流域热力学系统水文模型：本构关系

Reggiani等提出的代表性单元流域方法是应用热力学理论构建尺度协调水文模型的最初尝试，Tian等扩展了Reggiani等的代表性单元流域定义，在此基础上构建的流域热力学系统水文模型能够物理地模拟流域上发生的各种主要水文过程，方便了新子区和相物质的增加，增强了模型的可扩展性。针对Tian等建立的基本方程，初步建立了其中质量交换项和动量交换项的本构关系及几何关系，形成了闭合的常微分方程组，使模型可应用于流域水文模拟的实践。     

分布式生态水文模型EcoHAT系统开发及应用

水循环模拟系统（Hydro Informatic Modeling System,简称HIMS）的开发已为水循环模拟提供了综合的模拟工具.本文为扩展HIMS系统的应用,紧密集成RS/GIS技术,自主开发了生态水文模拟系统（Ecohydrological Assessment Tool,简称EcoHAT）,对生态水文过程进行模拟.该系统以基本的生态水文过程为基础,集成了参数管理、RS参数反演、模型定制工具、GIS分析等工具,实现了区域尺度的分布式生态水文模拟,为水资源可持续利用提供了新的思路.通过EcoHAT在我国黄河流域典型地区、贵州酸沉降地区及北京官厅水库库岸带等地区的应用,表明EcoHAT系统能有效模拟和分析区域生态水文过程,为流域水资源综合管理提供技术支撑.     

森林水文生态效应及在川西亚高山针叶林群落中的研究

水资源亏缺是世界各国政府和科学家们普遍关注的热点问题，而森林在涵养水源、调节水量、减少径流泥沙、降低洪峰、改善水质等方面具有重要的功能，因此森林水文生态效应研究成为生态学家和水文学家们共同关注的焦点。迄今为止，有关森林水文生态效应的研究主要包括集水区森林水文生态效应、水土保持林水文生态效应和森林水文生态效益研究。川西亚高山针叶林位于长江上游青藏高原东缘，在水土保持和调节流域水量平衡等方面具有重要的生态功能。但迄今为止，有关川西亚高山针叶林水文生态效应的研究较少，主要为短期的、定性的、简单观测，这与其在长江流域水量平衡调节中的作用和地位极不相称。因此，建议在未来的研究中，从生态系统过程的角度加强以下研究：森林流域对径流影响的内在机理、不同树种水文生态效应及对比研究和养分循环及水质方面的研究，另外，因为气候、植被和水文密切相关，而且川西亚高山森林是对全球气候变化最敏感的地区之一，所以有必要探讨大气中CO2浓度升高等对森林水文生态效应的影响。     

黄河典型流域分布式水文模型及应用研究

面向黄河中等流域水资源管理,提出一个日过程的分布式水文模型.模型利用GIS/RS技术实现空间分布参数的确定和模型输入信息的处理.在产流计算上采用基于“地形指数”的方法,在汇流演算上采用分段马斯京根方法.模型的运行控制采用基于河网拓扑关系的“空间循环控制代码”的方法.在实例研究中将模型应用于黄河中游泾河流域.根据1996年径流模拟结果表明,模型具有一定的精度,在结构上是合理的,其中水量平衡误差小于5％,模型效率系数达到0.7,能够满足流域水资源管理之需.     

基于遥感叶面积指数的水文模型定量评价植被和气候变化对径流的影响

摘要针对经典概念性降雨径流模型较少考虑植被信息的问题,本文以澳大利亚南部典型中尺度Crawford River试验流域为研究基础,采用基于NOAA/AVHRR 遥感叶面积指数的Penman-Monteith蒸散发模型对原新安江模型和SIMHYD模型进行改进,借助改进的水文模型模拟植被变化后的径流过程,并尝试定量划分植被变化和气候变化的径流响应.结果表明：新安江-ET 模型和 SIMHYD-ET 模型与原模型相比,模拟精度有一定提高.另外,在 Crawford River 流域有 25%的面积植树造林情况下,流域年径流总变化量为 32.4 mm,为造林前多年平均径流量的 47.6%. 其中,由植被变化引起的径流变化量为 20.5 mm,为造林前多年平均径流量的 30.1%;由气候变化引起的径流变化量为 11.9 mm,为造林前多年平均径流量的 17.5%.说明造林使该流域径流量明显减少,而且相对于气候变化而言,植被变化对径流量的影响更为显著.     

面向流域系统的生态需水量整合研究

水库（群）的运行调度对坝址下游水文情势产生一定影响,维及到下游河流廊道及与河道存在水力联系的生态系统生态用水安全.为保障下游生态用水,需对水库（群）进行生态调度;而生态需水及其整合计算是其关键支撑.生态需水整合的核心是在对各类生态需水进行评价的基础上,以流域/区域水循环及其伴生水生态过程为主线,将各类生态需水整合成满足水资源配置或调度要求的水量过程.本文结合水库（群）生态调度实践需求,以各类生态系统的生态需水规律及水力联系为基础,整体提出流域生态需水的整合模式;在分布式水文模拟技术的支撑下,构建了生态需水整合模型;并就南水北调西线一期工程雅砻江流域的生态需水及其整合计算进行了研究.结果表明,上述整合模式有效结合了各类生态系统生态需水在时空上的水力联系,与基于集总式水平衡分析的生态需水整合模式相比,克服了多时空尺度上生态需水水源及生态供水难以得到有效保障的不足,可满足水库（群）生态调度的需求.