西伯利亚布鲁斯地下水溢流积冰的边坡水热过程模拟

俄罗斯萨哈(雅库特)共和国属于典型高纬度寒区,是世界地下水溢流积冰问题最严重的地区之一,布鲁斯位于萨哈共和国汉加拉斯基区东部,是地下水溢流积冰现象的代表性区域。在实地勘测的基础上,采用Geo-studio软件结合气象数据对不同时期山谷边坡的温度场、渗流场的分布特征进行耦合模拟并分析其对地下水溢流积冰发育的影响。结果表明:(1)研究区长达192 d稳定的负温环境,使得边坡内部过水通道温度环境维持地下水接近冻结-未冻结的临界状态,有效地提高了其溢流到地表(或积冰体表面)后的冻结效率。坡体外部最低可达-43℃的超低温度,也为其冻结提供了足够的冷量。(2)寒武纪碳酸盐岩的强风化带是坡体内为溢流积冰供水的主要过水通道,其地下水渗流速度最高可达1.23 m/d,较其他岩层水流速率(一般不超过0.05 m/d)明显加快。(3)同时充足的地下水补给为地下水溢流积冰的形成提供物质条件,形成较高的地下水水位为地下水渗流提供驱动力。本研究可为中国及其他国家和地区的地下水溢流积冰相关研究提供科学参考。     

漳河区域径流变化规律探讨

影响区域径流的主要因素有自然降雨量和下垫面条件。随着社会的发展,人类活动加剧,流域下垫面变化和水利工程建设对流域产流、河道汇流产生了一定的影响。影响的主要原因和影响程度如何,以漳河区域为例进行初步探讨。     

黄河上游唐乃亥站径流变化趋势分析

通过对黄河源区重要控制站——唐乃亥水文站径流的补给来源、区域分布以及年际变化规律分析,发现1991年前后径流序列发生了跳跃现象,由1956～1990年均值669 m3/s跳跃至1991～2003年13 a均值527 m3/s,减少了142 m3/s,跳跃后的量较跳跃前平均减少了21.23%。分析其原因：一是气候因子的影响,如气温升高、降水量减少、蒸发量增大;二是流域下垫面条件变化的影响,如冰川退缩、冻土层消融、区域性草场退化、人类活动影响、鼠害等。为了分析环境变化对径流的影响,建立了流域R=（ft,p,m）模型,从中分离出了气温升高和降水减少与下垫面变化对径流减少量的影响程度分别为61.3%和38.7%,由此定量地揭示了黄河源区径流减少的原因。     

地形地貌对岔巴沟流域下垫面抗蚀力影响分析

以岔巴沟流域地形地貌资料为基础,系统分析了地形地貌各因子对流域下垫面抗蚀力的影响,选取坡度、坡长、沟壑密度、地形起伏度、地貌部位作为评价因子,并在GIS技术支持下,采用层次分析法,建立了地形地貌对岔巴沟流域下垫面抗蚀力影响的指标体系,对比分析了岔巴沟流域不同时段的下垫面抗蚀力。结果表明:该流域下垫面抗蚀力的变化十分明显,主要表现在抗蚀力级别为强和极强的区域面积显著减少。     

无资料地区中小型水库预测预报方法研究

无资料地区的水文研究是水文预报的难点和重点,流域下垫面条件是流域产汇流的重要因素。采用《山西省水文计算手册》流域下垫面划分方法,结合长治、晋城两市中小型水库流域产流、汇流及有关的河道特征等资料,给定相应产汇流参数,根据不同降水情况进行中小型水库洪峰、洪量、洪水过程模拟,提出与实时降水相关的洪水预报方法。     

非均匀下垫面流域径流模拟与径流分析──岩溶地区水资源研究之一

同下垫面较均一的地区相比，岩溶地区流域下垫面不均匀性影响十分显著，各处产流的过程与特性差异较大。本文根据对黔中高原地区岩溶流域的实地查勘、流域下垫面结构、坡地水流特性与水文学原理，并在原有研究基础上，进一步改进和提高了岩溶地区非均匀下垫面流域的水文模拟技术，对岩溶地区河流的径流成份作了进一步分析，获得了满意的成果。     

气候变化挑战下太湖流域水安全治理思考

太湖流域是我国受气候变化影响最强烈的地区之一，也是水安全保障压力较大的区域。文章通过从气候条件、下垫面特征、工程防御体系等方面分析流域未来可能面临的一系列风险与挑战，同时借鉴学习荷兰等水灾害治理实践经验较为丰富的国家或地区，提出流域空间管控、区域风险管理、工程体系治理的建议，以期为构建流域韧性安全治理体系提供参考。     

非均匀下垫面流域径流模拟与径流分析

同下垫面较均一的地区相比，岩溶地区流域下垫面不均匀性影响十分显著，各处产过程与特性差异较大。本文对黔中高原地区岩溶流地查勘、流域下垫面结构、坡地水流特性与水文学原理，并在原有研究基础上，进一步改进和提高了岩溶地区非均匀下垫面流域的水文模拟技术，对岩溶地区河流的径流成份作了进一步分析，满意的成果。     

石门河流域“2010·8·18”特大暴雨洪水调查分析

本文通过暴雨洪水成因相关关系,通过水量平衡方法研究豫北地区发生局部洪水时河道在流域下垫面因素变化的情况下的洪水过程,分析说明下垫面因素变化对洪水过程造成的影响。     

无资料地区河川基流数学模型的建立及应用

河川基流计算模型可通过流域年降水与年基流均值相关关系建立。在实际工作中,可在对区域下垫面分类的基础上,将分析计算模型中与下垫面相关的参数值直接代入基流计算模型中,以便计算无实测资料的设计流域基流的多年均值。本文以山西省为例,介绍通过无资料地区气候条件和下垫面组成情况,建立数学模型计算设计流域最小径流的方法。方法简便实用,具有较高的精度。     

西南岩溶地区水资源预测评价中流域水文模型应用的特点及展望

在对西南岩溶地区水文地质条件分析的基础上,指出了三类流域水文模型在西南岩溶地区实际应用的可能性及困难;通过三个成功实例:桂林“丫吉模型”、洛塔干河猪场表层岩溶泉BP人工神经网络模型、刁江SW AT模型,分析了目前在西南岩溶地区应用流域水文模型的若干特点;提出了在下垫面条件复杂、流域含水介质结构空间差异性大的岩溶地区,特别是无监测资料地区,发展分布式水文模型是未来的研究方向。     

不同LID设施组合对区域雨洪控制效果的影响模拟

为研究不同LID设施组合对区域雨洪控制效果的影响,以南京市雨花台区一区域为研究区构建了暴雨径流管理模型,在模型中分别设定4种LID设施组合来模拟分析研究区2年一遇、3年一遇、5年一遇、10年一遇降雨条件下的地表径流、排水管网溢流及污染物排放情况。结果表明:不同LID设施组合对研究区均有减小径流量、缓解节点溢流和削减污染物排放量的作用,但随着降雨重现期的增大,对雨洪控制效果降低;以绿色屋顶和透水铺装为主,加以适当比例生物滞留设施和雨水花园的LID设施组合对研究区的雨洪控制效果较好。     

Hydrological Evolution of Wetland in Naoli River Basin and its Driving Mechanism

Naoli river basin(NRB), with an area of 24,863 km², is the largest basin and also the largest marsh distribution area in Sanjiang Plain, Heilongjiang, China. The hydrological evolution process of wetland in NRB has made a marked ecological responses for anthropic activities, also reflects the drying trend of the Sanjiang Plain, Northeast China. Global climate warming also contributes to the hydrological evolution process. The following key research results are obtained: (1) The monthly average water level of Naoli river at Caizuizi hydrological station in different ages showed a marked decline tendency, the annual mean water level dropped from 96.63 m during 1960–1969 to 95.59 m during 2000–2005, the water level drawdown is 1.04 m; (2) The annual runoff flowing into wetlands in NRB decreased. Duration of Naoli river and its tributaries being thoroughly frozen from riverbed to river-water-surface showed an prolonged trend, and the water level drawdown in frozen seasons increased. The water storage capacities of wetlands in NRB declined. (3) The interactions between ground water and surface water in wetland areas are close. The ground water level variation span is bigger than that of surface water level in wetland areas of NRB. The drawdown of ground water level promotes the surface water level to decline, correspondingly. In recent 20 years, the cultivated area extension of rice field in upstream NRB has made an adverse influence on the hydrological processes of wetlands. (4) The wetland area decrease and farmland area increase significantly contribute to the runoff depth decrease of wetlands in NRB. The runoff depth variability has been mostly posed by anthropic activities. (5) Reservoirs, ditches and dykes in NRB have greatly changed the runoff generation processes. Thickness of the seasonal frozen soil layer becoming thinner and the evaporation potential becoming bigger also contribute to the runoff depth reduction and the water level drawdown of rivers. The present study results will provide a scientific basic for developing an integrated watershed management program for NRB, especially, restoring the wetland hydrological processes, maintaining or improving the wetland structure and enhancing the wetland service functions.     

龙川江流域年径流特性的地区综合法分析

针对龙川江流域水文资料短缺的实际问题,使用地区综合法进行径流的分析与计算,并充分利用现有降水径流资料进行3种方案的综合比较。通过成果检验,选定既考虑了下垫面因素,又考虑降水因子的方案3作为分析该区域的最终综合方法,并应用于无资料地区的拟建工程点。结果表明,通过多方案的综合比较,将利用最终选定方案推求出的径流成果与设立水文专用站后的实测资料相比,其精度达到了较高水平。     

小流域产汇流分布式模型

为反映和描述流域下垫面各个因子空间分布不均匀性和人类活动的影响，开发和建立小流域产汇流分布式模型。将流域划分为一系列的网格单元，可以计算出流域内每一网格单元上的径流过程，本模型在黑草河小流域上进行了率定和验证，模拟的降雨径流过程与实测洪水过程符合良好。     

数字流域架构与软件体系研究

数字流域是一个以流域地理空间信息为基础,融合流域各种相关信息的数字化系统平台。数字流域是流域现代化管理的重要技术手段,是我国流域管理的发展方向。数字流域的总体框架分为数据层、模型层、应用与综合决策层和用户层。根据数字流域系统特点,可以设计正交软件体系、三层C/S、C/S和B/S混合软件体系等3种数字流域软件结构。     

福建省山洪灾害风险识别与定量分析

受极端天气、复杂下垫面和人类活动多重因素影响,山洪灾害在我国频发高发,且预测预报难度较大。本文基于全国山洪灾害调查评价成果,着眼于15-20 km~2的小流域,从降雨、下垫面、社会经济、现状防洪能力、涉水工程及监测预警设施配置率6个方面,提取了54个备选指标,运用主成分分析法进行降维处理,筛选了10个核心且独立的指标,构建了风险评估指标体系,建立了风险立方体模型,并运用福建省2306场历史山洪场次数据进行了模型验证。结果表明,基于小流域的山洪灾害风险识别可有效反映灾害对降雨和下垫面的响应关系;沿海台风暴雨高发区和内陆山区短时强降雨高值区是山洪灾害高风险区,涉及小流域1151个,面积近2万km~2,人口608万。     

冻土水文地质学研究进展

冻土水文地质学主要研究冻土区水分要素的时空分布和运动规律及其与冻土间的相互作用。在微观上,冻结温度、未冻水含量以及孔隙水压力等冻土层独有的水热参数决定了冻土的结构和物理力学性质,同时影响了冻土层的冻融过程。而宏观上,冻土层的存在改变了常规的地表径流和水系模式,地下水的循环系统也由于冻土层的季节性冻融发生了根本变化,形成了冻土区独特的水文地质条件。从微观和宏观两种角度系统归纳与总结国内外冻土水文地质学研究进展,并分析包括地球物理技术、水化学、冻土水文模型在内的技术方法,同时对高寒区特有的地下水溢流冰、融雪入渗和冻土保墒现象的研究成果进行总结与分析。冻土水文的发展趋势应在积累研究数据和技术方法的基础上进一步探索产汇流过程机理,并建立更完善的冻土水文物理模型,定量分析冻土与水资源之间的相互作用。     

冻融条件下苏打盐渍土的水盐变化规律研究

冻融作用是导致我国北方半干旱地区土地盐渍化的主要原因之一。以吉林西部大安市为研究区域,通过野外调查和样品采集,开展了盐渍土的室内试验,研究了冻融过程中土壤水盐的运移规律。研究结果表明：该地区土壤中的水盐在冻融过程中经历了两次迁移过程,不同阶段具有各自的特点。冻结过程中,未冻层的水不断向冻层迁移并随之冻结,盐分亦随水分迁移;融化过程中,未融化的冰层阻碍水盐下渗,上层滞水向表层运移并蒸发,使表层盐分急剧增加。在水盐运移过程中,电导率与总盐的变化具有良好的相关关系。室内模拟试验为进一步阐明该区盐渍土的形成机理与影响因素提供了科学依据。