Hydrologic scaling for hydrogeomorphic floodplain mapping: Insights into human‐induced floodplain disconnectivity

Hydrogeomorphic approaches for floodplain modelling are valuable tools for water resource and flood hazard management and mapping, especially as the global availability and accuracy of terrain data increases. Digital terrain models implicitly contain information about floodplain landscape morphology that was produced by hydrologic processes over long time periods, as well as recent anthropogenic modifications to floodplain features and processes. The increased availability of terrain data and distributed hydrologic datasets provide an opportunity to develop hydrogeomorphic floodplain delineation models that can quickly be applied at large spatial scales. This research investigates the performance of a hydrogeomorphic floodplain model in two large urbanized and gauged river basins in the United States, the Susquehanna and the Wabash basins. The models were calibrated by a hydrologic data scaling technique, implemented through regression analyses of USGS peak flow data to estimate floodplain flow levels across multiple spatial scales. Floodplain model performance was assessed through comparison with 100‐year Federal Emergency Management Agency flood hazard maps. Results show that the hydrogeomorphic floodplain maps are generally consistent with standard flood maps, even when significantly and systematically varying scaling parameters within physically feasible ranges, with major differences that are likely due to infrastructure (levees, bridges, etc.) in highly urbanized areas and other locations where the geomorphic signature of fluvial processes has been altered. This study demonstrates the value of geomorphic information for large‐scale floodplain mapping and the potential use of hydrogeomorphic models for evaluating human‐made impacts to floodplain ecosystems and patterns of disconnectivity in urbanized catchments.     

土质滑坡相似材料试验设计理论及评价方法研究

通过对土质滑坡相似材料试验设计理论和试验结果评价体系的研究，比较了常用试验设计理论的优缺点。指出均匀设计在相似材料试验研究中的优越性，并提出一套与均匀设计配套的试验数据处理理论和试验结果评价体系，可供滑坡相似材料试验设计参考。     

中小河流治理水生态功能两级分区研究——以哈尔滨市蚂蚁河流域为例

面向中小河流生态治理需求,阐述了水生态功能分区的内涵,对分区指标体系的构建进行了探讨。基于Arc GIS空间分析平台,以哈尔滨市为对象,考虑气候、地形和人类活动因素,划分了哈尔滨市水生态功能一级分区。分析了蚂蚁河水生态服务功能和流域主要生态环境问题,选取径流深、坡度、地均GDP和水功能区指标,参照子流域及行政边界,划分了蚂蚁河流域水生态功能二级分区。根据水生态功能一级、二级分区结果,提出了哈尔滨市及蚂蚁河流域中小河流治理与保护方向,为该区域水陆一体化管理和生态环境综合治理提供了技术支撑。     

东辽河流域水生态功能分区研究

流域水生态功能分区是水环境、水生态系统管理的基础。综合考虑东辽河流域自然地理特征、水生态因子、社会经济活动影响和水生态服务功能等,确定了东辽河流域分区指标,运用地理信息系统空间分析和主成分分析等数学方法,对基础空间数据和流域水生态系统特征调查资料进行分析,提出了流域三级水生态功能分区方案,将东辽河流域划分为2个一级分区、4个二级分区、13个三级分区,利用底栖无脊椎动物的相关指标进行聚类分析,表明水生态功能三级分区是合理的。     

石羊河流域水资源演变与生态环境保护

经过对石羊河流域近45年的降水、径流、地下水等水文要素及水资源分布特点与演变趋势的分析，得出以下结论：降水呈不显著的增加趋势；干流出山径流量略有减少；地下水位呈逐年下降趋势。针对石羊河中下游地区社会经济持续发展对水资源的需求与生态环境问题突出的现状，提出了生态环境保护的建议。     

南水北调中线一期工程受水区生态水文分区

选取南水北调中线一期工程受水区为研究对象,以受水区涉及的112座县级市(区、县城)为单元,进行生态水文分区.根据受水区的生态水文特征,建立生态水文分区的指标体系值数据库.经过SPSS聚类分析,共分为5个生态水文区.系统分析了各生态水文区的生态水文特征,尤其是对表征地下水超采严重程度的指标--地下水位的动态变化进行了重点分析.分区结果可为深入进行南水北调中线工程沿线生态影响评估及水资源可持续管理提供科学依据.     

宁夏青铜峡河西灌区水文及水文地质参数研究

对宁夏青铜峡河西灌区几个主要的水文及水文地质参数 ,如给水系数、降雨入渗补给系数、灌溉入渗补给系数、灌溉回归系数、潜水蒸发系数、渗透系数进行较深入的探讨 ,重点分析这些参数的定义及其变化机理 ,特别是变值给水度、次降雨入渗补给系数等与传统概念的差别 ,并简要说明这些参数的确定方法 ,最后还分别给出研究区不同分区的参数数值。     

白龟山水库遥测系统北斗卫星信道建设

针对河南省白龟山水库水情自动测报系统的现状,提出以短信和北斗卫星2种信道同时作为系统主信道的升级改造方案,极大地增强系统的稳定可靠性和抵抗自然灾害能力,解决在连续阴雨天气、交流电停电、网络中断等极端条件下系统不能独立正常运行的问题。其在利用北斗通信信道方面作出的成功探索,对其它水情自动测报系统的建设有很好的借鉴意义。     

月水量平衡模型在中国不同气候区的应用

概念性水文模型是目前评价环境变化对区域水文水资源影响的有力工具,大尺度水文模拟是气候变化影响评价中的关键技术.利用10个位于我国不同气候区的代表性流域的水文气象资料.验证了月水量平衡模型在不同气候区的应用效果.结果表明:月水量平衡模型能够适用于我国不同气候区的月流量过程模拟,其中,对湿润半湿润地区的模拟精度好于干旱半干旱地区的模拟效果;若流域内降水径流量关系密切,则水文模拟的效果也会较好.人类活动的影响,使得长序列水文模拟误差增大,但不同人类活动类型对流域水文模拟效果的影响是不同的.     

水利水电工程施工导截流模型试验中的阻力相似问题

施工导截流模型阻力不相似会导致试验成果与实际存在较大偏差。采用理论分析及水力计算方法,剖析了长导流隧洞壁面沿程阻力相似的影响因素,揭示了截流模型试验中阻力危机现象,提出了解决阻力不相似问题的途径。研究表明：对于隧洞导流模型受模型比尺制约,模型水流往往处于紊流过渡区,洞壁阻力系数是模型雷诺数的函数,如忽视模型阻力相似问题,会导致模型泄流能力试验值和洞内流态与原型存在较大偏差,可采取加大流量法或通过系统试验拟合阻力系数与模型雷诺数的关系,再对模型试验泄流能力成果予以修正。对于截流模型,块体抗冲稳定相似需满足推阻力系数相似,模型雷诺数Re_m只有在3×10⁴～2×10⁵时,绕流阻力系数C_d才为常数,可通过合理选择模型比尺使模型水流进入自模拟区,避免阻力危机。