水文学中流域水循环机制与水文模型研究

随着社会的迅速发展,人类对自然水循环的影响越来越严重;流域内的水并非静止不动,而是处于不停地运动变化与相互变更的状态,这就要求我们要把大气、土壤及水看作一个整体或者一个系统,从而对其进行研究管理。介绍了几个较为典型的流域水文学模型,分析了现有流域水文模型的局限性,指出当前的不足及其原因。     

水贫困指数在河西走廊三大内陆河流域的应用

水贫困指数提供了一种简单、易行的水资源评价方法,它通过资源、途径、能力、利用和环境5个方面来定量评价区域水资源的相对水平。运用主客观组合赋权法确定各分指标的权重,对河西走廊三大内陆河流域的水贫困指数进行了研究。结果表明:黑河流域、疏勒河流域、石羊河流域的水贫困指数分别为39.4、66.0、36.6,评价结果与客观情况基本相符。     

侧向进水口立轴旋涡数值模拟

为了研究侧向进水口立轴旋涡的运动特性,以RNG模型为基础,引入VOF方法捕捉自由液面的变化,对立轴旋涡的形态及其运动轨迹进行了三维数值模拟,并对旋涡水面线和三维速度分布进行了分析。结果表明,侧向进水口前的旋涡是非对称的,其涡轴是一条空间曲线,旋涡下部在进水口的抽吸拉伸作用下发生扭曲。旋涡运动可分为三部分,第一部分水面线呈漏斗状,与对称旋涡类似,第二部分旋涡运动逐渐从竖向转为横向,第三部分为横向运动。在旋涡的上半部,轴向速度随着水深的增加而增大,当旋涡逐渐由竖向转为横向运动时,轴向速度逐渐减小直至为零。最大切向速度发生在淹没深度的52%处。     

淮河流域和长江中下游流域旱涝年的划分

利用1951—2007年国家气象信息中心提供的756站逐日降水资料,通过计算6—7月降水标准差,确定淮河流域和长江中下游流域降水变率最大的站点,分别计算各站与这两个流域降水变率最大的站点相关系数,把通过显著性检验的站点分别作为淮河流域和长江中下游流域的代表站。利用两流域代表站的标准化降水指数确定了1951—2007年的旱涝年份:淮河流域的旱年为1952年、1959年、1961年等共10 a,涝年为1954年、1956年、1957年等共9 a;长江中下游流域的旱年为1952年、1958年、1961年等共11 a,涝年为1954年、1969年、1980年等共10 a。结合水文资料进行修订后,确定了1951—2007年淮河流域和长江流域因梅雨季降水而导致的洪涝年份。     

石羊河流域井灌区管道灌溉系统优化模式研究

为了探求石羊河流域井灌区管道灌溉系统优化模式,对喷灌、滴灌、管灌等高效节水技术与变频调速技术进行配套,采用"恒压变量"研究方案对各灌溉技术间流量与压力协调进行了试验。结果表明:水泵的转速大于最低合理转速1 710 r/min时,在喷灌、滴灌、管灌3种工作条件下,水泵效率均较高,基本在高效区运行,同时也说明"恒压变量"一整套水泵调速工况点参数计算公式和计算方法正确可靠。     

基于AHP的丹江流域生态修复模式模糊综合评价

丹江流域过去几十年里采用了生态、工程、生态与工程相结合、生态移民4种模式对流域生态进行了修复。为了进一步完善丹江流域生态修复模式,建立了生态修复评价指标体系,采用层次分析法和模糊综合评判法对丹江流域生态修复的综合效果进行了评价。丹江流域生态修复评价结果为良好。经分析发现,丹江流域生态修复中植物措施的主导地位没有得到充分体现,而工程措施比较多,今后,应以自然修复模式为主,人为工程修复模式为辅。     

全面把握综合规划内涵 不断促进长江水利发展

长江流域综合规划是指导今后10～20 a长江治理开发与保护的纲领性文件,全面把握其内涵,对促进长江水利科学发展意义重大。简要介绍了长江治理开发与保护现状及存在问题、规划修编的必要性及工作过程、总体规划、规划主要工作内容,深入分析了规划实施中应把握的重要问题和需深入研究的难点问题,以期使流域综合规划能更加全面、科学地指导长江水利事业的发展,从而支撑和保障长江流域乃至全国经济社会的可持续发展。     

北江流域多金属矿山重金属随径流泥沙迁移特征研究

采用野外原位小区模拟径流冲刷试验对北江流域上游的广东大宝山矿区不同年限堆积土重金属随径流泥沙迁移特征进行了研究,结果表明：a）新弃土、老弃土侵蚀泥沙中cd、Pb、zn、cu重金属含量均高于自然土侵蚀泥沙,但新弃土、老弃土侵蚀泥沙重金属含量相差不大;b）新弃土、老弃土、自然土侵蚀泥沙Cd的平均流失率为32．55、12．18、0．09mg/（min·m^2）,Pb的平均流失率为1648．98、432．10、8．07mg／（min．m^2）,Zn的平均流失率为1854．35、460．14、4．92mg／（min．m^2）,Cu的平均流失率为1742．63、429．47、8．69mg／（min·m^2）,新弃土、老弃土重金属平均流失率要远远高于自然土;c）新弃土、老弃土侵蚀泥沙cd、Pb、zn、cu流失率随时间均呈下降趋势。在冲刷初期,新弃土、老弃土侵蚀泥沙重金属平均流失率较大,有明显的“初期冲刷”效应;d）在冲刷的20分钟里,新弃土、老弃土、自然土侵蚀泥沙中的累积流失量分别为：Cd为651．00、243．62、1．79mg,Pb为32．98、8．64、0．16g,Zn为37．09、9．20、0．10g,Cu为34．85、8．59、0．17g,在相同时段内,新弃土、老弃土重金属流失总量要远远高于自然土。     

珠江流域降雨特征研究

采用珠江流域42个站点1960—2005年46年间的日降雨资料,定义了关于降雨的三大类指标:基本降雨指标、极端降雨指标和连续降雨指标,运用MMK法对降雨序列的变化趋势进行显著性检验,以此从不同角度全面的剖析了珠江流域降雨的变化特征,为深入理解珠江流域降雨的变化规律提供一些视角,也为科学理解洪旱灾害与降雨规律的内在成因提供事实基础,同时也有利于全球气候变化与人类活动作用影响下,珠江流域水资源的有效管理与利用。     

挑流水垫塘坎尾壅水特性研究

挑流水垫塘(消力池)尾坎的壅水特性,对尾坎选型有重要的影响。通过模型试验实测和堰流计算的对比分析,对非淹没和淹没过流状态下尾坎壅水特性进行了研究。研究发现,受水垫塘(消力池)内的水流紊动影响,一般实际工程中尾坎高度可能偏小,因此,选择尾坎高度时需要在堰流计算的基础上适当加高。非淹没过流状态下,当泄洪流量相对较小时,尾坎高度可直接由堰流计算壅水曲线确定;随着泄洪流量的增加,水流紊动对尾坎壅水高度的影响也越来越大,尾坎的实际壅水高度与堰流计算值之间的差值逐渐增大,最高可达16.64%。淹没过流状态下,随泄洪流量的增加,水流紊动对尾坎壅水高度的影响越来越小,尾坎的实际壅水高度与堰流计算值之间的差值也逐渐减小,最小仅为7.43%。