基于MODCYCLE分布式水文模型的区域产流规律

为了分析区域产流时空变化规律以及不同下垫面的产流特征,采用了具有物理机制的分布式水文模型——MODCYCLE模型,并以天津市为例进行深入研究。该模型在综合考虑土壤、下垫面条件、降雨条件等多方面因素的基础上,采用修改后具有地表积水机制的Green-Ampt方程计算产流量。计算结果表明,1）1997－2004年天津市8 a平均总产流系数约为16%,其中陆面产流系数不足10%。2）陆面产流主要集中在北部山区、中心城区及东部沿海地区;水面产流主要集中在中部及东南部地区。3）陆面产流中城市区产流系数最大,8a平均为44.1%;农村居民地的产流系数也较大,为24.5%;天然林草和河滩地的产流系数不足10%,农田由于田埂的作用几乎不产流。     

半干旱地区草地生态系统的潜水依赖性模拟

针对半干旱地区复杂的水分条件,从水循环整体的角度出发,通过水循环模拟与植物生长模拟,探索地表植被与潜水的关系。以通辽市平原区的主要植被类型草地为研究对象,选取草地干物质产量作为反映草地植被生长状况的指标,通过分析该指标对降水和地下水变化的响应,阐明地表生态系统对地下水的依赖性。结果表明,枯水年草地生态系统稳定的适宜地下水埋深应在2.0～2.2 m之间;平水年草地干物质产量比枯水年增加13.0%～47.8%,说明降水是影响半干旱地区生态系统稳定的重要因素;无潜水支持条件下,枯水年的草地干物质产量比多年平均值减产11.0%～14.7%,而平水年仅减产3.8%～5.9%,可见降水的丰枯变化影响着草地的潜水依赖程度。     

淮南采煤沉陷区积水过程地下水作用机制

高潜水位采煤沉陷区容易积水,地下水在其中所起的作用相关研究不足。该文借助相关水文推理和数值模拟分析,对淮南典型孤立采煤沉陷区的地下水作用机制进行了辨析,取得的主要研究结论为:当地降水、蒸发水文条件是孤立沉陷区积水的控制性因素,一般年份下没有地下水的补给作用其积水面积比也能达到71%左右;由于淮北平原地势平缓,地下水径流微弱,水平衡定量分析表明典型沉陷区的地下水补给量仅占其积水来源百分之几的数量级;在一个水文年内,地下水与采煤沉陷区积水间的作用过程具有明显的阶段性特征,在汛期基本上表现为沉陷区积水向地下水的净渗漏,在非汛期基本上表现为地下水净补给。该文可为淮南矿区及中国华东类似采煤沉陷区的水资源利用研究提供一定的参考。     

基于URMOD模型的市区蒸散发模拟与遥感验证

为了描述城市区域水文过程,该文利用中国水利水电科学研究院水资源研究所开发的分布式水文模型Simulating Model for Urban Water Cycle （URMOD）,以北京市四环路以内区域为例对不同下垫面蒸散发量进行了模拟计算。结果表明,城市区透水区域和不透水区域的蒸散发规律有很大差别,模拟期2002－2005年,草地、林地和水面的年均蒸散发量分别为578.4、571.2和1?130.5?mm,而不透水区域的年均蒸散发为161.0～269.1?mm。将模拟蒸散发量和遥感反演数据进行对比,模拟月蒸散发数据系列与遥感反演结果吻合度很好。该模型可以有效模拟城市区实际蒸散发量。     

修建防渗墙对堤后地下水位的影响

为了对长江大堤修建防渗墙后对堤后地下水位的影响进行研究，用二维饱和一非饱和渗流模型SWMS_2D对修建防渗墙前后堤后地下水位的变化进行模拟,针对平水年和丰水年的情况分别进行了研究，并得出了一些有意义的结论。     

堤防渗流稳定性的随机模拟

针对土壤的饱和渗透系数在空间分布的变异性对堤防进行随机渗流模拟，利用渗流模拟结果对坡面出渗的临界坡降进行了随机分析，并与不考虑随机性时的渗流模拟结果进行了对比，得出了一些有意义的结论。     

簸箕李灌区土壤空间变异性研究

采用圭夫渗透仪测定簸箕李灌区的土壤田间饱和水力传导度,运用经典统计学方法和地质统计学方法分析其空间变异特性,并比较其分析结果,认为该灌区土壤呈现较大的随机变异性,具有空间变异结构,经典统计学方法分析土壤空间变异性有一定缺陷,地质统计学则比较接近实际。     

三江平原基于地下水补排平衡的适宜水稻种植规模研究

三江平原水稻面积变化及其引发的地下水开发利用活动对当地地下水动态变化产生了严重影响。为明确三江平原地下水补排特征及其存在的问题，基于2000-2014年变化情景下的土地利用构建动态水循环模型，在其他参数和假设不变的情况下，建立逐年的静态水循环模型及预测水文模型，模拟在各土地利用情景和规划水稻种植规模下的水文过程，对比各情景下的地下水通量，探求地下水补排平衡下的水稻种植规模。结果显示：基于动态水循环现状模型分析，三江平原地下水超采严重，年均地下水蓄变量为-3.13亿m³；对现状水资源配置格局下各静态土地利用模型对比，在2005年的水稻种植规模下，年均地下水蓄变量为-0.25亿m³，实现了地下水补排平衡；建立在水资源配置新格局下的预测模型，对各子流域中的水稻面积同比放大，确定在水稻种植规模为304.1万hm²时，地下水年均蓄变量为-0.84亿m³，三江平原实现了地下水补排平衡。