基于二元水循环的水量-水质-水效联合调控模型开发与应用

为将我国最严格水资源管理制度的实践与二元水循环理论相结合，提高“三条红线”控制指标的科学性与合理性，本文以SWAT模型为基础，通过改进子流域划分方法、添加经济社会模块和人工用水模块，对其人工侧支循环模拟进行了系统的完善，开发了基于SWAT的水量-水质-水效联合调控模型SWAT_WAQER。以广西南流江流域为例，从国民经济用水量、河道径流与水质等方面对模型进行校验，并在此基础上划分了2030年“三条红线”控制指标。结果表明：该模型性能良好，能够用于不同节水情景下的国民经济用水量、污染物排放量、水功能区水质达标结果分析，可以作为科学制定“三条红线”控制指标的有力支撑工具。     

岷江上游典型河段水电梯级开发水环境累积影响

岷江上游水能资源丰富,近几十年水电开发程度较大,选取两河口—都江堰段为典型河段,针对该河段10级水电开发的情况,运用幕景分析法进行水环境累积影响评价。研究表明:岷江上游干流两河口—都江堰典型河段水电梯级开发对水环境已经产生了一定的累积影响;在径流量的变化上表现为水量逐年下降,且趋势明显;水量年内分配经水电梯级调节明显发生改变;水质累积影响变化不大,但随着水电规划梯级的建成,有明显恶化的趋势;水温上累积影响较大,可能会对下游鱼类生长、繁殖,浮游植物、动物的生长及分布等产生一定的影响,但对农业灌溉不会产生较大不利影响。     

基于集对分析模型的岷江上游流域震后水质综合评价

汶川大地震是我国建国以来强度最大、破坏最严重的一次地震,给我国带来巨大的人员伤亡和经济损失。岷江上游流域生态环境较为脆弱,地震、泥石流、滑坡、崩塌等地质灾害经常发生,极易造成突发性水源污染。通过引入基于熵权改进的集对分析模型,对岷江上游流域映秀镇周边水源地进行综合评价,最好、平均、最差三种情况评价结果均为Ⅰ级。结果表明,"5.12"汶川特大地震对岷江上游流域部分水源地水质影响不大,震后岷江上游流域水质无明显变化。     

雄安新区水资源承载力分析及提升途径研究

雄安新区的规划建设面临着前所未有的水资源承载力挑战,亟需对其进行分析并提出相应的提升途径。通过对现状和未来规划条件下新区可供水量的分析,针对未来需水量,分别进行了初步配置。以人-水关系为核心,考虑再生水和生态用水是否计入的不同情况,分析了现状和未来新区水资源承载力和承载指数。结果表明,在再生水和生态用水均计入的情况下,现状和未来水平年新区总缺水量分别为6.81亿m~3和2.08亿m~3,承载力分别为162.01万人和418.29万人,承载指数分别为3.28(人口超载)和1.27(人水均衡),但未来新区生活缺水率仍高达59.41%。考虑到新区发展中可能遇到各种风险,需通过从工程和非工程措施增加4.50亿m~3的水来缓解超载问题,即增加跨流域调水量和上游水调节的潜力,以及开展新区及周边地区的节水活动。     

中国年最大致洪暴雨落区随机性分析

为探求中国年最大致洪暴雨落区的规律,对1900～2010年中国历年最大致洪暴雨落区进行编号,将暴雨落区的空间分布转化为年最大致洪暴雨落区编号的时间序列。为揭示年最大致洪暴雨落区的随机性,采用Mann-Kendall法和小波分析法分析了该序列的趋势性、突变性和周期性。结果显示年最大致洪暴雨呈现向东部季风区迁移机率增大的趋势,年最大致洪暴雨的落区和年际迁移轨迹存在约27年的第一主周期、7.5年的第二周期。     

中国年最大致洪暴雨落区随机性描述与预测

鉴于中国年最大致洪暴雨落区的随机性,利用1900~2010年全国最大致洪暴雨落区分布资料,结合中国暴雨区划图并进行编号,得出每年暴雨落区的编号,从而形成年最大致洪暴雨落区时间序列。通过对该时间序列进行自相关、趋势、周期等一系列分析,发现该序列为独立序列,序列整体呈减小趋势,且通过了Kendall秩次相关检验,序列存在9年左右的第一主周期、5年左右的第二主周期和30年左右的第三主周期,可见该序列具有一定的规律性和可预测性。利用改进的BP网络方法对该时间序列进行模拟与预测,发现模拟和预测精度均较好,表明中国最大致洪暴雨落区具有一定的可模拟性和可预测性。     

Research on Scale Demonstration Technology of Inter Basin Water Transfer Project in Agricultural Irrigation

Inter-basin water transfer projects are powerful measures for resolving the uneven distribution of water resources, but their scale directly affects the associated investment and income. Therefore, determining the scale of an inter-basin water transfer project is essential. Based on the inter-basin agricultural water transfer project in the Sanjiang Plain, Northeast China, combined with the suitable development scale of the irrigation area with the joint allocation of existing water sources, this research proposes a technique to demonstrate the scale of an inter-basin water transfer project based on dynamic trial feedback under the condition of the optimization method of despiking of the groundwater allocation; the water transfer project scale is demonstrated for each section in reverse order. According to the water demand prediction results in the study area, the scale of water transfer project BC is demonstrated, and the scale of water transfer project AB is demonstrated on the basis of the BC scale. The final AB and BC water transfer scales decrease by 15% and 13%, respectively; compared with the conventional method under the premise that the water supply guarantee rate is 75%. When the water is transferred, the process is stable, and the utilization rate of the canal is high, thereby saving investment funds and facilitating project scheduling and management.

     

基于灰色关联分析法的溃坝生命损失综合评价模型

溃坝生命损失影响因素众多,且各影响指标定量赋值具有很大的不确定性;而生命损失评价是个十分复杂的系统,具有较大的灰色性和不确定性.因此引入灰色关联分析模型进行评价,通过选取7个影响指标对7座已溃决大坝的分析计算,表明灰色关联分析方法对生命损失评价具有一定的精度和合理性,但仍需进一步研究和探讨.     

太湖生态补偿方法及机制研究

针对太湖流域自然特征和社会经济条件,在分析太湖生态补偿驱动因素的基础上,提出了太湖生态补偿范围和内容,分析了太湖开发利用与生态保护的损益关系,以生态补偿基金为媒介简化了太湖生态补偿关系,基于共建共享理念构建了太湖生态补偿测算模型,依据现有太湖管理模式提出了太湖生态补偿模式、机制及政策的建议.     

金属-有机骨架复合材料的制备及其二氧化碳吸附性能

通过原位溶剂热法分别合成了HKUST-1、MIL-101、UiO-66与羟基化介孔氧化硅泡沫（MCF-OH）的复合物,并对材料进行了PXRD、SEM、低温N2吸-脱附、XPS、TGA表征及298K下的CO₂吸附测试。结果显示：3种复合材料中都形成了对应MOFs的晶型结构,但由于各类MOFs金属中心的不同,MCF-OH对MOFs的形貌产生了不同的影响。其中,HKUST-1^#MOF-OH复合材料中MCF-OH的加入对HKUST-1的生长起到了导向作用,在两者界面间形成了新的介孔结构,并且其微孔孔径尺寸更接近CO₂的动力学直径。另外两种复合材料中MCF-OH的加入主要对其MOFs晶型颗粒的生长起到了限制作用,使其晶型颗粒尺寸减小,从而带来了比表面积的增加。3种复合材料的CO₂吸附量都较纯MOFs材料有所提高,并且由于HKUST-1^#MOF-OH复合材料中微孔孔径尺寸的减小以及新的介孔结构的引入使其对CO₂的吸附更加高效,因此其较纯MOFs材料的吸附性能提升效果最为明显。