基于数字滤波法的甘肃省河川基流特性分析

河川基流分析计算是山丘区地下水资源量评价的重要内容。以甘肃省112个水文站2001-2016年的逐日平均流量数据为基础,采用数字滤波方法进行基流分割,并对甘肃省内陆河、黄河、长江三大流域的基流量、基径比、基流模数分布规律进行分析。结果表明:所选的水文站年径流量和切割出的年基流量相关系数均在0. 9以上,基流量与径流量存在显著的正相关关系。甘肃省2001-2016年多年平均天然河川基流量为91. 33亿m3,其中内陆河流域18. 21亿m3,黄河流域34. 56亿m3,长江流域38. 57亿m3。从甘肃省三大流域河川基流量的计算结果来看,基径比和基流模数总体上是:内陆河流域黄河流域长江流域。基径比和基流模数分布与该流域降水、径流分布趋势一致。基径比和基流模数受植被条件影响巨大,植被条件好的地区大于植被条件差的地区。     

长江源区高寒生态与气候变化对河流径流过程的影响分析

近40 a来长江源区气候变化剧烈,是青藏高原增温最为显著的地区之一,高寒生态系统与冻土环境不断退化.采用多因素逐次甄别方法与半经验理论方法相结合,基于多年冻土的不同植被覆盖降水-径流观测场观测试验结果,分析了长江源区气候-植被-冻土耦合系统中各要素变化对河川径流的不同影响.结果表明:近40 a来长江源区河川径流呈持续递减趋势,年均径流量减少了15.2%,频率>20%的径流量均显著减少,而>550 m³·s^-1的稀遇洪水流量发生频率增加;气候变化与高寒草甸覆盖变化对源区径流变化的影响较大,分别占5.8%和5.5%;气候与植被覆盖变化对径流的显著影响是与冻土耦合作用的结果,但冻土环境与冰川变化对径流的贡献尚不能准确评价.高寒沼泽湿地和高寒草甸生态系统对于源区河川径流的形成与稳定起到关键作用,这两类生态系统的显著退化是驱动河川径流过程中变差增大、降水-径流系数减少以及洪水频率增加的主要原因.保护源区高寒草甸与独特的高寒湿地生态,对于维护源区水涵养功能和流域水安全意义重大.     

祁连山疏勒河上游基流变化及其影响因素分析

基流是河川径流的重要组成部分,也是干旱半干旱地区最重要的枯季水文特征之一. 基流在维持河川径流和维护河流湖泊生态等方面具有重要意义. 基于祁连山疏勒河上游出山口控制水文站昌马堡站1954-2009年的日径流资料,采用递归数字滤波法和平滑最小值法对日径流进行基流分割,对比分析基流和基流指数BFI的变化特征,并从气温和降水两方面探讨基流变化的主要影响因素. 结果表明：两种方法的计算结果有差异,但平滑最小值法更适用于研究区. 疏勒河上游多年平均基流量为6.07×10⁸m³,基流变化总体上呈上升趋势,进入21世纪以后基流量增加最为显著. 研究区多年平均基流指数为0.66,基流指数的年际变化相对比较稳定,但年内波动幅度较大. 在长时间尺度上,降水是基流变化的主要影响因素,降水量的增加在一定程度上影响了基流和基流指数的变化. 在全球变暖的背景下,气温升高导致冰雪融水的增加和冻土的退化,间接的影响了基流的变化.     

降水变化对天山东部地区河川径流量的影响与评估

通过对降水与天山东部地区河川径流量的相关分析，找出了降水影响径流量的最佳时段（水文率：当年9月－次年8月），在分析了降水对流量的响应特点及敏感性后，发现当降水偏多或偏少10％时，天山东部地区河川径流量增加或减少5．2％，且只有当降水量偏多（或偏少）10％以上时，河川径流量才有比较明显的变化。     

运用频率计算河川基流量方法研究

河川基流量是水文水利分析计算、水资源评价、洪水分析、地下水径流特性分析中的重要内容。国内外河川基流量分割方法很多,不同方法的分割结果也不尽相同。通过对甘肃黄河流域洮河水系4个水文站,长江流域白龙江水系2个水文站、内陆河流域黑河水系3个水文站共计9站的1980～2000年20a的实测资料运用滤波算法对基流进行切割,根据年径流量运用PⅢ型曲线查出频率,再根据频率与基流建立模型,得到河川基流量计算的简便实用方法,提高山丘区地下水资源量评价的效率,细化水资源评价结果,便于推广使用。     

寒冷地区融雪径流和融冻期降雨径流计算模型初探

寒冷地区融雪和融冻期降雨径流受到冻土的影响,具有与无冻地区雨洪不同的规律和特点。根据蓄满产流理论,考虑寒冷地区冻土的不透水作用、蓄水调节作用、蒸发的抑制作用,以及冻土融冻期水文特性,采用与无冻地区雨洪计算不同的方法,以冻土影响下土壤蓄水量的变化作为主要调节系统,分别确定相应的参数,采用不同模型计算融雪径流和融冻期降雨径流量。计算的精度和方案的合格率较常规方法提高20%以上,取得了比较满意的结果。     

关于水资源总量计算的探讨

一个地区的水资源量,相对来说无论是地表水资源还是地下水资源均处于相对动态平衡之中。天然状态下,水资源总量等于地表水径流量与地下水天然排泄量之和,再减去地下水枯月天然排泄量(即地下水恒转化为河川基流量的部分)。     

山丘区地下水资源评价的综合法

山丘区地下水资源评价的综合法梁学田（山东水利专科学校）山丘区地下水资源量的计算，通常是分别计算区域的各项排泄量，以总排泄量作为地下水资源量。各项排泄量包括：河川基流量、山前侧向流出量及河谷潜流量、地下水开采净消耗量、未计入河川径流的泉水出露量。对于有...     

泾河流域基流变化趋势分析

由于气候变化和人类活动的影响,泾河流域河川基流发生了显著变化,本文通过对泾河流域干支流的五个水文站从1961至2010年50年的基流量进行计算分析,结果认为:泾河流域基流量自1961年以来呈波动减少趋势。提出要加强植树造林,加快流域综合治理,维护河流生态平衡;同时也要加强水资源管理,建立有效的、科学的水资源管理体系。     

寒冷地区取水工程可能最小径流问题的分析研究

从核电站水文的需要出发，探讨了可能最小径流的含义和主要影响因素，提出了水库取水情况下的“月流量组合分析法”等计算可能最小年流量的计算方法和河道取水情况下“流量分割法”等计算可能最小流量的计算方法，分析了冰期最小流量与最低水位的不一致性和形成原因，说明了寒冷地区河道取水工程的设计低水位需在年内不同时期低水位分析计算基础上的结合水浸冰厚的影响，才能综合分析确定。     

山丘区河川基流BFI程序分割方法的运用与分析——以汾河流域河岔水文站为例

本文应用BFI程序对汾河流域河岔水文站的河川基流量进行计算机分割,通过与传统手工分割成果的对比分析,说明了该方法能够克服传统基流分割方法的人为性和任意性且具有自动处理大量数据的优势,其成果能够客观地反映流域基流变化趋势。     

关于冻土裂缝的探讨

我国北方寒冷地区,存在着多年冻土和季节性冻土。由于该地区的地理位置、地貌、水文地质以及气候条件等因素的影响,使其地表面层,因剧烈的冻融交替变化,而产生冻土裂缝,给工业、交通、水利等工程建设带来危害。为此,很有必要对冻土裂缝进行研究与探讨。 冻土裂缝的形成取决于粒度成分、土的含水量和物理力学性质,以及土中的温度梯度。粘土、亚粘土、泥炭土含水量大于最大分子容水量,并在冻结状态时具有整体性。粘性土中含水量较小时,形成干缩裂缝整体性破坏。粗粒砂土和粗碎屑土在冻结状态下,     

岩溶山区地表水资源的计算方法

通过分析滏阳河岩溶山区的产流特征,探讨了该区地表水资源的计算方法,提出了在进行水资源评价时,首先依据水文地质资料,划定岩溶山区地下集水区范围,在该范围内再划分各河的地表集水区;进而分别计算出地下集水区的河川基流量及区内各河流的地表径流量,两者相加,便得到岩溶山区的地表水资源量。     

寒冷地区热棒技术的研究与应用

由于热棒具有极强的单向导热性能, 被广泛用来冷却地基、强化冻土与大气间热交换, 解决基础冻胀、融沉等热力过程中工程问题. 从热棒在国内外冻土工程的综合应用、热棒传热影响因素以及热棒应用的工程设计参数, 评述和回顾了寒冷地区热棒技术的研究和应用, 并讨论了热棒技术综合应用的发展前景.工程实践表明, 热棒在寒冷地区具有广泛的工程应用前景, 不仅可以应用于寒区公路、铁路、 输油管线工程等大型线性工程, 而且也可应用于机场、房屋等工业与民用建筑, 同时还可以用于低温储藏库修建、机场跑道融雪等. 青藏铁路修建以来, 热棒在我国得到了最广泛的应用, 同时热棒与保温材料、块碎石护坡/护道等联合构成了新的综合结构措施.     

水文测验误差理论讲座 第二讲 流量测验误差理论与估算方法

一、流量测验误差的基本概念 (一)流量测验的性质河川流量是一种动态物理量,因此,对它的测量不同于对固态物理量的测量,这种测量有其特有的性质。首先,它的测量值,是通过对计算流量的公式所采用的各单项变量(水力因素)分别进行直接测量再进行计算而得;其次,由于河川流量的不重复性,对某一时刻的某一水流状态下的流量,只能作一次测量以测定其相应的各单项变量的值。 (二)研究流量测验误差的基本任务和意义     

寒区冻土水文模拟模型研究若干进展

我国70％以上的地区都存在着季节性冻土,它对农业经济、生态环境等都有着巨大的影响。由于冻土的特殊性,目前并不能从本质上揭示冻土水文机理,冻土条件下的土壤水分运移规律是冻土水文模拟的重要环节。本文介绍了冻土地区水文过程的特殊性,以及目前国内外对冻土水文的研究进展,并在此基础上对冻土区水文模型的发展趋势进行了分析。     

冻土通风路基温度场的三维非线性分析

应用有限元方法,对一通风路基的温度特性进行了三维数值分析.该路基在离天然地面1m铺有管径为0.4m的通风管,通风管之间的距离为2m,所在地区年平均气温为-3.5℃,年温较差24℃.数值分析表明,通风路基能使其下面的融化盘减小,最大融化深度减小,0℃等温上移.该现象说明通风路基有对冻土制冷的作用,能达到降低冻土路基温度,保证冻土路基稳定的目的.     

黑河上游基流计算与变化分析

河川基流是水资源的重要组成部分.近年来,由于气候变化和人类活动的影响,黑河的基流发生了显著的变化,呈增加趋势,基流的增加对黑河径流量的变化起了较大影响.计算基流量,研究流域主要产水区基流变化及影响因素,对合理进行流域水资源评价,研究黑河流域径流变化和科学、合理、有效地配置和利用地下水资源,协调经济社会发展与生态环境保护...     

耦合冻土方案的大气模式对祁连山区春季土壤状况的模拟

对黑河流域上游山区水源涵养林区2003年春季土壤温度、湿度变化进行分析,运用耦合冻土参数化和没有耦合冻土参数化的大气模式MM5对该区春季过程进行了模拟,并与观测值进行对比,对模拟的产流量做了初步分析.结果显示:考虑冻土参数化方案对土壤温度模拟的改进主要体现在表层土壤,对深层土壤温度的模拟没有大的改进;考虑冻土参数化方案改进了对100 cm深度以内的土壤含水量的模拟,很大程度上缩小了模拟值与观测值之间的绝对误差.总体来讲,考虑了冻土参数化的模拟结果在一定程度上改进了模式对黑河流域上游季节冻土区土壤温、湿状况的模拟,在一定程度上逼近祁连山区的春季土壤状况.考虑冻土参数化和没有考虑冻土参数化对产流量的模拟表明,冻土参数化对产流量模拟有很大影响,冻土形成的不透水层可以产生更多的地表径流.尽管考虑冻土参数化过程对模拟结果有一定程度的改进,但模拟结果与实测结果还是有一定差距的.因此,进行寒区冻土过程模拟时,还需要进一步对土壤信息、模式物理过程,大气背景场驱动数据以及局地因素进行详细而精确的考虑,以期进一步提高模式在寒区的模拟性能,特别是为高寒山区无观测地带陆气相互作用研究提供依据.     

致读者

《冰川冻土》杂志经过一段时间的筹备、试刊,正式出版和读者见面了。 冰川冻土是寒冷地区两类与人类生活相关的自然现象,由此产生了两种相互联系的科学,即冰川学和冻土学。冰川学是研究现代冰川、古代冰川、积雪和河、湖、海冰的分布、特征、形成、演变规律及其改造利用的科学;冻土学是研究多年冻土、季节冻土的分布、特征、土冻结-融化过程的性质、形成及改造利用的科学。地球上有20％以上的土地为冰川和多年冻土所覆盖,另有20％的海洋是浮冰的活动范围,而季节性的雪和冻土的分布领域就更加广泛了。