改进SWAT模型水库模块及其在水库控制流域径流模拟中的应用

为在径流模拟中充分考虑水库的综合调蓄作用,改善了SWAT（The Soil and Water Assessment Tool）模型的水库算法,在水库模块中增加基于水库供水发电调度规则的水库出流模拟算法,以提高径流模拟精度。选择东江流域作为典型流域,分别应用改进前后的SWAT模型进行径流模拟,并分析模型改进的效果,结果表明：修改后的SWAT模型解决了水库模拟出流量在非汛期过低、汛期过大的问题,能更有效地模拟枯季径流和洪峰流量,明显提高了月径流及日径流的模拟精度,其中,月径流模拟中率定期内R2提高了0.06~0.22,NS提高了0.06~0.52,验证期内R2提高了0.1~0.19,NS提高了0.12~1.22;日径流模拟中率定期内R2提高了0.04~0.16,NS提高了0.04~0.46,验证期内R2提高了0.11~0.15,NS提高了0.15~1.21。     

太湖平原区河网结构变化对调蓄能力的影响

城镇化快速发展导致河网水系萎缩,连通性受阻,河网调蓄能力降低,加大了区域洪灾风险和洪涝损失.基于1960s,1980s,2010s的1:5万地形图水系及三个控制站的水位数据,选取河网密度(R_d),水面率(W_P),盒维数(D),水位Hurst指数(H),分析了近50年来太湖流域武澄锡虞地区的水系演变与河网调蓄能力变化;并借助代表性单元流域概念,以水位Hurst指数来表征河网调蓄能力,从河网调蓄的物理机理出发,探讨了河网调蓄与河网结构参数的关系.结果表明:① 受快速城镇化影响,1960s-2010s武澄锡虞地区河网密度,水面率及盒维数分别下降了18.87%,24.59%,7.60%,且1980s至2010s各水系指标的衰减率均高于1960s-1980s;② 1960-2010年,研究区年均及汛期的水位Hurst指数呈下降趋势,其所反映的河网调蓄能力与该地区河网水系各指标变化同步,这表明城镇化引起的河流水系衰减导致河网调蓄能力发生明显下降,非汛期水位Hurst指数先增加后降低,表现出一定的不确定性;③ 基于REW概念与水位Hurst指数值,初步构建了河网结构参数与调蓄能力的关系式,并对关系式进行了验证,基本可行,可在一定程度上揭示城镇化下水系变化对河网调蓄能力的影响,从而为评价平原水网区河网调蓄能力提供了一种相对简便的方法.     

青海地下水勘查取得重大突破

日前,经过青海省环境地质勘查局历时两年的精心勘查,青海格尔木、德令哈山前冲洪积平原地下水勘查取得重大突破,发现并已基本查明在格尔木市、德令哈市山前冲洪积平原埋藏着我国干旱—半干旱内陆盆地罕见的调蓄能力极强的巨型地下水库,经整装勘查可提交一批大型—特大型供水水源地。     

环渤海山东地区地下水库建设条件分析

环渤海山东地区是我国北方缺水地区之一 ,主要原因是水资源在时间上的不均匀分布 ,年内、年际降水量差别大。实践表明 ,修建地下水库工程 ,对区内水资源进行多年调蓄利用 ,是缓解该区水资源供需矛盾的重要措施。研究区水文地质条件差异较大 ,一方面胶东低山丘陵滨海河谷区、鲁中南山前冲洪积扇区及黄泛平原古河道带含水层厚度较大、颗粒较粗、调蓄能力较强 ;另一方面鲁中南山前冲洪积平原区和胶东半岛滨海平原部分地段地下水位多年持续下降 ,腾出了巨大的地下库容 ;这些都为修建地下水库提供了条件。本文中将该区地下水库划分为山间河谷型、滨海平原型、冲洪积扇型和冲积平原古河道型 4类 ,并根据地下水库库址选取的 6个基本条件选出了 2 6处地下水库库址 ,这些地下水库的总库容达 6 5 .17× 10 8m3 ,最大调节库容总和为 2 8.39×10 8m3 ,建库后库区地下水可采资源量增长 73% ,可取得明显的水资源效益。同时修建地下水库可以改善库区附近水环境质量 ,遏制海 (咸 )水入侵、土壤次生盐渍化等环境地质问题     

红壤丘陵区地表水资源动态与合理调蓄利用研究

以红壤丘陵景观中相对独立且整体性强的集水区为基本单元,重点研究了集水区内降水、蒸散、水量蓄存等地表水资源的年变化。结果表明,降水资源在集水区内的陆面拦截蒸散、塘堰蓄存、排出集水区三者中的分布比例约为7:2:1,在水土保持型坡地的植被拦截、土壤渗流、地表径流三者中的分布比例约为3:5:2;每公顷1m土体中的土壤贮水量,在丰水季节,水土保持型坡地要比非水保坡地高出864.0～1067.0m3,少水季节则高出647.0～855.0m3。研究结果还表明,以集水区为单元的农业灌溉用水量,一般为年降水量的12%左右,蓄存此水量的塘堰面积应占集水区土地总面积的11%左右,对于塘堰面积已占土地总面积10%左右的红壤丘陵区而言,抗御季节性干旱依靠扩大塘堰蓄水已不现实,其主要途径应是充分发挥水库工程和"土壤水库"的巨大抗旱潜力。     

洮儿河扇形地修建地下水库可行性研究

利用大量实际资料,采用GMS软件建立了白城市洮儿河扇形地立体地质模型,系统研究了区域水文地质条件,应用Surfer软件,采用含水层体积法和水层厚度法计算了地下水库的储存空间,采用动态资料推求、野外试验和室内实验等多种方法确定了主要水文地质参数,重点分析计算了洮儿河扇形地作为地下水库的储水空间、补给水源和调蓄能力,讨论了在该区修建地下水库的可行性及其效果,提出扇形地地下水库设计与建设的有关建议。     

洞庭湖调蓄作用分析

洞庭湖作为长江中游的一个吞吐式大型湖泊，调蓄荆江洪水并调节湖南省湘江、资水、沅江、澧水四水水沙泄入长江。洞庭湖的调蓄相当于大型水库调节，然而又与水库调蓄有所区别。该文从分流分沙比、调蓄量以及削峰系数等几个方面来分析洞庭湖调蓄作用。并提出了洞庭湖区以适度退田还湖，蓄洪区采用退人不退耕的单退还湖方式，增加其调蓄能力，缓解自身防洪压力的有效措施。     

1950s以来洞庭湖调蓄特征及变化

针对洞庭湖区淤积、围垦和江湖关系变化对湖泊调蓄功能的影响,根据洞庭湖调蓄属于典型复合洪水波的实际情况,提出利用离散小波分解和计算入、出湖径流过程方差的方法揭示1950s以来洞庭湖调蓄特征及其实际调蓄作用的多年变化.结果发现:洞庭湖削减的洪峰主要是32 d以下的中短尺度洪水波,其全年整体削峰系数在0.13~0.56之间;从入、出湖径流方差多年变化体现的调蓄效果看,洞庭湖区近几十年淤积围垦虽然极大地改变了湖区面积和容积,但并未使湖泊调蓄作用发生大的变化.结合洞庭湖削峰系数与城陵矶-螺山段水位落差的对应关系,认为在整个江湖系统关系中洞庭湖的调蓄能力是被动的,其变化主要取决于城陵矶以下河段过水能力对洞庭湖泄流的制约.从整个江湖关系下的洞庭湖调蓄变化特征看,1990s以来湖区"小水大灾"的原因之一是入湖径流过程的短尺度方差和削峰系数较大,本质上是由荆江裁弯和三峡运行导致的江湖关系变化引起的长江螺山段出流使出湖径流方差减小造成的.     

我国南方表层岩溶带及其对岩溶水的调蓄功能

表层岩溶带是地表强烈岩溶化过程的产物,为表层碳酸盐岩各种岩溶个体形态和微形态组合构成的不规则带状的岩溶带,在我国南方岩溶区广泛分布。表层岩溶带对岩溶水的调蓄表现在两个方面: 一是增加入渗补给量;二是延缓降雨后雨水在岩溶水系统停留的时间,并形成了表层岩溶泉。表层岩溶带对岩溶水的调蓄功能大小主要与表层岩溶带的结构、岩层产状、地表覆盖情况和降雨性质有关。石漠化环境与森林环境的表层岩溶带对岩溶水的调蓄功能差异很大。石漠化地区,表层岩溶带泉的出流时间短,动态非常不稳定;表层岩溶带对岩溶管道泉调蓄能力弱,泉水动态与降雨动态一致。森林环境表层岩溶泉则多为常流泉,水文动态比较稳定。表层岩溶带形成的表层岩溶泉为开采深部岩溶水困难的峰丛山区的居民饮水提供了重要的水源,但只有恢复了岩溶石山区森林生态,才能实现表层岩溶泉应有的供水功能。