现代信息技术在水文领域中的应用分析

现代信息技术在水文领域中的应用不断完善和发展,特别是在最近几年之中,ANN技术、3S技术与水文模型的整合研究的发展,有助于开创水文研究的新领域。本文主要通过对RS、ANN、GIS、GPS等技术的研究,从防汛抗旱、水文预报、保护水环境生态、水土保持这四个方面,阐述了现代信息技术在水文领域的应用。     

水文模型与GIS二元结构集成方法与实现

从系统论、解析论两个角度出发，分别剖析水文模型对象与GIS对象二元结构的差异，提出在兼容现有的水文模型与GIS的基础上，以水文模型及其应用需求为主，以GIS为支撑，构建具有相同地理空间、统一数据结构的双对象结构，在双对象结构中引入共享体的概念，解决水文模型对象与GIS对象之间交互效率低的问题，实现了水文模型与GIS更加紧密的集成。     

流域水环境治理新技术与新材料研究进展

相较传统流域水环境监测与治理手段,基于3S技术的"数字流域"技术可以获取更多的水环境信息数据,通过RS手段可以获得水色、水温、水面形态等信息,推测有关水文及水质信息,GPS可以用来校正RS获取的空间位置信息。运用GIS对RS获取的数据信息进行分析,能够模拟流域水环境变化及其生态效应,为流域水环境治理相关部门提供决策服务。同时,近年来生态浮床、河道曝气技术、生态混凝土、阿科蔓复合生态技术、光催化技术等新技术与新材料的研究有了很大进展,不同的技术与材料各有不同特点,实际应用范围有限,尚未在流域水环境治理领域广泛应用。     

不同设计水文条件下颍河水环境容量计算研究

针对水环境容量受水文条件影响的特征,本文以颍河(郑州段)为例,采用一维水环境容量模型探讨了3种不同设计水文条件下水环境容量的差异.结果表明:分水期设计条件较常规方法(多年平均流量)计算的COD和氨氮容量分别增加了7.15%和9.75%;月平均流量设计条件较常规方法计算的COD和氨氮容量分别增加了4.89%和6.35%;分水期与月平均流量设计条件水环境容量接近,COD和氨氮容量仅分别增加了2.14%和3.20%.比较3种设计水文条件下水环境容量的大小,发现在考虑河道动态特性的设计水文条件下计算的水环境容量更能真实有效地反映河流水环境容量的实际变化规律,从而实现水环境容量的总量分配和季节性利用.     

三峡—葛洲坝区间水环境决策支持系统的开发

结合三峡——葛洲坝水环境决策支持系统的研究,在分析系统数据源的基础上,利用GIS进行数据组织,探讨了系统结构的设计、系统集成与开发的模式,联合应用GIS技术和可视化技术开发出一个实用的水环境决策支持系统,并成功地应用于大江截流前后的数据管理、查询及水环境辅助决策。     

我国城市化进程中的水资源环境问题

城市化进程中，城市水文循环和水环境物质代谢的失衡严重影响着城市水环境的量和质，使城市水资源环境问题日益突出。本文在对城市水文循环和水环境物质代谢分析的基础上，提出城市化过程中城市环境面临的挑战，最后简要提出了城市水资源环境问题解决的战略构思。     

地理信息系统在水利信息化建设中的应用

论述了GIS在防汛抗旱减灾、水资源管理、水环境和水土保持、水利水电工程建设和管理等方面的应用,分析了GIS技术在水利行业中应用的发展趋势。     

基于GA-SVM盐度预报模型的河口水环境决策支持系统

为了进一步强化水文模型的模拟和预报能力,结合Web GIS技术,采用B/S三层模式,探讨了框架实现的若干关键技术,构建了一个高效的河口水环境管理决策支持系统框架.以闽江河口盐度预报为例,将前期研发的GA-SVM盐度预报模型以紧密方式集成到系统框架中,开发了基于GA-SVM盐度预报模型的河口水环境决策支持系统.该系统实现了GA-SVM盐度预报模型与系统框架的无缝集成,提高了系统运行效率,方便了用户使用.     

长江上游流域水文生态系统分区及保护措施

现行的水资源功能分区和水环境功能区划在水资源利用、水环境改善和水生态保护中起到了关键性作用.但对比国际上水环境管理的趋势和先进理念,其功能区划仍存在一些问题.譬如,多以水体现状使用功能为基础进行划分,缺乏水生态系统完整性考虑;也亦未考虑水体区域分异性,难以在水资源和水环境管理中实现因地制宜.本文结合国际先进理念及相关理论,并充分考虑长江上游流域水系的自然特征和生态特征,探讨了流域水文生态系统的概念和基于流域的水文生态系统分区的初步思想,提出基于流域的水文生态系统分区的定义和基本原则,建立了流域水文生态系统的完整性评价及其综合评价指标体系,并明确给出长江上游流域水文生态系统区划的方案.该区划方法充分体现了国外趋势与国内管理要求,同时兼顾流域尺度、协调思想、因地制宜和动态性,从而为长江上游流域水环境管理提供战略层次的科学参考和应用基础研究的技术平台.     

基于ArcGIS的铁路桥涵水文分析

铁路桥涵水文计算是桥涵勘测设计中的重要工作。基于数字高程模型(DEM)和地理信息系统(Arc GIS)技术,对铁路沿线流域进行了水文模拟分析。提取了流网、流域界线、流域面积、流域坡度等水文特征,将其与人工在地形图上圈绘的流网和流域面积比较,发现结果一致。然后将Arc GIS得到的水文特征用大中流域洪峰流量计算模量公式计算流域洪峰流量。     

长江上游流域水文生态系统分区及保护措施

现行的水资源功能分区和水环境功能区划在水资源利用、水环境改善和水生态保护中起到了关键性作用.但对比国际上水环境管理的趋势和先进理念,其功能区划仍存在一些问题.譬如,多以水体现状使用功能为基础进行划分,缺乏水生态系统完整性考虑;也亦未考虑水体区域分异性,难以在水资源和水环境管理中实现因地制宜.本文结合国际先进理念及相关理论,并充分考虑长江上游流域水系的自然特征和生态特征,探讨了流域水文生态系统的概念和基于流域的水文生态系统分区的初步思想,提出基于流域的水文生态系统分区的定义和基本原则,建立了流域水文生态系统的完整性评价及其综合评价指标体系,并明确给出长江上游流域水文生态系统区划的方案.该区划方法充分体现了国外趋势与国内管理要求,同时兼顾流域尺度、协调思想、因地制宜和动态性,从而为长江上游流域水环境管理提供战略层次的科学参考和应用基础研究的技术平台.     

分形在水文水资源水环境中的应用研究与展望

较系统的论述了当前分形理论在水文水资源水环境中的应用,主要有:水文现象中分形特征的分析计算;分形在水文水资源评价、分类当中的应用;分形在水文水资源水环境的预测中的应用。总结了分形理论在水文中应用存在的问题:分形特征分析较多,但应用到评价、分类中较少,特别是在水文预测上应用较少。提出了未来研究的展望:将分形理论应用到评价、预测中,并加强分形理论与其它理论、方法的比较和结合,为水文评价、预测提供一种新思路。     

基于GIS的水环境管理评价系统研究

水质污染是我国所面临的最严重的环境问题之一,其中很主要的一个原因是没有对水环境信息进行合理有效的分析和利用。本文针对这一状况,将GIS技术应用到水环境质量评价研究中,探讨GIS支持下水环境质量评价的原理及方法,构建相应的模糊综合评价数学模型。将该模型与GIS有机结合,设计并开发了水环境管理评价系统,对洪泽湖水质进行验证并取得了很好效果。     

水文与水资源工程专业本科教学存在问题及教学改革--以吉林大学水文与水资源工程专业为例

水文与水资源专业是一门发展迅速且目前较为热门的学科,旨在培养掌握水文、水资源和水环境等学科专业基本知识与技能,能在水利、水务、能源、交通、城建、农林、环保、地矿等部门从事水文、水资源和水环境勘测、评价、规划、设计、预测预报和管理等方面工作以及教学和科学研究工作的高级专门人才。如何完善水文与水资源工程专业的本科教学体系,是培养与社会需求相契合的水文与水资源工程专业人才的关键所在。该文以吉林大学水文与水资源工程专业为例,针对本科教学人才培养现状,分析了教学方案及教学过程中存在的若干问题,并针对存在问题提出相应的改革措施,为进一步培养适应社会生产需求的应用型专业人才奠定基础。     

喀斯特地区分布式水文模型研究

随着计算机、GIS和RS的发展 ,分布式水文模型得到了迅速的发展 ,但在喀斯特地区还未见到这方面的研究。作者在分析喀斯特地区的水文模拟现状和国内外分布式水文模型研究进展及其一般结构的基础上指出 ,在喀斯特地区利用分布式水文模型进行地表模拟工作将能更好的揭示变化环境中水文规律     

GIS在水文情报预报中的应用

简要介绍了GIS的概念和基本功能,并结合水库洪水预报调度系统的开发,探讨了GIS及其组件在水文情报预报中的应用.     

气候变化情景下流域水环境承载力评估方法研究

以青海省湟水流域为研究案例,考虑气候变化与流域水文循环的密切联系以及气候变化对水环境系统的剧烈影响,构建气候变化影响下的流域水环境承载力评估方法体系。该体系从系统性和整体性的角度进行时间与空间尺度上的匹配,从而精确地评估气候变化对流域尺度水文循环的影响,开展水环境承载力计算,最终建立气候变化影响下的流域水环境承载力动态变化评估。研究结果表明,气候变暖将导致湟水流域水环境承载力下降,但随着时间推移,未来气候变化情景下的水环境承载力总体上呈现改善的趋势。     

基于QUAL2K模型的滦河流域动态水环境容量研究

传统的水环境容量核算一般以一定保证率下的设计枯水流量为计算条件,存在水文计算条件单一、水环境容量不易管控等不足。本文通过滦河流域污染排放调查核算,基于QUAL2K模型建立水质模型,对流域水质进行逐日模拟,并根据模拟结果计算滦河流域主要河流逐日COD、氨氮和总磷的水环境容量。本研究计算的动态水环境容量能够较为客观地反映水文条件变化下的动态水环境容量,给出满足河道水质目标前提下逐日入河污染物允许阈值,为流域水环境保护与精细化管理提供数据支撑。     

惠东平海南门湾河口水文工程地质条件分析

平海南门湾河口随着大项目的落户，对水量的需求和质量要求越来越多。为了配合南门海滨海项目布局规划，促进水资源的合理利用，实施南门湾河口水环境综合整治工程势在必行。探明其水文工程地质条件，南门海滨海项目布局规划具有重要意义。通过分析区内水文地质、工程地质条件，为南门湾河口水环境综合整治工程提供了初步水文工程地质资料。     

基于Arc/GIS的长江流域水环境功能区划研究

运用地理信息系统 (GIS)技术和方法 ,以 1∶2 .5× 10 5数字地图为基础 ,根据长江流域范围内的河流湖库水域使用功能、经济发展以及污染物总量控制的要求 ,划定了水域分类管理功能区 ,建立基于GIS的长江流域水环境功能区划 ,为长江流域水环境数字化管理提供一个可供参考的基础框架和平台