对水资源合理配置的再认识

水资源合理配置有两个层面上的意义,其一为遵循某些原则在流域、区域尺度上进行的水量调配,即初始水权的分配;其二为各区域在获得配置份额后,在供水对象尺度上再次进行分配,即在区域范围内各用水户之间的调配。在建设节约型社会的新时期,水资源合理配置对实现社会、经济和生态环境的协调发展起到关键的纽带作用,充分认识和正确处理各种配置要素显得尤为重要,现尝试从概念、内涵、外延等方面对水资源合理配置进行再认识。     

基于GIS的层次分析法在蓄滞洪区启用次序决策中的应用

蓄滞洪区启用次序问题涉及很多定量指标与定性指标,属于半结构化问题。建立蓄滞洪区评价指标体系,应用层次分析法给出各评价指标的权重值,并综合利用GIS技术和层次分析法确定评价矩阵,最后进行实例研究,为蓄滞洪区的启用提供理论基础和决策依据,同时也为解决半结构问题提供有效途径。     

基于多元统计分析的水质综合评价

以延河为例,运用因子分析方法和聚类分析方法就各监测断面水质污染程度和污染相似性进行定量化的综合评价。提出水质污染的逐步回归分析方法,并以年水质综合污染指数为例,对其进行逐步回归分析。为合理评价延河水环境状况提供一定的科学依据。     

基于DEM的大清河子流域划分方法

针对流域水循环模拟中的子流域划分问题,以大清河流域为例,首先基于ArcGIS软件,以30 m分辨率的DEM作为数据源,进行填洼处理、流向判定、汇流累计量计算等;然后采用河网密度法和水系分维法确定最佳集水面积阈值,提取出与实际最符合的河网,以此更准确地提取流域水系;最后根据水流流向、汇流累计以及出水口的位置划分子流域,并基于MATLAB程序对子流域及其内部栅格进行编码。结果表明:当集水面积阈值为270 km~2时,提取的大清河流域河网水系与实际较为符合,且对子流域的划分及编码可以实现快速准确定位每一个栅格,方便计算机的识别及演算。因此,以DEM为基础实现大流域尺度下子流域划分是可行的,对子流域的划分及编码可以为开发构建大尺度流域分布式水文模型提供技术支撑。     

不同坡度和前期土壤含水率条件下裸地降雨产流试验研究

坡度和前期土壤含水率是降雨产流过程的重要影响因素。为研究华北半干旱地区的降雨产流机制,采用人工模拟降雨的方法,进行了不同坡度(5°、10°和15°)和前期土壤含水率(0.20、0.25和0.30)条件下的降雨产流试验。结果表明:在整个降雨产流过程中,地表径流量随坡度和前期土壤含水率的增加而增大,累积径流量与产流历时呈线性函数关系;土壤入渗率和产流滞时均随前期土壤含水率和坡度的增加而减小,且前期土壤含水率对土壤入渗率和产流滞时的影响较坡度更加明显;Horton模型对降雨入渗关系的拟合结果优于Kostiakov和Philip模型。     

北洛河天然年径流特性分析

运用相关分析方法和基于小波的多时间尺度变换,对北洛河上、下游及其主要支流葫芦河的年径流量进行了时序相关性和多时间尺度变化特性的分析,认为:①在北洛河上游刘家河站和下游交口河站天然年径流长期变化中,序列自身都存在一定的弱自相关性;②互相关性分析方面,交口河站t时刻与刘家河站t时刻具有一定的互相关性,支流葫芦河与北洛河下游任何时刻都独立;③北洛河年径流量存在2年、9～11年和20年左右的变化周期;④该流域年径流量在21世纪初将逐渐由枯变丰.     

基于层次分析法的河流健康模糊综合评价

应用层次分析法建立河流健康评价指标体系，计算各指标的权重，从河流健康评价的18个指标中，选择确定了6个主要评价指标：水系连通性、河道生态需水满足程度、优良河势保持率、洪水蓄泄能力、水质达标率、水生生物物种组成.将模糊综合评价应用到河流健康评价中，通过建立因素集、评价集、权重集和隶属函数，实现对河流的综合评价。     

基于LSTM实时校正的WRF/WRF-Hydro耦合径流预报

为改进WRF/WRF-Hydro陆气耦合系统的径流预报效果,减小耦合系统在峰现时间、洪峰流量预报上的误差,本文在使用变分数据同化技术充分降低预报降雨误差水平的基础上,采用长短期记忆人工神经网络LSTM对WRF/WRF-Hydro耦合系统的径流预报过程开展了实时校正研究,并与自回归滑动平均模型ARMA实时校正结果进行对比。研究结果表明,通过数据同化技术可有效提升WRF模式降雨预报精度,降低WRF-Hydro模式的输入误差,但径流预报准确性仍有待提升。对比LSTM和ARMA两种实时校正模型对耦合径流预报结果的实时校正：在前3 h预见期,两种模型在中国北方半湿润、半干旱地区山区小流域6场典型洪水预报中的表现基本接近,除场次4外,LSTM和ARMA两种模型在3 h预见期的衰减速率分别为2.04~23.08和9.18~36.47,随着预见期的延长,LSTM径流预报精度的衰减速度在整体上慢于ARMA模型,预报效果优于ARMA模型。     

大清河流域水循环影响因素演变特征分析

以海河流域的重要支流大清河流域为研究区,从气象因素和土地利用的角度对该流域水循环影响因素的演变特征进行分析。采用滑动平均法、Mann-Kendall非参数检验和小波分析法,分别对气象要素的趋势性、突变性和周期性进行了分析;同时,基于大清河流域四期的土地利用数据,分析了不同土地利用类型的演变规律。结果表明:(1)1970—2011年,大清河流域年降水量呈不显著的"减—增—减—增"的变化趋势,年均气温则变现为显著增加的态势;年潜在蒸散量在近54年来变化也较显著,呈"减—增"的变化;(2)流域年降水量几乎未发生突变,年均气温和年潜在蒸散量分别在1991年和1973年发生突变;(3)年降水量、年均气温以及年潜在蒸散量的演变周期分别以22年、28年和28年为主;(4)大清河流域土地利用类型以耕地、草地和林地为主,而土地利用类型的转化则处于耕地与城乡、工矿、居民用地,林地与草地之间。通过对大清河流域水循环影响因素演变规律的分析,可为进一步在该流域开展基于水循环理论的科学研究提供依据和支撑。     

白洋淀生态水位过程调控初探

白洋淀水位调控是恢复淀区水面面积、保护白洋淀生态系统健康稳定的主要手段.通过分析白洋淀历史水位变化规律,综合考虑白洋淀水安全、水资源、水环境、水生态等功能定位,提出白洋淀生态水位过程调控目标,核算不同来水情景不同水位调控目标下的生态需水量,提出未来不同情景的外调水补水量建议,为白洋淀生态补水过程决策以及生态环境保护提供...