抗旱应急预留水量需求估测研究

为了提高抗旱应急管理能力,对区域降水量的波动设置一个可容忍的上下波动幅度,降水量波动超过设定的容忍幅度时,需要运用预留水量进行吞吐调节。依据不同调节方式,提出两种抗旱应急预留水量需求估测模型。以辽宁省为例,利用国家气象信息中心提供的辽宁省8个气象观测站近54年(1956-2009年)降水量数据,分别估测不同调节方式下抗旱应急预留水量需求量并进行了比较分析。上述方法为抗旱应急预留水量需求估测提供了新的思路,为合理配置应急预留水量奠定了重要基础,并且具有可操作性。     

砂石含量及粒径对红壤水分扩散率的影响

基于4种不同砂石含量(0%,10%,20%,30%)及3种不同砂石粒径(0.2～0.5 cm,0.5～1.0 cm,1.0～2.0cm)所组成的土石混合介质,分别采用水平土柱入渗试验装置进行土壤水分人渗试验.试验结果表明,土壤中砂石含量显著降低了湿润锋推移速度,砂石含量和粒径对土壤水分累积入渗量的减少均有不同程度影响;土壤水分扩散率值随着砂石含量增多而增大,且与土壤含水率呈正线性关系,但砂石粒径对其扩散率的影响并不显著.     

水银行制度下水权交易综合定价研究

水银行制度实施的关键环节是确定水权在转让和交易过程中的价格。文中基于ANP模型/熵权法,提出一种在水银行制度下进行水权交易综合定价的新构思。基本思路是:基于成本核算定价法、供求定价法和收益现值定价法建立定价指标体系,运用ANP模型,通过DEMATEL方法改进内部依赖矩阵,得到水权交易定价各个因素的权重,并用熵权法对权重进行修正,最终得到各定价方法的综合权重并求得水权交易价格。这一方法综合考虑各定价方法的特点,避免定价过程中的局限性,从整体上为最终确定水权交易价格提供重要参考。     

生物炭对黏质砂红壤沼液入渗减渗效果的影响

为减缓黏质砂红壤沼液水分下渗,本研究以生物炭不同混掺量和不同混掺厚度为影响因子进行室内土柱模拟试验,设置3种生物炭混掺量（1%、3%和5%）和4种混掺厚度（5、10、15 cm和20 cm）,同时设置不混掺生物炭为对照处理（CK）,以探究生物炭对黏质砂红壤沼液入渗减渗效果的影响,并优选出适宜的土壤水分入渗模型。结果表明：生物炭减小了沼液灌溉下红壤的湿润峰运移速率和累积入渗量,对红壤入渗表征为减渗效果。对于不同混掺量,红壤湿润锋运移速率和累积入渗量随着生物炭混掺量的增加而减小,其中5%混掺量处理为最小值。对于不同混掺厚度,1%和3%混掺量时,红壤湿润锋运移速率和累积入渗量随着混掺厚度的增加呈先减后增的趋势,其中10 cm混掺厚度处理为最小值,较CK处理平均分别减小21.62%和26.89%;5%混掺量处理下,红壤湿润锋运移距离和累积入渗量随着混掺厚度的增加呈递减趋势,其中20 cm混掺厚度处理为最小值,较CK处理分别减小35.58%和45.49%。采用Philip、Kostiakov、Horton模型对红壤水分入渗过程进行模拟,通过比较模型参数、RMSE和R²发现,Kostiakov模型拟合效果优于其他模型。研究表明,生物炭可抑制红壤水分入渗能力,减缓沼液水分入渗进程,达到减渗效果,进而降低了沼液下渗过快而引起地下水污染的风险。     

紫鹊界梯田区不同土地利用类型土壤入渗特征研究

采用压力仪和盘式入渗仪测定了紫鹊界梯田区域不同土地利用类型土壤的水分入渗特征并应用多种计算理论推算其水分运移参数。结果表明,林地和退耕地土壤持水能力比旱田和水田强,在相同吸力条件下林地和退耕地的含水率平均比旱田和水田分别高28%和55%;不同土地利用类型对土壤水分累积入渗量、土壤吸渗率和导水率有着较大的影响,其值均按照林地、退耕地、水田、旱地的顺序依次增大;研究结果初步揭示了紫鹊界土地利用类型对梯田区土壤水分运移机理影响。     

基于二维判别的初始水权配置方案的和谐性诊断

基于和谐管理理论,对＂流域初始水权和谐配置＂进行了界定。为实现流域初始水权和谐配置,减少流域内区域间的用水冲突和矛盾,文中基于定量方法对初始水权配置方案进行和谐性诊断。选取人口数量、耕地面积、GDP、现状供水量等四项指标作为和谐性诊断指标,分别从方向维和程度维构建了方向性判别准则和程度性判别准则,两个维度的和谐性判别均...     

基于人为氮净输入及入河系数的流域河流氮输出负荷估算

构建基于流域人为氮净输入及其入河系数的河流总氮(TN)负荷模型,以探索解决由于面源污染传输空间异质性、传统入河系数核算不确定性较大等问题所导致的典型流域基本测算单元精细化模拟结果难以向大尺度扩展的问题。以面源污染转化较复杂的亚热带南方丘陵区源头流域为研究区,通过建立流域人为氮净输入模型(NANI)和TN入河系数关键影响因子(水文、地形地貌、土地利用等)回归模型,对河流TN负荷通量进行估算。同时将基于小尺度流域(金井河)构建的相关模型向下游大尺度流域(捞刀河)进行应用。结果表明:金井河流域8个集水区(面积2.6~204.1 km^2)NANI从2012年到2017年呈现显著降低趋势,变化范围为(81.7±7.0)~(198.2±32.5)kg·hm^-2·a^-1,其中氮沉降、化肥净输入为主要输入源;构建了基于径流系数和高程为变量的NANI入河系数回归模型,并结合NANI模型对河流TN负荷进行模拟,模型决定系数(R2)、纳什效率系数(NSE)分别为0.729、0.714;将基于金井河流域构建的河流氮负荷模型应用于捞刀河流域(2543 km^2),4个监测断面模拟值与实测值误差范围为10.3%~17.2%。研究表明,基于流域人为氮净输入及其入河系数的河流TN负荷模型在一定程度上满足科学、便捷、适用性,可用于南方丘陵区农业面源污染负荷的估算。     

基于集对分析法的水资源配置方案综合评价

水资源配置方案评价属于多目标的群决策问题,其特点是具有模糊性、不确定性和多目标性,且其指标的权重对于评价结果的真实性影响较大。一方面为克服水资源配置方案评价过程中各评价指标权重的精确性不足问题,引入证据理论的支持度思想,确定被评价指标在评价集中的可信度,并据此确定指标的权重;另一方面为解决多目标之间因确定性与不确定性而产生矛盾、冲突问题,将集对分析理论引入配置方案综合评价,经过确定被评价方案指标的同一度矩阵,并融合证据理论所确定的权重,最终确定方案的综合排序。通过选取实例进行论证分析,结果表明,采取的集对分析法对评价水资源配置方案是切实可行的,因此集对分析理论可作为一种综合评价水资源配置方案的新方法。     

不同植物组合人工湿地中磷去向特征研究

人工湿地技术是农业面源污染治理的重要技术措施，而磷的去除是污水治理的主要难点。以亚热带丘陵区为研究区域，以农村养殖废水、生活污水及农田排水混合形成复合污水为治理对象，通过野外小区试验，研究了浮水植物绿狐尾藻（Myriophyllum elatinoides）与挺水植物黄菖蒲（Iris pseudacorus）、水生美人蕉（Canna glauca）、梭鱼草（Pontederia cordata）所构建的浮水植物+不同挺水植物种植模式人工湿地，以探讨不同植物组合模式对人工湿地磷的处理效果与去除途径的影响特征。3—9月结果表明：植物组合湿地对于农村污水中磷素具有显著的处理效果，以无机磷的去除为主。湿地进水总磷（TP）浓度为2.16~5.93 mg·L^-1，各植物组合出水TP浓度为0.34~0.48 mg·L^-1，低于城镇污水排放一级A标准（0.5 mg·L^-1），以绿狐尾藻+梭鱼草湿地的除磷效果最好；不同组合模式人工湿地总磷负荷变化范围为45.50~47.13 g·m^-2·a^-1，绿狐尾藻+梭鱼草组合湿地达47.13 g·m^-2·a^-1，显著高于对照湿地中的39.62 g·m^-2·a^-1；底泥吸附与沉淀是植物组合湿地磷素去除的主要途径，其占湿地除磷总量的72.44%~75.62%。水生植物TP积累量9.65~12.51 g·m^-2·a^-1，占湿地除磷总量的21.00%~26.54%；试验中，植物组合人工湿地比绿狐尾藻湿地底泥吸附占除磷总负荷的比例减少1.71%~4.89%，增加植物吸收比例0.97%~6.28%。较对照湿地底泥吸附占除磷总负荷的比例减少18.11%~21.29%。植物组合有利于延缓底泥吸附饱和时间和提高植物对磷的吸收率。     

基于区间直觉模糊TOPSIS法的节水灌溉工程方案优选

节水问题是我国面临的资源与环境战略化问题。针对节水灌溉方案优选过程中大量的不确定信息与工程风险,提出了基于区间直觉模糊TOPSIS法的节水灌溉工程方案优选模型,分析了区间直觉模糊环境下节水灌溉工程作为复杂系统的特殊性以及优选模型的应用优势,充分利用原始信息,在属性权重未知的情况下将信息熵与区间直觉模糊集相结合求出属性权重,对传统熵权法的应用范围进行了拓展。最后,结合实例表明该方法具有可行性和有效性,为节水灌溉工程方案的优选提供了决策支持。