基于三维水温模型预测有支流影响下的水库水温

以存在支流的新疆自治区某水库为例,分析其支流与主库之间的相互关系,采用三维水温模型,对有无支流影响下的水库进行了模拟计算,对比分析了水库库区的水温分布、坝前垂向水温和水库的下泄水温。结果表明,支流对水库的水温分布存在一定的影响,在有支流影响时,水库坝前底部水温较低,下泄水温也较低,并在冬季出现较大温差。通过改变主支库交汇处距坝址的距离,分析表明支流离坝址越近,对水库的水温分布影响越大。     

水库运行对下游河道最小生态径流影响的定量评价分析

应用逐月最小生态径流法对河道最小生态径流进行计算,并结合生态径流破坏率指标定量分析辽宁东部某水库不同来水年对下游河道生态的影响。研究结果表明:在丰水年以及平水年份,水库运行对下游河道最小生态径流破坏率较小,生态径流破坏率分别为2.1%~15.3%及4.3%~19.6%;在偏枯和枯水年,水库蓄水运行对下游河道最小生态径流存在一定影响,生态径流破坏率分别为8.5%~32.5%和10.4%~39.8%。水库调蓄可降低对下游河道最小生态径流的破坏。研究成果对于水库运行对下游河道生态径流影响的定量评估提供参考。     

水库低温水的生态影响及工程对策研究

大型水库低温水下泄对农业生态和水生生态产生较大不利影响, 国内在高坝大库设计中多采用叠梁门表层取水结构来获取满足农作物的灌溉水温和鱼类生活史需求水温, 其运用的下泄水温调节效果多采用立面二维或垂向一维水温模型进行模拟。文中利用MIKE3软件建立研究水库的三维水温数学模型, 精确模拟水库采用叠梁门分层取水和单层进水口两种取水方案下的水库水温结构及下泄水温。预测结果表明叠梁门分层取水方案能有效地提高水库泄水温度, 3~9月出现的水库低温水温度比单层进水口提高2~4 ℃, 并在5月份就能达到鱼类产卵要求的18.4 ℃。叠梁门分层取水结构能够有效地提高水库泄水温度, 最大程度减缓水库低温水下泄的生态影响, 实现生态环境保护和经济效益的较好协调, 叠梁门结构比较适合作为国内生态友好型大型水库工程建设的生态修复和保护措施。     

龙羊峡水库蓄水对水温的净影响

分析水库蓄水对水温的影响对于研究水库气候效应,探讨水库建设对水生生物和下游农作物灌溉的影响具有重要意义。本文建立了计算分层型水库对水温净影响的数学模型,并利用龙羊峡水库和下游河道实测水温和气温成果,在深入分析了龙羊峡水库水温类型和水温铅直分布规律的基础上,采用该模型计算了龙羊峡水库蓄水对坝前和下游河道水温的净影响。与传统的差值法相比,该模型引入了基于气温与水温相关关系的修正因子,扣除了自然因素引起的水温背景值的变化,可以获得更为准确的计算结果。     

不同降水年型下播期对晋南旱地小麦产量和水分利用率的影响

根据近54年来山西省临汾市逐日降水量,将7个试验年份分为丰水年型、平水年型和枯水年型,研究了不同年型不同播期对旱地小麦关键生育期持续时间、降水、积温、日照时数、小麦产量及籽粒水分利用效率的影响,并进行相关、多元回归和通径分析,为旱地小麦稳产高产提供理论依据和技术支撑。结果表明,播期对小麦生育期持续时间的影响主要表现在苗期、分蘖期和起身拔节期,而对抽穗期和成熟期影响最多仅相差1 d。旱地小麦全生育期持续时间与积温显著正相关。降水年型显著影响旱地小麦产量及其构成因素,相同降水年型下降水分布不同小麦产量也有较大差异,丰水年型旱地小麦产量较平水年型和枯水年型分别提高100.0%和135.9%。籽粒水分利用率为丰水年型枯水年型平水年型,丰水年型和枯水年型下,籽粒水分利用率随播期推迟而升高,平水年型下,籽粒水分利用率随播期推迟先升高后降低。在拔节—抽穗期,小麦产量与积温显著负相关,与日照时数极显著负相关,与降水量极显著正相关;在抽穗—成熟期,产量与积温、日照时数均呈极显著正相关。年降水量及其分布是影响旱地小麦稳产高产的关键,丰水年型适播期在10月4日左右,产量构成因素协调,可获得高产,同时生育期耗水量最少,水分利用率较高;平水年型和枯水年型适播期应在9月28日左右,产量最高,水分利用率也较高。随播期推迟,应适当加大播量。     

降水年型对黑土区土壤水分动态变化的影响

利用长期定位试验,研究了黑土区不同降水年型下荒地、裸地和农田土壤水分的变化特征.结果表明,降水年型能够影响不同植被类型下土壤水分的季节性动态变化和垂直变化.丰水年不同植被类型土壤含水量均呈"v"型曲线变化,最低值出现在7月份,观测期内裸地较高;平水年呈"W"型曲线变化,分别在6月份和8月份出现两个低值,不同植被类型表现为裸地>荒地>农田;枯水年除裸地在观测后期土壤含水量略有增加外,荒地和农田均持续下降.降水年型对土壤水分变异系数的影响表现为枯水年>平水年>丰水年.其中荒地土壤水分变化最为剧烈,表现在枯水年出现了速变层,而在丰水分内次活跃层也较农田向土壤深层延伸,其次为农田和裸地.     

产芝水库灌区农田水分转化及节水灌溉模式分析

在长期田间试验的基础上,建立了产芝水库灌区典型农田的土壤水分运动模型。结果表明,常规灌溉条件下灌区农田水分的无效渗漏量较大,降水和灌溉与土壤深层渗漏和农田蒸散量之间存在明显的正相关关系。基于作物的土壤水分调节标准,模拟得到灌区不同降水年型的节水灌溉模式,与常规灌溉相比,节水灌溉模式在丰水年可节省水240 mm,平水年140 mm,枯水年为90 mm,并且农田渗漏量显著低于常规灌溉,丰水年、平水年和枯水年的全年平均农田渗漏强度分别减少了0.66、0.35和0.27 mm/d。在作物关键生育期合理控制灌水量,能够保证作物正常需水的同时减少土壤水的无效渗漏,从而提高灌溉水的利用效率。     

内蒙古鄂托克旗天然草地植被生态需水量研究

开展天然草地植被生态需水量研究,对维持草地系统生态健康和可持续发展意义重大。该研究以干旱风沙草原区鄂托克旗为研究对象,基于联合国粮农组织推荐的Penman-Monteith公式及美国农业部土壤保持局推荐的有效降水量计算方法,对各草地类型的生态需水量和生态缺水量进行计算,并对不同类型天然草地生态需水和降雨资源之间的平衡关系进行分析。结果表明:全旗全年生态需水量在丰水年为2.94×10~9m~3、平水年为3.07×10~9 m~3、枯水年为3.10×10~9m~3;全旗生态缺水量在丰水年为2.72×10~8m~3、平水年为5.00×10~8m~3、枯水年为1.15×10~9m~3。草地中生态需水量由大到小依次为温性荒漠草原类、温性草原化荒漠类、低地草甸类、温性荒漠类、温性草原类。在整个生长季中,鄂托克旗各草地类型生态需水在3、6、10月为盈余状态,其余月份均为严重亏缺状态。鄂托克旗草地生态系统整体处于水分亏缺状态,尤其是惠农站代表区,在枯水年水分亏缺指数超过50%。低地草甸类草地缺水程度较严重,建议在该类型草地分布范围内发展人工草地,温性草原化荒漠类草地缺水程度较轻,建议在鄂托克旗适当发展。研究结果可为区域草地水资源高效利用和退化草原系统恢复重建提供理论依据。     

曲线数值法(SCS模型)在北京温榆河流域降雨－径流关系中的应用研究

为研究北京城市化进程中降雨-径流关系变化,在温榆河流域应用SCS模型,对该流域部分实测次降雨-径流过程及不同频率年降雨-径流进行模拟,得出SCS模型在温榆河流域预测径流是可行的,无论哪种前期土壤湿润条件,不同频率降雨的年径流量随着时间的推移有增大的趋势,相同前期土壤湿润情况下年径流量绝对增量顺序为,丰水年＞平水年＞枯水年,而相对增量是枯水年＞平水年＞丰水年.相同前期土壤湿润程度及相同频率降雨条件下,城市化水平越高,径流量越大.     

河北省湿地治理与保护研究

河北省湿地可以分为内陆河湿地、天然洼淀湿地、水库周边湿地、滦河口湿地、河道湿地共5种类型。因地理位置不同,水位水体不同,需要因地制宜地针对不同类型湿地采取不同的防治措施。湿地治理主要采取补水、防止污染、植物与化学治理等措施。湿地保护要注重动植物的保护,形成人与环境和谐相处的局面。     

基于贝叶斯定理与洪水预报误差抬高水库汛限水位的风险分析

水文气象预报技术的发展为水库防洪调度动态控制汛限水位提供了可能。抬高水库汛限水位可提高水库兴利效益,但有一定防洪风险。该文基于贝叶斯定理与洪水预报误差特性,提出确定汛限水位动态控制域上限的风险分析方法。以清河水库为实例,当汛限水位动态控制域上限遭遇设计频率洪水时,该文分析在不同洪水预报误差范围内,调洪最高水位超过各设计频率特征水位的概率,并应用贝叶斯定理得出各设计频率洪水发生时遭遇不同洪水预报误差的风险。结果表明,清河水库实施预报调度方式确定的汛限水位动态控制域上限127.80 m是安全的。该文提出的风险分析方法弥补了目前预报调度方式风险分析中不能直接得知不同洪水预报误差的风险的不足,充实了水库调度风险分析的理论基础,具有一定的理论意义和实用价值,可供同类型水库参考应用。     

增强小浪底调水调沙后续动力的三门峡水库水位方案优选

小浪底水库调水调沙后续动力不足,在不新建水利工程的前提下充分挖掘三门峡水库等现有工程的潜力,可为小浪底水库调水调沙提供后续动力,具有研究价值。该研究分析三门峡水库通过改建底孔形成双泥沙侵蚀基准面条件下的可能边界条件,考虑三门峡水库工程运用条件和入库洪水分期特点,分析拟定了三门峡汛期、非汛期抬高水位的方案,利用构建的三门峡水库泥沙冲淤数学模型和模糊优选评价模型进行方案计算分析与评价,提出了三门峡水库在降低侵蚀基准面的情况下最优运用水位方案,即按照前汛期运用水位308 m、后汛期运用水位312 m、非汛期最高水位321 m运行的方案,该方案与现状运用方案相比,2 600 m3/s以上增泄水量增加42%,电站发电量累计增加9%,湿地面积增加73%,评价的综合效益最优。研究成果对增强小浪底水库调水调沙后续动力、三门峡水库充分发挥综合效益具有重要意义。     

丹江口水库库区水环境质量评价

根据2000-2004年监测资料,对丹江口水库库区水环境质量进行分析和评价,结果表明:丹江口水库水质总体状况较好,坝上、坝下、凉水河和清泉沟4个断面年平均、汛期和非汛期综合水质指标均符合Ⅰ类标准,并且非汛期水质优于汛期。陶岔监测站各监测项目中,总氮2004年综合评价、汛期、非汛期和年平均均为Ⅳ类,其余指标为Ⅰ或Ⅱ类。     

重新认识黄河

 要研究黄河下游治理方向,首先需要重新认识黄河。黄河现在的特点是干旱年份上中游一些支流径流量减少幅度大于降水量减少的幅度,社会经济用水和生态植被用水量在增加,入黄泥沙减少的同时径流量也减少。对于今后黄河的治理,需要研究下游的年均水量及汛期水量的可能变化,减沙量与减水量的变化幅度和增加下游汛期水量的可行性。按照“与自然和谐共存”的思想,总结了黄河流域治理开发以及水土保持、植被恢复等生态环境建设中的基本教训。     

松华坝水库入库河流牧羊河水质时空变异特征

牧羊河是松华坝水库上游的一条重要支流,其水质质量直接影响到松华坝水库的水质。通过牧羊河上、中、下游不同断面的水质监测和分析,结果表明:(1)牧羊河流量及其变异系数变化均是上游<中游<下游;(2)牧羊河的pH值变化较小,变化范围在7.5～9.0之间;(3)牧羊河水质化学需氧量(COD)变化幅度较大,上游和中游化学需氧量变幅大于下游,下游变化较为平稳;(4)丰水期牧羊河水质总氮(TN)变化幅度大,枯水期总氮(TN)变化渐趋平稳,其数值逐渐减小;(5)牧羊河水质总磷(TP)含量随流量的增大而升高,上中下游水质总磷(TP)含量变化有一定的延迟效应;(6)牧羊河水质化学需氧量可以较敏感地反映水质状况,总氮反映流域环境变化,总磷反映流域水土流失情况。     

新疆库车县近40 a来气温与蒸发量变化趋势分析

通过对新疆库车县1971-2006年气温与蒸发量变化趋势的分析,发现年平均气温及四季（春季、夏季、秋季、冬季）平均气温36 a来无明显变化,均在多年平均值上下波动。年蒸发量和4个季节平均蒸发量均呈显著下降的趋势,其中年蒸发量的下降率为35 mm/a,4个季节的下降率以夏季最大,冬季最小。并在此基础上,对库车县蒸发量下降的原因进行了分析。     

洪水资源化的实现途径及手段探讨

洪水具有水害与兴利双重属性。随着经济社会的发展和人口的不断增长,为充分利用水资源,需要树立科学的防汛理念,改过去的视洪水为猛兽向人与洪水和谐共处转变,从过去单一的控制洪水向全面管理洪水转变,实行控制洪水与利用洪水相结合,实现洪水资源化管理。增加水库调蓄能力拦蓄洪水、丰水枯用,利用汛期洪水进行流域水量的配置,跨流域配置洪水资源,利用洪水输送泥沙和进行生态应急补水,用洪水资源补充地下水资源和农业灌溉用水,是实现洪水资源化的重要途径。介绍了洪水资源化实现的手段。     

论半干旱山地水土流失的治理之路──以昆都仑库区为例

昆都仑水库地处半干旱山地,由于库区水土流失严重,致使库容逐年减少,调洪能力降低。以昆都仓库区为例,对半干旱山地水土流失治理进行了研究,提出了相应的水土流失治理措施。     

南方山丘区水源地土地利用结构对河库水质的影响——以珊溪水库流域为例

[目的]探明珊溪水库流域土地利用结构与河库水质的相关性,为南方山丘区土地开发利用和水源地保护提供依据。[方法]在库区以及河流入库点设置23个监测断面,于2017年7月及2018年1月进行实地取样监测,利用2016年TM影像数据对研究区用地类型进行划分,并通过ArcGIS水文、空间分析功能将整个流域分为8个子流域,分析每个子流域土地利用结构。选取高锰酸盐指数(COD_(Mn))、总氮(TN)、总磷(TP)、溶解氧(DO)4个水质指标分析其时空变化特征,探讨子流域不同坡度下土地利用结构对河库水质的影响。[结果]珊溪水库流域土地以林草地、耕地为主,两者面积比例总和达到80%以上。枯水期河库水质整体优于丰水期。各水质指标与林草地比例呈现负相关,而与耕地、建设用地呈正相关,丰水期土地利用结构与水质相关性相比枯水期更为明显。河库水质与不同坡度土地利用类型的相关性有差异,低坡度带(15°)COD_(Mn)与耕地比例呈显著正相关;中坡度带(15°～25°)TN,TP与林草地比例呈显著负相关,TN与耕地比例呈显著正相关。[结论]库区水体质量良好。在流域尺度上林草地和耕地是影响水体污染物浓度的主要土地利用类型。丰水期耕地是氮磷元素的主要输出源,林草地在一定程度上削减了氮磷元素的入河量,具有一定的正效应。