2012, 40(1):1-8. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.001
摘要:基于淮河流域25个气象站的逐日降水量资料,分析了极端日降水量、极端最大过程降水量和最大持续降水日数3个极端降水指标的时空变化特征,利用广义极值理论估算了重现期降水量.结果表明:在空间上,半湿润气候区有更强极端降水过程,而湿润气候区降水极端性偏小;在时间上,降水偏多的年代,极端降水量和极端降水过程更多,降水偏少的年代,极端降水指标数值偏小;重现期时间尺度存在临界点,在临界点以下,各站重现期降水量都会明显增大,超过临界点,淮河流域上游和南部重现期降水量变化很小,而中游、下游和北部重现期降水量增大明显.
2012, 40(1):9-12. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.002
摘要:为了获得黄河源区的土壤饱和水力传导度,采用渗透筒法对黄河源区的10个土柱进行了土壤饱和水力传导度的实验室测定.结果表明:黄河源区土壤饱和水力传导度空间变异强烈,各土柱之间饱和水力传导度差别较大;沙性土较之黏性土更适合在实验室测定土壤饱和水力传导度.黄河源区的土壤饱和水力传导度实验室测定值需要在累积出水量达到一定的量后才更为稳定和准确.
2012, 40(1):13-18. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.003
摘要:在三峡工程现有调度规则的前提下,建立了反映水文情势变化的人工神经网络模型、鄱阳湖区间分布式水文模型、湖区二维水量水质模拟模型,并利用这些模型对三峡工程运行后对鄱阳湖防洪、水资源与水质生态等方面的效应进行了定量分析.分析结果表明:在防洪影响方面,三峡水库预泄期鄱阳湖水位抬升,低水增幅大于高水增幅,而三峡水库蓄水期鄱阳湖水位降低,低水降幅大于高水降幅,总体上对鄱阳湖防洪影响有限;在水质影响方面,鄱阳湖区水质浓度与五河来水的流量及其污染物浓度关系密切,受长江流量影响的关系并不大;在供水影响方面,三峡工程运行将对鄱阳湖枯水期供水形势产生较大影响;在生态影响方面,三峡工程运行后对鄱阳湖植被面积变化有一定的影响,影响大小与月份的不同有关,并将导致鄱阳湖不同区域湖滩草洲显露日期提前和显露时间有所增加,这将对鄱阳湖珍稀候鸟栖息地环境造成不利影响.
2012, 40(1):19-22. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.004
摘要:针对水文过程对降雨、土壤、植被、地形等参数的空间变化十分敏感且具有很强的时空变异性的特点,应用基于物理机制的分布式水文模型系统模拟太湖流域典型丘陵区的次降雨事件水文响应过程.该模型耦合了垂直方向的水流运动(土壤水、河道-地下水水量交换)与水平方向的水流运动(坡面流、河道汇流、地下水流)过程.在产流模块中分别采用了经验的SCS曲线数方法和具有物理机制的Green-Ampt方法.结果表明,模型能较好地模拟研究区域降雨事件的水文响应过程,Green-Ampt方法的模拟结果优于SCS曲线数方法的模拟结果.
2012, 40(1):23-27. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.005
摘要:针对混合型总体的频率分析是否需要按成因分开后再组合计算这一问题,依据概率论与数理统计理论,首先明确基本概念,之后对频率组合方法的应用范围进行理论分析与讨论,并以实例对混合型总体频率分析分成因与不分成因这2种方法的计算结果进行了比较、分析验证.结果表明:对于混合型总体,分与不分成因的频率分析结果是一致的;在没有人类干扰和超乎寻常的突发事件影响时,只要保持自然规律性,混合型总体也是一致性总体,频率分析没有必要采用分类频率组合的方法.
2012, 40(1):28-32. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.006
摘要:为实现大范围干旱的实时监测,开发了基于模拟土壤含水量的干旱监测技术.采用VIC(variable infiltration capacity)大尺度水文模型模拟了30km网格尺度的逐日土壤含水量,建立了土壤含水量距平指数(SMAPI),分析了其在2002年山东干旱和2010年西南地区干旱监测中的作用.结果表明,SMAPI具有较明确的物理意义,能够反映大范围干旱在时间和空间上的发生、发展及变化趋势.基于模拟土壤含水量的干旱监测技术,可为全面认识干旱,有效预防和减轻干旱灾害提供技术支持.
2012, 40(1):33-36. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.007
摘要:为了分析淮河流域洪水过程空间分布的季节变化特征,提高对典型洪水过程的认识,以TRMM 3B42卫星降水数据为驱动资料,利用分布式陆面?水文模型(LSX-HMS)模拟淮河流域典型洪水年(以2003年为例)的流量过程.结果表明:TRMM 3B42卫星数据能够较好地反映淮河流域降水的时空分布;LSX-HMS模型对流量时间变化过程的模拟精度较高;逐月流量空间分布给出了流域洪水过程的季节变化特征,准确反映了流量从南向北推进进而消退的空间演变过程.分布式水文模型对流量空间分布的模拟预测有助于流域洪水事件的预警与管理.
2012, 40(1):37-41. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.008
摘要:利用1977—2008年老哈河流域与沙拉沐沦河流域水文数据,采用Mann-Kendall检验法、有序聚类分析和线性回归方法分析其降水量、径流量近32?a的年内和年际变化规律及其影响因素.结果表明:1977—2008年2个流域年降水量和径流量均呈现下降的趋势,径流量下降幅度明显高于降水量;沙拉沐沦河流域降水量下降趋势不明显,稳定的泉水补给使得径流量受降水量减少和土地利用/覆被变化影响较小;老哈河流域径流量减少幅度远远高于降水量,在雨季下游有断流现象,该流域1977—1998年降水量是径流量变化的主要影响因素,1999—2008 年流域内土地利用/覆被变化和水库水坝修建、河道外取水等人类活动共同作用使得该流域径流量减少了70.3%.
2012, 40(1):42-47. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.009
摘要:根据新安江模型与一维扩散波模型理论,构建了基于栅格的新安江(Grid-Xin'anjiang)模型.该模型以DEM栅格为计算单元,将每个单元的产流量划分为地表径流、壤中流以及地下径流3种水源,最后再根据栅格间的汇流演算次序,利用扩散波汇流方法依次将各种水源演算至流域出口.模型在进行产汇流计算时,考虑了栅格之间的水量交换以及河道排水网络的影响.以流域地貌特征、土壤及植被类型等下垫面条件为基础,研究了模型参数的估计方法,并对其进行了验证.将模型用于安徽省屯溪流域的洪水模拟,取得了良好的应用效果.
2012, 40(1):48-51. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.010
摘要:为提高平原河网水流计算的精度,针对其中交错相连的复杂河网水流运动以及测点又相对较少的情况,提出以环状河网节点水位三级解法为基础、河段方程系数为载体的平原河网校正模型.将观测位置上的模型系统误差校正信息由测点向河网其他断面传播,修正相邻河道断面的水位、流量预报值.选择长江澄通段河网进行实例分析,选用2004年9月的水文资料进行演算.结果表明,该方法能在一定空间范围内有效地传播误差修正量,对提高河网水流预报精度具有实用意义.
2012, 40(1):52-58. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.011
摘要:为了实现概率洪水预报,采用贝叶斯预报系统(BFS)中的水文不确定性处理器(HUP),对水文预报的不确定性进行分析.采用新安江模型作为确定性水文模型,以贝叶斯理论为工具,在先验分布和似然函数确定的基础上,最终得到后验分布,从而实现了概率预报.针对预报结果的特点,提出了BFS的改进方案,最后将模型应用于密赛流域.应用结果表明,BFS能够有效地提高预报精度,而改进的BFS能够进一步提高预报精度.
2012, 40(1):59-62. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.012
摘要:为了提高一维河道水流模拟精度,以通量差分裂格式为基础,从波动守恒角度出发,结合限制器和熵修正等数值技术构建了一种理论基础较强且计算稳定的圣维南方程组高精度离散方法.标准的一维溃坝算例表明,该方法在处理含激波流动问题时具有可靠的稳定性;陡坡实验水槽算例验证结果表明,该方法在模拟跨临界流时也具有良好的数值精度.该方法可以作为一维水流模拟的一种有效方法加以应用.
2012, 40(1):63-69. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.013
摘要:为了研究松花江干流中游段的径流年内分配变化规律,以哈尔滨站和佳木斯站1954—1987年、2001—2007年的逐日流量资料为基础,对径流年内分配的不均匀性、集中程度和变化幅度等指标进行了分析计算.结果表明:(a)松花江干流中游段在20世纪70年代径流年内分配较为均匀,80年代最不均匀;哈尔滨站的径流年内分配不均匀性和集中度通常要小于佳木斯站;最大径流出现的时间哈尔滨站滞后于佳木斯站.(b)2个站径流年内分配不均匀系数、完全调节系数、集中度和集中期的变化过程是同步的,且前3个指标之间具有较大的相关关系.
2012, 40(1):70-75. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.014
摘要:针对梯级间流量传播对梯级水电站短期优化调度影响的问题,采用实测资料率定梯级间流量传播系数,构建了计算梯级间下游水电站入库流量的变系数线性回归方程,建立了“以水定电”模式下考虑流量传播影响的梯级水电站群短期优化调度系统分解协调模型.三峡梯级应用实例表明,当上游水库出库流量较小时,流量传播对梯级短期优化调度结果影响较大,且分解协调算法较轮库迭代法可有效减少解算时间,提高模型运算效率.
2012, 40(1):76-82. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.015
摘要:利用淮河流域26个气象观测站的观测资料,采用Penman-Monteith法计算流域的参考蒸散发量,结合参考蒸散发对气象因子的敏感性分析以及气象因子在1960—2008年的变化,定量评估气象因子变化对蒸散发的贡献程度,进而分析流域近50?a来参考蒸散发量的变化及其原因.结果表明:淮河流域绝大部分地区的年参考蒸散发总量呈下降趋势,淮河以北地区的下降趋势比淮河以南地区更为显著.造成这种变化的主要原因是太阳辐射量的减少和风速的降低,淮河以南地区受相对湿度变化的影响,下降幅度小.
2012, 40(1):83-87. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.016
摘要:针对南京玄武湖清淤后营养盐及重金属污染物的分布问题,在其3个湖区中设置6个采样点,采集水体和沉积物样品,分析pH、总氮、总磷和有机质等理化参数并采用电感耦合等离子体原子发射光谱法分析Cr,Pb,Cu,Zn,Ni 5种重金属质量分数,并结合地累积指数法对沉积物中重金属的污染程度进行评价.结果表明:玄武湖北湖湖区水体处于中度富营养化到严重富营养化状态,东南湖区则处于严重富营养化状态,而西南湖区水质相对较好,处于轻度富营养化状态,只是总氮质量浓度稍微偏高;重金属污染方面,东南湖水体中的Cr质量浓度存在超标现象;清淤之后,玄武湖沉积物中Cr和Pb的质量分数有所降低,污染状况有所缓解;2个采样点沉积物中的Zn处于轻度污染程度,其余金属污染程度均为清洁.
2012, 40(1):88-94. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.017
摘要:根据中亚地区不同经纬度的5个湖泊气象站(从低纬度到高纬度的顺序排列分别为里海、咸海、巴尔喀什湖、阿拉湖、斋桑泊)的20世纪中后期及21世纪初的实测逐日气温资料,采用距平分析法、5年滑动平均法、Spearman秩相关系数法、Mann-Kendall秩次相关分析检验法以及相关的水文统计方法,对这个区域的气温特征、变化趋势及趋势显著性进行了分析.结果表明:在所研究的5个站点中,年均气温存在不同程度的上升现象,并且纬度越高,年均气温升高趋势越显著;整个区域的气温呈上升趋势;增温过程主要发生在冬季,年最低气温升温显著,年最高气温也呈上升趋势,但是不显著.
2012, 40(1):95-99. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.018
摘要:对长江上游水汽含量以及各边界水汽通量、水汽收支的变化特征进行分析,建立了长江上游水文循环概念模型,并通过分析水循环参数的变化特征讨论水文循环的陆面分支与大气分支之间的相互作用和变化过程.结果表明:长江上游为水汽汇区,净水汽收支为23?790?t/s;纬向为水汽输出向,纬向水汽通量减小趋势显著.整个上游地区水汽收支变化趋势不显著,水汽输入总体呈微弱减小趋势.尽管当地蒸散发形成的降水在区域总降水量中的贡献尚不足10%,但蒸散发量对当地水文循环的作用正逐年增加.
2012, 40(1):100-103. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.019
摘要:在探讨生态系统健康概念构架的基础上,寻求生态系统健康整体性评价的合适指标.根据生态系统健康评价的目的和指标筛选的原则,在充分考虑湖泊生态系统实际情况的基础上,从湖泊生态特征、自然功能和社会环境3个方面的评价指标中筛选出23项指标,并给出每个指标的量化标准,得出了适合湖泊生态系统健康评价的指标体系.该指标体系是一个由目标层、子系统层和评价指标层构成的3层递阶层次结构指标体系.
2012, 40(1):104-108. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.020
摘要:针对SCS模型存在的空间描述能力有限等问题,使用概念性源汇(source-to-sink)汇流方法,替换原有的无因次单位线汇流方法,建立基于栅格的分布式SCS模型,并引入2个参数对SCS模型的径流量计算方法进行修正.选择黄河中游八里胡同水文站控制小流域检验了模型.检验结果表明:建立的分布式SCS模型不仅较好地再现了5场典型洪水的径流过程,还能给出分布式径流深等数据供空间分析参考;改进后的参数确定方法使得SCS模型的CN值既能反映区域间类似下垫面组合之间的差异和土壤初始含水量对产流的影响,又无需利用大量的观测资料重新对其进行率定,可供无资料地区的水文模拟参考.
2012, 40(1):109-112. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.021
摘要:为了提高新安江模型在喀斯特地区的模拟精度,以贵州独木河流域为研究对象,使用新安江模型对该流域进行了径流模拟研究.根据模拟分析结果和岩溶地区独特的水文特征,提出了改进新安江模型的3种设想,并对第1种设想(3层蒸散发结构改为2层蒸散发结构)进行了验证.对比分析结果表明,改进后模拟结果的平均确定性系数比改进前的高0.02的新安江模型可供类似地区的径流分析借鉴.
2012, 40(1):113-117. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.022
摘要:通过对贵州省后寨河岩溶泉流域泉流量与降水时间序列的动态分析,首先模拟了不同降水条件下泉流量的衰减过程线,建立了枯季泉流量与前期降水量之间的数学表达式,然后采用蒙特卡罗方法,利用随机模拟与三角模糊数耦合模型,进行泉流量衰减风险分析研究,得到了泉流量的概率分布.结果表明,泉流量小于0.1m3/s的概率为43.5%.建议采取防范措施,以降低当地泉流量衰减的风险.
2012, 40(1):118-122. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2012.01.023
摘要:从工程措施和非工程措施2个方面综述了城市防洪减灾能力评价体系的研究进展.工程措施防洪能力主要从堤防、河道、湖泊调蓄、水库调蓄、分蓄洪区、排水设施、城市基础设施承灾能力7个方面进行评价;非工程措施防洪能力主要从预测预报预警能力、救援与恢复能力、社会基础支持能力、灾害管理政策法规及科普宣教能力4个方面进行评价.对防洪减灾能力评价方法进行了探讨,认为层次分析法和模糊综合评判法是评价城市防洪减灾能力较为合适的方法.
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