基于TELEMAC-2D模型分析不同洪涝情景对城市应急响应时间的影响

暴雨洪涝灾害会淹没城市路网进而导致交通与公共服务的中断,增加应急救援时间.该文采用TELEMAC-2D模型模拟了前山河流域五十年一遇与百年一遇设计暴雨情景下的淹没过程,分析了不同的暴雨洪涝情景下前山河流域的医院、消防和公安救援的响应时间.结果 表明:在无暴雨洪涝情景下,研究区域内医院、消防和公安的平均可达时间分别为19...     

复杂水资源系统调蓄计算的时变耦合模型

复杂水资源系统的基础结构是供用水网络,网络节点包括供水节点和受水单元,其中供水节点又分为当地地表水、地下水、外调水、再生水等若干类型.水资源系统的供用水过程是一个随时间变化的过程,由于当地地表水、外调水等来水过程随着气象过程的变化而呈现出随机性,而受水单元的需水过程相对稳定(主要取决于单元的人口、经济发展情况和季节特点).要实现水资源系统的供需平衡,往往需要增加调蓄节点,进行调蓄计算.本研究应用复杂系统网络理论,构建了复杂水资源系统调蓄计算的时变耦合模型,建立了多水源、多用户的时变耦合矩阵及其相关算法.模型被用于引汉济渭配水工程的调蓄计算,得到了不同频率年引汉济渭工程的调蓄容量需求,为引汉济渭配水工程调蓄设计奠定了基础.     

海河流域二元水循环模式与水资源演变机理研究

海河流域是我国各类水问题最为突出的流域，其主要原因是流域水循环的驱动力、循环结构、循环参数在人类活动的影响下发生二元演变效应，并导致了各种不良后果。中国水利水电科学研究院主持的国家重点基础研究发展计划（975）课题“海河流域二元水循环模式与水资源演变机理”（2006CB405401）主要从流域二元水循环理论、不同时间尺度流域水循环演变规律与机理、强人类活动作用下流域四水转化关系这三点关键科学问题出发开展相关研究工作，为变化环境下水循环的基本认知模式、区域性水文极值事件频发机理、现代环境下水资源衰减规律等提供了重要的研究参考。     

深圳河流域城市化对河流水文过程的影响

深圳河流域是典型的高速及高度城市化区域。基于1988?2006年长时间序列降雨资料, 借助RS和GIS技术, 通过SCS模型对该流域降雨径流关系进行模拟, 并结合流域内常住人口污水排放分析, 研究城市化对流域天然径流深、下垫面径流系数和年径流总量的影响。研究结果表明: 20年来深圳河流域土地利用结构由农业用地迅速向城市建设用地转化, 流域人口增加导致排河污水量增幅达到2.56倍; 天然径流深呈现逐年上升趋势, 并且与降雨量表现出较高的相关性, 依据M-K突变分析得到1993年为天然径流深突变年份; 土地利用导致径流系数向高值发展, 但强降雨弱化了径流系数对于径流量的影响; 年径流总量整体呈现增大趋势, 主成分分析表明降雨是影响径流总量的主要因素, 但流域土地利用和人口的城市化效应不可忽略。     

保护云南北海湿地生态系统

 北海湿地位于云南腾冲县城以北10km处,四面环山,海拔1731m,属亚热带火山熔岩堰塞湖,是中国西南唯一的高原火山堰塞湖沼泽湿地,年龄大约60万年,主要由北海和青海两个湖泊组成,北海湿地在1994年被国家环保局首批列入中国湿地保护名录,为全国33处重点保护湿地之一,保护区总面积16.29km²,湿地面积约1000多亩.     

基于数字流域模型的多沙粗沙区侵蚀产沙计算

黄河难以治理的症结是水少沙多，水沙不平衡．根据多年治黄实践，黄河中游多沙粗沙区的治理是黄土高原水土流失治理的重点，模拟计算多沙粗沙区的侵蚀产沙量意义重大．利用数字流域模型框架建立了黄土高原多沙粗沙区产流产沙数学模型，模型在岔巴沟小流域进行参数率定．应用率定后的模型计算了黄土高原多沙粗沙区1967，1978，1983，1994和1997年这5个典型年份汛期的产流产沙量，得到了多沙粗沙区的汛期径流深分布图和产沙模数分布图．计算结果能够较好地解释黄河流域的“少水多沙”现象，为多沙粗沙区的水土保持工作提供了科学依据．     

基于山西大水网的水资源承载能力研究

在一定的可供水量、生活水平、用水效率的约束下,建立了水资源承载力量化计算模型。并以山西为例,以11个市为单元,在需水、供水预测的基础上,研究通过大水网建设山西省水资源可以承载的人口数量、经济规模。通过设置4种方案,分析了大水网建设对山西省水资源承载能力的影响,为山西社会经济与生态环境的和谐发展提供科学依据。     

区域目标ET的理论与计算方法：应用实例

目标ET是指在一个特定发展阶段的流域或区域内,以其水资源条件为基础,以生态环境良性循环为约束,满足经济持续向好发展与和谐社会建设要求的可消耗水量.基于目标ET的水资源配置用耗水量代替需水量,突出了资源节水理念,是未来水资源管理的发展趋势.本文采用先分项、再综合、后评估的方法计算了天津市2010水平年的目标ET.分项目标ET包括不可控ET和可控ET,不可控ET利用分布式水文模型和遥感监测模型互为校验得到;可控ET主要包括灌溉耕地ET和居工地ET,灌溉耕地ET利用土壤墒情模型和蒸散发模型计算,居工地的工业生活用水ET通过定额和耗水率计算.论文根据不同的水资源条件组合,设置了八套计算方案,分别计算了各种方案的目标ET,并对计算结果进行了评估,给出了推荐方案.     

基于人工神经网络的流域多主体水生态补偿核算模型

水生态补偿是协调流域内生态保护主体与经济发展主体之间竞争用水关系的重要手段.水生态补偿机制实施过程中存在补偿金量化、多主体之间额度分配比例确定等一系列难题,目前国内3个主体以上的流域水生态补偿案例较少.本文基于人工神经网络多元非线性回归方法,构建了流域多主体水生态系统服务价值的核算模型;考虑流域内各主体的人均生态服务价值的水平及其横向对比,利用S型Pearl生长曲线函数确定各主体的人均水生态补偿系数,进而计算出各主体的水生态补偿总额.模型在汾河流域进行了实证应用,基于汾河流域6个地级行政分区2013～2017年的水资源、水生态和社会经济等模拟计算了各地市逐年的生态补偿金额.结果表明,2013年忻州市和晋中市受偿金额分别为1 185万元和45万元,太原市、临汾市、吕梁市和运城市的支付金额分别为423万元、393万元、291万元和123万元.2013～2017年,太原市水生态补偿一直处于支付状态,其中2015年支付所占比例最高,为59%,2016～2017年支付金额减少,2017年支付比例降低为6%.基于人工神经网络流域多主体水生态补偿核算模型可实现补偿金的动态核算,为流域补偿提供借鉴和参...     

坡面产沙理论模型

坡面产沙计算是水土流失预测模型的基础.本文基于泥沙运动力学的基本概念,在概化的坡面上考虑影响侵蚀产沙的主要因素及其水力学关系,推导出坡面产沙量的计算公式.通过与坡面产沙实验资料对比,说明提出的坡面产沙计算公式结构合理,待定参数确定后可以作为预测坡面产沙的计算模型.