地下水资源计算中水位天然平均降速的取值

在地下水资源计算中,常用降雨量和观测孔水位动态资料求降雨渗入系数(α),而应用此法的关健在于水位天然平均降速(△h)的取值。传统的方法系以降雨前期t_0日内水位天然平均降速(△h)来代替降雨时段内的水位天然平均降速(△h)的,其实质认为△h与水位的上升无关,即△h≈△h。但经本人的实验和反复实践证明,传统方法求取的△h与实际误差较大,导致计算的α值偏小,不宜采用。因为无论在实验中,或是在自然状态下,实际上△h总是随着水位标高的变化而变的,即水位标高愈大则△h愈大,反之则反,均与传统认识相违,因此本文提出在观测孔水位动态曲线上用水位标高类比法来求取△h,可能比传统方法更为接近实际,且方法简单。     

江南运河水文情势变化分析

随着太湖流域城镇化进程的加快,江南运河水文情势发生了明显变化。基于运河代表站水位资料、水利分区降雨资料、沿长江(江苏段)主要口门引排水量、出入太湖水量资料,采用Mann-Kendall趋势检验与突变检验法,对代表站水位进行了研究,并初步提出运河水文情势变化的可能原因。结果表明:(1)常州年最高水位及汛期5月、9月平均水位上升可能与湖西区四闸净引水量上升有关;而洛社与无锡(大)汛期5月、9月平均水位上升与武澄锡虞区沿长江(江苏段)口门净引水量显著上升有关,6月、7月、8月平均水位上升可能与地区涝水出路受阻导致原先入太湖的水量改为入运河有关;受张家港、十一圩闸、望虞闸引水及运河上游来水的共同影响,苏州(枫桥)亦出现水位同步上升的趋势。(2)运河代表站水位变异点主要发生在90年代中后期到21世纪初期,与太湖流域各省市陆续进入城镇化快速发展阶段的时间基本一致;同样的降雨,城镇化快速发展后的水位涨幅均明显高于城镇化快速发展前,以无锡(大)最明显。     

额济纳233年来胡杨树轮年表的建立 及其所记录的气象、水文变化*

通过胡杨树轮宽度的分析,建立了内蒙古额济纳地区过去233年来的STD,RES和ARS年表;并将树轮STD年表与采样点附近额济纳气象站的气温、降雨量以及狼心山水文站的地下水水位等记录进行了相关分析。结果表明,在额济纳地区显著影响该地胡杨生长的主要限制因子是地下水水位。胡杨树轮宽度年表与冬季及全年地下水水位相关性最高,分别为-0.808(p＜0.01)和-0.724(p＜0.05)。在此基础上,设计转换方程,重建了额济纳地区过去232年来冬季及全年地下水水位变化历史,冬季地下水水位重建方程的解释方差达76.3 % (调整自由度后为70.4 ％ ,n=11,r=0.874,F=12.881,p＜0.003),全年地下水水位重建方程的解释方差为72.8 ％ (调整自由度后为66.1 ％ ,n=11, r=0.854,F=10.731,p＜0.005)。     

抽水含水层对非抽水含水层水位影响的效应分析

利用自动水位计记录的抽水试验过程中不同层位含水组之间的动态水位,分析了在抽水试验最初阶段时抽水含水组与非抽水含水组之间的水力联系。研究结果表明:(1)抽水含水层对非抽水含水层存在水位影响效应,在抽水初期,水位影响效应较大;当抽水含水层水位达到稳定或缓慢下降时,水位影响效应随之消失。(2)单位降深水位影响效应显示,上部含水层距离抽水含水层越远,水位影响效应越大;下部含水层距离抽水含水层越远,水位影响效应越小。(3)利用三维地下水流数值模拟方法和应力应变对含水层水位动态影响的原理对水位影响效应机理进行分析,发现水位影响效应与含水层的固体骨架压缩系数(α)、水体积压缩系数(β)、孔隙度(n)和边界控制系数(Cm)等参数有关。     

长江沙市洪峰水位预报方法

沙市洪峰水位是长江荆江段防汛和分洪工程运用的依据。它一般是根据上游寸滩站洪峰水位(流量)连续推算宜昌水位(流量),再由宜昌站水位预报沙市洪峰水位。但宜昌站以下,长江进入平原湖区,并有区间支流清江(流域面积16,742平方公里)及沮漳河(流域面积7,216平方公里)汇入;枝城以下有松滋、太平两口分流入洞庭湖;而洞庭湖出流对沙市水位又有显著的回水顶托影响(见图1)。因此,宜昌～沙市段洪峰水位预报问题就变得比     

漆水河羊毛湾水库旱警水位的分析确定

江河湖库旱警水位是指江河湖库因来水偏少、水位偏低,可能影响相关区域生活、生产、生态用水安全,应予以关注或采取抗旱措施的水位。根据水利部办公厅办防[2022]194号《关于做好2022年旱警水位(流量)确定及应用工作的通知》要求,本次通过水库现状供用水量的调查,同时考虑未来规划用水需求,综合分析确定羊毛湾水库旱警水位为626.00 m,为羊毛湾水库今后的科学合理调度和水资源的高效可持续利用提供了有力依据。     

京津冀平原区地下水水位变化主导因素的定量识别研究

自20世纪60年代以来,京津冀平原区地下水水位持续下降,制约着京津冀一体化的发展。为了识别地下水水位下降的主导因素,定量表征了影响水位动态的气候条件和人类活动的多项指标(包括降水、气温、水面蒸发、工业总产值、粮食产量、人口数量、地表径流量),并采用非参数统计检验方法(M-K法)阐明了近50年来各项指标的演化规律;在掌握研究区自然社会指标及地下水水位的动态规律的基础上,联合运用灰色系统理论和主成分回归分析方法,定量识别了地下水水位变化的主导因素。结果表明,近50年,研究区降水呈现下降趋势,气温呈现显著的上升趋势,水面蒸发呈现增加趋势,工业总产值、粮食产量、人口数量呈现增加趋势,由于山前水库修建引起的地表径流量呈现减小趋势;上述指标变化影响了研究区的地下水水位动态,其中逐渐加剧的人类活动(包括粮食产量、人口数量)构成了研究区地下水水位持续下降的最主要驱动力,对地下水水位下降的贡献度达到60.6%,气候条件对地下水水位下降的影响作用次之,其贡献度为39.4%。     

基于风险分析确定水库汛限水位动态控制约束域研究

基于预报预泄原理推求水库汛限水位动态控制约束域,确定上限的依据是在洪水来临前将水位降低至固定(或者分期)汛限水位以下,确定下限的依据是在洪水退水阶段将水位回充至固定(或者分期)汛限水位以上.为充分考虑来水起涨、退水过程的不确定性,采用实测资料进行起涨阶段预泄和退水阶段回充调度,分别推求预泄末和回充末水位的经验频率分布,由此可建立风险分析模型,从理论上解决水库防洪标准不降低和退水阶段能回充等问题.以三峡水库正常运行期为背景,推求了主汛期汛限水位动态控制约束域的上、下限值,结果表明:即使不考虑水文预报误差,基于风险分析的动态控制域上限较采用预泄能力约束法上限低、下限高,提出的方法完善了基于预报预泄原理确定水库汛限水位动态控制域的理论.     

介紹支流來水对干流水位影响的分析方法

一、前言在有支流的河段,研究支流来水对干流水位的影响,或者是支流水庫修建后,降低干流水位的效果問題,在目前規划中小河流的流域規划时所进行的水文計算中,是会常常遇到的,下面介紹兩个粗略的方法,供讀者参考,并希望指教。長江中游某段,有小支流来汇(如图1)。干流有上下兩站,支流有最下游控制站,他們都有水位流     

钻井水位变化指示器

在水文测井中通常使用扩散法、提捞法和注入法等来取得钻井含水层的厚度、位置以及涌水量等资料,从而进一步推算出渗透系数(K)。为了取得准确可靠的水文测井资料,在测井过程中,必须保持钻井内水位的稳定。为做到这一点,我们自己设计制作了一台简单的“钻井水位变化指示器”。     

基于MIKE模拟计算的信江水库水质及水动力学演化特征分析

为研究信江水库水质影响特性及水动力演化特征,通过开展水库水质断面监测及影响性分析,对水库水质和建库前、后水位演化特征进行研究。结果表明:(1)影响水库水质COD含量、氨氮含量、TP含量的因素有工业化发展程度、降雨量以及农工业生产化。(2)建库后丰水年、平水年及枯水年全年水位分别呈"U"型、"倒S"型、"波浪线"型变化,枯水年建库后水位以及各月水位变化均为最低,全年最低、最高水位差距幅度仅为0.48%。(3)建库前水位以丰水年为最高,各测点在全年中整体变化幅度较小,而各测点中以下游测点水位最高,测点间距增大5km,断面水位平均可增大0.9%。研究结论为为水库水质治理及运营提供了重要依据。     

江河断面分级分期旱限水位(流量)确定方法

江河断面旱限水位(流量)是流域干旱预警的重要指标,可作为启动流域抗旱应急响应、指导水利工程开展抗旱调度的重要依据。本文针对江河断面旱限水位的相关概念和技术问题,完善了江河断面旱限水位(流量)的内涵,指出其是表征河流进入低枯状态即将产生社会经济与生态环境缺水风险的水位(流量)阈值。考虑不同干旱程度及干旱期用水规律,从分级分期的角度提出适用于不同类型河段的江河断面分级分期旱限水位(流量)确定方法。通过对渭河临潼断面和抚河廖家湾断面的实例应用,验证了算法对资源约束型和综合约束型断面的适用性和合理性。本研究为水旱灾害防御部门制定江河断面旱限水位(流量)提供了通用算法,能够为干旱预警决策提供科学依据和技术支撑。     

基于动态水量平衡的水面蒸发自动测定系统及其应用

提出了一种根据动态水量平衡来测定水面蒸发的新方法，介绍了该系统的实际应用情况。该方法与传统的测定方法相比，具有以下特点和优点：(1)实现了水面蒸发测定过程的自动化；(2)走出了通过测定水位变化来求得蒸发量的传统思路，建立了一种动态测定水面蒸发的新方法，在测定过程中保持蒸发器(池)内的水位不变；(3)该方法可以人为设定系统的采样间隔，从而较准确地测定水面蒸发的日变化过程，系统测量精度可达0．0015mm/h。     

近50年济南岩溶泉域地下水位对降水响应的时滞差异

依据近50年降水及年均水位等的差异,将1959-2011年济南岩溶泉域地下水位与降水观测数据划分为若干时段。采用小波变换方法定量分析了泉域地下水位对降水的响应时滞,并采用相关分析讨论了时滞与地下水开采量等的关系。结果表明,(1)泉域地下水位与降水的主周期均为1 a。(2)两种划分方式下,泉域排泄区水位时滞分别为83.44~161.24 d、88.62~150.56 d,径流区水位时滞分别为67.87~81.66 d、76.58~82.21 d,径流区水位时滞明显小于排泄区。(3)依据降水划分的时段,排泄区与径流区均有随年降水减少,水位时滞增加的趋势。(4)依据水位划分的时段,排泄区有随水位降低,时滞增加的趋势,而径流区不明显。(5)泉域水位时滞与泉域地下水开采量、泉群流量等存在相关关系,泉域开采量越大,泉群流量越小,则水位时滞相对越大。上述时滞差异分析,有助于增加地下水位与降水之间的非线性耦合过程的认识,可为地下水位的预报预警提供帮助。      

如何选用计算相应水位的方法

《水文测验试行规范》对相应水位的计算规定:“测流过程水位变化值引起水道断面面积的变化不超过5～10%(平均水深大于1米)或10～20%(平均水深小于1米)时,一般取测流开始和终了两次水位的算术平均值。……测流过程水位变化超出上述第一项范围,一般可用 b′V_m 加权计算相应水位。”但具体到一个测站在测流过程中水位变化多大才需用b′V_m 加权计算相应水位呢?根据我站河道冲淤变化不大,河床比较稳定的特点。我们计算了在各级水位情况下由于水位变化所引起的相应水道断面面积的变化值(以百分数计),并点绘水位与水位     

雅鲁藏布江大拐弯地区河流水位日变化时空分异特征

径流(或水位)日变化是反映河流水文情势的重要方面,解析径流(水位)日变化特征有助于明晰河流水文动态过程和规律,揭示径流来源和产汇流机制。以藏东南雅鲁藏布江大拐弯地区的易贡藏布、帕隆藏布、曲宗藏布、拉月曲、金珠曲和白马西路河为对象,基于典型河段2022—2023年小时分辨率实测水位数据,采用数理统计和表征参数分析河流水位日变化时空分异特征,并结合降雨、冰川/积雪数据探究河流水位日变化影响因素。结果表明：研究区河流水位日变幅在汛期多高于非汛期,日水位数据分布在汛期多呈正偏(均值大于中值),汛后多呈负偏(均值小于中值);除白马西路河外,各河段水位日涨落过程在非汛期相对于汛期有所延迟,且汛后延迟趋势更明显;汛期各河段日水位上涨历时均小于回落历时,非汛期则多相反(拉月曲和金珠曲除外);白马西路河水位日变化主要受降雨过程扰动,而其他河流水位日变化主要受冰雪消融过程影响。     

地下水对栾川炉场沟尾矿坝稳定性影响分析

据计算结果,栾川炉场沟尾矿坝在正常运行情况下是稳定的,地下水位(浸润线水位)是实测水位;在洪水运行情况下和特殊运行情况下是不稳定的,洪水运行情况下,预测地下水位(浸润线水位)距离坝顶 1 m,地下水位(浸润线水位)埋深较浅时尾矿坝不稳定,提出了相应的预防措施.     

基于小波分析的矿井工作面涌水量评价

矿井涌水量预测预报是矿井开采过程中防治水害的重要环节。应用小波多尺度理论对工作面涌水量、自然电位及直接充水含水层水位进行研究,揭示其规律性,以解决涌水量估计问题。通过对三类数据进行小波分解与重构发现,第二层低频重构信号与三者之间具有规律性:水位下降引起自然电位升高,导致涌水量增大;水位回升、自然电位减低时,对应工作面涌水量减小。分析结果表明,第二层高频重构细节信息表现为高水位(小降深)、低电位(电性差异小)对应小涌水量和低水位(大降深)、高电位(电性差异大)对应大涌水量。      

长距离自流型渠道输水控制的二步法研究

提出了一种针对自流型渠道输水的最优化控制的两步法。第一步是控制各闸站流量使渠段水位(或蓄水量)达到目标水位(或蓄水量),第二步是调整流量使渠段水位稳定。建立了使渠道内水流在最短时间内恢复到正常运行水位的最优渠道输水控制模型。构建了长距离渠道输水控制的一系列约束条件,包括渠道下游需水量约束、最高控制水位、水位最大容许下降速度、渠道容许过流能力、最少的开机次数等。提出了利用线性规划或将大系统分解为若干子系统求解的方法。算例结果表明,用传统的渠道控制方法需要几天才能使水位恢复到目标水位的渠道,用本优化方法控制,可以在几小时内使渠道水位达到目标水位并达到稳定。     

关于混合水位问题的探讨

对揭穿两个或两个以上含水层(或组)的观测孔,如未采取分层隔水措施,所观测的水位都是混合水位。目前地下水位观测中有相当部分为混合水位。从我们获得的长观资料看,同一地点(或距离很近)的长观井,在井深不同时,水位动态变化有很大差