南水北调与水利科技（中英文）
2013年第0卷第1期文章目次
2013(1):1-6.
摘要:
洪峰流量是水利工程规划设计、工程建设和运营管理的重要依据，对水利工程的投资规模和安全运行有着重要的意义。西藏地区主要水文测站实测洪峰流量（Instantaneous Peak Flow，简称：IPF）资料稀缺，而按水位计算整编的日径流资料（Mean Daily Flow，简称：MDF）相对较多。本文通过构建实测资料时段的洪峰流量与对应日平均流量间的函数关系，基于长序列的日径流资料估算洪峰流量，延长洪峰流量序列，为设计洪水提供数据支撑。研究结果表明：（1）：西藏地区主要水文测站IPF～MDF函数关系稳定，利用这种函数关系由实测MDF推求的IPF误差均在10%以内，且延长后的IPF序列频率分析计算结果更加合理。（2）对于实测MDF序列缺乏的测站，通过气象资料驱动HIMS系统水文模块（Hydro Informatic Modeling Systerm）拓展MDF序列，在此基础上推求IPF序列。基于HIMS 系统水文模块对西藏三条典型河流（年楚河、拉萨河和尼洋河）的日径流序列进行了模拟，结果表明：模型对日径流整体过程与高流量值的模拟效果均良好。进而利用模型延长的MDF序列以及构建的IPF～MDF函数关系拓展了西藏三条典型河流2000～2010年间的IPF序列。
洪峰流量是水利工程规划设计、工程建设和运营管理的重要依据，对水利工程的投资规模和安全运行有着重要的意义。西藏地区主要水文测站实测洪峰流量（Instantaneous Peak Flow，简称：IPF）资料稀缺，而按水位计算整编的日径流资料（Mean Daily Flow，简称：MDF）相对较多。本文通过构建实测资料时段的洪峰流量与对应日平均流量间的函数关系，基于长序列的日径流资料估算洪峰流量，延长洪峰流量序列，为设计洪水提供数据支撑。研究结果表明：（1）：西藏地区主要水文测站IPF～MDF函数关系稳定，利用这种函数关系由实测MDF推求的IPF误差均在10%以内，且延长后的IPF序列频率分析计算结果更加合理。（2）对于实测MDF序列缺乏的测站，通过气象资料驱动HIMS系统水文模块（Hydro Informatic Modeling Systerm）拓展MDF序列，在此基础上推求IPF序列。基于HIMS 系统水文模块对西藏三条典型河流（年楚河、拉萨河和尼洋河）的日径流序列进行了模拟，结果表明：模型对日径流整体过程与高流量值的模拟效果均良好。进而利用模型延长的MDF序列以及构建的IPF～MDF函数关系拓展了西藏三条典型河流2000～2010年间的IPF序列。
2013(1):7-11.
摘要:
社会建设和生态文明建设中，历史维度是不可或缺的一环，流域管理亦然。本文回顾了河西走廊近代水资源开发利用历史，分析了甘肃省河西走廊地区石羊河、疏勒河及及讨赖河流域的水资源开发利用、社会经济发展和流域管理的演变，重点探讨了河西走廊地区历史上形成的“以时分水”的时间水权制度的运行情况，分析了人类活动影响下流域水循环特征变化导致时间水权制度失效的机理，阐述了讨赖河流域传统分水模式与现代水利制度衔接的现实需求与可能方式，说明了历史维度下流域管理问题研究对于深入认识河西走廊水环境演化规律，深刻理解水资源开发利用管理问题的现实内涵，科学制定传统水资源管理与现实发展要求衔接的可行方案具有重要意义。
社会建设和生态文明建设中，历史维度是不可或缺的一环，流域管理亦然。本文回顾了河西走廊近代水资源开发利用历史，分析了甘肃省河西走廊地区石羊河、疏勒河及及讨赖河流域的水资源开发利用、社会经济发展和流域管理的演变，重点探讨了河西走廊地区历史上形成的“以时分水”的时间水权制度的运行情况，分析了人类活动影响下流域水循环特征变化导致时间水权制度失效的机理，阐述了讨赖河流域传统分水模式与现代水利制度衔接的现实需求与可能方式，说明了历史维度下流域管理问题研究对于深入认识河西走廊水环境演化规律，深刻理解水资源开发利用管理问题的现实内涵，科学制定传统水资源管理与现实发展要求衔接的可行方案具有重要意义。
2013(1):12-16.
摘要:
对蓝水和绿水的内涵进行了梳理，并对其评价方法进行了综合分析，认为水文模型法是同时评价蓝水和绿水资源量时空变化特征的有效方法。在此基础上以渭河流域为例，构建了渭河流域分布式水文模型SWAT，并采用SUFI-2算法进行参数敏感性分析、参数率定、模型验证以及不确定性分析，基于模型输出结果在水文响应单元、控制流域以及城市/地区尺度上对渭河流域近50年来的蓝水资源量、绿水流和绿水储量进行了综合评价，以期为西北干旱缺水地区的水资源规划与管理以及水资源高效利用提供科学依据。
对蓝水和绿水的内涵进行了梳理，并对其评价方法进行了综合分析，认为水文模型法是同时评价蓝水和绿水资源量时空变化特征的有效方法。在此基础上以渭河流域为例，构建了渭河流域分布式水文模型SWAT，并采用SUFI-2算法进行参数敏感性分析、参数率定、模型验证以及不确定性分析，基于模型输出结果在水文响应单元、控制流域以及城市/地区尺度上对渭河流域近50年来的蓝水资源量、绿水流和绿水储量进行了综合评价，以期为西北干旱缺水地区的水资源规划与管理以及水资源高效利用提供科学依据。
2013(1):17-22.
摘要:
根据永定河流域石匣里站、响水堡站和官厅水库站1956-2003年的年径流资料，应用Mann-kendall检验法、Pettitt检验法、滑动T检验和小波分析法等方法分析了永定河流域年径流量的趋势性、周期性及突变特征，并从气候变化及人类活动两方面分析其影响因素。结果表明永定河流域年径流量一直处于显著下降趋势中，存在21年的主周期；1982-1983年径流量发生突变，突变前后变化较大。径流量变化的主要影响因素是人类活动，如土地利用、闸坝工程建设以及地下水过度开采等；气候变化对径流量也有一定的影响。
根据永定河流域石匣里站、响水堡站和官厅水库站1956-2003年的年径流资料，应用Mann-kendall检验法、Pettitt检验法、滑动T检验和小波分析法等方法分析了永定河流域年径流量的趋势性、周期性及突变特征，并从气候变化及人类活动两方面分析其影响因素。结果表明永定河流域年径流量一直处于显著下降趋势中，存在21年的主周期；1982-1983年径流量发生突变，突变前后变化较大。径流量变化的主要影响因素是人类活动，如土地利用、闸坝工程建设以及地下水过度开采等；气候变化对径流量也有一定的影响。
2013(1):23-28.
摘要:
在总结抗旱能力相关研究成果的基础上，探讨了抗旱能力的理论内涵及其评估方法。借鉴抗御地震和洪水等其他自然灾害能力、自然资源承载力的定义，综合考虑自然与社会双重属性，兼顾相关行业中关于能力描述的两点要义：一是与灾害级别或量级大小联系在一起，二是强调人类的抵御活动及最大程度的概念，阐述了抗旱能力的定义及其内涵。基于构成要素和定义剖析，构建了抗旱能力评估方法体系，初步构建了抗旱能力基础理论研究框架。
在总结抗旱能力相关研究成果的基础上，探讨了抗旱能力的理论内涵及其评估方法。借鉴抗御地震和洪水等其他自然灾害能力、自然资源承载力的定义，综合考虑自然与社会双重属性，兼顾相关行业中关于能力描述的两点要义：一是与灾害级别或量级大小联系在一起，二是强调人类的抵御活动及最大程度的概念，阐述了抗旱能力的定义及其内涵。基于构成要素和定义剖析，构建了抗旱能力评估方法体系，初步构建了抗旱能力基础理论研究框架。
2013(1):29-33.
摘要:
高标准农田建设是提高农作物单产、改善农用地质量、提高农业生产力十分必要的工作。河北省黄骅市地势平坦，耕地广布，土地利用潜力巨大，是高标准农田建设的重点地区，也是严重的缺水区。开展基于高标准农田建设的水资源供需分析和评价，探索新的土地整理技术措施，可以科学合理利用水资源，提高农用地利用效率。运用基于水文响应单元的水资源模型方法对研究区水资源供需量进行计算，通过ARCGIS软件平台进行空间分析，最终形成基于高标准农田建设的水资源供需分析评价。结果显示，距离海岸较近的黄骅市东部水土资源属于极度充沛区和充沛区，处于黄骅市南部以及西北部部分地区为平衡区，而处于西部和中部的部分地区为缺水区和极度缺水区。
高标准农田建设是提高农作物单产、改善农用地质量、提高农业生产力十分必要的工作。河北省黄骅市地势平坦，耕地广布，土地利用潜力巨大，是高标准农田建设的重点地区，也是严重的缺水区。开展基于高标准农田建设的水资源供需分析和评价，探索新的土地整理技术措施，可以科学合理利用水资源，提高农用地利用效率。运用基于水文响应单元的水资源模型方法对研究区水资源供需量进行计算，通过ARCGIS软件平台进行空间分析，最终形成基于高标准农田建设的水资源供需分析评价。结果显示，距离海岸较近的黄骅市东部水土资源属于极度充沛区和充沛区，处于黄骅市南部以及西北部部分地区为平衡区，而处于西部和中部的部分地区为缺水区和极度缺水区。
2013(1):34-38.
摘要:
现阶段人多水少、水资源时空分布不均、经济社会发展与水资源分布不协调，以及日益严峻的水污染形势，使得实行合理有效的水资源管理方式成为迫切需求。最严格水资源管理制度作为最新的治水方略，从取水、用水、排水三方面进行严格控制，并形成了与取水、用水、排水和管水相关的制度。通过介绍最严格水资源管理制度的提出背景，解读制度的基本理念，构建制度的理论体系框架，阐述制度形成的指导思想、基本原则、科技支撑、主要内容、理论方法和保障措施，为最严格水资源管理制度的深入研究和实践提供参考依据。
现阶段人多水少、水资源时空分布不均、经济社会发展与水资源分布不协调，以及日益严峻的水污染形势，使得实行合理有效的水资源管理方式成为迫切需求。最严格水资源管理制度作为最新的治水方略，从取水、用水、排水三方面进行严格控制，并形成了与取水、用水、排水和管水相关的制度。通过介绍最严格水资源管理制度的提出背景，解读制度的基本理念，构建制度的理论体系框架，阐述制度形成的指导思想、基本原则、科技支撑、主要内容、理论方法和保障措施，为最严格水资源管理制度的深入研究和实践提供参考依据。
2013(1):39-43.
摘要:
不同于山区丘陵地区，平原圩区地形平坦，河网交错，水文过程复杂不确定，且缺乏有效的水文观测数据，因此SWAT模型的构建和应用受到较大的限制。以赣江下游平原圩区蒋巷联圩为例，在充分调查研究区水文过程的基础上，结合人工干预技术，经过电排站出口和河道概化、汇水区划分和子流域边界修正，完成了研究区SWAT模型子流域概化；以2006年－2008年圩区电排站的抽水量数据为基础，进行了圩区水文过程模拟。结果表明，各汇水区率定期的决定系数R2达到0.63以上，Nash-Sutcliffe效率系数NSE达到0.70以上；验证期R2达到0.70以上，NSE达到0.79以上。采用人工干预的方法能使SWAT模型子流域划分更加符合实际，使SWAT模型能够应用于平原圩区，并达到较好的水文过程模拟效果。
不同于山区丘陵地区，平原圩区地形平坦，河网交错，水文过程复杂不确定，且缺乏有效的水文观测数据，因此SWAT模型的构建和应用受到较大的限制。以赣江下游平原圩区蒋巷联圩为例，在充分调查研究区水文过程的基础上，结合人工干预技术，经过电排站出口和河道概化、汇水区划分和子流域边界修正，完成了研究区SWAT模型子流域概化；以2006年－2008年圩区电排站的抽水量数据为基础，进行了圩区水文过程模拟。结果表明，各汇水区率定期的决定系数R2达到0.63以上，Nash-Sutcliffe效率系数NSE达到0.70以上；验证期R2达到0.70以上，NSE达到0.79以上。采用人工干预的方法能使SWAT模型子流域划分更加符合实际，使SWAT模型能够应用于平原圩区，并达到较好的水文过程模拟效果。
2013(1):44-49.
摘要:
针对高强度水资源开发利用条件下流域水循环研究存在的问题，从认知、试验、理论、方法四个层次探讨了适应水资源开发利用条件的流域水循环的研究方法，构建了一个以水资源配置模型与水循环模型耦合为核心，以流域供需水分析和流域生态、环境、经济综合评价为响应的多目标调控模型。利用该模型，对黄河流域水资源进行了合理配置计算。结果表明，现状条件下黄河流域缺水严重；而在未来情境下缺水将更加严重，大力节水能够较大程度缓解缺水状况。
针对高强度水资源开发利用条件下流域水循环研究存在的问题，从认知、试验、理论、方法四个层次探讨了适应水资源开发利用条件的流域水循环的研究方法，构建了一个以水资源配置模型与水循环模型耦合为核心，以流域供需水分析和流域生态、环境、经济综合评价为响应的多目标调控模型。利用该模型，对黄河流域水资源进行了合理配置计算。结果表明，现状条件下黄河流域缺水严重；而在未来情境下缺水将更加严重，大力节水能够较大程度缓解缺水状况。
2013(1):50-54.
摘要:
利用西安气象站1951-2008年的气象资料，分析了西安市降雨量、蒸发量、可利用降雨量的变化特征，并建立了基于理论频率曲线修正的加权马尔科夫链年可利用降雨量的预测模型。分析结果表明：西安市可利用降雨量年内变化大，以9月最多，12月最少；四季中以秋季的可利用降雨量最多，冬季的最少，分别占全年总量的44.5%和2.1%；可利用降雨系数也以秋季最高，冬季最低，分别为0.36和0.13；近58年来，西安市平均可利用降雨量的总体趋势以每年0.99mm的线性倾向递减。经过分析，利用加权马尔科夫预测模型预测的西安市可利用降雨量的相对误差，与可利用降雨量实际值呈负相关关系；经过理论频率曲线修正后，其误差相应减少。因此经过理论频率曲线修正的加权马尔科夫预测模型，可以应用于西安市未来年可利用降水资源的预测。
利用西安气象站1951-2008年的气象资料，分析了西安市降雨量、蒸发量、可利用降雨量的变化特征，并建立了基于理论频率曲线修正的加权马尔科夫链年可利用降雨量的预测模型。分析结果表明：西安市可利用降雨量年内变化大，以9月最多，12月最少；四季中以秋季的可利用降雨量最多，冬季的最少，分别占全年总量的44.5%和2.1%；可利用降雨系数也以秋季最高，冬季最低，分别为0.36和0.13；近58年来，西安市平均可利用降雨量的总体趋势以每年0.99mm的线性倾向递减。经过分析，利用加权马尔科夫预测模型预测的西安市可利用降雨量的相对误差，与可利用降雨量实际值呈负相关关系；经过理论频率曲线修正后，其误差相应减少。因此经过理论频率曲线修正的加权马尔科夫预测模型，可以应用于西安市未来年可利用降水资源的预测。
2013(1):55-59.
摘要:
利用内蒙古和林格尔县气象站1959年－2010年的气温和降水量数据，对和林格尔地区气温和降水的时间变化进行了分析。气温和降水量的距平分析、趋势分析、相关性分析、突变性分析和Hurst指数分析的结果显示，随着时间的推移，该地区气温在未来将保持持续上升的趋势（0.36 ℃/（10a））而且或将更明显，微弱的年降水量下降趋势（－8.4 mm/（10a））极有可能改变；气温和降水量之间不具有明显的相关性；冬季气温和夏季降水分别是影响年平均气温和年降水量的最重要因素；年平均气温在1986年－1988年间发生了突变，年降水量则未发生。分析该地区气温和降水量等气候因素演变特征，对全面了解并合理利用当地气候资源，以及对水资源的可持续利用和加强生态环境保护等方面具有重要意义。
利用内蒙古和林格尔县气象站1959年－2010年的气温和降水量数据，对和林格尔地区气温和降水的时间变化进行了分析。气温和降水量的距平分析、趋势分析、相关性分析、突变性分析和Hurst指数分析的结果显示，随着时间的推移，该地区气温在未来将保持持续上升的趋势（0.36 ℃/（10a））而且或将更明显，微弱的年降水量下降趋势（－8.4 mm/（10a））极有可能改变；气温和降水量之间不具有明显的相关性；冬季气温和夏季降水分别是影响年平均气温和年降水量的最重要因素；年平均气温在1986年－1988年间发生了突变，年降水量则未发生。分析该地区气温和降水量等气候因素演变特征，对全面了解并合理利用当地气候资源，以及对水资源的可持续利用和加强生态环境保护等方面具有重要意义。
2013(1):60-65.
摘要:
利用官地水垫塘底板泄洪振动响应原型观测成果，分析了不同泄洪工况下底板振动强度的分布特征。同时，应用现代谱分析方法，从频域的角度分析了底板泄洪振动的频域特征，并研究了不同泄洪工况及流量对底板振动特性的影响，以及各测点的相关性。结果表明，在官地水电站底流消能的情况下，位于消力池内前段（坝前0+149m）这一区域的板块振动响应最为剧烈，之后沿程减弱。水流的不对称流动和摆动，引起底板不同区域的板块振动强度分布规律产生显著差别。正常运行下的水垫塘底板是在水流荷载作用下的随机受迫振动，各测点的振动相关性较好，底板整体性也较好，且优势频率非常稳定地分布在0.6～1.7Hz之间。水垫塘内涡旋尺度较大，底板振动本身有着很好的相似性和明显的同步性。随着泄洪流量的增大，正常运行下的底板振动强度平稳增强，优势频率缓慢下降，且当泄流量高于1500m3/s后，优势频率随泄流量增大而下降的速度趋于缓慢，并最终趋于稳定。
利用官地水垫塘底板泄洪振动响应原型观测成果，分析了不同泄洪工况下底板振动强度的分布特征。同时，应用现代谱分析方法，从频域的角度分析了底板泄洪振动的频域特征，并研究了不同泄洪工况及流量对底板振动特性的影响，以及各测点的相关性。结果表明，在官地水电站底流消能的情况下，位于消力池内前段（坝前0+149m）这一区域的板块振动响应最为剧烈，之后沿程减弱。水流的不对称流动和摆动，引起底板不同区域的板块振动强度分布规律产生显著差别。正常运行下的水垫塘底板是在水流荷载作用下的随机受迫振动，各测点的振动相关性较好，底板整体性也较好，且优势频率非常稳定地分布在0.6～1.7Hz之间。水垫塘内涡旋尺度较大，底板振动本身有着很好的相似性和明显的同步性。随着泄洪流量的增大，正常运行下的底板振动强度平稳增强，优势频率缓慢下降，且当泄流量高于1500m3/s后，优势频率随泄流量增大而下降的速度趋于缓慢，并最终趋于稳定。
2013(1):66-70.
摘要:
为了研究为某潮汐电站开发的新型高效低水头大流量双向竖井贯流式水轮机的能量特性，进行了模型试验与数值模拟计算，模型试验测试了水轮机正反两向、不同叶片安放角、不同导叶开度下的水头、流量和扭矩等参数，绘制了水轮机模型综合特性曲线，并与数值模拟结果进行了对比。试验结果表明，水轮机额定工况下，正向效率可达89.68%，反向效率可达84.08%，满足该潮汐电站运行要求；数值模拟结果与试验结果吻合，验证了数值模拟的可靠性，同时通过将换算后的原型试验结果与CFD数值模拟结果进行对比发现，在偏离设计工况点但是保持额定水头不变时，改变导叶开度引起的流量变化比改变叶片安放角引起的流量变化对数值模拟结果的偏差影响略大。
为了研究为某潮汐电站开发的新型高效低水头大流量双向竖井贯流式水轮机的能量特性，进行了模型试验与数值模拟计算，模型试验测试了水轮机正反两向、不同叶片安放角、不同导叶开度下的水头、流量和扭矩等参数，绘制了水轮机模型综合特性曲线，并与数值模拟结果进行了对比。试验结果表明，水轮机额定工况下，正向效率可达89.68%，反向效率可达84.08%，满足该潮汐电站运行要求；数值模拟结果与试验结果吻合，验证了数值模拟的可靠性，同时通过将换算后的原型试验结果与CFD数值模拟结果进行对比发现，在偏离设计工况点但是保持额定水头不变时，改变导叶开度引起的流量变化比改变叶片安放角引起的流量变化对数值模拟结果的偏差影响略大。
2013(1):71-74.
摘要:
针对建基面成呈复杂折面阶梯状的重力坝抗滑稳定分析，目前尚没有统一和完善的方法。基于三维刚体极限平衡理论以及条分法，提出一种视将坝体看作由若干刚性滑动体组成的重力坝，提出了一种抗滑稳定分析方法——三维抗滑稳定条块法，并设计编制了相应的计算程序。结合采用ANSYS前处理模块的荷载计算方法，对以某重力坝7号岸坡坝段为例进行了抗滑稳定分析计算，结果表明：不同工况下该重力坝7#岸坡坝段抗滑稳定安全系数均能满足规范要求。该法计算理论较严谨，且与现行规范匹配性好，可供类似工程参考。
针对建基面成呈复杂折面阶梯状的重力坝抗滑稳定分析，目前尚没有统一和完善的方法。基于三维刚体极限平衡理论以及条分法，提出一种视将坝体看作由若干刚性滑动体组成的重力坝，提出了一种抗滑稳定分析方法——三维抗滑稳定条块法，并设计编制了相应的计算程序。结合采用ANSYS前处理模块的荷载计算方法，对以某重力坝7号岸坡坝段为例进行了抗滑稳定分析计算，结果表明：不同工况下该重力坝7#岸坡坝段抗滑稳定安全系数均能满足规范要求。该法计算理论较严谨，且与现行规范匹配性好，可供类似工程参考。
2013(1):75-80.
摘要:
利用天津滨海新区1979年和2004年的TM影像以及2009年的spotSPOT影像资料，运用通过目视解译方法及GIS软件的空间叠加分析功能，获取其了研究区土地利用/覆盖变化数据，。以此为基础，结合相关资料研究了滨海新区生态用地的总体特征、生态用地与非生态用地以及生态用地内部的相互转化特点，并对这些变化的驱动其因素进行了分析。结果表明：1979年-2009年，研究区的生态用地总面积在不断下降，2004年前后分别有56 424.74 hm2和8 874.35 hm2的生态用地转变为农田和建设用地；在生态用地内部，林地和城市绿地的比例太低，生态服务功能较高的滩涂大量转变成盐田，部分海域变为滩涂，。研究区生态用地变化的主要驱动因素包括是自然因素，、城市扩张及经济因素。
利用天津滨海新区1979年和2004年的TM影像以及2009年的spotSPOT影像资料，运用通过目视解译方法及GIS软件的空间叠加分析功能，获取其了研究区土地利用/覆盖变化数据，。以此为基础，结合相关资料研究了滨海新区生态用地的总体特征、生态用地与非生态用地以及生态用地内部的相互转化特点，并对这些变化的驱动其因素进行了分析。结果表明：1979年-2009年，研究区的生态用地总面积在不断下降，2004年前后分别有56 424.74 hm2和8 874.35 hm2的生态用地转变为农田和建设用地；在生态用地内部，林地和城市绿地的比例太低，生态服务功能较高的滩涂大量转变成盐田，部分海域变为滩涂，。研究区生态用地变化的主要驱动因素包括是自然因素，、城市扩张及经济因素。
2013(1):81-86.
摘要:
在全球气候变化背景下，长江江源高寒地区的水文气象要素（气温、降水、蒸发、径流）和水文环境（冰川、冻土、积雪、湿地、沼泽、植被）已发生受到重大影响，。尤其是随着气候变暖导致，长江江源地区出现了冻土及冻土环境退化、植被退化、冻融侵蚀和土地荒漠化的四大生态环境问题。通过对该地区近50a气候变化对水文气象要素和水文环境影响研究现状的辨析，并结合从国家需求和科学问题两个层面的思考与认识上，指出了当前亟待解决的主要问题并对今后的研究方向进行了展望。建议了当下提出了急需开展的相关科学研究工作内容和建议。希望这对于促进长江、黄河上游地区和岷江、大渡河、嘉陵江的河源区生态屏障建设，特别是保障三峡库区水资源安全利用研究能够起到一定的参考作用。
在全球气候变化背景下，长江江源高寒地区的水文气象要素（气温、降水、蒸发、径流）和水文环境（冰川、冻土、积雪、湿地、沼泽、植被）已发生受到重大影响，。尤其是随着气候变暖导致，长江江源地区出现了冻土及冻土环境退化、植被退化、冻融侵蚀和土地荒漠化的四大生态环境问题。通过对该地区近50a气候变化对水文气象要素和水文环境影响研究现状的辨析，并结合从国家需求和科学问题两个层面的思考与认识上，指出了当前亟待解决的主要问题并对今后的研究方向进行了展望。建议了当下提出了急需开展的相关科学研究工作内容和建议。希望这对于促进长江、黄河上游地区和岷江、大渡河、嘉陵江的河源区生态屏障建设，特别是保障三峡库区水资源安全利用研究能够起到一定的参考作用。
2013(1):87-92.
摘要:
针对天津滨海平原水库普遍存在的水质咸化问题，以北大港水库为研究对象，采用野外调查和取样分析方法，识别了北大港水库不同季节水质咸化垂直分布规律，同时分析了水库水质咸化机理及其影响因素。研究结果表明：从电导率、氯离子和总溶解性固体（TDS）等代表性咸化指标来看，相对于引黄水，水库水各站点均存在咸化现象，并且出库口水质咸化程度明显高于进水口；不同站点电导率、氯离子浓度和总溶解性固体（TDS）值分别为867.5μs/cm、0.41g/L和1.46g/L，水体呈弱碱性；北大港水库水质咸化程度有季节性变化，为夏季略高于春季；水库各站点氯离子浓度和TDS值垂向上均随深度的增加而降低，但不明显；而电导率则随着深度的增加而增加，且变化明显。研究还发现，水库水质咸化受土壤含盐量、温度和混合作用的影响：从各站点水平分布来看，越靠近海岸线土壤含盐量越高，水质咸化现象越严重；温度的升高会影响底泥盐分的释放，温度越高，底泥中Cl-越容易释放；引黄水进入水库后，水库水体垂向发生了混合作用，导致氯离子和TDS垂向方向变化很小。
针对天津滨海平原水库普遍存在的水质咸化问题，以北大港水库为研究对象，采用野外调查和取样分析方法，识别了北大港水库不同季节水质咸化垂直分布规律，同时分析了水库水质咸化机理及其影响因素。研究结果表明：从电导率、氯离子和总溶解性固体（TDS）等代表性咸化指标来看，相对于引黄水，水库水各站点均存在咸化现象，并且出库口水质咸化程度明显高于进水口；不同站点电导率、氯离子浓度和总溶解性固体（TDS）值分别为867.5μs/cm、0.41g/L和1.46g/L，水体呈弱碱性；北大港水库水质咸化程度有季节性变化，为夏季略高于春季；水库各站点氯离子浓度和TDS值垂向上均随深度的增加而降低，但不明显；而电导率则随着深度的增加而增加，且变化明显。研究还发现，水库水质咸化受土壤含盐量、温度和混合作用的影响：从各站点水平分布来看，越靠近海岸线土壤含盐量越高，水质咸化现象越严重；温度的升高会影响底泥盐分的释放，温度越高，底泥中Cl-越容易释放；引黄水进入水库后，水库水体垂向发生了混合作用，导致氯离子和TDS垂向方向变化很小。
2013(1):93-96.
摘要:
功能基因芯片是一项以编码各种微生物生理功能的基因为探针的前沿的微阵列技术，这种技术可以对环境样品进行快速、敏感的高通量检测。近年来，功能基因芯片日臻成熟，并在土壤微生态的研究中得到重视和应用，在有关各种生态系统中以及各种污染压力下的土壤微生物群落的结构和功能的研究中提供了大量信息。功能基因芯片的发展将有助于深入研究土壤微生态细节过程，描述微生物群落的生态功能网络，为预测微生物群落对环境压力的响应变化提供理论基础。
功能基因芯片是一项以编码各种微生物生理功能的基因为探针的前沿的微阵列技术，这种技术可以对环境样品进行快速、敏感的高通量检测。近年来，功能基因芯片日臻成熟，并在土壤微生态的研究中得到重视和应用，在有关各种生态系统中以及各种污染压力下的土壤微生物群落的结构和功能的研究中提供了大量信息。功能基因芯片的发展将有助于深入研究土壤微生态细节过程，描述微生物群落的生态功能网络，为预测微生物群落对环境压力的响应变化提供理论基础。
2013(1):97-100.
摘要:
根据碧流河流域生态特征，分析了适合该流域的河道生态需水计算方法，应用于碧流河水库兴利调度，并以生态目标为基础，确定下游河道的生态需水量。结果表明：碧流河水库下游河道生态环境基本供水量及改善供水量分别需要2765万m3和4250万m3。为了保护和改善河流生态环境，促进流域水资源可持续利用，需要采取严格的用水管理制度，加大非常规水源的开发利用力度，并结合调水工程以及河库连通工程等相关措施。
根据碧流河流域生态特征，分析了适合该流域的河道生态需水计算方法，应用于碧流河水库兴利调度，并以生态目标为基础，确定下游河道的生态需水量。结果表明：碧流河水库下游河道生态环境基本供水量及改善供水量分别需要2765万m3和4250万m3。为了保护和改善河流生态环境，促进流域水资源可持续利用，需要采取严格的用水管理制度，加大非常规水源的开发利用力度，并结合调水工程以及河库连通工程等相关措施。
20 Development and Application of a Shaft-type Tubular Pumping System with a Siphon Discharge Passage
2013(1):O1-O6.
摘要:
Based on the characteristics of large flow rate, low head, short annual operation time, and high reliability of the city flood-control pumping stations, a new-type shaft tubular pumping system featuring a shaft suction box and a siphon-type discharge passage with a vacuum breaker as the cutoff device was developed, which possesses such advantages as simple structure, reliable cutoff, and high energy performance. Taking some pumping stations as the case studies, in the light of the specified operation conditions, the hydraulic optimal design of the shaft-type tubular pumping system was determined and the optimized shape of the system was recommended. The performance prediction based on the computational fluid dynamics methodology was determined and the model test verification was conducted. The results show that the predicted data agree with the experimental head and efficiency so that both methods can be used to determine the performance of a real pumping station. Finally, the in-situ measurements of a pumping station during the commissioning period further verified that the shaft-type tubular pumping station with a siphon discharge passage is of higher efficiency, more reliable and stable.
Based on the characteristics of large flow rate, low head, short annual operation time, and high reliability of the city flood-control pumping stations, a new-type shaft tubular pumping system featuring a shaft suction box and a siphon-type discharge passage with a vacuum breaker as the cutoff device was developed, which possesses such advantages as simple structure, reliable cutoff, and high energy performance. Taking some pumping stations as the case studies, in the light of the specified operation conditions, the hydraulic optimal design of the shaft-type tubular pumping system was determined and the optimized shape of the system was recommended. The performance prediction based on the computational fluid dynamics methodology was determined and the model test verification was conducted. The results show that the predicted data agree with the experimental head and efficiency so that both methods can be used to determine the performance of a real pumping station. Finally, the in-situ measurements of a pumping station during the commissioning period further verified that the shaft-type tubular pumping station with a siphon discharge passage is of higher efficiency, more reliable and stable.
2013(1):O7-O15.
摘要:
The turbulent flows through the channels with abrupt cross-sectional changes are common and important physical process in nature. For a better prediction of the mean flow and turbulent characteristics for this problem, a two-dimensional depth-averaged numerical model is developed. The model is robust and accurate in reproducing the recirculation flow behind a groyne and turbulent flows in channels with abrupt cross-sectional changes, when compared to the available experimental data of mean velocities and turbulence kinetic energy. Our results reveal that the abrupt cross-sectional change of a channel can affect the flow pattern significantly and introduces the complex turbulence characteristics. In particular, when the channel has an abrupt expansion, the mean flow pattern is mainly in longitudinal direction with rather small transverse component. Meanwhile, a recirculating region forms behind the expansion position and the turbulence has very strong intensity within this region. For the flow in the channel with an abrupt contraction, the longitudinal component of the flow is decreased by the obstruction on one side and accelerated on the other side, whereas the transverse velocity is small. The turbulence is extraordinarily strong in the regions adjacent to the contraction wall in the narrow channel. In both cases of abrupt cross-sectional changes, the TKE is generated dominantly by the shear of the longitudinal velocities.
The turbulent flows through the channels with abrupt cross-sectional changes are common and important physical process in nature. For a better prediction of the mean flow and turbulent characteristics for this problem, a two-dimensional depth-averaged numerical model is developed. The model is robust and accurate in reproducing the recirculation flow behind a groyne and turbulent flows in channels with abrupt cross-sectional changes, when compared to the available experimental data of mean velocities and turbulence kinetic energy. Our results reveal that the abrupt cross-sectional change of a channel can affect the flow pattern significantly and introduces the complex turbulence characteristics. In particular, when the channel has an abrupt expansion, the mean flow pattern is mainly in longitudinal direction with rather small transverse component. Meanwhile, a recirculating region forms behind the expansion position and the turbulence has very strong intensity within this region. For the flow in the channel with an abrupt contraction, the longitudinal component of the flow is decreased by the obstruction on one side and accelerated on the other side, whereas the transverse velocity is small. The turbulence is extraordinarily strong in the regions adjacent to the contraction wall in the narrow channel. In both cases of abrupt cross-sectional changes, the TKE is generated dominantly by the shear of the longitudinal velocities.
2013(1):101-103.
摘要:
选择滹沱河下游的深泽县河滩地为试验场地，建成五个污水处理单元，包含生物膜与人工湿地形式两种污水处理方式，进行河道污水处理试验研究。通过对各试验单元在不同水力停留时间（1d、3d、5d、7d）时的污水净化效果分析，可以得出，各试验单元对NO4-N净化效果最好，CODcr次之，对T-P、NH4-N、T-N的去除率较低；单元Ⅰ对各污染物指标的去除效果最好，其次是单元Ⅱ和单元Ⅴ，单元Ⅳ与单元Ⅲ的净化效果最差；各试验单元对T-N、T-P、NH4-N的去除率偏低。研究发现，炉渣和泡沫混凝土砖块可以较广泛地用于污水治理。
选择滹沱河下游的深泽县河滩地为试验场地，建成五个污水处理单元，包含生物膜与人工湿地形式两种污水处理方式，进行河道污水处理试验研究。通过对各试验单元在不同水力停留时间（1d、3d、5d、7d）时的污水净化效果分析，可以得出，各试验单元对NO4-N净化效果最好，CODcr次之，对T-P、NH4-N、T-N的去除率较低；单元Ⅰ对各污染物指标的去除效果最好，其次是单元Ⅱ和单元Ⅴ，单元Ⅳ与单元Ⅲ的净化效果最差；各试验单元对T-N、T-P、NH4-N的去除率偏低。研究发现，炉渣和泡沫混凝土砖块可以较广泛地用于污水治理。
2013(1):104-109.
摘要:
针对太行山东簏丘陵区地下水能否可持续开发利用问题，基于探采结合的大量深井抽水及水位恢复试验资料，采用量化对比分析方法，揭示了研究区基岩裂隙水赋存非均一性和开采易疏干性特征。研究结果表明，不仅不同井位区之间地下水赋存具有空间非均一性，而且，各井孔内的不同深度也存在明显差异：在抽水时间小于70 min时段，ZKs-3井的水位降深大于ZKs-2井的降深；70 min之后，随着抽水时间增加，ZKs-2井的水位降深大于ZKs-3井的降深，且二者之差逐渐增大，表明ZKs-2井位的含水系统上部富水性较强、下部富水性较弱，ZKs-3井位的含水系统上部富水性较弱、下部富水性较强。不同井位含水系统具有不同的开采易疏干性：随着抽水试验轮次的增加，ZKs-2井的最大水位降深和水位恢复所需时间依次增加，但每次水位都能完全恢复至初始水位状态；ZKs-3井的水位未能完全恢复至初始水位状态，且至初始水位的距离依次增大，但每次水位恢复至稳定状态所用的时间没有明显变化。因此，合理设计井的结构与布局是防止山丘区地下水疏干性开采的关键。
针对太行山东簏丘陵区地下水能否可持续开发利用问题，基于探采结合的大量深井抽水及水位恢复试验资料，采用量化对比分析方法，揭示了研究区基岩裂隙水赋存非均一性和开采易疏干性特征。研究结果表明，不仅不同井位区之间地下水赋存具有空间非均一性，而且，各井孔内的不同深度也存在明显差异：在抽水时间小于70 min时段，ZKs-3井的水位降深大于ZKs-2井的降深；70 min之后，随着抽水时间增加，ZKs-2井的水位降深大于ZKs-3井的降深，且二者之差逐渐增大，表明ZKs-2井位的含水系统上部富水性较强、下部富水性较弱，ZKs-3井位的含水系统上部富水性较弱、下部富水性较强。不同井位含水系统具有不同的开采易疏干性：随着抽水试验轮次的增加，ZKs-2井的最大水位降深和水位恢复所需时间依次增加，但每次水位都能完全恢复至初始水位状态；ZKs-3井的水位未能完全恢复至初始水位状态，且至初始水位的距离依次增大，但每次水位恢复至稳定状态所用的时间没有明显变化。因此，合理设计井的结构与布局是防止山丘区地下水疏干性开采的关键。
24 峨眉断块山的形成
2013(1):110-114.
摘要:
峨眉山为一断块山，因其宏伟、秀丽而著称，但峨眉断块山是如何形成的，缺乏系统深入的研究。论文基于1:25 000万工程地质测绘，较为系统地研究了峨眉山地质构造形迹及构造叠加特征，认为峨眉山抬升始于古近纪晚期，喜山运动第一幕（始新世中期末）峨眉山受青藏高原隆升的影响，在北西西－南东东向区域应力场作用下，形成北北东向褶皱及北东向断层，并上升成为剥蚀区；。上新世以来，在近东西向区域压应力场作用下，钝锥形大峨山断块沿北东向峨眉山断层及北缘的北西向边界断裂不断向东强力楔入，断块前缘早期的北北东向构造受推挤，地层走向及倾向出现明显偏转：锥顶前方龙门洞－报国寺一带地层由早期的北北东走向倾南东的中生代地层转为南北走向，地层出现倒转（西倾），而远离断块端部的地层仍然为正常产状；。与此同时，锥顶北侧尖尖石背斜发生移褶，形成北西向褶皱和断层；，而断块南侧峨眉山断层发生逆冲兼走滑活动。第四纪以来峨眉山间歇性强烈抬升，经历至少10次强烈抬升事件，逐渐形成现今地貌。新生代以来，峨眉山断层两盘地层水平位错累计达4 km，垂直位错累计达6 km
峨眉山为一断块山，因其宏伟、秀丽而著称，但峨眉断块山是如何形成的，缺乏系统深入的研究。论文基于1:25 000万工程地质测绘，较为系统地研究了峨眉山地质构造形迹及构造叠加特征，认为峨眉山抬升始于古近纪晚期，喜山运动第一幕（始新世中期末）峨眉山受青藏高原隆升的影响，在北西西－南东东向区域应力场作用下，形成北北东向褶皱及北东向断层，并上升成为剥蚀区；。上新世以来，在近东西向区域压应力场作用下，钝锥形大峨山断块沿北东向峨眉山断层及北缘的北西向边界断裂不断向东强力楔入，断块前缘早期的北北东向构造受推挤，地层走向及倾向出现明显偏转：锥顶前方龙门洞－报国寺一带地层由早期的北北东走向倾南东的中生代地层转为南北走向，地层出现倒转（西倾），而远离断块端部的地层仍然为正常产状；。与此同时，锥顶北侧尖尖石背斜发生移褶，形成北西向褶皱和断层；，而断块南侧峨眉山断层发生逆冲兼走滑活动。第四纪以来峨眉山间歇性强烈抬升，经历至少10次强烈抬升事件，逐渐形成现今地貌。新生代以来，峨眉山断层两盘地层水平位错累计达4 km，垂直位错累计达6 km
2013(1):115-121.
摘要:
非均质特征性是含水介质其的固有的特性之一，而含水介质的非均质特性又对自然界的水文循环，地球浅层地质演变具有积极的贡献，同样含水介质非均质性也因此是评价复杂地下水系统时所面临困难的最根本原因。本研究通过采用SWMM模型首先对水文过程进行的模拟了室内模拟试验的水文过程，在此基础上利用该模型研究了管道-裂隙岩溶含水介质非均质性对系统水文过程的影响。结果证实表明，SWMM对模拟管道-裂隙含水系统水文过程的有效性，并初步得到了管道尺寸，、含水介质空隙度和地下水与地表水水量交换系统对系统出口处的水位和流量过程的影响均较小，但管道尺寸对地下水的最高水位有一定的控制作用，；含水介质空隙度对地下水水位的增长和消落过程有一定影响，；地下水与地表水水量交换系数则是对地下水水位的变化率和其能达到的最大值有着重要的影响。模拟结果证实，利用SWMM模型模拟管道-裂隙含水系统的水文过程是有效的。
非均质特征性是含水介质其的固有的特性之一，而含水介质的非均质特性又对自然界的水文循环，地球浅层地质演变具有积极的贡献，同样含水介质非均质性也因此是评价复杂地下水系统时所面临困难的最根本原因。本研究通过采用SWMM模型首先对水文过程进行的模拟了室内模拟试验的水文过程，在此基础上利用该模型研究了管道-裂隙岩溶含水介质非均质性对系统水文过程的影响。结果证实表明，SWMM对模拟管道-裂隙含水系统水文过程的有效性，并初步得到了管道尺寸，、含水介质空隙度和地下水与地表水水量交换系统对系统出口处的水位和流量过程的影响均较小，但管道尺寸对地下水的最高水位有一定的控制作用，；含水介质空隙度对地下水水位的增长和消落过程有一定影响，；地下水与地表水水量交换系数则是对地下水水位的变化率和其能达到的最大值有着重要的影响。模拟结果证实，利用SWMM模型模拟管道-裂隙含水系统的水文过程是有效的。
2013(1):122-126.
摘要:
考虑现有水安全定义以及水安全系统的特征，在尝试给出城市水安全定义的基础上，从城市规模、防洪安全、供水安全以及水环境安全4个方面，构建了针对南方湿润地区的城市水安全评价指标体系以及评价标准，并选用层次分析法确定了各指标的权重。借鉴边际效益递减原理，利用指数型功效函数实现了指标的标准化。引入协调度和发展度的概念，用于衡量水安全系统及其子系统发展的有序性、稳定行和协调性。利用该模型对武汉市2003-2009年水安全状况进行了评价，计算结果表明，水安全均处于“安全”状态，并且有逐年改善的趋势。实例应用结果验证了该模型的可行性与有效性，在城市水安全评价中有一定应用价值。
考虑现有水安全定义以及水安全系统的特征，在尝试给出城市水安全定义的基础上，从城市规模、防洪安全、供水安全以及水环境安全4个方面，构建了针对南方湿润地区的城市水安全评价指标体系以及评价标准，并选用层次分析法确定了各指标的权重。借鉴边际效益递减原理，利用指数型功效函数实现了指标的标准化。引入协调度和发展度的概念，用于衡量水安全系统及其子系统发展的有序性、稳定行和协调性。利用该模型对武汉市2003-2009年水安全状况进行了评价，计算结果表明，水安全均处于“安全”状态，并且有逐年改善的趋势。实例应用结果验证了该模型的可行性与有效性，在城市水安全评价中有一定应用价值。
2013(1):127-131.
摘要:
对以地下水为主要供水水源的城市进行地下水饮用水源地保护区划分将提高饮用水的安全保障程度。在总结地下水水源地划分的原则和方法基础上，利用FEFLOW软件建立了吴忠市金积傍河型地下水水源地的地下水数值模型，模拟了规划的三种地下水开采情景下地下水的运动，并利用反向粒子跟踪技术和水源地划分原则和标准确定了三级保护区范围。该研究可为吴忠市和其他类似地区地下水资源管理和有效保护提供科学依据和参考。
对以地下水为主要供水水源的城市进行地下水饮用水源地保护区划分将提高饮用水的安全保障程度。在总结地下水水源地划分的原则和方法基础上，利用FEFLOW软件建立了吴忠市金积傍河型地下水水源地的地下水数值模型，模拟了规划的三种地下水开采情景下地下水的运动，并利用反向粒子跟踪技术和水源地划分原则和标准确定了三级保护区范围。该研究可为吴忠市和其他类似地区地下水资源管理和有效保护提供科学依据和参考。
2013(1):132-136.
摘要:
针对传统的流域防洪调度决策支持系统“智能性”不足问题，基于Multi-Agent System（MAS）理论与技术，建立了流域实时防洪智能调度系统架构。具体来说，按照流域防洪系统多Agent分解模式，将流域防洪系统分解成相对独立、有限联系的若干智能体，提出了单体功能Agent的组成与设计方法，建立了多Agent系统的组织与运行机制，以及不同层级Agent之间的通信方式等。这一体系架构为实现流域防洪调度“智能化”开辟了一条新的途径。
针对传统的流域防洪调度决策支持系统“智能性”不足问题，基于Multi-Agent System（MAS）理论与技术，建立了流域实时防洪智能调度系统架构。具体来说，按照流域防洪系统多Agent分解模式，将流域防洪系统分解成相对独立、有限联系的若干智能体，提出了单体功能Agent的组成与设计方法，建立了多Agent系统的组织与运行机制，以及不同层级Agent之间的通信方式等。这一体系架构为实现流域防洪调度“智能化”开辟了一条新的途径。
2013(1):137-142.
摘要:
组件技术与计算机技术相结合能克服传统建模方式难以解决大规模系统模拟集成的缺陷，可有效促进流域模拟模型集成的发展。为此，本文从模型组件化的可移植性、灵活性、扩展性、与第三方软件集成等方面分析了组件技术在流域模型集成中的重要作用，分析了国内外组件式流域模拟模型集成技术的发展现状，进而提出国内流域模拟模型集成系统存在的问题。最后，从数字流域模型平台化、基于云计算模式的模型集成、模型应用的组件化等方面，探讨了流域模拟模型集成系统的发展趋势。
组件技术与计算机技术相结合能克服传统建模方式难以解决大规模系统模拟集成的缺陷，可有效促进流域模拟模型集成的发展。为此，本文从模型组件化的可移植性、灵活性、扩展性、与第三方软件集成等方面分析了组件技术在流域模型集成中的重要作用，分析了国内外组件式流域模拟模型集成技术的发展现状，进而提出国内流域模拟模型集成系统存在的问题。最后，从数字流域模型平台化、基于云计算模式的模型集成、模型应用的组件化等方面，探讨了流域模拟模型集成系统的发展趋势。
2013(1):143-146.
摘要:
近几十年来，我国的砂质、淤泥质海岸正呈现侵蚀加剧的演变趋向。随着卫星遥感数据在光谱、时间和空间分辨率方面的不断提高，给海岸侵蚀和淤积监测提供具备了精度越来越高的遥感数据源。本文在前人研究的基础上，以废黄河三角洲海岸为研究对象，利用遥感技术和野外实地调查对海岸岸线变迁及冲淤动态进行了研究。研究表明：遥感技术在岸线变迁、侵蚀淤积监测和预测方面具有其他技术无可比拟的优势，在海岸带地质环境监测中的应用已成为具有实用价值的技术。
近几十年来，我国的砂质、淤泥质海岸正呈现侵蚀加剧的演变趋向。随着卫星遥感数据在光谱、时间和空间分辨率方面的不断提高，给海岸侵蚀和淤积监测提供具备了精度越来越高的遥感数据源。本文在前人研究的基础上，以废黄河三角洲海岸为研究对象，利用遥感技术和野外实地调查对海岸岸线变迁及冲淤动态进行了研究。研究表明：遥感技术在岸线变迁、侵蚀淤积监测和预测方面具有其他技术无可比拟的优势，在海岸带地质环境监测中的应用已成为具有实用价值的技术。
2013(1):147-151.
摘要:
随着我国经济的发展，农业用水面临巨大挑战，提升农田水分利用效率对解决粮食生产过程中的缺水问题至关重要。全面分析了耕作保墒、覆盖保墒、增施有机肥与秸秆还田、水肥耦合、调整作物布局、选用节水型品种和化学调控等农艺节水技术措施的研究进展与发展趋势，并针对我国农艺节水技术措施已取得的成就与存在的问题，提出了农艺节水中一些重要的理论问题和关键技术，以期将农艺节水技术提升一个新的高度。
随着我国经济的发展，农业用水面临巨大挑战，提升农田水分利用效率对解决粮食生产过程中的缺水问题至关重要。全面分析了耕作保墒、覆盖保墒、增施有机肥与秸秆还田、水肥耦合、调整作物布局、选用节水型品种和化学调控等农艺节水技术措施的研究进展与发展趋势，并针对我国农艺节水技术措施已取得的成就与存在的问题，提出了农艺节水中一些重要的理论问题和关键技术，以期将农艺节水技术提升一个新的高度。
2013(1):152-155.
摘要:
为了深入研究积雪覆盖边界条件下的土壤水分迁移规律，通过冬季野外土壤水分观测试验，利用土壤水动力学理论，建立了稳定积雪覆盖条件下季节性冻土水分迁移模型。研究结果表明，积雪覆盖土壤比裸地平均地温高出1 ℃，土壤体积含水率（土壤剖面0～100 cm内）高出2%，体现了积雪覆盖不仅能够阻碍土壤热量散失，而且能保持土壤墒情；建立的水分迁移模型能够精准的模拟积雪覆盖条件下冻结土壤水分迁移动态，其相对平均误差仅为3.51%。研究结果对于丰富和完善冻土水分迁移理论，解决春旱和冬小麦“冷拔”等问题具有重要的理论和实践意义。
为了深入研究积雪覆盖边界条件下的土壤水分迁移规律，通过冬季野外土壤水分观测试验，利用土壤水动力学理论，建立了稳定积雪覆盖条件下季节性冻土水分迁移模型。研究结果表明，积雪覆盖土壤比裸地平均地温高出1 ℃，土壤体积含水率（土壤剖面0～100 cm内）高出2%，体现了积雪覆盖不仅能够阻碍土壤热量散失，而且能保持土壤墒情；建立的水分迁移模型能够精准的模拟积雪覆盖条件下冻结土壤水分迁移动态，其相对平均误差仅为3.51%。研究结果对于丰富和完善冻土水分迁移理论，解决春旱和冬小麦“冷拔”等问题具有重要的理论和实践意义。
2013(1):156-161.
摘要:
以中国科学院栾城农业生态系统试验站的大埋深土壤水分剖面观测设施为依托，利用中子水分仪对15.4 m深度的土壤水分进行连续1年的定位观测，同时通过定期采集深层土壤和水分样品，对该区土壤水分变动特征和深层入渗量进行了定量研究。结果表明：土壤水分在垂直剖面上的分布受土壤质地组成控制，同时在年内随受降水事件和灌溉的影响而呈现波动，且随着土壤深度的增加，土壤水分的变异性呈减弱趋势；根区土壤水分受降水（灌溉）和作物耗水的共同影响而变化剧烈，根区以下土壤水分对降水的响应有一定延迟；在观测期间，整个15.5 m深度的土壤剖面上有水分的盈余，土壤水贮量增加了216 mm，但在小麦生育期表现为土壤水分表现出的耗损过程，（土壤水贮量减少了208 mm）。最后利用氯质量平衡法估算560 cm 深度处渗漏量约为65 mm。
以中国科学院栾城农业生态系统试验站的大埋深土壤水分剖面观测设施为依托，利用中子水分仪对15.4 m深度的土壤水分进行连续1年的定位观测，同时通过定期采集深层土壤和水分样品，对该区土壤水分变动特征和深层入渗量进行了定量研究。结果表明：土壤水分在垂直剖面上的分布受土壤质地组成控制，同时在年内随受降水事件和灌溉的影响而呈现波动，且随着土壤深度的增加，土壤水分的变异性呈减弱趋势；根区土壤水分受降水（灌溉）和作物耗水的共同影响而变化剧烈，根区以下土壤水分对降水的响应有一定延迟；在观测期间，整个15.5 m深度的土壤剖面上有水分的盈余，土壤水贮量增加了216 mm，但在小麦生育期表现为土壤水分表现出的耗损过程，（土壤水贮量减少了208 mm）。最后利用氯质量平衡法估算560 cm 深度处渗漏量约为65 mm。
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