太湖流域高度城镇化地区畅流活水多目标调度决策研究

随着城市化进程的加快,高污染负荷、弱水动力条件、强人工干预导致的平原河网地区河道水质恶化、生态衰退已成为制约城市高质量发展的瓶颈之一。结合太湖流域高度城镇化地区水文水动力特性,构建了水动力-水质耦合模型,模拟了不同情景下河网水动力与水质情况。统筹考虑水质改善、水动力提升、经济成本等多目标,建立了活水调度多目标决策体系,基于模糊层次分析法确定评价体系水质改善、水动力提升与经济成本指标层权重分别为0.390、0.345、0.265,为各指标层设计对应的要素层,并利用模糊综合评价法进行评价。结果表明,针对不同调度情景下水质改善、水动力提升及经济成本等多目标的决策,利用多目标调度决策方法可有效确定效果最佳的工程调度情形。太湖流域高度城镇化地区区域性控制工程对畅流活水效果的影响要远大于锡山区控制工程,运东大包围城市防洪工程调度模式对研究区活水效果的影响最大。比选出的最优活水方案实现的研究区活水效果为水质达标率82%,水质平均提升率31%,Ⅲ类水断面占比61%,平均流速0.10 m/s,较优流速占比39%,滞水率32%。相较于传统的单指标或多指标简单比较的决策方法,多目标调度决策方法更具有综合性、...     

山西郭庄泉岩溶水系统环境同位素研究

利用环境氚为信号建立模型计算岩溶水资源,以前只考虑降水氚浓度的作用,而没有考虑因补给条件差异所产生的氚信号差异。本文所研究的郭庄泉岩溶水系统则同时考虑降水氚信号、石炭二叠系含水层地下水转换补给氚信号以及汾河水氚信号的输入,采用多输入——单输出模型计算岩溶水系统地下水平均滞留时间及储存量。      

黄陵穹隆周缘岩溶水流系统特征及成因

岩溶水流系统特征研究有助于地下水资源的合理评价和开发利用。借鉴水文学的研究方法，统计并量化了典型岩溶水流系统的空间特征以及其水文动态响应、温度场和电导率特征。划分了扇状、树枝状、平行状、梳状4种地下水系来综合反映岩溶水流系统的地表-地下岩溶特征，前两者主管道垂直于地层走向，构造裂隙起汇水作用，后两者主管道平行于地层走向，层面裂隙起汇水作用。黄陵穹隆西北翼、西翼和南翼以平行状和树枝状为主，东翼和北翼则以扇状水系和平行状水系为主。不同地下水系结构的形成及区域差异与含水系统和水系的空间关系和级次性密切相关，并表现出不同的动态特征。扇状和平行状岩溶水流系统对降雨响应最为敏感，而梳状水系岩溶水流系统响应和衰减过程最慢；基于岩溶地下水温度与出露高程和循环深度显著相关的关系建立了鄂西山区地下水温度线。这一基础性研究可为岩溶地下水流系统研究和当地工程实践提供一定的理论支持。      

地下水流系统研究中的方法论探讨: 以CUG-武汉地下水流系统研究为例

地球系统科学和地下水流系统理论的出现，标志着水文地质学进入新的发展时期。地下水流系统理论已成为水文地质学的新范式，其产生和发展，从方法论上为地下水问题的研究提供了新的启示。自20世纪80年代初以来，中国地质大学（武汉）地下水流系统组持续开展了地下水流系统理论与应用研究。试图从方法论的角度回顾与总结这些研究成果。地下水问题受多因素影响，研究应以"目标与问题导向相结合"，靶向准确，才能在信息浩渺中不失方向，向着目标前行；研究时应采用"假设演绎法"，先依据已有认识和资料演绎出应有的现象，再有目的地观察和寻求证据，或修改假设继续求证，直到假设被证实或证伪；演绎寻证过程，可以采用"控制性实验""信息提取与组织""多学科方法与手段融合"等技术方法。实例分析证实，控制性模拟实验使我们得出了地下水流模式的新认识；采用多通道的信息提取、加工和组织，构建地下水流系统模式，能够有效解决各类工程中的应用问题；多学科与手段融合、各种信息相互验证，提高了结果的可信度。以实例研究为基础，从研究方法上的总结能为正确认识和理解地下水流系统理论、推进新理论和新思路在水文地质研究中的应用提供参考。