基于希尔伯特-黄变换的径流规律分析

希尔伯特－黄变换在处理非线性、非平稳、弱相依、高度复杂的时间序列时,比传统的时间序列分析方法更具优势。通过对时间序列进行经验模态分解（EMD）,得到若干反映时间序列演化过程的本征模态函数（IMF）和序列变化的残余项（趋势项）,然后对每个本征模态函数作希尔伯特－黄变换,得到反映径流规律的统计特征值,从而获得序列变化的周期。对渭河临潼水文站的年径流观测数据进行分析,得出年径流变化存在9．52年、13．70年、21．74年和41．67年的周期,且有逐渐减小的趋势。     

黄土区小流域坡面流模拟

坡面流的时空变化过程对坡地上土壤侵蚀机理的研究及水土保持工作都具有十分重要的意义.本文将运动波汇流理论应用于黄土区小流域的坡面流计算,着重阐述了坡面流的运动波方程基本原理和相应的数值计算方法;并用黄河水利委员会绥德水保站桥沟流域1号和2号小区天然降雨径流过程资料进行了模拟.模拟与实测径流过程吻合程度良好.     

华北地区分布式蓄超空间动态组合TOKASIDE-D模型研究

为探究我国华北地区由于下垫面和降水时空分布不均匀产生的地下水超采严重和产流机制混合多变(蓄满与超渗产流随着时间和空间发生交替主导)等问题的解决办法,在基于物理基础的分布式模型TOKASIDE的基础上,通过降雨和土壤含水量之间的判定关系,动态识别蓄满产流和超渗产流网格,构建分布式蓄超空间动态组合模型(TOKASIDE-D),并选择华北地区的北辛店流域进行验证和分析。结果表明,与原模型相比,TOKASIDE-D模型在北辛店流域的洪水模拟精度有较为明显的提升,径流深误差合格率由44%提升至56%,洪峰误差合格率由44%提升至78%;TOKASIDE-D模型能够准确捕捉降雨、土壤含水量等动态因子对产流模式的控制效应。     

农田地表径流溶解态污染物迁移解析模拟

为研究灌溉农田中地表径流引起的溶解态污染物溶质流失的规律,考虑到田间实际操作情况以及与入渗率有关的非完全混合系数的时效性,遵循质量守恒和水量平衡原理,建立了简单的二层解析模型并得到解析结果.根据前人的试验结果,利用所提出的模型,分析了地表径流水中的溶解态污染物溶质质量浓度.结果表明:模型设计合理、简单实用,且弥补了扩散理论模型的不足,适用于土壤入渗率较高的情况;最后,针对性地提出了具体措施来减少农田溶解态污染物肥料的溶质流失,为农业面源污染和提高农田肥料的利用提供有意义的参考.     

基于HSPF的绿色基础设施水文效应模拟—— 以大浪河流域为例

以广东省深圳市大浪河流域为研究对象, 利用HSPF模型模拟研究区不同绿色基础设施设定情景对降雨径流的水文效应。结果表明, 按照功效最大化、经济型、适中型原则设定的3种情景,产流率分别比背景情景低34.9%,14.2%和28.5%; 最大峰值分别比背景情景低40.5%, 19.8%和33.0%; 基流分别比背景情景高88.9%, 11.1%和44.4%。经济型情景的水文效果不佳, 适中型情景的水文效果处于功效最大化情景与经济型情景之间。     

一种采样瓶定位控制系统的设计

为了提高农业用地水文及水土保持的监测水平,分析农药或化肥的使用情况,需要采集降雨径流中的水样进行检测.在降雨径流采样器的收集端设计了一套采样瓶定位控制系统,以STM32芯片为控制单元,利用位置传感器,通过设定PWM脉冲数来控制直流电机带动旋转盘,每单次采样转动的角度为15°,采样器在每采集满一个样本后能够自动切换采样瓶继续进行下一次定位,保证24个采样瓶在定位后喷水插嘴能够插入瓶盖孔内进行灌瓶.通过实验验证,采样瓶的定位控制系统设计自动化程度好,可靠性与准确度高,能够实现定位后顺利灌瓶,与传统人工实地定点采样相比,显然节省了大量的人力物力.     

城市居民小区SWMM降雨径流过程模拟——以营口市贵都花园小区为例

为克服没有实测数据校准SWMM（storm water management model）的难点,选用传统的径流系数法,从降雨径流总量以及降雨径流过程2方面来验证SWMM.结果表明,SWMM模拟的场次降雨径流总量以及年降雨径流总量与径流系数法估算的径流量的相对误差在可接受范围内,并且模拟的降雨径流过程与径流系数法推算的径流过程匹配结果也较好,说明SWMM能够较好地用于城市降雨径流总量以及过程的模拟,为后期进行降雨径流污染物总量及产生规律的研究提供了工作基础.     

基于SWAT模型的古浪河流域径流模拟

在采用RS、GIS技术建立的土地利用数据库、土壤数据库和气象数据库的基础上,构建了基于SWAT模型的石羊河典型流域——古浪河流域分布式水文模型.以2000—2003年作为率定期,2004—2005年作为验证期,对模型进行了参数率定和验证.其中,率定期模型的效率系数和水量平衡系数分别为0.62和1.26,验证期分别为0.75和1.00.结果表明,SWAT模型适用于该流域.在此基础上对古浪河流域降水和径流的时空分布进行了分析,表明人类活动对地表径流的影响较大.     

西氿流域非点源污染负荷评估与治理对策

通过监测太湖流域上游备用水源地西氿流域典型次降雨的降雨历时中支流河道样品水质以及降雨强度,探讨降雨过程对地表水体水质的影响,结果表明所监测次降雨对水体中污染物有冲刷携带增加和稀释的双重作用,前期冲刷携带占主导,主要营养盐浓度上升达到峰值,后期受稀释作用和地表可冲刷污染物量减少等因素影响,样品中污染物浓度变化不同步。西氿整体呈劣Ⅴ类水质,化学需氧量（COD）、总磷（TP）与总氮（TN）为该区域地表水体主要污染物。实地调研表明,非点源污染主要来源于生活污染、养殖业和种植业,近年治理工作取得一定成效。可见继续推进控源截污工程、开展专项整治并着重完善监管模式对控制污染、保护备用水源具有重要意义。     

北京市道路沉积物的粒径分布及其污染特性研究

城市地表沉积物是雨水径流污染物的主要来源之一,选择北京市不同功能区道路作为研究对象,研究不同功能区道路沉积物的粒径分布和污染特性。研究结果表明:不同功能区沉积物粒径分布和单位粒幅粒径分布存在较大差异。其中,广场和居住区单位粒幅粒径分布呈现从小粒径到大粒径逐渐降低的趋势,其他功能区下垫面粒径分布和单位粒幅粒径分布呈现出的规律为:主干道道路与商业区类似,公园与学校类似。污染负荷方面,不同功能区沉积物污染负荷量大小变化顺序为:主干道道路居住区商业区公园学校广场,同时城市主干道沉积物污染负荷呈现明显空间分布特征,从城市中心区向郊区呈现逐渐升高的趋势。通过上述研究,以期为城市雨水径流污染控制和土地规划管理提供科学支撑。