂向上：浅层地下水受碳酸盐溶解/沉淀作用控制,地下水类型以HCO₃-Ca(Ca·Mg)型为主,矿化度多小于0.5 g/L;深层地下水受地层中石膏空间分布的影响显著。在无石膏分布区,地下水以HCO₃-Ca(Ca·Mg)类型的低矿化度水(TDS<0.5 g/L)为主;有石膏分布区,形成SO₄-Ca(Ca·Na)型高矿化度水(TDS可达2.5 g/L以上)。平面上：浅层地下水水化学特征受地形地势、人为污染、局部区域石膏层埋深变浅等因素影响,但总体上水质较好,可作为当地居...     

径流变异对滹沱河流域水库生态调度的影响

分析了滹沱河中上游径流变异情况并计算了河道生态流量,通过构建岗南-黄壁庄梯级水库供水及生态多目标优化调度模型,并采用NSGA-Ⅱ求解多种情景方案,探求入库径流变异对水库生态调度的影响。研究结果表明：小觉站和平山站径流分别在1983年和1979年发生变异,流域径流整体呈显著下降趋势;利用频率众值法、Tennant法和年内展布法计算的河道理想、适宜及最小生态流量对应的年生态需水量分别为9.85亿、5.85亿、3.23亿m³;农业灌溉及生态需水缺水率随来水频率的增大而显著增大;入库径流下降趋势显著且发生变异,致使变异后不同水平年水库调度的供水保证率均有所降低;农业灌溉需水和生态需水矛盾显著,枯水年农业灌溉供水率降低4%可提高12%的生态供水率。     

气候变化背景下流域生态需水预估−以好溪流域为例

为探究未来气候变化对流域生态需水量的影响,保障河流生态需水量,针对好溪流域进行生态需水量计算 及预测。基于好溪流域气象数据及下垫面条件建立流域生态需水模型,并根据 GF1-WFV 遥感影像数据订正后的 地表反射率和作物种植结构提升模型模拟精度。选择 CanESM2气候模式下的 RCP2.6、RCP4.5 和 RCP8.5 这 3 种 排放情景,建立气候变化背景下流域生态需水预测方法,计算现状年并预测未来年份的生态需水量及生态需水保 障程度。结果表明,基于光学遥感影像进行数据订正后,模型模拟精度有所提升,率定期的模型精度 R2从 0.80 提 升为 0.85,验证期的 R2从 0.75 提升至 0.78。应用提升精度后的模型进行生态需水预测,在 RCP2.6、RCP4.5 和 RCP8.5 情景下,2025—2100 年的年均生态需水分别增加了 0.27 亿、0.21 亿和 0.29 亿 m3,其中 RCP8.5 情景下生态 需水保障程度最高,RCP4.5 情景下生态需水保障程度最低。     

黄河流域保护和发展存在的问题与对策

梳理了黄河流域生态保护和经济发展现存的主要问题:下游宽河段治理对策同水沙条件不适应,水沙调控体系的主体构架尚未形成,中上游区域经济发展基础差、生态环境恶劣且水资源短缺。基于前人与现状黄河治理思路,提出黄河治理的对策:①宽河段治理采用"两道防线"与生态治河结合方案,即运用长距离高浓度管道输沙技术等手段,重构"二滩"农业集成、高滩移民建镇的功能空间,将依托高标准堤防的高滩解放出来;采用预制板桩组合坝结构高标准修建控导工程与防护堤,以加强第一道防线建设,发挥控制流路、束流输沙的作用,保障"二滩"设防流量下不遭受洪灾,将河势调整作为上中游水库调度运用的子目标,通过河道工程引导河势与提升输沙能力,实现宽滩区有效利用、中水河势稳定控制与特殊洪水行洪都适应的良性治理目标。②尽早修建古贤与黑山峡工程,构建黄河水沙调控体系的主体水库,通过全河水沙调控防灾促进流域生态建设与区域经济协调发展,这事关人口集中贫困区、革命老区、少数民族聚集区的社会经济发展,事关西部经济振兴与国家生态、粮食、能源安全和社会稳定大局。③利用现代工程措施改变侵蚀基准面,把黄土高原水土严重流失区改造成错落有致的相对平原,辅以生物措施,大量拦减入黄泥沙量并持续发挥生态效益。④实施西线南水北调与藏水外调工程,解决黄河流域和华北地区水资源紧缺状况与生态环境严重退化的问题,为国家供水安全、能源安全、粮食安全、生态安全提供水资源保障,这(藏水济黄)是关系中华民族永续发展的根本大计。