湿周法估算河道内最小生态需水量——以滦河水系为例

湿周法是以湿周作为衡量栖息地质量的指标来估算河道内流量的最小值。通过建立河道断面湿周与流量的关系曲线,依据该曲线确定变化点的位置,估算最小需水量的推荐值。根据国外对湿周法的研究应用,分别采用对数函数和幂函数关系对湿周—流量关系进行拟合。从理论上分析了湿周法采用斜率为1法和曲率最大法确定变化点的不同,得到不论采用对数函数还是幂函数关系拟合流量—湿周关系,斜率为1法的估算结果都要大于曲率最大法的估算结果。把湿周法应用到滦河流域两个水文站,以曲率最大法确定变化点,估算了两个站点的最小生态需水量。结果表明：①对数函数拟合流量－湿周关系得到的最小生态需水量都要大于幂函数拟合流量－湿周关系的结果;②湿周法估算的生态需水量都能满足河道内最小生态需水的要求,且较小河流对生态需水量的要求相对较大河流更高。     

地下水/地表水界面的物质传输

本文将地下水/地表水界面抽象为从厚度为0(简单界面)逐渐向最大蓄水水容量(复杂界面)过渡的变厚度界面层。根据多孔介质流体动力学理论,建立了地下水/地表水界面的物质传输方程。通过输入一输出与参数灵敏性对比分析,显示出界面传输问题的强非线性。最后对该研究在与GCMs耦合方面的应用进行了探讨。     

澜沧江和怒江流域的气候变化及其对径流的影响

采用VIP（Vegetation Interface Processes）模型和HIMS（Hydro-Informatic Modeling System）模型,模拟分析了1957-2012年澜沧江和怒江流域（简称两江流域）水资源量的演变。根据CMIP5 RCP2.6,RCP4.5和RCP8.5情景预测,模拟了2030年代和2050年代流域水资源的变化。研究发现,过去50年间,两江流域的气温都呈升高趋势,但海拔较高的上游地区升幅大于下游。年总降水量的变化趋势不明显,但春季降水增加趋势明显。两江流域年总水资源量为650亿～ 850亿m3,水资源总量长期变化趋势不明显,其中澜沧江的波动性（1.884,最大与最小之比）大于怒江。空间上水资源量呈现北低－南高的格局。在未来,两江流域气温仍呈增加趋势,降水呈增加趋势,径流呈增加趋势,空间变异性趋小,但较强的季节性变化对水资源安全仍具有较大的挑战性。     

南水北调西线一期工程调水区径流量与影响因子关系分析——以达曲为例

以达曲为例,利用朱倭站1961~1996年的水文资料及东谷站的降水量资料,分析南水北调西线一期工程调水区径流量与影响因子的关系,结果表明:年平均气温呈上升趋势,其线性变率为0.24℃/10 a,36年共上升了0.864℃,以20世纪80年代以后上升趋势更为显著;年蒸发量呈增加趋势,其线性变率为+2.78 mm/10 a;年平均降水量及春、冬及非汛期降水逐年增加,其中年平均降水气候倾向率达+5.2 mm/10 a;调水区达曲的年平均径流及春、秋、汛期、非汛期流量呈逐年增加趋势,其中以春季和非汛期尤为明显。虽然气温升高、蒸发量增大,但这不是影响径流的直接因素,其增量还不足以抵消降水对径流的增加,降水是影响调水区径流量多少的主要气候因子。     

无测站流域水文预测(PUB)的研究方法

根据国内外研究成果,结合自身的科研体会,借用"巧妇面临无米之炊"时可能用到的"借、替和种米"的应对逻辑,将无测站流域水文预测(Predictions in Ungauged Basins,PUB)的研究方法归纳为移植法、替代法和生成法.将移植法归类为两种,一是当研究地区没有测站资料(简称无资料)而周边某个地区有测站资料(简称有资料)时,如果有资料区的自然地理环境与研究地区相似,直接移用该有资料地区的资料到无资料区,即直接移植法;二是倘若周边不只一个区域有资料,那么就借用所有这些点的信息,采用插值法得到无资料区的资料,即间接移植法.定义替代法为如果本研究区域或者相似区域没有资料,但有可能"求出"资料的辅助信息,则挖掘这些信息的方法.将替代法分为两类,一是根据本研究区域其他信息,通过模型模拟、同化、融合、从本学科和多学科领域挖掘信息等技术,得到本研究区所需资料.二是根据其它研究区域其他信息得到本研究区所需资料,包括就地外延和对比流域法.定义生成法为通过获取第一手资料开展水文预测的方法,包括野外实验和室内实验.通过梳理PUB的这些研究途径,探索了PUB方法发展的可能突破口,旨为推动PUB的研究提供思路.