涨落差法原理再分析

在我国有一种被称为涨落差法的水位预报方法已应用了约50年,此方法来源于水文预报实践经验的总结,因此被视为一种经验方法.本文对涨落差原理进行了再分析,从河道洪水扩散波方程入手,证明河道上、下游断面水位涨落差法的计算公式的本质为河道洪水扩散波的数值解.本文还对应用中遇到的一些问题进行了讨论.     

水位流量关系分析中落差指数的直接解算

受洪水涨落和回水顶托影响的水位流量关系一般为复杂的时序型绳套曲线,通常可用落差指数法作单值化处理.但由于落差指数法需经反复试算,给电算带来不便.提出了落差指数直接解算的数学模型,并应用于长江中游螺山站的水位流量关系分析中.     

大中型水库坝前最高水位统计变化特性分析

根据全国１６０座大中型水库的实际观测资料。对坝前年最高水位的变化特性进行了较系统的分析研究。结果表明,年最高水位为独立随机变量,概率分布多为负偏,可由三参数对数正态表征。参数由概率权重法估计。     

大水位落差深井止水修复方案及实施效果分析

以山西潞安集团和顺李阳煤业有限公司大水位落差深井止水修复方案及实施效果为工程实例,对该工程先后实施的管内注浆法、管外注浆法、衬管固井法、同径水泥架桥法、泄压通桥法等止水修复方案进行了详细分析,总结了其成功的经验,可为类似旧井修复工程或新井施工工程提供借鉴和指导。     

月牙泉水位变化的原因分析

详细分析了月牙泉的水位变化规律,认为月牙泉水位变化的主要原因是党河水库的修建,高标准输水渠道的修建,敦煌盆地机井数量及开采量的增加,导致了区域地下水补给量的减少、开采量的增大,期间地下水处于负均衡状态。分析表明：人为因素是导致月牙泉水位变化最直接也是最根本的原因。     

黑龙江流域湿地过去百年水位变化历史及驱动机制

在黑龙江流域上游图强、中游友好和下游洪河湿地采集3个典型泥炭剖面,基于²¹⁰Pb/¹³⁷Cs法建立剖面年代学框架,利用有壳变形虫指标,借助转换函数法定量重建人类世以来流域湿地水位变化历史,并探讨其可能的影响因素。研究发现,黑龙江流域图强、友好和洪河湿地泥炭柱芯年代均涵盖了人类世的时间尺度,且不同区域湿地中有壳变形虫的物种组成呈现显著的空间差异。根据约束聚类结果,黑龙江流域湿地水位变化可划分为3个阶段：1）人类世早期（1915年左右）,黑龙江流域湿地生境较为湿润,有壳变形虫以喜湿物种为主,如附石/泥炭藓截口虫（Heleopera petricola/sphagni）、凤蝶茄壳虫（Hyalosphenia papilio）等,但水位埋深逐渐增加,湿地生境呈现变干的趋势。区域气候变化是影响湿地水位变化的主要因素。2）1915~1990年左右,黑龙江流域湿地水位变化呈现显著的空间差异,图强湿地水位埋深显著降低,喜湿物种增加,以指示湿润生境的凤蝶茄壳虫（Hyalosphenia papilio）、针棘匣壳虫类（Centropyxis aculeata type）为主;而友好和洪河湿地水位埋深逐渐增加,湿地持续变干,指示湿润环境的物种显著减少,指示干燥环境的顶足法帽虫（Phryganella acropodia）、小匣三角嘴虫（Trigonopyxis arcula）、苔藓鳞盖虫（Assulina muscorum）丰度增大。图强和友好湿地因人类活动影响较弱,区域气候变化仍然是湿地水位变化的主要驱动因素,而洪河湿地水位则受人类活动的显著影响。3）1990年以来,黑龙江流域湿地水位变化因受人类活动的显著影响,上游和中游湿地水位埋深增加,湿地生境持续变干,顶足法帽虫（Phryganella acropodia）、苔藓鳞盖虫（Assulina muscorum）和半空鳞盖虫（Assulina seminulum）占优势;而下游湿地因农田开垦,农田退水使其水位埋深呈现降低的趋势。黑龙江流域人类世以来湿地水位变化受区域气候变化和人类活动的共同影响,在上、中和下游呈现出显著的空间差异。

     

阿勒泰地区地下水位变化特性分析

采用新疆阿勒泰地区两个地下水监测站点1970-2018年地下水监测点数据,对其地下水变化特性进行分析。结果表明:两个站点年地下水位呈现明显递减变化,年递减幅度在0. 023～0. 68 m/10a之间。夏季由于大气降水补给,地下水递增变化,秋季和冬季地下水总体下降,春季地下水变化较为稳定。以期为阿勒泰地区地下水保护提供数据支撑。     

落差指数法在新沂河沭阳站上的测流研究

新沂河沭阳水文站测流断面基本稳定,但受洪水涨落和变动回水综合影响,水位流量关系较为复杂而非单一线关系,本文采用落差指数法使水位流量关系达到单值化.用编程进行落差指数α优化计算.     

咸海和巴尔喀什湖水文变化与环境效应对比

以咸海和巴尔喀什湖流域为研究对象,采用定性和定量分析相结合的途径,对两个湖泊的水文特征、主要补给河流的入湖径流特征、流域人类活动情况、生态环境问题及未来趋势等进行对比,分析咸海和巴尔喀什湖流域各方面的异同。研究发现:咸海的水位变化呈现相对单一趋势,从1960年开始急剧下降并于2009年分裂成4个水体;巴尔喀什湖的水位变化呈现明显周期性波动,从1970年开始出现下降并于1987年降至历史最低水位;目前的咸海仍不容乐观并将面临最终干涸,巴尔喀什湖正值丰水期并将进入枯水周期。在咸海和巴尔喀什湖两个跨界河流-湖泊流域的水资源和生态环境保护中,流域各国均负有重要责任。     

疏勒河流域中游生态环境变化及成因分析

近三十年来,疏勒河流域中游地区生态环境不断恶化,主要表现为绿色生产严重退化,湿地面积缩小,盐碱地,沙地迅速增加。通过不同时段的遥感解译,分析了不同生态景观的定量变化及成因。恶劣的地理环境加上人类活动对水资源利用量的不断增加是造成该区生态环境日趋恶化的主要因素。保护地下水平衡和合理用水结构,实行水资源优化管理,提高水的利用率是社会经济,环境可持续发展的有力保证。     

西藏羊卓雍错近期湖水水位变化及其原因分析

分析了羊卓雍错湖水19742010年间的水位变化,特别是过去几年湖水水位的大幅度下降,并根据流域内浪卡子县气象数据分析了控制湖水水位变化的主要原因。计算了流域内降水累积距平及蒸发量累积距平,并与湖泊水位的年际变化进行了对比分析。研究结果表明,2005年以前羊卓雍湖湖水的水位年际变化与流域降水累积距平变化一致,而与蒸发量累积距平变化相反,降水与蒸发量变化可以解释93%的湖水水位变化。20052010年湖水水位变化偏离了降水量的变化趋势。分析表明,气候的变化远不能解释羊卓雍湖水位的快速下降,可能人为活动的影响,是导致羊卓雍湖水位下降的主要原因。     

基于水量平衡的博斯腾湖水位变化分析

博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖,也是新疆南部地区重要的淡水资源。20世纪50年代以来,博斯腾湖水位多次剧烈变动。尤其是近30年,博斯腾湖水位波动尤为剧烈,甚至有不断加剧的趋势,这给该区经济建设和生态环境造成重大负面影响。基于水量平衡原理,分析博斯腾湖流域1986~2012年的气象水文数据,得到1986~2002年博斯腾湖水位急剧上升的原因在于开都河径流量的增加及开都河灌区引水量的减少。2002~2012年,开都河径流量持续走低,地下水的开采导致河道损失水量增大以及泵站扬水量的增加使得博斯腾湖水位急剧下降。     

池河流域径流变化特征及趋势分析

根据池河流域1972—2011年逐月的实测资料,应用Mann-Kendall检验法、分析等方法对池河年径流的变化特征进行分析。结果表明:池河流域径流无逐年代减少趋势,年内分配不均,集中度高,年际变化不大;经分析池河年径流未来无明显变化趋势,为以后水资源开发利用提供参考。     

岩溶区河流水化学昼夜变化与生物地球化学过程

河流水化学昼夜动态变化的研究有助于揭示水体中相对快速的生物地球化学过程(河流内过程),同时也有助于判别上游补给区流域过程。已有的研究表明生物过程(光合作用与呼吸作用)、地球化学过程(碳酸盐平衡、碳酸钙沉积)是控制河流 pH、SpC、Ca2+和 HCO -3含量昼夜变化的主要因素。不同级别、类型及河床微环境均会对水化学昼夜变化产生影响,与气温密切相关的光合作用是产生河水 pH 值和 DO 昼夜变化的主控因素。在偏碱性与富含钙离子的岩溶河流,有机体的钙化作用与酸分泌可能对光合作用具有重要作用,从而导致水体中 Ca2+和 HCO -3出现白天下降-夜间回升的昼夜动态变化,下降幅度达20%~30%。水生植物通过光合作用产生 DIC(主要为 HCO -3)的原位沉降,是真正意义上的净碳汇。昼夜生物地球化学循环及效应研究有助于全面认识岩溶区碳循环特征及岩溶含水层源汇关系,尤其是岩溶碳汇稳定性与净碳汇估算;同时对长时间尺度河流监测计划的制定具有重要意义。     

100多年来东亚地区主要河流径流变化

应用东亚地区8条主要河流100多年来的径流观测资料, 用线性趋势分析不同时段径流变化趋势.结果表明: 1870年来东亚南部 (主要发源于我国境内)的河流径流均表现出减少趋势;而最近1930年以来, 东亚南部河流均为减少趋势, 北部河流(西伯利亚3条大河)则表现为增加趋势, 但年际变化存在着较大差异;1951年以来大部分河流径流变化趋势基本与1930年以来相同, 但长江下游大通站由于中下游地区90年代降水增加表现为增加趋势.     

苏北平原区河流生态水位阈值计算方法适用性研究

针对平原区多数河流缺乏有效的流量资料的情况,研究适用于平原区河流生态水量阈值的计算方法具有重要现实意义。本文对比分析7Q10法、保证率法、湿周法、基于Tennant改进的生态水位法等4种代表性生态水量计算方法与结果,以水文节律、生态水位满足度为判别原则,评价了上述方法的适用性。分析结果显示：（1）在水文节律相应性方面,7Q10法、Q90法、湿周法计算的生态水位值为单一的特定值,无法反映水文节律的天然变化过程;（2）在生态满足度方面,7Q10法的多年平均生态水位的满足度最小;（3）基于Tennant法改进的生态水位法的水文节律模拟效果最好、生态水位满足度最高。研究表明：在选择的4种计算方法中,相较于7Q10法、Q90法及湿周法,基于Tennant法改进的生态水位法能较好地满足水文节律相应性和生态水位满足度原则,对平原区河流生态水位（阈值）计算具有一定的适用性。该研究成果可为苏北平原河网区流量资料缺乏型河流生态需水的确定和管理提供有益的参考。     

试论洞庭湖区近四十年来的水情变化

洞庭湖位于长江中游荆江以南和湘、资、沅、澧四水控制站以下的原理、湖泊水网区,天然湖泊面积２６９１ｋｍ＾２,洪道面积１４８１ｋｍ＾２。由于泥沙淤积、人类活动的影响,使湖区的水情发生了变化。通过对湖区主要水位控制站的水位流量关系的分析,得到了四十年水情变化的一些规律,供有关部门参考。     

“西南河流源区径流变化和适应性利用”重大研究计划进展综述

西南河流源区是中国的水资源战略储备区,但其未来水资源演变趋势不明,为厘清气候变化下的径流变化规律以开展适应性利用,国家自然科学基金委于2015年启动了“西南河流源区径流变化和适应性利用”重大研究计划,本文对重大研究计划的总体情况和主要进展进行综述。重大研究计划实施以来取得了一系列研究成果:构建了西南河流源区天空地一体化监测体系,有效提升了西南河流源区的监测能力;创新了高原寒区径流水源组成的多元综合解析方法,揭示了高原寒区典型径流水源的形成机理及气候驱动下流域下垫面与水文系统的协同变化机理;创建了综合冰雪冻土寒区水文过程和示踪过程的分布式同位素水文模型,揭示了雅鲁藏布江径流变化的历史规律和未来趋势;提出了河流全物质通量概念,开展了大量取样检测,揭示了高原河流生源物质循环及生物响应规律,量化了澜沧江梯级水库运行的环境累积效应;发展了多目标互馈系统理论,从水量、水能、水质3个方面创新了梯级水库适应性利用技术,为西南水电消纳、澜沧江-湄公河水资源合作等国家重大需求提供了支撑。