农业最佳管理措施在全分布式水文模型中的表达——以罗玉沟流域为例(英文)

农业最佳管理措施(BMPs)是为了减少由农业活动引起的非点源污染,防止污染物进入受纳水体的一系列措施。分布式水文模型是流域非点源污染模拟和BMPs评估的重要工具。利用分布式水文模型评估BMPs在水土保持、拦沙减污的有效性,首先要在模型中对BMPs进行刻画和表达。但是,在全分布式水文模型中,如何进行BMPs表达的研究比较缺乏。本文以黄土高原丘陵沟壑区典型小流域罗玉沟流域为例,基于一个全分布式模型,SEIM(Spatially Explicit Integrated Modeling)模型,逐步介绍如何在该模型中进行BMPs的表达,以及评估它们的水文响应。罗玉沟流域面积约为73 km2,流域内侵蚀严重,其中暴雨侵蚀占年平均输沙量的60%以上。本研究选择了3种BMPs,分别是退耕还林、梯田和免耕耕作,并在模型中对这些管理措施进行表达。措施表达的方法是通过修改该措施所在地块的主要物理参数,以此来描述其对流域水文过程的影响。通过在一个暴雨事件的情景模拟,结果表明梯田的减沙效益较高,最大到达97.3%,免耕措施的平均减沙率最小,约为9.5%,退耕还林的平均减沙率介于这两者之间,为75.6%。     

流域最佳管理措施情景优化算法的并行化

流域最佳管理措施(beneficial management practices, BMPs)情景优化问题是一个典型的复杂地理计算问题,目前所常用的BMPs情景优化算法需要结合流域模型进行大量的迭代运算,因而花费大量计算时间,难以满足实际应用的要求。本文针对目前代表性的BMPs情景优化算法——ε支配多目标遗传算法(ε-NSGA-Ⅱ),采用主从式并行策略,利用MPI并行编程库实现了该优化算法的并行化。在江西省赣江上游的梅川江流域(面积为6366 km²)进行BMPs情景优化的应用案例表明,并行化的优化算法当运行于集群机时,加速比随着核数(8~512核)的增加而递增,当核数为512时,加速比达到最大值(310);并行效率随着核数的增加逐渐下降,最高值0.91,最低值0.61,取得了明显的加速效果。     

某水电站进水口环境边坡勘察及治理建议

通过对工程边坡以上自然边坡坡面危险源的调查分析评价,得出环境边坡对工程边坡的影响,提出影响工程边坡的环境边坡的危险源区域及其处理建议。     

EGM2008地球重力场模型在GPS高程转换中的应用研究

讨论使用WGS-84大地坐标和EGM2008 模型分别进行无水准高程转换、单点高程转换和两点高程转换的方法。通过平原、丘陵和高山地3个工程实例数据来分析EGM2008地球重力场模型高程转换的精度。试验结果表明?在采用单点纠正消除系统误差的情况下,在平原地区转换成果精度可达到5 cm以内,丘陵地区精度可达18 cm以内,高山地区通过EGM2008 模型进行两点高程拟合,也能够获得较高的精度。     

流域最佳管理措施空间配置优化研究进展

最佳管理措施(BMPs)是保护流域水环境免受农业生产活动导致的污染的一系列措施。在进行流域尺度BMPs空间配置时,一方面要考虑BMPs的生态环境效益,另一方面要考虑农业经济效益,因此流域管理决策者需要对这些措施进行空间配置优化。最佳管理措施空间配置优化(简称BMPs空间优化)是基于专家经验或者利用优化算法而得出的方案,并通过流域模型和经济模型评价其环境和经济效益,最后选择效益最优的方案,这也是当前农业非点源污染和水环境保护研究的前沿和热点。本文在介绍BMPs及其评价模型的基础上,对当前BMPs空间优化研究中的两种方法进行了剖析,对当前国内外BMPs空间优化研究现状进行了回顾和总结,最后,指出了BMPs空间优化研究中现存的问题,指出了今后BMPs空间优化研究的方向。