• 2020年第40卷第4期文章目次
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    • >基础研究
    • 基于半分布式水文模型的小流域山洪临界雨量指标计算

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190070

      摘要 (1238) HTML (0) PDF 1.06 M (1198) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于半分布式水文模型的山丘区小流域防灾对象的雨量预警指标计算方法,首先采用NAM建立小流域半分布式水文模型,结合场次暴雨洪水数据分别对模型进行率定;根据沿河居民户与河道的空间分布信息,建立洪水水面线-沿线居民户高程判定模型,定位防洪能力最薄弱的居民户,确定成灾水位,以水位流量反推法推算防灾对象的成灾流量;采用模型试算法计算临界雨量。以南高而、柳埠东两个小流域为应用实例计算其临界雨量,并采用1995~2014年的75场降雨为验证数据系列,将计算的雨量预警指标与实际灾情对应的雨量记录进行对比验证。结果表明:该方法计算的临界雨量准确率在80%以上,能较好地应用于山洪灾害预警。

    • 基于主成分分析的裸地潜水蒸发与气象要素关系模拟

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20200019

      摘要 (736) HTML (0) PDF 1.43 M (673) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于五道沟水文实验站1993~2015年潜水蒸发和气象观测资料,分析多气象要素间的多重共线性问题,采用主成分分析法并提取出主成分作为解释变量,建立潜水蒸发与主成分的多元线性回归预测模型。结果表明,地温、绝对湿度和平均气温的容忍度均小于0.1,方差膨胀因子均大于10,气象要素间存在明显的多重共线性。提取出三个主成分,第一主成分主要反应地温、绝对湿度、平均气温、水汽压力差和水面蒸发的影响,第二主成分与相对湿度密切相关,第三主成分与风速密切相关。建立的潜水蒸发多元回归预测模型数据维度较低,精度较高且通过各项显著性检验,可用于潜水蒸发实际预测。

    • 三种降水产品在雅砻江流域的时空适用性研究

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190331

      摘要 (294) HTML (0) PDF 1.83 M (660) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于雅砻江流域及邻近地区28个地面气象站点资料,在不同时空尺度采用降水探测评价指标评价了多源降水再分析产品——中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集(CMFD)中的降水资料,全球降水计划多卫星集成降水产品(GPM-IMERG)和多源加权融合降水产品(MSWEP)三种降水产品在研究区的适用情况。结果表明:虽然CMFD在湿季和年尺度研究区有极轻微的低估现象,但在各时间尺度表现均优于IMERG和MSWEP;在日、月、年和湿季尺度,三者精度同纬度和高程成正比,在干季,纬度高海拔地区精度较中低纬度和中低海拔地区低;CMFD和IMERG精度随月、年、湿季、干季和日尺度的顺序降低;而MSWEP精度随月、年、干季、湿季和日尺度的顺序降低;IMERG在湿季、MSWEP在干季表现较好,在月尺度二者表现相近;CMFD探测不同量级雨量能力最高,MSWEP和IMERG分别次之;随着降水数量的增加,各数据集探测能力均变弱。研究结果为研究区水文气象工作提供借鉴。

    • 引江济太入湖效率及其影响因子分析

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190150

      摘要 (680) HTML (0) PDF 996.22 K (580) 评论 (0) 收藏

      摘要:引江济太调水工程加快了太湖及其周边水体的置换,增加了太湖流域水资源有效供给,改善了太湖及引江济太沿线水体水质,但由于引水通道望虞河东西两岸支流较多,影响了引江济太入湖效率。采用2002~2017年太湖流域水文水资源监测中心在望虞河干支流的监测资料,对引江济太入湖效率进行统计计算,分析了影响入湖效率的因子,认为工程调度和望虞河东西两岸分流量是关键影响因子,在此基础上有针对性地提出了两点提高入湖效率的调度建议。

    • >技术应用
    • 基于状态变量初值修正的洪水预报方法研究

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190109

      摘要 (257) HTML (0) PDF 918.06 K (492) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有状态变量初值修正方法的不足,提出了一种基于状态变量初值修正的洪水预报方法(ISVC方法)。该方法以洪水起涨阶段平稳期的预报与实测流量过程间的残差为目标函数,采用粒子群优化算法对状态变量初值进行修正,利用修正后的状态变量初值开展洪水预报。将ISVC方法与新安江模型结合,采用赛塘流域进行了检验。结果表明,ISVC方法切实有效,能提高预报精度。ISVC方法具有一定的独立性、较强的适用性、一定的实用性等特点,具有一定的推广应用价值。

    • TOPMODEL 模型在径流模拟中的改进与应用

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190110

      摘要 (447) HTML (0) PDF 1.50 M (707) 评论 (0) 收藏

      摘要:合理的导水率假设关系对于提高TOPMODEL模型在流域径流模拟中的精度具有重要意义。以旬河流域为例,基于中国土壤水力参数集确定了流域导水率关系,将原TOPMODEL模型的指数型导水率关系修改为抛物线型,并通过引入植被冠层覆盖参数来改进TOPMODEL降雨模块。研究结果表明,选取适用于研究流域的导水率假设关系,可有效地提高TOPMODEL模型的模拟精度。同时,对于以林草地为主要土地利用类型的流域,考虑植被冠层截留的影响可有效地改善模型模拟效果。

    • 基于AHP与独立性权系数综合确权的煤矿含水层富水性评价

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190175

      摘要 (730) HTML (0) PDF 872.24 K (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:为克服传统多源信息融合方法在评价含水层富水性中多采用单一主、客观赋权方法的不足,以徐庄煤矿为例,在充分考虑影响7煤顶板(即山西组7煤至下石盒子组底界之间的层段)砂岩含水层富水性各因素的基础上,确定了断裂分维、平面变形系数、断层强度、砂岩含水层厚度、砂泥比、岩芯采取率、钻孔冲洗液消耗量、井下涌(突)水点涌水量作为影响其富水性的8大主控因素;采用AHP法和独立性权系数法分别计算了各主控因素的主、客观权重,通过乘法合成归一法得到综合权重,结果表明:褶皱平面变形系数、断裂分维对7煤顶板砂岩含水层富水性影响大,钻孔冲洗液消耗量、岩芯采取率、砂泥比对其富水性影响小;建立了基于AHP与独立性权系数法综合确权的含水层富水性指数法评价模型,通过ArcGIS得到了研究区含水层富水性分区图,并通过已知突水点的分布,对该评价模型进行识别与检验,验证了该模型评价效果的准确性,圈定了顶板防治水的重点靶区。本研究成果为预测矿井含水层富水性强弱、防治顶板水害问题提供了有益参考。

    • 赣江上游区 LAI 时空变化及其与气候要素的关联性分析

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190077

      摘要 (651) HTML (0) PDF 2.53 M (534) 评论 (0) 收藏

      摘要:受全球气候变化影响,陆地植被呈明显的动态变化特性,植被对气候变化的响应关系已成为气候学、生态学领域的热点问题。选取赣江上游峡山水文站以上集水区为研究区,基于1982~2014年气象和叶面积指数(LAI)数据,分析研究区气候要素和LAI的时空演变特征,剖析LAI与气候要素的关联性,解译研究区LAI对气候变化的响应机制。结果表明:研究区近33年气温呈显著升高趋势,降水呈不显著的减少趋势,日照时长总体为增加趋势;研究区LAI显著增加,通过比较研究区5景不同时期土地利用图发现人类活动对陆地植被的影响不明显,气候要素是引起LAI动态变化的主导因素;LAI对各气候要素的敏感度由高至低为:气温>日照时长>降水。

    • 人类活动对鄱阳湖水位变化的影响

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190052

      摘要 (626) HTML (0) PDF 1.39 M (839) 评论 (0) 收藏

      摘要:进入 21 世纪以来,长江干流上游水库群运行和鄱阳湖区采砂等人类活动对鄱阳湖与长江之间水沙交换过程产生了重要影响,加速了江湖关系演变。 主要采用 Mann-Kendall 趋势检验法和其他统计分析法,分析了近 50 年来鄱阳湖水位变化阶段性和趋势性特征,并探讨了长江干流上游水库群调节和湖区采砂活动对鄱阳湖水位变化的影响机制。 结果显示院2000~2014 年鄱阳湖水位分阶段降低,2006~2014 年水位降至最低,比 2000 年前低了 1.08m。 2000 年之后,鄱阳湖全年、汛期和枯季平均水位都有减少趋势,特别是 10 月份平均水位有非常显著的减少趋势;不同季节主湖区与入江水道水位变化趋势不一致。 长江干流上游水库群调节对鄱阳湖水位影响存在时空差异,水库群蓄水期加剧了鄱阳湖水位下降的幅度。人工采砂活动对鄱阳湖水位的影响在枯季尤其是冬季影响更明显。合理调度长江干流上游水库群及湖区采砂活动对维护鄱阳湖和长江关系的健康维持具有重要意义。

    • 大小双翻斗组合式雨量计的研发与应用

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190159

      摘要 (683) HTML (0) PDF 456.25 K (506) 评论 (0) 收藏

      摘要:受变化雨强影响,高分辨率翻斗式雨量计有较大的误差。为解决这个难题,研究人员提出了很多提高精度措施,然而,增加的组件会影响翻斗式雨量计的稳定性,致使故障率升高。 在充分研究大、小翻斗式雨量计误差来源的基础上,研究开发出上小下大双层翻斗组合式雨量计,内置控制器实时监测大、小翻斗信号,再进行综合逻辑比较输出高精度校准雨量值。组合式雨量计灵敏度高、蒸发误差小、测量精度不受降雨强度影响,高分辨率与高精度有机融合。 室内试验成果和野外比测结果表明,大小双翻斗组合式雨量计在监测 0.01耀4mm/min 雨强降雨时,测量误差小于依2%。

    • >区域规律
    • 塔里木盆地北缘图木舒克绿洲区潜水水文及水化学特征研究

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190471

      摘要 (732) HTML (0) PDF 2.63 M (607) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于野外调查、钻探数据和水井调查,明确图木舒克绿洲地区潜水的水文地质特征,并采用数理统计法、相关性分析、离子比值、因子分析等方法对研究区64组水样测试结果进行分析。结果表明:(1)浅层地下水阳离子含量Na+>Ca2+>Mg2+>K+,以Na+为主;阴离子含量SO42->Cl->HCO3-,以SO42-为主;(2)研究区四十四团19连、16连连线以北,四十四团青年连以南矿化度<3g/L,为微咸水;金墩镇南,青年连以北矿化度>3g/L,为半咸水和咸水,局部为盐水。矿化度整体上呈现南北低,中间高的分布特征;(3)潜水水化学类型在叶尔羌河沿线以南及四十四团13连、16连连线以北以SO4·Cl-Na·Ca型为主;叶尔羌河以北,四十四团13连南以Cl·SO4-Na型为主,四十四团16连南以Cl·SO4-Na·Mg为主;(4)潜水离子来源主要为岩盐与硅酸盐岩溶解,水化学过程主要受蒸发浓缩作用、溶滤作用控制,同时也受阳离子交替吸附作用及人类活动共同影响。

    • 宁夏平罗县平原区潜水水化学特征分析及成因

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852. 20190354

      摘要 (476) HTML (0) PDF 2.07 M (625) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究地下水化学特征及成因,可为地下水资源评价及水生态环境保护提供依据。本文采用Piper三线图、主要离子空间分布图、Pearson相关性分析、Gibbs图、主要离子比例图和氯碱指数图的方法对平罗县平原区潜水水化学特征及成因进行研究分析。结果表明:(1)研究区潜水整体上呈微咸水、极硬水;(2)研究区内潜水阳离子主要为钠离子,阴离子主要为重碳酸根,水化学类型为HCO3-Na型水;(3)蒸发岩和硅酸盐矿物是研究区潜水的主要离子来源;(4)研究区的地下水化学成分成因主要受蒸发浓缩、岩石风化、溶滤、阳离子交换作用影响和人类活动影响。

    • 济南市趵突泉与白泉地下水位相关性研究

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190079

      摘要 (288) HTML (0) PDF 2.16 M (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:为查明济南市趵突泉与白泉之间的水力联系,选取 2007~2011 年趵突泉、白泉以及 7 个岩溶地下水动态观测井监测数据,采用相关性分析、EOF 分析法、小波分析等方法对地下水位动态进行分析。结果表明院趵突泉和白泉之间岩溶含水层整体连通性较好,受济南岩体的影响,两者之间水力联系相对较弱。 趵突泉和白泉地下水位动态空间分布形式相同,变化趋势一致,受水力梯度的影响,趵突泉地下水直接补给白泉地下水。 趵突泉水位和白泉水位均存在约 12 个月的连续主振荡周期,两者之间的响应时滞为 39.18d,地下水径流速度为平均 433.89m/d。 因此,白泉除了主要接受南部山区的大气降水和地表水下渗的补给,同时也接受趵突泉的补给。

    • 海勃湾水库的防凌作用及对凌情的影响

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190086

      摘要 (254) HTML (0) PDF 606.05 K (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了海勃湾水库运用对黄河内蒙古河段的防凌作用及对凌情的影响。结果表明:海勃湾水库的运用使内蒙古河段流量适时调节能力增强,封河流量控制得更加精准,开河关键期进一步控制下泄流量,减少“武开河”风险;出库水温提高,海勃湾-巴彦高勒河段成为不稳定封冻河段,冰量减少,凌情减轻。受出库水温影响,内蒙古河段流凌和封河条件改变,同等动力及河道条件下,流凌封河要求的累积负气温更低,降温强度更强。分析成果可以为该河段冰情预报和黄河防凌决策提供参考。

    • 天津北大港水库水体的水化学特征及水质评价

      2020, 40(4). DOI: 10.19797/j.cnki.1000-0852.20190179

      摘要 (493) HTML (0) PDF 931.03 K (557) 评论 (0) 收藏

      摘要:北大港水库是天津市重要的调蓄水库,水库在蓄水后快速咸化,影响到水库功能的正常发挥。为解析北大港水库及周边水体的水质和主要影响离子,在2015~2017年的丰水期和枯水期分别采集北大港水库水库水和独流减河河水样,分析水体的水化学组成及时空特征。结果表明,河水、水库水的水化学类型分别是Na-Cl(HCO3)型和Na-Cl(SO4)型。由主成分分析可知,Cl-,SO42-,NO3-以及溶解氧(DO)四个指标是北大港水库水质的主要影响因子。基于模糊数学理论的水质综合评价表明,水库水和河水中96%的水体隶属于V类,水质差。在空间上,水体距离渤海湾越近,水质越差;由于独流减河径流量和入海水量的减少,河水的水质最差点从水库排咸闸处逐渐上移到水库十号口门进水闸处。本研究可为北大港水库的水质改善提供理论依据。

主编:蔡阳

国际标准刊号:ISSN 1000-0852

国内统一刊号:CN 11-1814/P

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