SWAT模型及SUFI-2算法在秃尾河上游流域径流模拟中的应用

通过构建处于干旱和半干旱地区的秃尾河流域(上游)的水文、气象、土地利用土壤等数据库,利用基于分布式的SWAT模型对该流域的水文过程和产流机制进行模拟,并通过改进的SUFI-2算法对模型参数进行不确定分析、率定和验证,探讨SWAT模型在于旱和半干旱流域的适应性.采用1977-1983年的月径流实测数据进行模型率定,用1984-1989年的月径流数据进行模型验证.验证结果表明:该研究流域年径流相关系数(R2)和模型效应系数(Ens)均小于0.6(通常认为当模拟结果期望值大于0.6时,模型能比较准确地描述了研究流域的水文过程);月径流相关系数和模型效应系数超过或者接近0.6的水平;汛期(5-10月)模型径流相关系数和效应系数最高(超过或接近0.8).研究表明通过改进的SWAT-SUFI模型能较好地模拟研究流域的汛期径流,而对全年径流和枯水期的径流模拟不够理想.     

基于SWAT的内蒙古西柳沟孔兑径流模拟研究

使用SWAT模型对内蒙古十大孔兑之一的西柳沟流域进行了径流模拟,并使用SWAT-CUP结合SUFI-2算法进行了参数敏感性分析、参数率定、模型验证.研究结果表明:率定期和验证期线性拟合系数R2,Nash-Sutcliffe效率系数分别均超过了0.6和0.5,说明SWAT模型在西柳沟流域具有一定的适用性.比较模拟径流和实测径流的水文过程线,发现模拟径流在夏汛时期模拟效果较好,春汛及其他降雨较少的月份模拟效果较差,原因可能是西柳沟流域处于干旱半干旱地区,降雨时空分布不均且其流量较小,除汛期外,其它月份流量都小于1m3/s.为更好地模拟该流域的径流,SWAT模型仍有待改进.     

基于SWAT模型的内蒙古闪电河流域径流模拟研究

以内蒙古闪电河流域为研究对象,采用分布式水文模型SWAT对闪电河流域水文过程进行模拟,模型采用1962～1975年月径流资料进行参数率定,将1986-2001年作为模型的检验期对模型的适用性进行评估。结果表明:实测与模拟的逐月流量总体较为接近,率定期和验证期的Nash-Sutcliffe效率系数均大于0.60,实测与模拟的月流量之间的相关系数在0.65以上,率定期的多年平均相对误差小于5%。由于人类活动的影响,验证期的模拟误差相对较大,超过12%。总体来看,SWAT模型参数经多次率定之后,能够较好地模拟干旱半干旱地区的径流过程,在同类地区具有一定的适用性。模拟过程中,对于降水量突然增大的月份,SWAT模型对月径流量的模拟结果往往超过实测值一倍,直接导致整个模拟过程的误差偏大。然而,模拟值与降水量在年内分配上却表现出很好的相关性,降水偏大的月份径流量敏感性大。同时,SWAT模型模拟径流结果受参数影响很大,调整融雪参数值,模拟精度在原有基础上相对提高。     

黑河径流对LUCC和气候变化的敏感性分析北大核心CSCD

为了定量评估径流对土地利用变化（LUCC）和气候变化的敏感性及其时空变异,基于土地利用、土壤、数字高程（DEM）、气象和实测径流数据,借助SWAT模型,并结合统计方法定量评估了黑河径流对LUCC和气候变化的敏感性。结果表明：1980—2009年流域径流对LUCC的敏感性值为0.020 mm·km^-2。径流对LUCC的敏感性从大到小分别是上游（0.108 mm·km^-2）、中游（0.004 mm·km^-2）和下游（0.001 mm·km^-2）。1 mm降雨变化在上游、中游和下游引起的产水量变化分别是0.49-0.288 mm、0.006-0.038 mm和0-0.002 mm。1℃气温变化在上游、中游和下游引起的产水量变化分别是13.413-78.902 mm、1.105-6.500 mm和0.461-2.710 mm。径流对气温的敏感程度要远远高于对降水的敏感度。在时间趋势上,径流对LUCC的敏感性表现出下降趋势;上游表现出减少趋势,而下游表现出增加趋势。流域径流对气温的敏感性表现为上升趋势。     

河西走廊三大内陆河流域出山径流变化特征及其影响因素分析

以1961-2010年河西走廊三大内陆河流域出山年径流资料为基础,综合运用趋势分析、MannKendall突变检测、Morlet小波分析、R/S分析、降水-径流深度双累积曲线等多种数理分析方法,研究了河西走廊三大内陆河流域出山年径流的变化特征、影响因素及未来可能的变化趋势。结果表明:(1)1961-2010年,石羊河流域出山年径流呈微弱减少趋势,黑河流域和疏勒河流域出山年径流呈显著增加趋势,50年来黑河流域和疏勒河流域出山年径流存在显著突变特征;(2)1961-2010年,石羊河流域和黑河流域出山年径流经历了"枯-丰-枯-丰"4次交替,疏勒河流域出山年径流经历了"枯-丰"2次交替;(3)1961-2010年,石羊河流域、黑河流域、疏勒河流域出山年径流变化的主周期分别为5年、22年和15年,但不具有统计显著性;(4)河西走廊三大内陆河流域出山年径流变化受祁连山区降水影响较大,山区人类活动对年径流变化影响较小;(5)未来石羊河流域出山年径流可能呈减少趋势,黑河流域和疏勒河流域出山年径流可能呈增加趋势。     

基于GRID的流域动态水平衡模型研究

水量平衡研究是水资源评价、规划与管理的基础。以往的水平衡模型大多是基于流域、子流域,为了以网格为单元动态模拟水平衡过程,在本文中利用GIS工具建立了基于GRID的泾河流域动态水量平衡模型,该模型空间尺度为1km×1km网格,时间尺度为月。模型的率定是利用泾河流域马莲河把口水文站的1995至1997年逐月实测径流数据,由此获取了模型的主要参数。模型率定结果表明模拟径流曲线与实测径流曲线的变化趋势基本吻合,模拟值和监测值的中值绝对误差为6.72m3/s,相关系数为0.932。最后,将所建模型用于泾河流域逐月逐网格的降水、蒸发、土壤蓄水与地下蓄水,以及形成的径流总量的动态模拟。模拟结果表明泾河流域的径流量主要集中在流域南部与中部,流域北部径流相对较低,这与流域降水分布关系密切。泾河流域的土壤蓄水与地下蓄水量的分布类似,且与径流有一定相关性。该模型模拟精度较高,基本可以满足水资源评价、规划与管理的要求。     

黑河流域出山径流模拟

国际水文科学协会已提出针对干旱半干旱区的"无资料地区的水文预测"项目。水已成为制约西北干旱半干旱区社会经济发展和生活改善的主要因素。预测全球变化和人类活动下的水循环过程和水资源变化格局是重要的。文中以黑河上游为研究区,应用IHACRES模型模拟黑河上游降水-径流过程。结果表明:IHACRES模型可以较好地模拟研究区的日出山径流量;率定期确定性系数达0.766,验证期确定性系数为0.71;确定黑河上游地区的基流指数为0.539;黑河上游经莺落峡水文站向中游输送水量为14.9亿m3,其中地表径流与基流分别占46.1%和53.9%;模型模拟受流域面积大及降雪等因素影响,使模拟精度降低;最后指出IHACRES模型适合缺乏资料地区水文模拟的研究。     

瓦赫什河流域月径流过程模拟研究

用水文模型模拟流域的径流过程有助于我们掌握流域径流的影响因素及变化趋势。文中以塔吉克斯坦国瓦赫什河流域为研究区,采用含融雪结构的新安江模型模拟该流域1976-1985年的月径流过程,利用出山口实测径流数据对模型进行率定和检验。模拟径流过程基本符合实际径流过程的变化趋势,径流量相对误差在20%以内。结果表明:含融雪结构的新安江模型基本可以反映该流域产、汇流的主要物理机制;瓦赫什河流域径流对气温的变化较敏感,并与气温有较好的同步性。     

基于SWMM模型的西安市清河流域暴雨洪峰流量模拟

为探讨暴雨洪水管理模型（storm water management model,SWMM）在暴雨条件下对山区流域洪峰流量模拟的适用性,以西安市清河流域为例,在SWMM模型中分别构建了传统的集总模式和以DEM、流域水系为子流域划分依据的半分布模式。通过2016年几次典型降雨洪峰流量验证两种模式的可靠性,结果表明：集总模式与实测拟合程度较好,相对误差为6%,确定性系数为0.871。为了进一步检验集总模式的适用性,从径流过程角度去模拟,结果也令人满意,两场降雨的相对误差均为11%,两场降雨的确定性系数和纳什系数均高于0.8,表明有较好的模拟效果。由此说明,基于SWMM模型构建的集总水文模式适合于清河流域的径流模拟。最后,模拟了不同重现期下流域的径流过程。流量峰值出现在降雨开始后约1.5 h,10年一遇以下重现期径流变化相对稳定。该模型对当地水利部门评估极端降雨事件等方面具有一定的应用价值。     

人类活动对黑河水文过程的影响分析

本文以黑河流域年降水序列为参照,利用小波分析方法对黑河年径流序列的周期性变化进行分析,利用Spearman秩次分析法对比检验了黑河年径流序列的趋势性,利用有序聚类分析法推估了人类活动对黑河年径流序列的显著干扰年份。结果表明:黑河流域年降水序列和河流年径流序列存在着多时间尺度周期;距平累积分析表明,1965年以前黑河山口以上年径流序列的趋势性较显著,1971以后对河流入渭年径流序列的趋势性较显著;黑河入渭年径流序列显著突变年份在1979年。     

塔里木河下游胡杨对水分条件变化的响应

通过对塔里木河下游应急输水河畔胡杨样枝的年轮分析,结果表明:第3次应急输水后,喀尔达依断面胡杨的横向响应范围达到离河1 000 m;应急输水后不同断面、不同离河距离,地下水埋深梯度、过水时间梯度随着离河道和大西海子水库距离增加,胡杨生长量减少;输水量大的年份胡杨生长量明显大于输水量少的年份,在相同输水量和输水时间前提下,春秋季持续输水对胡杨生长恢复效果要优于夏秋季输水;在持续输水后,胡杨生长量增长幅度减小,其大小逐步趋于近似.     

环境条件变化下汾河水库沉积物中重金属形态分布特征及潜在生态风险评价

对汾河水库沉积物中重金属的污染特征和潜在生态风险评价结果表明:汾河水库沉积物中Cd含量为11.42±2.84mg/kg,高于中国湖泊底泥重金属含量背景值。沉积物中Cd的单项潜在生态风险系数远大于其它重金属,高达2346.57,具有极强的生态危害性;而Zn、Cr和Cu只显示出轻微的生态危害性,故Cd是导致汾河水库沉积物中重金属的潜在生态风险增强的主要贡献者。室内模拟沉积物经历好氧和厌氧等环境条件下,并用EDTA铵盐溶液单一提取法和BCR连续提取法分别研究了汾河水库沉积物中Cd、Zn、Cr和Cu等重金属的形态分布特征;结果表明:在好氧条件下,Cd的形态分布特征变化最为明显,具有潜在环境效应的Cd含量所占总量的比例上升至52.15%;用EDTA单一提取法测定结果表明:生物有效态Cd含量占总量的比例(B/T)在好氧处置后最高,达30.37%;上述试验结果进一步证明了沉积物中Cd具有强烈的潜在生态风险和较高的生物有效性。     

兰州市采暖期气态污染物排放总量控制的研究

本文根据长时间平衡单箱型模式原理 ,结合兰州市城区特有的地形及气候背景 ,利用 1 989年和 2 0 0 0年兰州市采暖期大气污染源调查资料 ,对兰州市城区采暖期SO2 、NO2 允许排放量进行了模式预测 ,并和实际排放量进行了比较 ,结果表明 :通过近十年的环境治理 ,全城区SO2 削减率从 30 .5 %下降到 1 4.6% ;城关区由 2 3.5 %下降到 6.2 % ;西固区由 5 7.7%下降到 48.1 %。NO2 削减率呈上升趋势 ,全城区削减率由 9.2 %上升到了 38.9% ,特别是西固区由60 .8%上升到 73.3% ,说明兰州市除了要继续削减SO2 排放量外 ,还要加大对NO2 的治理措施。     

塔里木河下游绿色走廊特点及衰败成因分析

近50年来塔木河上中游的水土开发活动，使得下游地区的来水骤减并中断有近30年的历史，从而引发了下游绿色走廓的逐步走向衰败、土地荒漠化趋势加剧等生态环境恶化问题。本文在前人研究成果基础上，综合分析了塔河下游绿色走廓发生、发展的特殊性和特点，认为绿色走廓衰败主要有5个主要因素：绿色走廓自然生命过程的衰退；新生幼林发生和发育原生机制的中断；土壤盐分的累积和增加；水分条件持续恶化；人类开垦荒地、滥伐、滥控等行为。通过成因分析认为，只有充分考虑到下游绿色走廓的特点及其衰败的原因，才能从根本上解决下游绿色走廓衰败的问题。     

塔里木河中下游农户能流分析及生态经济分形特征

能流分析和分形理论是农业生态经济系统定性研究和定量分析的重要手段之一。把农户作为“分形元” ,以尉犁县兴平乡达西村 4 0个农户为研究对象 ,在绿洲农业生态系统能流分析基础上 ,对不同经营类型农户的生态经济特征进行分形研究 ,结果表明 :(1) 5类农户从总体上都显现生产经营结构单调 ,能量利用和转化链条短 ;牲畜养殖是唯一的次级生产系统 ,能量转化率低 ,增效不明显。 (2 )农田亚系统是农户生产力的主体 ,棉花生产现在和今后若干年内仍将是农户的支柱产业。 (3)基于农户分析的生态效益和经济效益之间没有相关关系 ;生态效益高 ,并不意味着经济效益也高 ,反之亦然。农户生产系统总体的生态经济协调发展水平不高。     

平贝母鳞茎腐烂病病原菌鉴定和药剂筛选

为明确平贝母Fritillaria ussuriensis鳞茎腐烂病的病原菌及其防治, 对病原菌进行分离?致病性测定, 通过形态学特征?ITS rDNA?β-tubulin及EF-1α基因序列分析确定其病原为尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum和芳香镰刀菌F.redolens?通过菌丝生长速率法, 对病原菌进行了室内药剂筛选, 表明8种药剂中25%多菌灵可湿性粉剂和43%戊唑醇悬浮剂对病原菌有更好的抑制作用, 处理第6天, EC50均不超过0.7 mg/L?对两种病原菌防效最好的药剂是戊唑醇, EC50分别为0.107?0.169 mg/L?这两种药剂可以选择应用于平贝母生产来防治茎腐病?     

苦瓜枯萎病病残体上病菌的存活力及其传病作用

在土表、田边草丛和室内纸盒中的病残体上越冬的苦瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum f. sp. momordicae Sun ＆ Huang）,次年均有传病作用;在稻田水中和稻田泥下5~10 cm处的病菌,3 个月内失去传病力;菜土地下5~10 cm处的病菌,经6~12个月也相继失去传病力,菜地土表和田边草丛中的则需12~18个月失去存活力。木霉可加速病残体上病菌的死亡。     

不同激素对银柴胡细胞生长及营养成分消耗的影响

采用液体培养基悬浮培养的方法,研究4种不同激素培养基对银柴胡悬浮细胞的生长特性及营养物质的代谢规律的影响,结果表明:当培养到16 d时,M4处理(MS 6-BA 0.5 mg/L 2,4-D0.5 mg/L NAA 0.5mg/L)的细胞鲜重、干重、细胞数目均明显高于其他处理;而M4处理的可溶性糖的含量在16 d时处于最低水平;M4处理的电导率在整个培养过程中均高于其他处理;培养到4 d时各处理的磷已消耗60%以上,表明磷是银柴胡细胞生长的限制性因子;硝态氮的吸收主要集中在4 d以后。     

环青海湖区沙漠化综合治理规划研究

环青海湖区沙漠化土地总面积 16 95 .12km2 ,根据其分布特点分为潜在沙漠化土地、正在发展中的沙漠化土地、强烈发展中的沙漠化土地和严重沙漠化土地 4个等级。研究了沙漠化发展趋势、防沙治沙和生态环境建设的规划 ,针对环青海湖区沙漠化危害特点提出了防治原则和目标、综合防治方案、防治工程和效益分析。