Revised runoff curve number for runoff prediction in the Loess Plateau of China

The soil conservation service (now Natural Resources Conservation Service) Curve Number (SCS-CN), one of the most commonly used methods for surface runoff prediction. The runoff calculated by this method was very sensitive to CN values. In this study, CN values were calculated by both arithmetic mean (CN_C) and least square fit method (CN_F) using observed rainfall-runoff data from 43 sites in the Loess Plateau region, which are considerably different from the CN₂ values obtained from the USDA-SCS handbook table (CN_T). The results showed that using CN_C instead of CN_T for each watershed produce little improvement, while replacing CN_T with CN_F improves the performance of the original SCS-CN method, but still performs poorly in most study sites. This is mainly due to the SCS-CN method using a constant CN value and discounting of the temporal variation in rainfall-runoff process. Therefore, three factors—soil moisture, rainfall depth and intensity—affecting the surface runoff variability are considered to reflect the variation of CN in each watershed, and a new CN value was developed. The reliability of the proposed method was tested with data from 38 watersheds, and then applied to the remaining five typical watersheds using the optimized parameters. The results indicated that the proposed method, which boosted the model efficiencies to 81.83% and 74.23% during calibration and validation cases, respectively, performed better than the original SCS-CN and the Shi and Wang (2020b) method, a modified SCS-CN method based on tabulated CN value. Thus, the proposed method incorporating the influence of the temporal variability of soil moisture, rainfall depth, and intensity factors suggests an accurate runoff prediction for general applications under different hydrological and climatic conditions on the Loess Plateau region.     

浅谈现代测绘技术装备在国土资源管理中的应用

进入新世纪以来,随着计算机技术、信息技术等新技术的发展,测绘技术装备也得到迅速发展,现代测绘技术装备在自动化、高效化方面的能力越来越突出,获取的数据类型也更加多样化。利用现代测绘技术装备服务于国土资源管理已经是大势所趋。本文结合现代测绘技术装备在国土资源管理中的应用范例,给出了相应建议,旨在提高现代测绘技术装备的应用能力,为国土资源管理提供全方位的服务。     

强台风海鸥登陆期间近地层风特性分析

利用位于海南文昌市的90 m测风塔观测的强台风海鸥多层测风数据,分析了台风海鸥登陆期间近地层风场时空特征、湍流强度、垂直风切变及阵风因子等风场特性,分析结果表明:台风海鸥登陆期间,近地层各高度风速呈现"M"型双峰特征,最大风速出现在台风后风圈;台风过境前后,风向旋转了180°;近地层风速随高度升高而增大,各高度风速垂直切变符合对数和指数规律;粗糙度长度、风廓线幂指数、湍流强度、阵风系数等风场特性与风速呈负相关关系,随着风速的增加而降低;从台风外围至台风眼,粗糙度长度随风速呈现"增大-减小-增大"特征;台风眼内部风速垂直切变剧烈,前后风圈的风速垂直切变较弱;强风区湍流强度较弱,弱风区湍流强度较强;台风风圈的湍流强度随高度增加而减小,台风眼内湍流强度随高度先减小再增加;台风影响各阶段阵风系数随高度升高而减小,各高度层阵风系数遵循指数定律;阵风系数随风速的增大而减小,当风速达到一定强度时,阵风系数随风速变化不明显。     

IEC的风机选型参数估算方法在中国的适用性研究

国际电工委员会编制的《风力发电机组设计要求》(IEC 61400-1)推荐了针对风电机组安全等级评估的极端风速和湍流强度特征值估算方法,因其简单便捷,在风电领域被广泛采用。利用全国风能资源专业观测网的193座测风塔观测数据,对IEC推荐的极端风速计算方法与我国规范推荐的基于极值I型概率分布方法进行比较,发现两种方法计算的193座塔70 m高度层50年一遇10 min平均最大风速,仅有7座测风塔较为一致,差异在±1%;IEC推荐方法的计算结果多数偏小,其中偏小10%以上的测风塔有121座,偏小30%以上的有44座测风塔,而偏大10%以上的只有9座测风塔;IEC方法计算的极值风速大幅度偏小的测风塔主要分布在台风影响的东南沿海地区,偏差较小的测风塔主要分布在西北和华北地形平缓区域,但同时偏大10%以上的测风塔也多分布在这一地区。以目前行业领域普遍采用的以15 m·s~(-1)风速的平均湍流强度作为风电机组选型指标,与严格按照规范,以15 m·s~(-1)风速段所有样本湍流强度的90%分位数处的值作为指标进行风电机组等级确定作对比,发现193座塔中有46座塔的选型是不安全的,甚至相差两个等级。     

1951—2015年乌鲁木齐市升温过程频数及强度气候特征

利用乌鲁木齐市气象站1951年1月1日至2015年12月31日的逐日气温资料,以日最高气温及其升温幅度为指标,整理出乌鲁木齐市近65年升温过程数据库,将升温过程分为Ⅰ级(弱)、Ⅱ级(中等强度)、Ⅲ级(较强)、Ⅳ级(强)以及Ⅴ级(极强)5个等级,分析了乌鲁木齐市各级升温过程发生频数、持续日数、过程不同时段升温幅度、过程最高气温、过程最高气温距平偏高幅度等要素气候特征。结果如下：(1)1951—2015年,乌鲁木齐市出现升温过程5677次,平均每年87.3次,其中Ⅰ级(弱)升温过程占67.8 %。升温过程发生频数的季节分布较均匀,但在春季相对较多。近65年来,年平均升温过程发生频数在7个年代际中差异不大,没有明显的线性变化趋势。(2)1951—2015年,乌鲁木齐市5677次升温过程的平均持续日数为2.14?d,其中持续1 d的过程占43.0 %。随升温过程等级由Ⅰ级到Ⅴ级提高,过程持续日数最高出现频率也从1?d过渡到3?d。升温过程持续日数在春季4、5月份最长。(3)1951—2015年,乌鲁木齐市过程升温幅度平均为5.76℃,在春季最大、秋季最小。Ⅳ级(强)以及Ⅴ级(极强)的过程升温幅度最大的月份分别是5月和3月。65年来,乌鲁木齐市升温过程的最大24h、48h和72h升温幅度平均值分别为3.72℃、6.12℃和8.23℃,最大24 h升温幅度在冬季最大、夏季最小,最大48 h和72 h升温幅度都是在春季最大、秋季最小。(4)1951—2015年,乌鲁木齐市升温过程的最高气温平均值为14.52℃,在夏季7、8月最高,在冬季各月最低,带有显著的季节背景特征。过程最大日气温距平的平均值为2.93℃。Ⅳ级(强)和Ⅴ级(极强)升温过程的日气温距平偏高幅度最大月份分别出现在1月(11.73℃)和12月(19.10℃)。     

Comparative Analysis of International Energy Consumption Characteristics and China's Countermeasures

With the rise of low carbon economy and the deterioration of the international energy situation, most countries in the world pay more attention to energy issues. In this paper, based on a comparison with several countries of large energy consumption, we used long sequence statistics to analyze the energy consumption characteristics from the world and the history, including energy consumption, energy consumption structure and energy efficiency, and then summed up the characteristics of energy consumption in developed countries, analyzed China's energy consumption process and the current stage, and found out the main problems of energy consumption in China. At last, countermeasures for the healthy development of China's energy were proposed, including actively promoting scientific and technological progress, upgrading energy structure, developing low carbon economy, rationalizing energy prices, improving the proportion of clean energy consumption and emphasizing synergistic effect on environment protection.     

大连蜈蚣藻孢子发育及生活史的研究

在实验室条件下,对大连蜈蚣藻(Grateloupia dalianensis H.W.Wang et D.Zhao)的孢子早期发育、盘状体的形成和直立枝生长进行了详细研究,对其生活史进行了详细观察,并进行了温度和光照强度对孢子发育影响的研究。结果表明:(1)孢子发育类型为间接盘状体型;(2)生活史由雌、雄配子体、四分孢子体和果孢子体三相世代组成,配子体与孢子体形态相同,属于同型世代交替,与属模蜈蚣藻(G.filicina)一致;(3)温度对盘状体和直立枝生长均有影响,最适温度均为16℃;(4)光照强度对盘状体和直立枝生长均有影响,最适光照强度分别为7 500 lx和10 000 lx。     

中国人口城镇化质量评价及省际差异分析

新型城镇化是中国的重要国策,对人的城镇(市)化的科学评价是正确认识城镇化和制定相关政策的重要基础.目前城--乡二元分析框架下的以城镇化率和城镇(或区域)城镇化质量为主的评价方法,难以反映城镇化过程中社会结构的变化,同时乡村人口的城镇化发展也被忽略.本文提出人口城镇化质量的概念,建立了衡量人口城镇化质量的指标体系.对1995,2000,2005,2010和2012年全国及各省市的城镇人口,乡村人口及总人口的城镇化质量进行了分析.研究发现:① 尽管城镇人口的城镇化速度显著快于乡村人口,但城镇化并非城镇人口独有的社会过程.② 城乡两类人口的城镇化质量在省域尺度上正逐步形成差异明显的空间格局.③ 北京,上海,浙江等少数省市乡村人口的城镇化质量已经超越部分内地省市城镇人口的城镇化质量.建议更新对城镇化的认识和评价标准,探索在城镇化发达的地区调整城--乡二元体制的新途径,促进中国城镇化的健康发展.     

不同刚度植物杆群对规则波传播及紊动特性影响研究

以不同刚度硅胶圆杆群为概化植物模型,测定其抗弯弹性模量,通过波浪水槽实验,研究规则波在不同刚度植物杆群内的流速分布、紊动特征及不同刚度杆群的消浪效果。实验结果表明,当波浪通过柔性杆群时,受其摆动的影响,流速周期变化从单峰型逐渐转变成双峰型,杆群刚度越小形成的二次波峰越明显;不同刚度杆群内水体紊动强度变化显示,杆群刚度越大,造成杆群内水体的紊动强度越大;随着杆群抗弯弹性模量的增大,其消浪系数也增大,消浪系数的增长与材料的抗弯弹性模量值非线性关系,而是在某一弹性模量范围内,对消浪系数的影响较为敏感。