分布式架构水文模型

为了更好地模拟流域水文循环过程,解决科学研究以及工程实际问题,提出分布式架构水文模型.该模型结构具有分布式特征,水文特征单元概念的引入是模型的精华所在,使得该模型在计算时可以根据流域特征和实际需要采用最合适的模块组合,综合运用已有模型的优秀成果,同时又很好地支持了对某些水文特征单元精确化、理论化的研究.分布式架构水文模型相较于其他水文模型具有更多的优点,是对未来分布式水文模型发展的一种探索.     

基于DEM的分布式水文模型在黄河三门峡-小浪底间的应用探讨

充分考虑水文要素和各种参数的空间变化是分布式水文模型的优势所在,信息技术的发展为它们的研究提供了更为方便易得的数据源,因此具有一定物理基础的分布式水文模型将成为水文学发展的必然方向.文中依据从DEM中提取的河网、水流路径长度和坡度等流域特征,建立了适合于黄河流域三门峡-小浪底区间水文过程模拟的分布式日模型,为进一步的次洪模拟和小浪底水库入库洪水预报系统研究提供了必要的参数和依据.     

基于分布式水文模型BTOPMC的晋江流域水文循环模拟

晋江流域所在福建省泉州市近年来经济社会发展迅速,水资源短缺已经成为制约该地区发展一个重要因素.开展水文循环过程模拟对把握该流域水资源时空演变规律,提高决策管理水平具有重要意义.本研究采用已在亚洲季风区多个国家广泛得到应用的BTOPMC(Block-wise use of the TOPMODEL with the Muskingum-Cunge routing method)分布式水文模型对晋江流水文循环过程进行模拟.模拟结果表明BTOPMC模型在该流域具有较好的适用性,具有为制定科学合理的水资源管理政策提供决策支持的潜力.     

新安江模型在乌江独木河流域的应用与改进

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,改进后的新安江模型可供类似地区的径流分析借鉴.     

黄河无定河流域分布式时变增益水文模型的应用研究

黄河无定河流域是典型的黄土高原沟壑地区，水文时空变化大，观测站点有限，水文过程的非线性问题和人类活动影响问题比较突出．本文针对黄河无定河流域内不同尺度水文循环模拟问题，对作者开发的分布式时变增益水文模型进行了改进，拓展到了月、日、时三个时间尺度，应用于无定河内的大理河、小理河及岔巴沟三级不同空间尺度的流域．研究表明：分布式时变增益水文模型是水文系统非线性理论与分布式流域水文模拟结合的一种新途径，水文系统模拟的精度比较满意．该模型为分析土壤湿度的时空分布与变化以及人类活动的影响，提供了一种量化分析的有效工具．     

基于物理机制的分布式水文模型对三峡区间径流的模拟

基于物理机制的分布式水文模型是无水文资料区域的径流模拟的一种有效手段,在对模拟效果的评价中,区间流域水文资料的短缺成为限制条件。针对此问题,该文以三峡区间径流模拟的效果评价为实例,借助区间模拟入流对干流洪峰的模拟作用,对其进行分析和评价。基于三峡区间GBHM(geomorphology-based hydrological model)分布式水文模型,模拟1989~2000年期间的区间径流,为三峡库区河道的HEC-RAS(hydrologic engineering center-river analysissystem)洪水演进模型提供侧向入流资料。比较计入和不计入区间模拟径流2种情况下库区河道洪峰流量的模拟误差,分析GBHM水文模型对区间径流的模拟效果。结果表明:在库区河道洪峰中区间径流占50%的洪水场次中,基于GBHM模型模拟的区间径流,可使洪峰的模拟精度提高到90%以上。基于物理机制的分布式水文模型对三峡区间径流的模拟,具有明显的作用。     

基于SWAT模型的细河流域径流模拟研究

分布式水文模型能够准确地反映降雨时空和下垫面等条件变化下的流域水文响应特征.运用SWAT分布式水文模型,将辽宁省细河流域划分为28个子流域,2 061个水文响应单元,对流域水文循环过程进行了模拟.模型校准期R~2、Ens分别为0.92、0.92,验证期R~2、Ens分别为0.89、0.90,均满足适用性标准.SWAT模型对于细河流域径流模拟的准确度较高.     

基于分布式水文模型DHSVM的平通河流域水文模拟

中小河流域水文预报时,由于流域水文资料缺乏,洪水发生时间短,传统的水文模型难以取得良好的效果.基于平通河流域研究了分布式水文模型DHSVM的建立过程、建模方式以及模型的结构和参数,探讨了分布式水文土壤植被模型在平通河流域的适用性.并结合平通河水文资料进行了数值模拟研究.结果表明,采用DHSVM模型能够较好的反映流域日径流水文过程,模拟的相对误差均在10%以下,模型在平通河流域具有一定的适用性;从模型的结构角度对结果产生的误差进行了探讨.     

基于VIC-3L的塔里木河流域源流区水文要素特征分析

基于不同分辨率,在塔里木河流域三源流区应用大尺度分布式水文模VIC_3L,探讨人类活动对流域水文要素的影响,并分析不同模型分辨率对模拟结果的影响.结果表明模型在该地区应用效果基本满意,但灌溉期(4、5月份)的模拟流量明显高于实测值;模型在受人类活动影响较大区域模拟效果较差;阿克苏河中上游地区在三源流区内产流较高,而东部荒漠平原区产流量较低;阿克苏河下游、叶尔羌河中游以及和田河上游地区天然状态下耗水率较高,而东部荒漠平原区较低,且不易产流;模型在较低分辨率下模拟的径流总量和洪峰流量明显偏高.     

基于栅格的新安江模型的构建和应用

根据分布式模型和新安江模型的最新理论,建立了基于栅格的分布式新安江水文模型,该模型能够考虑网格之间的水量交换.将建立的模型用于钱塘江支流密赛流域的洪水模拟计算,并与新安江模型的计算结果进行比较,可以看出,基于栅格的分布式新安江水文模型可以很好地应用于该流域进行洪水模拟,其模拟精度于原新安江模型的精度相当.     

浅析喀斯特流域水文地貌过程-响应系统

以系统论的观点，从内、外水源对地貌的影响以及地貌对水文过程的影响这两个方面，分析了喀斯特流域水文地貌过程-响应系统，从而揭示了喀斯特流域地貌与水文之间的相互影响，相互制约的关系。     

喀斯特洞穴信息系统及其在黔南洞穴旅游资源开发中的应用

黔南是喀斯特发育强烈的地区,分布有1000多个洞穴。根据地形图上洞穴的位置、洞高、洞长、发育方向、坡顶海拔、坡底海拔以及岩性等信息,以GIS技术为平台,建立黔南喀斯特洞穴数据库和洞穴信息系统,主要在于为黔南喀斯特洞穴数据资料查询、分布规律、空间相关关系、潜在资源开发、部门辅助决策和为旅游及相关部门对黔南喀斯特洞穴旅游开发提供信息。同时将系统应用于洞穴旅游资源的开发,采用相应的"最优路径选择"方法,提出黔南相应的旅游线路规划及洞穴旅游资源的开发潜力。     

喀斯特石漠化地区参与式农村社区发展问题--以贵州花江示范区“顶坛”模式为例

从"顶坛"模式引发的思考到喀斯特石漠化地区参与式农村社区发展问题的提出,论述了在喀斯特石漠化地区引入参与式发展的必要性及其在贵州花江示范区实施的概况,并针对石漠化地区参与式农村社区发展面临的困难,提出了促进石漠化地区参与式农村社区发展的有效途径,从而为喀斯特石漠化地区的农村社区发展提供理论参考。     

淮南矿区岩溶发育特征及其富水规律

本文在对淮南矿区奥陶系发育、分布特征分析的基础上,探讨了奥灰岩富水性规律与奥灰岩性、岩溶发育和分布及充填情况、裂隙发育情况及构造(主要为断层)之间的相关关系,初步揭示了奥灰岩的富水规律,为系统研究淮南矿区奥陶系岩溶发育规律和矿井奥灰水的防治提供了理论依据。     

重庆武隆喀斯特地貌及其演化

重庆武隆喀斯特是亚热带喀斯特中山峡谷喀斯特的典型代表.由分水岭到乌江河谷地势高差达2 000 m,在新构造持续抬升和大河强烈下切的背景下,各地貌单元的响应存在着时间和空间上的巨大差异,形成各自不同的喀斯特地貌类型和组合特点,因而出现了不同发育阶段地貌并存的局面:河谷地带对构造响应迅速,因溯源侵蚀作用,普遍发育峡谷地貌,两岸常形成多级洞穴层;高分水岭地区,地貌回春影响小,地面以常态的面状侵蚀作用为主;中间过度地带喀斯特化程度最高,总体上具有喀斯特地貌发育青年期阶段的特点.武隆喀斯特不仅完美地展现出多样性的中山峡谷喀斯特地貌发育特点,更是研究流域喀斯特系统演化规律的良好场所.     

崇左岩溶峰林区岩溶发育特征及对钻孔涌水量的影响

【目的】研究崇左岩溶峰林区岩溶发育规律及对钻孔涌水量的影响,深化对崇左岩溶峰林区岩溶水文地质条件的认识,更好地指导今后在该地区开展地下水资源开发利用。【方法】通过对崇左岩溶峰林区128个钻孔的深度、涌水量、岩溶发育特征等指标进行统计分析,总结该区岩溶发育规律及影响因素,并研究其对钻孔涌水量的控制作用。【结果】研究区最小钻井深50.02m,最大井深121.80m,平均深度为94.04m。成井86口,成井率为67.18%,有68.53%的钻井涌水量分布于100～400 m~3/d。钻孔遇洞率为75.78%,平均线岩溶率为5.01%。在0～100m内均有溶洞发育,100m以下未见溶洞发育。0～60m深度段岩溶较发育,溶洞高度为441.57m,占总高度的80.41%,线岩溶率(5.42%～12.91%)大于平均线岩溶率;但0～40m深度段内溶洞全部或部分被充填,供水意义不大,而在40～60m深度段溶洞填充率小。【结论】在该地区通过机井解决缺水问题的条件比较有利,机井井深不超过100m为宜;40～60m深度段是本区主要出水段。由于钻孔均部署在地下水的补给区,或位于岩溶发育相对较弱的地区,钻孔中溶洞主要以小型溶洞(小于等于2m)为主,大型溶洞(大于2m)较少。这种水文地质条件和溶洞发育特征,导致研究区大部分钻孔(68.53%)的涌水量分布于100～400m~3/d。     

中国南方岩溶地区脆弱的生态环境及石漠化过程

中国南方岩溶地区分布有面积广泛的碳酸盐岩,发育多种岩溶地貌。由于该地区的特殊地质、水文、气候等自然因子的影响,其岩溶生态环境非常脆弱,环境容量低,敏感度高,抗干扰能力弱。当人类对森林进行破坏使森林的“生物泵”作用消失后,引发出一系列的生态问题：岩溶生态环境开始恶化,植被走向逆向演替等。最后出现大面积的石山,发生石漠化现象。可见,森林在岩溶生态系统中的作用是十分重要的,是影响岩溶生态系统的关键因子。     

岩溶区桩基承载特性研究综述

在岩溶区进行桩基施工时,应尽可能的避开溶洞,但不可避开的情况也普遍存在,因此岩溶区桩基承载特性研究是桩基发展过程中必须要面对的问题。本文从理论研究、物理实验、数值模拟三个方面对岩溶区桩基承载特性研究现状进行了分析,得到如下结论：现有承载力计算公式存在影响因素考虑不全的情况,后续理论研究应考虑多因素协同影响下单桩极限承载力计算公式推导。物理模型试验的变量较为单一,试验过程中常常忽略水对桩基承载特性的影响,后续研究应当重点考虑地下水及多因素的协同作用。原位实验开展较少,检测获得数据准确性有待提高,后续应开展更多的原位实验、现场破坏实验以获得更全面的桩基承载特性实验数据。数值模拟研究中溶洞模型的建立大多采用长方体、正方体、椭球体、球体等标准尺寸,这与实际地层溶洞三维几何尺寸不符,真实的溶洞几何模型的建立是未来重点的发展方向。     

印模法古地貌恢复在岩溶丘滩相有利区评价中的应用:以川中古隆起北斜坡灯影组二段为例

四川盆地寒武系-震旦系裂陷槽东侧川中古隆起北斜坡灯影组二段岩溶丘滩相储层非均质性强,主控因素复杂,成为制约北斜坡地区下一步天然气勘探目标优选的关键因素。利用三维连片地震数据,基于最新探井钻井、测井等资料,创新思路,提出用灯影组沉积后期的岩溶地貌来刻画圈闭,把上覆地层沧浪铺底作为基准层,采用印模法进行微幅古地貌分析,刻画了灯二岩溶期地貌特征。在此基础上,精细研究了储层的地震响应特征,建立了地震相分类模式,利用波形分类方法进行岩溶丘滩相储层发育有利区预测。成果揭示灯二段岩溶丘滩相储层发育规律呈与侵蚀槽展布方向相同的北西-南东向展布,与实际钻井和地质认识一致。相较之常规用的残厚法,该方法更加考虑了沉积特征和地质规律,减少了地震预测的多解性,为古隆起北斜坡单斜构造背景下研究岩溶滩相储层发育有利区提供了有利指导。     

世界自然遗产提名地施秉喀斯特地貌及其演化

施秉喀斯特是我国第二批申报"中国南方喀斯特"世界自然遗产提名地之一,当前对其地貌演化尚缺乏系统性研究。通过多次野外勘测与取样化验研究,并运用GIS软件综合分析各要素与地貌发育之间的关系,得出研究区内主要造貌岩石为寒武系纯白云岩;研究区内地貌从分水岭到河谷呈现由峰林谷地→峰丛谷地→峰丛浅洼到峰丛峡谷的有序回春式逆向演化中;河谷裂点带之上的高原面中,地面以常态面状侵蚀作用为主,发育峰林谷地与峰丛谷地,在干流与水量较大的支流,水流下切迅速,形成峰丛峡谷,靠近河谷的中间过渡地带,发育了峰丛浅洼;研究区内未形成以深、长、大洞为主的洞穴发育区,更未发育网状地下河系统。因此,施秉喀斯特研究区代表了典型的白云岩喀斯特青年期地貌演化的特征,是研究白云岩喀斯特的良好场所。