“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。     

Sobol′方法分析TOPMODEL水文模型参数敏感性

为深入理解TOPMODEL水文模型产汇流机理和分析模型参数选择对洪水模拟影响,使用全局敏感性分析Sobol′方法对TOPMODEL模型单个参数和参数组合对洪水模拟指标影响进行了定量分析。结果表明:模型各个参数单独作用对纳什效率系数、径流总量相对误差和洪峰相对误差影响较小;土壤饱和传导度、坡面汇流速度和土壤下渗率指数衰减速率单独作用对峰现时差影响显著;土壤下渗率指数衰减速率和下渗滞时组合对纳什效率系数、径流总量相对误差、洪峰相对误差影响最大;土壤下渗率指数衰减速率和土壤饱和传导度组合对峰现时差影响显著。     

浅化波浪层流边界层流速分布特性的数值分析

建立了同时考虑波致雷诺应力和时均水平压强梯度影响的二阶波浪边界层数学模型,模型计算得到的浅化波浪层流边界层内瞬时流速剖面、振荡速度幅值和时均流速剖面均与水槽实验数据吻合较好,在此基础上探讨了浅化波浪边界层流速分布特性及其影响机制。随着波浪的浅化变形,边界层内时均流速剖面"底部向岸、上部离岸"的变化特征越来越明显。这是二阶对流项引起的波致雷诺应力和离岸回流引起的时均水平压强梯度共同作用的结果,在床面附近由波致雷诺应力占主导作用并趋于引起向岸流动,在上部区域由时均水平压强梯度占主导作用并趋于引起离岸流动。     

国产资源三号测绘卫星DSM数据质量评价--以高海拔山区为例

为了评价国产资源三号测绘卫星DSM数据精度,在顾及地貌类型的情况下,以涵盖平原、台地、丘陵等地貌的高海拔山区为研究案例,并以1∶1万实测地形图DEM为假定真值,以90m分辨率SRTM DEM为评价参照,从高程精度和地形描述精度两个方面,对15m分辨率ZY-3DSM进行精度评价分析。研究结果表明:ZY-3DSM高程精度优于SRTM DEM,前者高程中误差仅为后者的1/6;就地形描述精度来讲,ZY-3DSM与SRTM DEM相比,其地形描述精度更接近理论值,前者RMS Et实际值仅为理论值0.99倍,而后者的实际值却是理论值5.13倍。由此看来,ZY-3DSM数据精度整体上高于SRTM DEM。     

新疆含铬超基性岩成矿因素初步探讨

在毛主席无产阶级革命路线指引下,新疆铬矿资源的普查和勘探工作取得了一定成绩,并积累了大量的地质资料。我们遵照伟大领袖毛主席关于“要认真总结经验”的教导,对以往的资料进行了初步总结,提出一些粗浅看法,供讨论参考。     

新疆含铬超基性岩地质特征及控矿因素的讨论

新疆地域辽阔,矿产丰富。解放后,在党和毛主席的英明领导下,新疆地质工作发展很快,为我国社会主义建设提供了一定数量的矿产资源。通过对与超基性岩有关铬、镍、钴、铂等矿产的普查和勘探工作,使我们认识到:新疆超基性岩分布广泛,岩体类型较为齐全、铬铁矿化普遍,是我国寻找铬铁矿有利地区之一。一、新疆的超基性岩带概况新疆的超基性岩体,按其出露位置及其展布方向与地质构造关系,大致可划分为17个     

中国天竺鲷属鱼类的矢耳石形态特征

利用采自我国近海的105尾标本,分析了细条天竺鲷、宽条天竺鲷、黑鳃天竺鲷、黑边天竺鲷、垂带天竺鲷、四线天竺鲷、半线天竺鲷、斑鳍天竺鲷等8种天竺鲷属鱼类的矢耳石形态特征。8种鱼类矢耳石前部均较尖,后部略圆钝,背部呈折线状,腹部呈圆弧形,背部中央有缺刻,听沟宽阔;8种鱼耳石长宽比的比值为1.35～1.63,矩形趋近率为0.67～0.77,充实度为14.77～24.99。以上述三种形态学参数为基础进行聚类分析,可将8种鱼类分为3组:细条天竺鲷、宽条天竺鲷、黑边天竺鲷、黑鳃天竺鲷为一组;垂带天竺鲷、四线天竺鲷、半线天竺鲷为一组;斑鳍天竺鲷为一组。耳石听沟边缘走向、宽度以及耳石外部边缘光滑度等轮廓特征在8种天竺鲷属鱼类间呈显著的种间差异。以这些形态特征为基础,编制了8种天竺鲷属鱼类的检索表,检索表表现的种间分类关系特征与聚类分析结果基本一致。     

利用潮汐动力减轻深圳河污染的水力条件计算分析

建立了深圳河非恒定流数学模型，模型中考虑了过闸水头突变的计算方法，采用拉格朗日法研究深圳河上游的罗芳污水处理厂和滨河污水处理厂所排出污水沿深圳河的运动过程，计算分析了利用潮汐动力减轻深圳河污染的水力条件。结果表明，深圳河口建闸3种不同调控方案下污水运移至深圳河口的总时间有所增加，这对于减轻深圳河的污染情况不利；从大鹏湾抽调清水以增加上游来水量则会大大缩短污水运移至深圳河口的时间，从而减轻深圳河的污染状况。     

双种群约束QPSO-BP的声速剖面反演方法

海水中声速剖面反演可以及时获取海洋环境信息,对于改善和提高水声设备的工作性能以及海洋的研究和开发都具有重要意义.针对声速剖面反演过程中,神经网络存在容易过早收敛的不足,该文提出 了基于双种群约束QPSO-BP的声速剖面反演方法.利用Argo获取的温度和盐度数据,以2004-2017年经验正交函数所得到的特征向量和历史声速剖面作为训练样本,以BP神经网络反演声速剖面的模型作为基础,并在QPOS-BP算法基础上引入了双种群约束策略,通过与2018年6月和12月的实测声速剖面数据进行比较,双种群约束QPSO-BP声速预测模型在精度上比BP神经网络和QPSO-BP网络模型分别平均提高了 35％和25％.结果表明,双种群约束QPSO-BP能有效提高声速剖面反演精度.     

裂隙网络生成的随机模拟研究

网络裂隙介质的刻画是水文地质研究领域最具挑战性的难题之一。介绍布尔模拟和多点地质统计两种生成裂隙网络的随机模拟方法基础上,分别利用布尔模拟和多点地质统计方法对某一典型裂隙介质网络进行随机模拟,并通过与真实裂隙场的迹长、走向等几何参数的对比评价其模拟精度。结果表明,两种随机方法都能实现对裂隙结构特征的近似刻画,其模拟误差均在10%以内。相对来说,布尔模拟对裂隙迹长的模拟精度更高,多点地质统计模拟对裂隙走向的模拟效果更好。同时,布尔模拟较多点地质统计模拟对裂隙的已知数据要求更高。裂隙网络的随机模拟为准确刻画裂隙介质中的地下水流运动及污染物运移提供了现实可能性。