南水北调与水利科技（中英文）
2018年第16卷第3期文章目次
2018, 16(3):1-9.
摘要:
蒸散发是流域水循环和能量循环的重要环节, 准确估算蒸散发对流域水循环研究具有重要意义, 同时也可以为流域水资源优化配置和可持续利用提供支撑。利用汉江流域观测的逐月降水数据、径流数据以及重力卫星 (GRACE) 反演的流域蓄水量变化数据计算水量平衡蒸散发( ET_WB ) , 以 ET_WB 为标准在月尺度上评估 4 类 9 种不同蒸散发产品(陆面模式产品 ET_clm、ET_noah、ET_mos、ET_vic; 再分析数据产品 ET_jra; 基于模型树集的通量观测产品 ET_jung 和基于能量平衡的诊断模型产品 ET_modis、ET_PML、ET_Zhangke) 在汉江流域的适用 性。结果表明基于模型树集的通量观测产品和基于能量平衡的诊断模型产品精度较好, 再分析产品次之, 陆面模式产品( 除ET_clm) 较差。ET_jung、ET_modis 和 ET_clm 在月尺度上与 ET_WB 有着较好的相关性, 结果误差相对 较小; ET_noah、ET_mos、ET_vic 结果误差相对较大。该研究结果可以为汉江流域水循环研究和南水北调中线工程管理提供科学参考。
蒸散发是流域水循环和能量循环的重要环节, 准确估算蒸散发对流域水循环研究具有重要意义, 同时也可以为流域水资源优化配置和可持续利用提供支撑。利用汉江流域观测的逐月降水数据、径流数据以及重力卫星 (GRACE) 反演的流域蓄水量变化数据计算水量平衡蒸散发( ET_WB ) , 以 ET_WB 为标准在月尺度上评估 4 类 9 种不同蒸散发产品(陆面模式产品 ET_clm、ET_noah、ET_mos、ET_vic; 再分析数据产品 ET_jra; 基于模型树集的通量观测产品 ET_jung 和基于能量平衡的诊断模型产品 ET_modis、ET_PML、ET_Zhangke) 在汉江流域的适用 性。结果表明基于模型树集的通量观测产品和基于能量平衡的诊断模型产品精度较好, 再分析产品次之, 陆面模式产品( 除ET_clm) 较差。ET_jung、ET_modis 和 ET_clm 在月尺度上与 ET_WB 有着较好的相关性, 结果误差相对 较小; ET_noah、ET_mos、ET_vic 结果误差相对较大。该研究结果可以为汉江流域水循环研究和南水北调中线工程管理提供科学参考。
2018, 16(3):10-17.
摘要:
高原内陆河在我国半干旱地区社会经济发展的区域水资源开发利用过程中起到了重要的支撑作用, 认识其演变特征及进行模拟对于流域的可持续发展具有重要的意义。以内蒙古高原典型草原内陆河流域——巴拉格尔河流域为研究对象, 基于 1959- 2015 年的水文、气象和社会经济等数据, 采用双累积曲线法、累积距平法、改进的 M-K 趋势检验法和小波变换法对流域径流序列的变化特征进行了解析, 并通过细化降水特征因素影响和以社会经济指标量化人类活动影响, 运用统计相关检验法筛选径流时序演变模拟的主要输入要素, 以改进的 BP 神经网络实现了 水文年、季尺度下径流的时序演变模拟。结果表明: 巴拉格尔河流域径流量在年、季尺度下呈现显著减少趋势; 径流变化的突变年份为 1998 年, 在这之前受到气候变化为主的影响, 而在这之后为加入人类活动的双重影响; 年、枯水季径流序列均存在 6a 和 30a 周期, 而丰水季径流在分析序列内无明显周期变化; 降水指标中的降水量、降水天数和降水次数, 气候因素中的蒸发和相对湿度, 以及人类活动的所有指标是与径流显著相关的影响因素; 在无法实现 分布式水文模拟时, 改进的 BP 神经网络可以较好地模拟该流域径流的时序演变过程。
高原内陆河在我国半干旱地区社会经济发展的区域水资源开发利用过程中起到了重要的支撑作用, 认识其演变特征及进行模拟对于流域的可持续发展具有重要的意义。以内蒙古高原典型草原内陆河流域——巴拉格尔河流域为研究对象, 基于 1959- 2015 年的水文、气象和社会经济等数据, 采用双累积曲线法、累积距平法、改进的 M-K 趋势检验法和小波变换法对流域径流序列的变化特征进行了解析, 并通过细化降水特征因素影响和以社会经济指标量化人类活动影响, 运用统计相关检验法筛选径流时序演变模拟的主要输入要素, 以改进的 BP 神经网络实现了 水文年、季尺度下径流的时序演变模拟。结果表明: 巴拉格尔河流域径流量在年、季尺度下呈现显著减少趋势; 径流变化的突变年份为 1998 年, 在这之前受到气候变化为主的影响, 而在这之后为加入人类活动的双重影响; 年、枯水季径流序列均存在 6a 和 30a 周期, 而丰水季径流在分析序列内无明显周期变化; 降水指标中的降水量、降水天数和降水次数, 气候因素中的蒸发和相对湿度, 以及人类活动的所有指标是与径流显著相关的影响因素; 在无法实现 分布式水文模拟时, 改进的 BP 神经网络可以较好地模拟该流域径流的时序演变过程。
2018, 16(3):18-23.
摘要:
不同空间插值方法在不同地区的插值精度不同。为确定重庆市降雨量的空间分布, 采用重庆市 12 个气象站 1960- 2014 年降水数据, 运用系数为 2、3、4 的反距离权重法、普通克里金法、考虑高程的协同克里金法及考虑温度的协同克里金法, 按多年平均、最大 3 个月及最小 3 个月不同降水量指标进行分析, 并以均方根误差和纳什效率系数进行验证。结果表明, 对于三种指标, 不同插值方法的优劣从好到差均为考虑高程的协同克里金法、考虑温度的协同克里金法、普通克里金法、系数分别为 4、3、2 的反距离权重法。对于反距离权重法, 系数越大则误差越小。三 种降水量指标以多年平均降水量为输入数据的插值结果更加准确。考虑温度的协同克里金法在降水量较小或降水与温度相关性较强时有良好的插值精度。在重庆地表变化幅度较大的地区, 考虑高程的协同克里金法更能体现高程变化对降水量的影响。
不同空间插值方法在不同地区的插值精度不同。为确定重庆市降雨量的空间分布, 采用重庆市 12 个气象站 1960- 2014 年降水数据, 运用系数为 2、3、4 的反距离权重法、普通克里金法、考虑高程的协同克里金法及考虑温度的协同克里金法, 按多年平均、最大 3 个月及最小 3 个月不同降水量指标进行分析, 并以均方根误差和纳什效率系数进行验证。结果表明, 对于三种指标, 不同插值方法的优劣从好到差均为考虑高程的协同克里金法、考虑温度的协同克里金法、普通克里金法、系数分别为 4、3、2 的反距离权重法。对于反距离权重法, 系数越大则误差越小。三 种降水量指标以多年平均降水量为输入数据的插值结果更加准确。考虑温度的协同克里金法在降水量较小或降水与温度相关性较强时有良好的插值精度。在重庆地表变化幅度较大的地区, 考虑高程的协同克里金法更能体现高程变化对降水量的影响。
2018, 16(3):24-32.
摘要:
随着水资源短缺问题的日益严峻, 水资源承载力研究成为区域可持续发展研究中的一个重要课题。为了克服人为主观排序的影响以及评分结果偏高的问题, 提出了区域水资源承载力评价的改进突变级数法, 并将其应用于长江下游。建立了由水资源供需、生态、经济、社会四个方面的 17 项指标组成的指标体系并对江西、安徽、江苏、浙江、 上海五省市水资源承载力进行了评价。结果表明: (1) 改进突变级数法可较为客观地对指标进行排序, 且评价结果准确、分级明显。(2) 时间上, 五省市水资源承载力整体均呈上升趋势, 在个别年份有较大波动, 且与旱灾年份相一 致。(3) 空间上, 2005- 2015 年五省市水资源承载能力综合排序为浙江省> 江西省> 安徽省 ≈ 江苏省> 上海市。 (4) 从子系统要素来看, 长江下游水资源供需要素波动较大, 生态、经济要素稳定增长, 社会要素几乎不变且评分最低, 今后工作的重点是提高用水效率以及加强水利设施建设以增强应对灾害年的能力。
随着水资源短缺问题的日益严峻, 水资源承载力研究成为区域可持续发展研究中的一个重要课题。为了克服人为主观排序的影响以及评分结果偏高的问题, 提出了区域水资源承载力评价的改进突变级数法, 并将其应用于长江下游。建立了由水资源供需、生态、经济、社会四个方面的 17 项指标组成的指标体系并对江西、安徽、江苏、浙江、 上海五省市水资源承载力进行了评价。结果表明: (1) 改进突变级数法可较为客观地对指标进行排序, 且评价结果准确、分级明显。(2) 时间上, 五省市水资源承载力整体均呈上升趋势, 在个别年份有较大波动, 且与旱灾年份相一 致。(3) 空间上, 2005- 2015 年五省市水资源承载能力综合排序为浙江省> 江西省> 安徽省 ≈ 江苏省> 上海市。 (4) 从子系统要素来看, 长江下游水资源供需要素波动较大, 生态、经济要素稳定增长, 社会要素几乎不变且评分最低, 今后工作的重点是提高用水效率以及加强水利设施建设以增强应对灾害年的能力。
2018, 16(3):33-37.
摘要:
针对北方干旱或半干旱区季节性河道渗漏现象严重问题, 为提高流域洪水演进模拟精度, 在传统水动力学洪水演进模型基础上耦合河道渗漏项, 构建季节性河流洪水演进数学模型。采用霍顿入渗模型描述季节性河道渗漏过程, 解决河道渗漏量计算及与基于圣维南方程组洪水演进模型耦合问题; 并利用 Preissmann 四点偏心隐格式与追赶法对模型离散和计算, 开发 FORTRAN 计算程序; 最后以大沽河流域实测资料进行验证。结果表明, 沙湾庄和南村断面水位与流量过程的模拟值与实测值吻合且变化趋势一致, 洪水峰面到达断面模拟时间和实际时间基本一致, 研究区各河段来水量、渗漏量的实测值与模拟值相对误差范围分别为- 1.66% ~ 0.36 % 、- 3.09% ~ 3.72 % , 所建模型可满足在现状条件下进行洪水模拟预报的需要。
针对北方干旱或半干旱区季节性河道渗漏现象严重问题, 为提高流域洪水演进模拟精度, 在传统水动力学洪水演进模型基础上耦合河道渗漏项, 构建季节性河流洪水演进数学模型。采用霍顿入渗模型描述季节性河道渗漏过程, 解决河道渗漏量计算及与基于圣维南方程组洪水演进模型耦合问题; 并利用 Preissmann 四点偏心隐格式与追赶法对模型离散和计算, 开发 FORTRAN 计算程序; 最后以大沽河流域实测资料进行验证。结果表明, 沙湾庄和南村断面水位与流量过程的模拟值与实测值吻合且变化趋势一致, 洪水峰面到达断面模拟时间和实际时间基本一致, 研究区各河段来水量、渗漏量的实测值与模拟值相对误差范围分别为- 1.66% ~ 0.36 % 、- 3.09% ~ 3.72 % , 所建模型可满足在现状条件下进行洪水模拟预报的需要。
2018, 16(3):38-44.
摘要:
在分析年平滩流量与来水来沙关系的研究中多关注当年或多年水量、沙量、水沙系数等总量特征参数, 部分研究中增加考虑了洪峰峰值等特征参数, 而针对流量过程对年平滩流量影响的研究较少。通过花园口断面 1954- 2000 年实测流量过程及大量实测断面资料, 采用流量历时曲线法来描述流量过程, 采用改进的 WOL 方法估算实时平滩水位, 进而估算年/实时平滩流量, 分析流量历时曲线特征参数与年/实时平滩特征之间的关系。分析认为, 在流量峰型扁平时, 断面的年/实时平滩水深基本不变, 断面形态变化不大; 当流量峰型尖瘦时, 断面的年/实 时平滩水深变化较大, 断面形态变化较大。分析认为, 影响年平滩流量的水沙特征参数除水量、沙量、水沙系数等表征总量特性的参数外, 还应该适当考虑流量过程的影响, 即流量过程峰型相对尖瘦时年/实时平滩流量均变化较大。
在分析年平滩流量与来水来沙关系的研究中多关注当年或多年水量、沙量、水沙系数等总量特征参数, 部分研究中增加考虑了洪峰峰值等特征参数, 而针对流量过程对年平滩流量影响的研究较少。通过花园口断面 1954- 2000 年实测流量过程及大量实测断面资料, 采用流量历时曲线法来描述流量过程, 采用改进的 WOL 方法估算实时平滩水位, 进而估算年/实时平滩流量, 分析流量历时曲线特征参数与年/实时平滩特征之间的关系。分析认为, 在流量峰型扁平时, 断面的年/实时平滩水深基本不变, 断面形态变化不大; 当流量峰型尖瘦时, 断面的年/实 时平滩水深变化较大, 断面形态变化较大。分析认为, 影响年平滩流量的水沙特征参数除水量、沙量、水沙系数等表征总量特性的参数外, 还应该适当考虑流量过程的影响, 即流量过程峰型相对尖瘦时年/实时平滩流量均变化较大。
2018, 16(3):45-50.
摘要:
根据汉江流域皇庄站 1981-2008 年逐月径流量与 1980-2007 年逐月 74 项环流指数、北太平洋海温场、500hPa 高度场的相关关系, 利用逐步回归挑选预报因子, 构建基于遗传算法的支持向量回归机模型(GA-SVR) , 并对 2009-2013 年逐月径流量进行预报; 结果表明, 径流预报精度较高, 汛期平均相对误差在 30% 以内, 非汛期、年总量平均相对误差在 20% 以内, 均优于随机森林和多元线性回归模型。将 GA-SVR 模型的预报结果作为概率预报的基础, 采用贝叶斯理论中的水文不确定性处理器(HUP) 对预报的可靠度进行分析; 结果表明, HUP 不仅可以提供精度更高的定值预报, 还能以置信区间的方式量化预报的可靠度, 提供更为丰富的预报信息。
根据汉江流域皇庄站 1981-2008 年逐月径流量与 1980-2007 年逐月 74 项环流指数、北太平洋海温场、500hPa 高度场的相关关系, 利用逐步回归挑选预报因子, 构建基于遗传算法的支持向量回归机模型(GA-SVR) , 并对 2009-2013 年逐月径流量进行预报; 结果表明, 径流预报精度较高, 汛期平均相对误差在 30% 以内, 非汛期、年总量平均相对误差在 20% 以内, 均优于随机森林和多元线性回归模型。将 GA-SVR 模型的预报结果作为概率预报的基础, 采用贝叶斯理论中的水文不确定性处理器(HUP) 对预报的可靠度进行分析; 结果表明, HUP 不仅可以提供精度更高的定值预报, 还能以置信区间的方式量化预报的可靠度, 提供更为丰富的预报信息。
2018, 16(3):51-58.
摘要:
截洪沟洪峰流量是截洪沟设计的重要参数。通过工程实例分析比较三种截洪沟洪峰流量计算方法, 研究了降雨历时、山洪容重和重现期对三种方法洪峰流量的影响, 并分析了各方法主要影响因素的显著程度。结果表明, 对于工程实例, 方法 1(水土保持工程设计规范) 和方法 3(室外排水设计规范) 的结果较接近, 更偏安全。洪峰流量随降雨历时的增大逐渐减小, 两者呈幂函数关系; 洪峰流量随山洪容重的增大而增大, 两者基本呈指数函数关系; 洪峰流量随重现期的增大基本呈对数增长趋势。方法 1 和方法 3 各因素的影响程度从大到小排序为汇流面积> 降雨历时> 径流系数> 重现期; 方法 2(开发建设项目水土保持技术规范) 各因素的影响程度从大到小排序为汇流面积> 径流系数> 重现期> 高含沙山洪容重。
截洪沟洪峰流量是截洪沟设计的重要参数。通过工程实例分析比较三种截洪沟洪峰流量计算方法, 研究了降雨历时、山洪容重和重现期对三种方法洪峰流量的影响, 并分析了各方法主要影响因素的显著程度。结果表明, 对于工程实例, 方法 1(水土保持工程设计规范) 和方法 3(室外排水设计规范) 的结果较接近, 更偏安全。洪峰流量随降雨历时的增大逐渐减小, 两者呈幂函数关系; 洪峰流量随山洪容重的增大而增大, 两者基本呈指数函数关系; 洪峰流量随重现期的增大基本呈对数增长趋势。方法 1 和方法 3 各因素的影响程度从大到小排序为汇流面积> 降雨历时> 径流系数> 重现期; 方法 2(开发建设项目水土保持技术规范) 各因素的影响程度从大到小排序为汇流面积> 径流系数> 重现期> 高含沙山洪容重。
2018, 16(3):59-64.
摘要:
根据南水北调东线典型受水区 1951- 2012 年降雨资料, 采用滑动平均法、Mann-Kendall 检验法、游程检验法、Spearman 秩次相关检验法及 Morlet 小波变换分析方法, 分析了江苏省沂南水利分区降雨演变趋势和周期变化特征。研究结果表明, 近 62 年来, 该区域降雨量呈不显著减少趋势, 并且呈现 27a 显著周期变化。研究结果对该地区应对防洪抗旱、农业生产以及南水北调东线可持续调水具有重要的指导意义。
根据南水北调东线典型受水区 1951- 2012 年降雨资料, 采用滑动平均法、Mann-Kendall 检验法、游程检验法、Spearman 秩次相关检验法及 Morlet 小波变换分析方法, 分析了江苏省沂南水利分区降雨演变趋势和周期变化特征。研究结果表明, 近 62 年来, 该区域降雨量呈不显著减少趋势, 并且呈现 27a 显著周期变化。研究结果对该地区应对防洪抗旱、农业生产以及南水北调东线可持续调水具有重要的指导意义。
2018, 16(3):65-71.
摘要:
目前应用于丹江口水库年径流预报的方法主要为物理统计和人工神经网络(ANN) 等方法, 但这些方法普遍存在预报精度不高和稳定性不强等缺点。选择回归支持向量机(SVR) 模型应用于丹江口水库年径流预报, 针对惩罚系数 C、核参数σ和不敏感损失系数ε三个参数在实际赋值过程中存在计算量大、难以得到最优值等问题, 将粒子群优化算法(PSO) 加入到 SVR 模型中, 建立 PSO-SVR 模型, 实现了参数的自动优选。结果表明, PSO-SVR 模型较之 SVR 模型, 提高了预报精度; 较之 ANN 模型, 稳定性更强, 可信度更高。该模型具有较好的应用价值, 可为南水北调中线工程调度方案制定提供一定的参考依据。
目前应用于丹江口水库年径流预报的方法主要为物理统计和人工神经网络(ANN) 等方法, 但这些方法普遍存在预报精度不高和稳定性不强等缺点。选择回归支持向量机(SVR) 模型应用于丹江口水库年径流预报, 针对惩罚系数 C、核参数σ和不敏感损失系数ε三个参数在实际赋值过程中存在计算量大、难以得到最优值等问题, 将粒子群优化算法(PSO) 加入到 SVR 模型中, 建立 PSO-SVR 模型, 实现了参数的自动优选。结果表明, PSO-SVR 模型较之 SVR 模型, 提高了预报精度; 较之 ANN 模型, 稳定性更强, 可信度更高。该模型具有较好的应用价值, 可为南水北调中线工程调度方案制定提供一定的参考依据。
2018, 16(3):72-78.
摘要:
土地利用和气候是直接影响流域水文水资源的两个主要因素, 其影响分离的研究对流域的土地利用规划和水资源管理具有重要意义。以温榆河上游流域为研究对象, 在统计分析 1980- 2014 年流域气象因子、土地利用变化趋势的基础上, 通过 SWAT 模型模拟与情景设计相结合的方法, 评估了气候变化和土地利用变化对温榆河上游径流变化的影响。结果表明, SWAT 模型在温榆河上游流域模拟效果良好, 率定期和验证期的决定系数 R2 分别为 0.80、0.77, 纳什系数 Ens 分别为 0.79、0.74。流域降雨量和气温呈递增趋势, 林地和耕地减少, 城乡及工矿和居民用地增加, 草地在 1995 年到 2005 年间增加, 这些变化综合影响了流域的径流变化, 使得径流先增加后减少。其中气候变化的贡献率为 100.46% , 土地利用变化的贡献率为 2.09% , 气候变化的影响远远大于土地利用变化的影响。 因此, 如何应对气候变化在温榆河上游流域水资源管理工作中值得重视。
土地利用和气候是直接影响流域水文水资源的两个主要因素, 其影响分离的研究对流域的土地利用规划和水资源管理具有重要意义。以温榆河上游流域为研究对象, 在统计分析 1980- 2014 年流域气象因子、土地利用变化趋势的基础上, 通过 SWAT 模型模拟与情景设计相结合的方法, 评估了气候变化和土地利用变化对温榆河上游径流变化的影响。结果表明, SWAT 模型在温榆河上游流域模拟效果良好, 率定期和验证期的决定系数 R2 分别为 0.80、0.77, 纳什系数 Ens 分别为 0.79、0.74。流域降雨量和气温呈递增趋势, 林地和耕地减少, 城乡及工矿和居民用地增加, 草地在 1995 年到 2005 年间增加, 这些变化综合影响了流域的径流变化, 使得径流先增加后减少。其中气候变化的贡献率为 100.46% , 土地利用变化的贡献率为 2.09% , 气候变化的影响远远大于土地利用变化的影响。 因此, 如何应对气候变化在温榆河上游流域水资源管理工作中值得重视。
2018, 16(3):79-85.
摘要:
干旱半干旱流域内社会、经济和生态问题多是由水资源匮乏或管理不当导致的, 因此寻求有效的水资源管理方法至关重要。针对农业水资源配置过程的多目标性和不确定性问题, 建立了一个多目标模糊可信性优化模型 (MFCP) 。该模型不仅通过定量分析不同目标在农业发展中的权重, 对决策变量的综合效益进行模糊优选, 还基于模糊可信理论处理了模糊参数。所开发的 MFCP 模型应用于甘肃省武威市民勤灌区进行实证研究, 构建了以经济、生态和社会效益为目标、以水土资源自然禀赋限制等为约束的水资源优化配置模型。结果表明, 可以通过减小玉米和葵花种植面积、增大瓜类和蔬菜的面积达到区域综合效益最优。以 2015 年为例, 与优化前现状相比, 优化后的方案在减少 11.1% 的种植总面积的情况下, 能节约水量 12.6% 、提高经济收益 13.8% 。
干旱半干旱流域内社会、经济和生态问题多是由水资源匮乏或管理不当导致的, 因此寻求有效的水资源管理方法至关重要。针对农业水资源配置过程的多目标性和不确定性问题, 建立了一个多目标模糊可信性优化模型 (MFCP) 。该模型不仅通过定量分析不同目标在农业发展中的权重, 对决策变量的综合效益进行模糊优选, 还基于模糊可信理论处理了模糊参数。所开发的 MFCP 模型应用于甘肃省武威市民勤灌区进行实证研究, 构建了以经济、生态和社会效益为目标、以水土资源自然禀赋限制等为约束的水资源优化配置模型。结果表明, 可以通过减小玉米和葵花种植面积、增大瓜类和蔬菜的面积达到区域综合效益最优。以 2015 年为例, 与优化前现状相比, 优化后的方案在减少 11.1% 的种植总面积的情况下, 能节约水量 12.6% 、提高经济收益 13.8% 。
2018, 16(3):86-93.
摘要:
在干旱区内陆盆地, 地下水对植被的分布有很大的影响。在格尔木河中游地区, 同样发现植被依赖地下水分布的特征。通过归一化植被指数(NDVI)的遥感影像数据与地下水埋深的实地观测数据来研究分析植被覆盖对地下水埋深的关系。研究结果表明: 当地下水埋深小于 4m 时, NDVI 均值与标准差均随着地下水埋深的增加而减小。当地下水埋深大于4m 但小于 8m 时, 植被生长开始逐渐受到影响, 对地下水的敏感性开始减弱。当地下水埋深超过 8m 时, 植被覆盖严重下降, 并且对地下水埋深变化表现的愈加不敏感。8m 被认为是影响研究区植被覆盖的地下水埋深上限, 超过该上限, 地区生态环境会受到严重影响; 不同植被类型受地下水的影响也不同: 水柏枝的生长与地下水关系较密切, 芦苇盐生草甸与膜果麻黄可能受土壤盐渍化的影响其生长状况与地下水的关系较复杂。 对比不同研究区研究成果, 由于降雨、蒸散发等气象要素、水文地质条件、人类活动等多方面因素的不同, 植被覆盖与地下水的相关性有明显差异。
在干旱区内陆盆地, 地下水对植被的分布有很大的影响。在格尔木河中游地区, 同样发现植被依赖地下水分布的特征。通过归一化植被指数(NDVI)的遥感影像数据与地下水埋深的实地观测数据来研究分析植被覆盖对地下水埋深的关系。研究结果表明: 当地下水埋深小于 4m 时, NDVI 均值与标准差均随着地下水埋深的增加而减小。当地下水埋深大于4m 但小于 8m 时, 植被生长开始逐渐受到影响, 对地下水的敏感性开始减弱。当地下水埋深超过 8m 时, 植被覆盖严重下降, 并且对地下水埋深变化表现的愈加不敏感。8m 被认为是影响研究区植被覆盖的地下水埋深上限, 超过该上限, 地区生态环境会受到严重影响; 不同植被类型受地下水的影响也不同: 水柏枝的生长与地下水关系较密切, 芦苇盐生草甸与膜果麻黄可能受土壤盐渍化的影响其生长状况与地下水的关系较复杂。 对比不同研究区研究成果, 由于降雨、蒸散发等气象要素、水文地质条件、人类活动等多方面因素的不同, 植被覆盖与地下水的相关性有明显差异。
2018, 16(3):94-101.
摘要:
碳酸盐岩地区永久型堰塞湖地质成因鲜有研究, 在少雨区域这类堰塞湖的环境效应也缺乏系统分析, 其地质成因机制具有理论与现实意义, 但目前其成因机理并不十分清楚。通过野外详细调查和 C14测年, 对文县天池的形成原因和环境效应进行较深入研究, 得出如下结论: 天池是( 6 450±73)年前, 强震触发下天池沟右、左岸同时发生 相向高位高速远程滑坡堵塞天池沟形成的, 滑坡堆积体的“反粒序堆积结构特征”使堰塞坝物质粒径结构具有“下部小上部大”和“中间小两边大”的特征, 致使天池能够长期稳定存在, 成为天然的水库, 形成独特的小气候, 进而塑造丰富、多样和异质的景观类型。天池的长期存在, 加快了堰塞坝下游的侵蚀下切速率, 使湖区内的下切受到控制, 对湖区上游的沟谷下切速率影响较小。地貌上形成鲜明的对比。
碳酸盐岩地区永久型堰塞湖地质成因鲜有研究, 在少雨区域这类堰塞湖的环境效应也缺乏系统分析, 其地质成因机制具有理论与现实意义, 但目前其成因机理并不十分清楚。通过野外详细调查和 C14测年, 对文县天池的形成原因和环境效应进行较深入研究, 得出如下结论: 天池是( 6 450±73)年前, 强震触发下天池沟右、左岸同时发生 相向高位高速远程滑坡堵塞天池沟形成的, 滑坡堆积体的“反粒序堆积结构特征”使堰塞坝物质粒径结构具有“下部小上部大”和“中间小两边大”的特征, 致使天池能够长期稳定存在, 成为天然的水库, 形成独特的小气候, 进而塑造丰富、多样和异质的景观类型。天池的长期存在, 加快了堰塞坝下游的侵蚀下切速率, 使湖区内的下切受到控制, 对湖区上游的沟谷下切速率影响较小。地貌上形成鲜明的对比。
2018, 16(3):102-109.
摘要:
现代水网建设旨在解决区域水资源短缺、地下水超采以及生态恶化等问题, 为了评估现代水网建设的生态功能, 对现代水网建设产生的生态效应进行评价。以青州市为研究区域, 以 2013 年为基准年, 2020 年和 2025 年为规划年, 在 50%、75% 和 95% 保证率下, 通过青州市现代水网进行水资源优化配置和调度, 根据配置和调度结果, 选取 5 个生态效应评价指标, 构建生态效应评价指标体系, 采用可变模糊评价法, 对青州市现代水网建设产生的生态效应进行评价。结果表明, 青州市现代水网建设后, 生态状况等级比建设前提升了 1~ 3 级, 生态环境明显改善。因此, 区域现代水网建设和生态调度对生态环境改善有重要作用。
现代水网建设旨在解决区域水资源短缺、地下水超采以及生态恶化等问题, 为了评估现代水网建设的生态功能, 对现代水网建设产生的生态效应进行评价。以青州市为研究区域, 以 2013 年为基准年, 2020 年和 2025 年为规划年, 在 50%、75% 和 95% 保证率下, 通过青州市现代水网进行水资源优化配置和调度, 根据配置和调度结果, 选取 5 个生态效应评价指标, 构建生态效应评价指标体系, 采用可变模糊评价法, 对青州市现代水网建设产生的生态效应进行评价。结果表明, 青州市现代水网建设后, 生态状况等级比建设前提升了 1~ 3 级, 生态环境明显改善。因此, 区域现代水网建设和生态调度对生态环境改善有重要作用。
2018, 16(3):110-117.
摘要:
为了对面源污染进行总量控制, 需要对减排潜力进行合理评估, 减排潜力的定量化是基于对减排措施进行优选, 制定一套可行的、兼顾环境效益和经济成本的减排方案。以常州市为案例分析面源污染的减排潜力, 采用能同时进行定量和定性分析的层次分析法对减排方案进行多目标优化, 选取总氮削减率、总磷削减率、氨氮削减率、COD 削减率作为环境指标, 建设成本和运行成本作为经济指标, 备选减排措施从常州市及其周边的示范工程和试验工程选取, 确保其可操作性。以 2014 年为基准年, 根据排污系数法估算常州市面源污染排放总量并根据优化措施计算削减量, 分析各污染指标的减排潜力。研究列出了常州市面源污染适用减排措施清单, 并运用层次分析法对减排工程措施进行优选, 得到了 2014 年常州市面源污染在综合考虑环境效益和经济成本下的减排潜力。
为了对面源污染进行总量控制, 需要对减排潜力进行合理评估, 减排潜力的定量化是基于对减排措施进行优选, 制定一套可行的、兼顾环境效益和经济成本的减排方案。以常州市为案例分析面源污染的减排潜力, 采用能同时进行定量和定性分析的层次分析法对减排方案进行多目标优化, 选取总氮削减率、总磷削减率、氨氮削减率、COD 削减率作为环境指标, 建设成本和运行成本作为经济指标, 备选减排措施从常州市及其周边的示范工程和试验工程选取, 确保其可操作性。以 2014 年为基准年, 根据排污系数法估算常州市面源污染排放总量并根据优化措施计算削减量, 分析各污染指标的减排潜力。研究列出了常州市面源污染适用减排措施清单, 并运用层次分析法对减排工程措施进行优选, 得到了 2014 年常州市面源污染在综合考虑环境效益和经济成本下的减排潜力。
2018, 16(3):118-124.
摘要:
以大汶河流域为研究对象, 基于 2016 年 10 月流域水生态调查数据, 采用综合污染指数法、鱼类完整性指数法、层次分析法分别对水质、鱼类、河岸带进行健康评价, 并在此基础上采用层次分析法对大汶河流域水生态系统进行综合评价。结果表明: 大汶河流域水生态系统健康状况整体较差, 较差和极差状态的点位分别占总采样点的 50.0% 和 41.7% , 健康等级为一般的采样点位仅占 8.3% 。从不同评价内容来看, 该流域水质状况较差, 其中大汶河南支、瀛汶河南段和汇河支流水质最差, 为劣? 类水; 在鱼类完整性评价中, 24 个采样点中 1 个采样点为健康, 10 个采样点为亚健康, 13 个采样点为一般, 分别占总点位数的 4.2% 、42.6% 和 53.2% , 没有较差和极差的采样点; 河岸带生境状况评价结果整体较好, 未出现河岸带生境较差的采样点。
以大汶河流域为研究对象, 基于 2016 年 10 月流域水生态调查数据, 采用综合污染指数法、鱼类完整性指数法、层次分析法分别对水质、鱼类、河岸带进行健康评价, 并在此基础上采用层次分析法对大汶河流域水生态系统进行综合评价。结果表明: 大汶河流域水生态系统健康状况整体较差, 较差和极差状态的点位分别占总采样点的 50.0% 和 41.7% , 健康等级为一般的采样点位仅占 8.3% 。从不同评价内容来看, 该流域水质状况较差, 其中大汶河南支、瀛汶河南段和汇河支流水质最差, 为劣? 类水; 在鱼类完整性评价中, 24 个采样点中 1 个采样点为健康, 10 个采样点为亚健康, 13 个采样点为一般, 分别占总点位数的 4.2% 、42.6% 和 53.2% , 没有较差和极差的采样点; 河岸带生境状况评价结果整体较好, 未出现河岸带生境较差的采样点。
2018, 16(3):125-134.
摘要:
基于京津冀地区 22 个气象站 1961- 2015 年的逐月气候资料, 采用气候倾向率、Mann-Kendall 突变检测、 Morlet 小波分析、反距离权重插值(IDW) 等方法, 研究了近 55 a 来京津冀地区气象要素的时空演变规律。结果表明: (1) 京津冀地区整体呈现出降水减少、气温上升、日照减少、相对湿度降低、风速下降的趋势。(2) 各气候要素都在 1979- 1989 年间发生了突变, 年降水在 1996 年发生了第二次突变。(3) 各气候要素均表现出多时间尺度耦合的复杂特性, 其第一主周期尺度介于 8~ 25 a 之间。(4) 年均温由南向北递减, 中、西部为升温速率的高值区; 降水及 其变率均自东向西递减; 日照时数由南向北递增, 而其变率则与之相反; 相对湿度由东南向西北递减, 其变率则由西南向东北递减; 平均风速及其变率的高值中心均为张北和塘沽。
基于京津冀地区 22 个气象站 1961- 2015 年的逐月气候资料, 采用气候倾向率、Mann-Kendall 突变检测、 Morlet 小波分析、反距离权重插值(IDW) 等方法, 研究了近 55 a 来京津冀地区气象要素的时空演变规律。结果表明: (1) 京津冀地区整体呈现出降水减少、气温上升、日照减少、相对湿度降低、风速下降的趋势。(2) 各气候要素都在 1979- 1989 年间发生了突变, 年降水在 1996 年发生了第二次突变。(3) 各气候要素均表现出多时间尺度耦合的复杂特性, 其第一主周期尺度介于 8~ 25 a 之间。(4) 年均温由南向北递减, 中、西部为升温速率的高值区; 降水及 其变率均自东向西递减; 日照时数由南向北递增, 而其变率则与之相反; 相对湿度由东南向西北递减, 其变率则由西南向东北递减; 平均风速及其变率的高值中心均为张北和塘沽。
2018, 16(3):135-142.
摘要:
分析平原坡水区梯级闸站联合优化调度系统特点, 探究其合理的联合优化调度方法, 目的在于使社会、经济和生态环境三方面效益达到最优, 为准确研究特定区域闸站联合优化调度、制定和实施该地区的发展规划提出参考。 建立特定区域闸站多目标联合优化调度模型并采用 NSGA-ò 算法求解得到非劣解集, 运用多属性评价决策进行方案优选。对宿迁市黄河故道及以南地区梯级闸站进行实例研究, 结果表明: 联合优化调度相比常规调度, 通过增加提水量, 有效降低了缺水率, 提高了系统的供水能力, 同时减少了弃水, 充分利用了水资源, 节约了供水成本。这说明平原坡水区梯级闸站的多目标联合优化调度模型及求解方法, 具有较好的可操作性和优越性, 对实际工程具有指导意义和应用价值。
分析平原坡水区梯级闸站联合优化调度系统特点, 探究其合理的联合优化调度方法, 目的在于使社会、经济和生态环境三方面效益达到最优, 为准确研究特定区域闸站联合优化调度、制定和实施该地区的发展规划提出参考。 建立特定区域闸站多目标联合优化调度模型并采用 NSGA-ò 算法求解得到非劣解集, 运用多属性评价决策进行方案优选。对宿迁市黄河故道及以南地区梯级闸站进行实例研究, 结果表明: 联合优化调度相比常规调度, 通过增加提水量, 有效降低了缺水率, 提高了系统的供水能力, 同时减少了弃水, 充分利用了水资源, 节约了供水成本。这说明平原坡水区梯级闸站的多目标联合优化调度模型及求解方法, 具有较好的可操作性和优越性, 对实际工程具有指导意义和应用价值。
2018, 16(3):143-148.
摘要:
参数估计一直是河道水动力模型研究的难点之一, 在传统的模型参数人为经验率定方法的基础上, 提出了基于粒子群算法的模型参数优化校正方法, 构建了参数校正优化模型, 并将参数优化校正算法与河道水动力模型进行耦合, 针对淮河干流和史灌河支流组成的研究区域, 采用一维河道洪水演进模型, 比较了糙率系数校正方法和传统经验估算法, 校正方法得到的河段糙率系数值比人为经验估计值平均大 0.01, 淮河干流河段糙率略大于史灌河支流河段糙率, 采用校正河段糙率系数得到的河道水位过程与实测值拟合更优, 特别在主峰段洪水过程模拟精度显著改善, 验证了本文所提出的参数优化校正算法的有效性, 为复杂河道水动力模型参数的确定提供了一种有效方法。
参数估计一直是河道水动力模型研究的难点之一, 在传统的模型参数人为经验率定方法的基础上, 提出了基于粒子群算法的模型参数优化校正方法, 构建了参数校正优化模型, 并将参数优化校正算法与河道水动力模型进行耦合, 针对淮河干流和史灌河支流组成的研究区域, 采用一维河道洪水演进模型, 比较了糙率系数校正方法和传统经验估算法, 校正方法得到的河段糙率系数值比人为经验估计值平均大 0.01, 淮河干流河段糙率略大于史灌河支流河段糙率, 采用校正河段糙率系数得到的河道水位过程与实测值拟合更优, 特别在主峰段洪水过程模拟精度显著改善, 验证了本文所提出的参数优化校正算法的有效性, 为复杂河道水动力模型参数的确定提供了一种有效方法。
2018, 16(3):149-154.
摘要:
针对病险水库除险加固过程中会出现的上游护坡型式改变的情况, 基于物理模型试验, 研究各工况下干砌石 与混凝土两种类型护坡的波浪爬高及越浪情况, 确定护坡类型变化对波浪爬高和坝顶高程的影响。以某水库大坝为例, 采用 1：15 的模型比尺进行了不同护坡型式典型断面的波浪物理模型试验。研究发现, 由于干砌石、混凝土 两种型式护坡的糙渗系数相差 0.15, 干砌石护坡改为混凝土护坡后最大波浪爬高计算值增长 0.56 m, 试验值增长 0.6 m, 此情况下坝顶的现状高程不能满足规范要求; 改变护坡型式后波浪冲击坝顶胸腔而产生的跃浪量也会增加, 胸墙收到的最大波浪压力从 15.9 kPa 增至 17.8 kPa。试验的成果对类似除险加固工程的设计工作具有借鉴意义。
针对病险水库除险加固过程中会出现的上游护坡型式改变的情况, 基于物理模型试验, 研究各工况下干砌石 与混凝土两种类型护坡的波浪爬高及越浪情况, 确定护坡类型变化对波浪爬高和坝顶高程的影响。以某水库大坝为例, 采用 1：15 的模型比尺进行了不同护坡型式典型断面的波浪物理模型试验。研究发现, 由于干砌石、混凝土 两种型式护坡的糙渗系数相差 0.15, 干砌石护坡改为混凝土护坡后最大波浪爬高计算值增长 0.56 m, 试验值增长 0.6 m, 此情况下坝顶的现状高程不能满足规范要求; 改变护坡型式后波浪冲击坝顶胸腔而产生的跃浪量也会增加, 胸墙收到的最大波浪压力从 15.9 kPa 增至 17.8 kPa。试验的成果对类似除险加固工程的设计工作具有借鉴意义。
2018, 16(3):155-161.
摘要:
大坝除险加固效果评价指标包括时效性指标和非时效性指标两类, 时效性指标的量化是进行大坝除险加固效果定量评价的关键。针对现有大坝除险加固评价体系中时效性指标量化理论较为缺失的问题, 基于无量纲化的定量时效性指标, 研究了大坝性态变化以及指标等级变化对时效性指标评价的影响, 推导了安全度和等级提升系数的公式, 进而建立了时效性指标量化模型。以江西某水库除险加固为例, 分析除险加固前、后各时效性指标的变化情况, 并对模型的合理性进行了验证。结果表明, 应用本文建立的大坝除险加固时效性指标量化模型可合理评价除险加固过程中的时效性指标。
大坝除险加固效果评价指标包括时效性指标和非时效性指标两类, 时效性指标的量化是进行大坝除险加固效果定量评价的关键。针对现有大坝除险加固评价体系中时效性指标量化理论较为缺失的问题, 基于无量纲化的定量时效性指标, 研究了大坝性态变化以及指标等级变化对时效性指标评价的影响, 推导了安全度和等级提升系数的公式, 进而建立了时效性指标量化模型。以江西某水库除险加固为例, 分析除险加固前、后各时效性指标的变化情况, 并对模型的合理性进行了验证。结果表明, 应用本文建立的大坝除险加固时效性指标量化模型可合理评价除险加固过程中的时效性指标。
2018, 16(3):162-168.
摘要:
为了弄清楚溢流悬板径向坡度改变对排沙漏斗流场的影响, 通过物理模型试验方法, 利用粒子图像流场测速技术(PIV) 对悬板径向坡度分别为 0、0.087、0.173、0.259 时的排沙漏斗模型三维速度场进行了量测, 并结合排沙漏斗工作原理对各工况下的切向速度、径向速度、垂向速度及流线进行了对比分析。结果表明: 随着悬板径向坡度增加, 漏斗室内旋流强度增大, 空气涡面积增大, 排沙耗水率降低, 泥沙颗粒向室内运动机率增大, 淤积在悬板上的可能性减小; 悬板坡度对漏斗室内的二次流强度和形成位置影响较大, 其中坡度为 0.173 时二次流最为稳定, 坡度为 0.259 时, 无二次流形成, 不利于底部泥沙输移至排沙底孔; 垂向速度分布结果表明坡度为 0.259 时过渡区垂直向上流速较少, 泥沙落淤悬板或者随流溢出的机会最小, 但垂直速度相比切向速度和径向速度而言较小, 且过渡区范围很小, 对悬板落淤和截沙率的影响可以忽略不计。
为了弄清楚溢流悬板径向坡度改变对排沙漏斗流场的影响, 通过物理模型试验方法, 利用粒子图像流场测速技术(PIV) 对悬板径向坡度分别为 0、0.087、0.173、0.259 时的排沙漏斗模型三维速度场进行了量测, 并结合排沙漏斗工作原理对各工况下的切向速度、径向速度、垂向速度及流线进行了对比分析。结果表明: 随着悬板径向坡度增加, 漏斗室内旋流强度增大, 空气涡面积增大, 排沙耗水率降低, 泥沙颗粒向室内运动机率增大, 淤积在悬板上的可能性减小; 悬板坡度对漏斗室内的二次流强度和形成位置影响较大, 其中坡度为 0.173 时二次流最为稳定, 坡度为 0.259 时, 无二次流形成, 不利于底部泥沙输移至排沙底孔; 垂向速度分布结果表明坡度为 0.259 时过渡区垂直向上流速较少, 泥沙落淤悬板或者随流溢出的机会最小, 但垂直速度相比切向速度和径向速度而言较小, 且过渡区范围很小, 对悬板落淤和截沙率的影响可以忽略不计。
2018, 16(3):169-174.
摘要:
以矩形人工加糙渠道为研究对象, 采用主成分分析-支持向量机方法建立糙率系数预测模型。根据前期试验研究成果, 选取佛汝德数 Fr、绝对粗糙度△、渠道平均水深 h、底坡 i 这四个主要影响因素, 采用主成分分析方法提取两个主成分, 获得影响糙率系数大小的综合性指标并用于支持向量机对数据的训练、测试及预测。研究结果显示: 模型的训练集均方根误差 RMSE 为 3. 85 ×10﹣4、预测相关系数 R 为 0.997, 测试集均方根误差 RMSE 为 5.37×10﹣4、预测相关系数 R 为 0.992、预测相对误差小于5% 。研究结果表明, 基于主成分分析-支持向量机所建模型适合 人工渠道糙率系数的预测。
以矩形人工加糙渠道为研究对象, 采用主成分分析-支持向量机方法建立糙率系数预测模型。根据前期试验研究成果, 选取佛汝德数 Fr、绝对粗糙度△、渠道平均水深 h、底坡 i 这四个主要影响因素, 采用主成分分析方法提取两个主成分, 获得影响糙率系数大小的综合性指标并用于支持向量机对数据的训练、测试及预测。研究结果显示: 模型的训练集均方根误差 RMSE 为 3. 85 ×10﹣4、预测相关系数 R 为 0.997, 测试集均方根误差 RMSE 为 5.37×10﹣4、预测相关系数 R 为 0.992、预测相对误差小于5% 。研究结果表明, 基于主成分分析-支持向量机所建模型适合 人工渠道糙率系数的预测。
2018, 16(3):175-182.
摘要:
由于地区经济社会发展不均衡, 配套工程建设与主体工程建设不同步, 南水北调中线用水指标初始分配与实际用水需求存在不匹配现象。通过水权交易可以对初始用水指标进行再优化配置, 实现沿线地区水资源供需平衡, 充分发挥工程的综合效益。南水北调中线工程基础条件完备, 具备开展水权交易的必要条件。水利部与河南省政府共同开展了南水北调跨区域水权交易试点。通过实践探索, 试点取得了良好的成效, 为其他大型调水工程开展跨区域水权交易提供了可借鉴的经验; 同时, 试点也反映了一些深层次问题, 需要在后续工作中研究解决。平顶山市与新密市之间开展的水量交易具有较强的引导和示范作用。南水北调中线水权交易市场潜力巨大, 通过扩大交易规模、创新交易形式、建立激励约束机制, 有助于推动水权交易加快发展。
由于地区经济社会发展不均衡, 配套工程建设与主体工程建设不同步, 南水北调中线用水指标初始分配与实际用水需求存在不匹配现象。通过水权交易可以对初始用水指标进行再优化配置, 实现沿线地区水资源供需平衡, 充分发挥工程的综合效益。南水北调中线工程基础条件完备, 具备开展水权交易的必要条件。水利部与河南省政府共同开展了南水北调跨区域水权交易试点。通过实践探索, 试点取得了良好的成效, 为其他大型调水工程开展跨区域水权交易提供了可借鉴的经验; 同时, 试点也反映了一些深层次问题, 需要在后续工作中研究解决。平顶山市与新密市之间开展的水量交易具有较强的引导和示范作用。南水北调中线水权交易市场潜力巨大, 通过扩大交易规模、创新交易形式、建立激励约束机制, 有助于推动水权交易加快发展。
2018, 16(3):183-188.
摘要:
通过静态释放实验, 研究了水源切换造成原水中不同浓度的氯离子和碱度对管网管垢中重金属锰释放的影响。选取郑州市给水管网管段, 设计模拟释放反应装置, 配制不同浓度氯离子( 5mg/L、23.1 mg/L、60 mg/L、90mg/L) 和碱度( 52.5 mg/L、125 mg/L、200 mg/L) 的实验用水, 比较分析氯离子浓度和碱度变化对管垢重金属锰释放的影响。根据实验结果初步推断: 氯离子浓度和碱度与管垢中金属锰的释放浓度有较高相关性, 且实验中氯离子浓度是影响管网管垢锰释放的首要因素。当氯离子浓度为 30 mg/L, 停留时间 60 h, 锰的释放量达到最大为 108 mg /L, 之后释放浓度趋于平稳。在氯离子浓度促进锰释放的条件下, 碱度与管垢中锰的释放量表现出明显相关性。 实验结果可为水源切换引起的水质差异对给水管网管垢锰释放问题提供一定参考。
通过静态释放实验, 研究了水源切换造成原水中不同浓度的氯离子和碱度对管网管垢中重金属锰释放的影响。选取郑州市给水管网管段, 设计模拟释放反应装置, 配制不同浓度氯离子( 5mg/L、23.1 mg/L、60 mg/L、90mg/L) 和碱度( 52.5 mg/L、125 mg/L、200 mg/L) 的实验用水, 比较分析氯离子浓度和碱度变化对管垢重金属锰释放的影响。根据实验结果初步推断: 氯离子浓度和碱度与管垢中金属锰的释放浓度有较高相关性, 且实验中氯离子浓度是影响管网管垢锰释放的首要因素。当氯离子浓度为 30 mg/L, 停留时间 60 h, 锰的释放量达到最大为 108 mg /L, 之后释放浓度趋于平稳。在氯离子浓度促进锰释放的条件下, 碱度与管垢中锰的释放量表现出明显相关性。 实验结果可为水源切换引起的水质差异对给水管网管垢锰释放问题提供一定参考。
2018, 16(3):189-193.
摘要:
水文中往往需要研究水文变量在空间上的分配规律, 同频率地区组成法是目前解决该问题的一个重要方法, 但其中仍有一些理论问题悬而未解。以“上下同频、区间相应”的组成方案为例, 区间相应量的频率 C 与“同频”中 设计频率 P 之间的大小关系, 无法判断, 目前尚无理论证明。因此, 对正态分布和 P-ó 分布, 分别通过理论推导和统计试验途径, 明确了 C 与 P 之间关系。对设计洪水问题, 根据“上下同频、区间相应”求得的区间相应洪量, 其频率 C 将大于设计频率P ; 对径流或枯水设计问题而言, 区间径流量的频率 C 将小于设计保证率P 。研究结果从理论 上进一步明晰了同频率地区组成法中相应量的频率问题。
水文中往往需要研究水文变量在空间上的分配规律, 同频率地区组成法是目前解决该问题的一个重要方法, 但其中仍有一些理论问题悬而未解。以“上下同频、区间相应”的组成方案为例, 区间相应量的频率 C 与“同频”中 设计频率 P 之间的大小关系, 无法判断, 目前尚无理论证明。因此, 对正态分布和 P-ó 分布, 分别通过理论推导和统计试验途径, 明确了 C 与 P 之间关系。对设计洪水问题, 根据“上下同频、区间相应”求得的区间相应洪量, 其频率 C 将大于设计频率P ; 对径流或枯水设计问题而言, 区间径流量的频率 C 将小于设计保证率P 。研究结果从理论 上进一步明晰了同频率地区组成法中相应量的频率问题。
2018, 16(3):194-200.
摘要:
针对卫星测高数据质量在湖库地区不稳定问题, 提出一种基于数据质量评价、筛选提取水位的方法。使用 Jason-3 卫星测高数据, 选取数据质量不稳定的洪泽湖地区为例进行实验。结果表明, 该方法在改善数据精度方面明显优于传统方法, 提取的测高水位与实测水位间相关系数从传统方法的 0.11 提高到 0.59, 均方根误差也从 2 m 减少到 0.5 m, 使得 Jason-3 数据用于湖库水位监测时具有较高的可信度。此外, 对于那些数据质量不好的周期, 提取的水位精度普遍不高, 基于数据质量评价结果将它们舍去, 可进一步提高了整体的监测精度, 相关系数可提高到 0.9, 均方根误差减少到 0.19 m, 这对于为无资料湖库构建精确的库容曲线具有重要意义。
针对卫星测高数据质量在湖库地区不稳定问题, 提出一种基于数据质量评价、筛选提取水位的方法。使用 Jason-3 卫星测高数据, 选取数据质量不稳定的洪泽湖地区为例进行实验。结果表明, 该方法在改善数据精度方面明显优于传统方法, 提取的测高水位与实测水位间相关系数从传统方法的 0.11 提高到 0.59, 均方根误差也从 2 m 减少到 0.5 m, 使得 Jason-3 数据用于湖库水位监测时具有较高的可信度。此外, 对于那些数据质量不好的周期, 提取的水位精度普遍不高, 基于数据质量评价结果将它们舍去, 可进一步提高了整体的监测精度, 相关系数可提高到 0.9, 均方根误差减少到 0.19 m, 这对于为无资料湖库构建精确的库容曲线具有重要意义。
2018, 16(3):201-208.
摘要:
从水污染减排、水环境整治、水资源管理、水功能提升四个方面全面解读河长制推行的目标, 在此基础上构建江苏省河长制推行成效评价体系, 利用江苏省设区市 2006- 2015 年的空间面板数据, 系统分析江苏省河长制推行成果的现状和地区差异。研究发现, 在河长制诞生的十年间, 其推行成效经历了 2010 年以前的高速成长期、2011- 2012 年的波动成长期以及 2013 年至今的快速发展期; 在空间层面, 河长制推行成效水平呈现苏南、苏中、苏北递减的现象; 而近三年江苏省区域间河长制推行成效水平的增长呈现出“北快南慢”的格局, 河长制推行的空间差异逐渐缩小。建议今后进一步完善河长制考评和奖惩体系, 加强水生态文明建设的技术研究和推广, 并充分利用民间治水力量和资本, 推进城乡河长制同步推广。
从水污染减排、水环境整治、水资源管理、水功能提升四个方面全面解读河长制推行的目标, 在此基础上构建江苏省河长制推行成效评价体系, 利用江苏省设区市 2006- 2015 年的空间面板数据, 系统分析江苏省河长制推行成果的现状和地区差异。研究发现, 在河长制诞生的十年间, 其推行成效经历了 2010 年以前的高速成长期、2011- 2012 年的波动成长期以及 2013 年至今的快速发展期; 在空间层面, 河长制推行成效水平呈现苏南、苏中、苏北递减的现象; 而近三年江苏省区域间河长制推行成效水平的增长呈现出“北快南慢”的格局, 河长制推行的空间差异逐渐缩小。建议今后进一步完善河长制考评和奖惩体系, 加强水生态文明建设的技术研究和推广, 并充分利用民间治水力量和资本, 推进城乡河长制同步推广。
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