西北内陆河流域水循环和生态演变与功能保障机制研究

在气候变化、生态保护以及水资源调控影响下,西北内陆河流域水循环和生态环境状态发生了显著改变,迫切需要解答气候变化对植被恢复和产水量的影响,调水和压采等措施下地下水水位动态、管控指标及其对生态环境的维持机制。为此,文章阐述了内陆河流域气候-植被-土壤-水文相互作用机理以及上中下游演变状况。针对上游产水区,提出了山区气候变...     

应用Péclet数解析山坡结构特征的水文效应

应用基于蓄量动力学方程推导出的水文相似因子——山坡Péclet数(简称Pe),研究了Pe在不同地貌条件山坡间的变化特征、影响因素及其表达的水文响应特性。结果显示,在和睦桥流域,山坡Pe值一般为200~2 000。分析发现,Pe与坡长厚度比(L/D)呈显著的线性相关关系(R2=0.94),关系线斜率为0.95,表明Pe在数值上决定于L/D,即山坡水文特征受山坡尺寸的影响较大。为了说明山坡形状的影响,选取了山坡水平、剖面曲率,分析了其与Pe值的相互关系。研究发现,发散型凸坡Pe值一般较大,有利于土壤水流的消退,对流运动是其主要的运动形式,而收敛型凹坡Pe值一般较小,不利于土壤水流的消退,水分运动中的扩散作用更强。这与理论分析结果一致,表明Pe数在分析山坡结构特征的水文效应方面有一定意义。     

粘土矿物的环境意义以及对土渗透性的影响——以贵州普定为例

喀斯特地区的水文地质条件是生态环境保护和水土保持的物质基础。笔者等针对贵州典型喀斯特地区的第四系覆盖层进行相关水文地质研究,在普定陈旗堡村南的山坳坡地上,选择典型地质剖面,通过现场水文地质试验、室内渗透试验、物理性质试验以及矿物成分分析,测定土体的物理性质、矿物成分和渗透性,研究了喀斯特地区表层土体粘土矿物的环境指示意义。研究结果表明,喀斯特地区土体渗透系数受土体结构、粒度成分、矿物成分以及植物根系影响。同时土体中的蒙脱石遇水膨胀减弱了粘性土的粘聚力,并导致土粒易被冲蚀,不利于水土的保持,这也说明生态植被的保护和恢复对于水土保持非常重要。     

橡胶坝蓄水对地下水补给及潜水蒸发影响数值模拟研究

利用河道橡胶坝工程增加傍河区地下水资源量,是解决我国北方水资源短缺的重要途径.以河南省南阳市白河橡胶坝蓄水补源工程为研究对象,建立傍河区地下水数值计算模型及河道水动力学模型,计算橡胶坝蓄水工程对地下水补给量及潜水蒸发的影响,为雨洪资源综合利用评估提供科学依据.     

变水头入渗试验推求垂向渗透系数的计算方法

在Philip与Nestingen土壤水运动计算方法基础上,推导出描述单环变水头入渗试验中水深变化过程的计算公式,提出了确定土壤垂向渗透系数的MP方法.利用土壤非饱和数值模拟及室内土槽入渗试验得到的单环水位变化过程,验证了MP方法推求土壤垂向渗透系数的可靠性.结果表明:MP方法推求的土壤垂向渗透系数比目前采用的Philip方法、Nestingen方法及Green-Ampt方法精度更高,具有广泛的应用前景.     

人工神经网络模型预测气候变化对博斯腾湖流域径流影响

温室气体排放量增加造成气候变化,对全球资源环境产生重要影响．本文利用人工神经网络模型建立月降水、气温与径流关系,利用开都河流域降水、气温、径流资料对模型进行训练和验证,通过试算法确定网络模型结构,气温升高和降水量增加对径流影响的敏感程度分析表明,气温升高和降水增加对该区域径流影响较大,且气温升高的影响更为显著,径流增加主要集中在夏季,根据区域气候模型（RCMs）推算的CO2加倍情况下西北地区气候的可能变化,预测位于博斯腾湖流域的开都河大山口站年径流量增加38．6％,其中夏季增加71．8％,冬季增加11．4％。     

贵州蒸发皿蒸发量变化趋势及影响因素分析

以贵州境内18个气象站1961-2001年逐日气象观测数据为基础,采用Mann-Kendal非参数检验方法、相关分析和主成分分析方法对贵州近41年来蒸发皿蒸发量及其主要影响因子(太阳净辐射、气温、相对湿度和风速等)进行了相关性及趋势性分析.结果表明:近41年来,贵州年平均蒸发皿蒸发量呈显著下降趋势,通过99%的置信度检验,蒸发量的下降主要表现在冬、春、夏三季.从区域分布来看,蒸发皿蒸发量整体上东部及西北部分地区显著减少,其他地区趋势变化不明显.蒸发皿蒸发量下降的主要原因是太阳净辐射的显著下降.     

地下水动态模拟中的 ADM 方法研究

基于Boussinesq方程,采用ADM法建立地下水解析模型,分析ADM法的模拟精度,并改进该方法边界条件表述方式,以减少ADM法计算误差。将改进ADM法应用于沧县地区,通过对比模拟值与实测值,改进ADM法能较好地模拟研究区的地下水位分布及变化、降落漏斗分布情况等,计算过程方便快捷。利用地下水解析模型率定的参数对研究区进行地下水数值计算,将两者结果进行对比分析,基于改进ADM法的地下水解析模型方法简单,计算效率高,总体来说模拟效果理想。