黄河流域径流情势区域变化特征分析

针对黄河流域径流情势的区域差异性,采用Mann-Kendall法检测1960-2015年黄河源头和上、中、下游重点控制站点的径流情势指标的变化趋势,并采用变化范围法(RVA)评估其综合变化程度。结果表明:除源区黄河沿站外,源区唐乃亥站和上、中、下游各站点的大部分径流情势指标的变化为下降趋势,尤其是汛期大部分月份的径流量、高流量及其历时显著减少,另外上、中、下游各站点的年最大径流量也都显著减少;部分径流指标存在一定的区域差异性,如源区黄河沿站6、9月径流量和最大径流量显著增加、上游年最小径流量出现时间有所推迟、中游高流量频率显著减少,最大径流量的出现时间显著移前、下游几乎所有月份的径流量均显著减少,最大径流量的时序显著前移等;从综合变化程度来看,流域各站点的径流情势发生了全面改变,整体改变度在中度及以上,其中频率和历时的改变度最大。利津站的改变度最大,龙门站次之。     

中国海绵城市建设的水问题研究与展望

随着城市化的迅速发展,我国城市内涝、水体黑臭、河湖生态退化等水问题日益突出。这些问题与城市化的水文效应密切相关,主要表现在城市化改变了城市微气候和下垫面条件,导致水文循环发生变化;污染物排放量增多导致水环境恶化;城市建设挤占原有的生态系统导致湿地退化与湖泊萎缩,进一步引起城市内涝等。针对上述水问题,海绵城市应运而生,并已成为我国城市建设中的热点。虽然海绵城市建设在理论和实践方面均取得了长足的进展,但在水文学基础方面仍然存在着许多薄弱环节。针对我国海绵城市建设,在城市化水文效应分析的基础上,提出了海绵城市建设中关于科技创新与应用基础研究的若干对策与建议。     

加强流域水资源管理促进节水型社会建设

建设节水型社会是解决我国水资源短缺问题的根本出路.流域管理机构参与节水型社会建设以流域综合规划为基础,以明晰和分配初始水权为核心,以实施取水许可制度为重点,将流域控制性工程纳入流域统一管理,建立流域水法规体系,充分发挥流域管理对节水型社会建设的促进作用.     

Impact of Water Projects on River Flow Regimes and Water Quality in Huai River Basin

Research on the impact of water projects (dams or floodgates) on river hydrology and the surrounding environment is important in river basin management. However, it is a difficult scientific issue due to its complexity. Huai River Basin is a unique region in China with high densities in both population and water projects and is experiencing a serious pollution problem. Based on the extended SWAT model with consideration of dams & floodgates, this paper proposes a quantitative framework to assess the impact of dams & floodgates on the river flow regimes and water quality in the middle and upper reaches of Huai River Basin. The results show that: (1) The dams & floodgates reduced the basin’s annual average flow by 2%, in comparison with the scenario of no water projects in the whole basin during 1991–2000, because of the regulation and storage of dams & floodgates. The flow in the non-flood season reduced 5% while the change of flow in the flood season was not acute. The impact of dams & floodgates on the annual flow are different in wet and dry years. In the wet year (1991), the impact of dams & floodgates is not obvious because the gates were opened to control the floods and their main functions are to change the temporal distribution in a year. In the dry year (1999), the flow reduced remarkably in comparison with the flow without dams & floodgates in the basin because the gates were closed in order to meet the water demand. The flow in the flood season increased by 8% whiles the flow in the non-flood season reduced by 12%. (2) There was a certain impact of dams & floodgates on water quality but they were quite different in the different area. It would be changed from the positive effect to the negative effect from the upriver to downstream. The dams & floodgates in the upper reaches played a positive role to improve water quality. But the ones in the middle and lower reaches played a negative role with contribution from 0 to 0.4. However, the contribution of exceeding pollutant discharge was more than 0.6. (3) The joint operation of dams & floodgates to control water quantity and quality will improve the water environment in Huai River Basin, but the key to improve the basin’s water environment is pollution control. This research will guide the anti-pollution and the united water quantity and quality assessment of dams & floodgates in Huai River Basin. Moreover it will provide a foundation to achieve the integrated basin management and sustainability of Huai River Basin.     

项目驱动教学法在Java课程设计中的应用

Java课程设计是Java课程教学中的重要环节,文章针对目前Java语言课程设计现状,提出了项目驱动式的教学方法。该方法以教师为主导、学生为主体,使学生在具体的项目实践中完成对学科知识的掌握与运用。该教学法的应用有效地激发了学生的主动性和积极性,不仅使学生更好地掌握专业知识和技能,对知识点融会贯通,同时也增强学生的综合素质和能力,以适应当今的社会需求。     

无高精度地形资料地区溃坝洪水演进模拟研究 ——以金沙江叶巴滩-巴塘段为例

为准确高效计算缺乏高精度地形资料地区河道中洪水演进过程,在空间分辨率为30 m的ASTER GDEM V2地形数据基础上采用不同方法对金沙江叶巴滩-巴塘区间河道地形进行重建,采用基于显卡加速的地表水及其伴随输移过程模型模拟了2018年"11·03"堰塞坝险情洪水过程,并与实测洪水过程进行对比验证。结果表明:①不同空间插值方法对河道地形特性的插值表达精度相差较大,样条函数法和根据河流走势的趋势平滑法生成的河道地形能较好表达河道地貌形态;②不同断面间距下趋势平滑法河道地形洪水演进模拟精度随断面间距增大而增加,仅使用入流口和出流口断面高程模拟效果在不同断面间距中最好;③使用趋势平滑法生成河道地形时,洪水模拟精度随河道下挖深度的增加呈增加趋势,下挖深度为50 m时NSE达到0.937,R~2达到0.976。研究分析了河道地形重建方法、插值断面间距及下挖深度对洪水演进模拟精度的影响,可为洪水应急抢险快速预测提供数据处理方法。     

闸控河段水质转化机制研究Ⅰ:模型研制

从闸控河段水环境系统的复杂作用机理出发,提出在"水体-悬浮物-底泥-生物体"界面内开展水质多相转化研究的总体思路。综合运用环境水力学、吸附-解吸动力学、水生生物生长动力学等理论,推导了描述各种相态水质成分之间传质过程的数学表达式。以MIKE 11模型为基础,建立了具有一定物理机制的闸控河段水质多相转化模型。结合2013年4月和2014年11月两次槐店闸调度影响实验数据,对水动力学模型和水质多相转化模型进行了参数识别和验证,并对实验期间溶解相和悬浮相物质的转化规律进行了分析。结果发现:水流流速和闸门调度方式对闸上和闸下断面各相水质浓度变化均有显著的影响,且闸门调度方式变化越频繁,水质多相转化越复杂。     

GLUE框架下似然函数对水文模型不确定性的影响

似然函数的选取对模型参数不确定性结果存在较大影响。本文以淮河上游大坡岭水文站控制流域为例,采用GLUE不确定性分析方法、SCE-UA优化算法与流域水循环系统模型(HEQM)耦合,探索Nash-Sutcliffe系数与水量平衡系数这两个似然函数对模型参数敏感性、取值分布特征以及不确定性的影响。结果表明:从敏感性分析结果来看,Nash-Sutcliffe系数作为似然函数时,所选择的9个参数均为敏感性参数,而水量平衡系数作似然函数时,仅有1个敏感性参数,Nash-Sutcliffe系数更适合作似然函数;从不确定性区间评价结果来看,水量平衡系数作为似然函数时,模拟结果的覆盖率和对称性均优于Nash-Sutcliffe系数。以上研究可为GLUE方法似然函数的选取提供参考,也为多目标GLUE方法中权重的分配提供理论依据。     

中国村庄数量演变的地区差异与影响因素

目的 系统研究中国村庄数量演变过程及其成因,是为科学认知乡村地域发展规律,为落实乡村振兴战略、推进乡村地域系统持续健康发展具有重要参考意义。方法 文章以宏观层面的社会经济数据和电子地图数据为基础,采用GIS空间分析方法,从时间和空间两个维度探讨中国村庄数量演变过程、空间分布和区位特征。结果 （1）1990—2016年中国行政村数量呈大幅度下降趋势,减少幅度为29.2%。其中2000—2006年减少幅度最大,占研究期减少数量的85.54%;（2）中国行政村分布与演变的区域差异显著。华东区行政村数量分布远高于其他区域,其次为华中、华南、华北区。村庄数量高速减少省区主要分布在上海、江苏等东部省区和四川、重庆、陕西等中部省区;村庄数量高速减少县主要位在东部发达地区和中西部社会经济落后、农业生产条件较差地区。（3）村庄空间分布类型总体呈现为集聚型分布,在空间上出现2个多核心带状高密度集聚区和1个单核心集聚区,分别位于华北平原、长江中游平原和广东东部沿海地区;村庄数量区位特征显著,整体上绝大部分村庄分布在低海拔与现状水系和交通道路具有较好的邻近性;（4）乡村人口数量、城乡居民收入差异、城镇居民可支配收入、农业机械总动力、大中型农用拖拉机数、农林牧鱼业生产总值等是影响我国村庄数量变化的直接因素。结论 生态环境脆弱区和地质灾害多发区、经济社会发展较快区和城镇化水平较高区是中国村庄数量大幅度减少区。自然资源禀赋及其地域差异是村庄分布格局形成和发展的重要基础,城镇化发展与乡村人口转移是村庄数量减少的重要驱动力,农业机械化和农业生产效率的提高缓解了村庄数量减少速度,政策对村庄数量演变进程具有重要调节作用。     

多年调节水库旱限水位优化控制研究

在分析多年调节水库功能的基础上,辨析提出多年调节水库旱限水位的概念和内涵。基于最优控制理论和自适应技术,以干旱年份流域供水总收益最大为目标建立具有在线辨识、自动寻优的多年调节水库旱限水位最优控制模型,并引入人工鱼群智能求解算法,实现多年调节水库跨年度补水收益最大化和出库过程最优化。以黄河流域20世纪90年代连续干旱枯水时段为例,优化提出龙羊峡水库旱限水位控制方案,集成多年调节水库旱限水位控制策略。结果表明,通过龙羊峡水库旱限水位最优控制实施跨年度补水和蓄丰补枯,可增加干旱枯水年份的供水量,在一定程度上减轻流域旱灾损失。