删除或更新信息，请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

《水科学进展》2014年第2期中文摘要_南京水利科学研究院版

南京水利科学研究院版 免费考研网/2018-05-14
1919—2010年黄河上中游区径流量变化分析
李二辉1，穆兴民2,3，赵广举2,3
（1.西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西 杨凌 712100；2．西北农林科技大学水土保持研究所，陕西 杨凌 712100;3.中国科学院水利部水土保持研究所，陕西 杨凌 712100）
摘要：应用Mann-Kendall秩次相关检验、流量历时曲线法、双累积曲线法等方法对黄河干流陕县站和河口镇站1919—2010年径流量演变过程进行了分析。结果表明：区域面平均降水量趋势性变化不显著，而上游（河口镇站以上）及中游（河口镇—陕县）年径流量自1985年以来呈显著减少趋势，中游径流量的降幅高于上游。黄河径流量变化具有明显阶段性，上游和中游径流量变化都经历了枯水期—丰水期—枯水期3个时期，现在黄河正处于枯水期。采用双累积曲线法，定量分析降水和人类活动对径流量的影响，上游和中游人类活动对径流量减少的影响程度分别占88.1%和84.9%，水利水保工程、生产生活用水等人类活动是引起黄河径流量减少的主要因素。
关键词：黄河上中游；降水；径流；趋势；影响因素

长江上游流域降水结构时空演变特性
冶运涛1,2，梁犁丽2，龚家国2，蒋云钟2，王 浩
（1. 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏 南京 210029；
2. 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京 100038）
摘要：为研究气候变化和人类活动背景下的长江上游流域降水结构时空分布特性，利用长江上游流域67个气象站点1961—2005年45年的日降水资料，分析了各种不同历时连续降水的时空演变特征。通过Trend Free Pre-Whitening方法消除降水时间序列中的自相关成分，利用非参数的Mann-Kendall法检验了降水结构的变化趋势。结果表明：① 长江上游流域及各分区各历时降水发生率随降水历时增加呈指数递减趋势，贡献率先增加后降低，以短历时降水为主；② 长江上游短历时（1d和2d）降水贡献率发生突变的时间在1976年，长历时（6d和10d）降水发生率发生突变的时间为1984年，贡献率发生突变的时间为1999年；③ 长江上游短历时降水集中出现的次数增加，降水强度增大，降水量占总降水量的比例较大，而长历时降水出现频次降低，降水量占总降水量比例下降，其中岷沱江流域、大渡河流域、长江干流区间通过了显著性检验。
关键词：降水结构；降水历时；水文循环；长江上游

若尔盖沼泽湿地的萎缩机制
李志威，王兆印，张晨笛，韩鲁杰，赵 娜
（清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京 100084）
摘要：1960年以来，若尔盖沼泽湿地的快速萎缩严重影响黄河上游水量补给和当地湿地生态系统，但其机制尚不清晰。基于2010—2013年野外调查、气象水文资料和遥感影像，分析若尔盖沼泽退化的主要原因与机制。尽管气温的缓慢升高，但降水量并未减少，考虑到沼泽的季节性特征，气候变暖对沼泽萎缩影响相当有限，但不是主要原因。经遥感判读和统计，共识别现有920km的人工渠道，其疏干的沼泽面积约648.3km2，占总萎缩面积的27%。人工开渠作为强烈的人类活动干扰，是若尔盖沼泽快速萎缩的重要原因。自然水系的溯源侵蚀长期疏干沼泽、降低地下水水位和放射状地向沼泽内部切穿是沼泽萎缩的重要机制。人工开渠连通自然水系强化沼泽内河床下切和排水作用。
关键词：若尔盖沼泽；湿地萎缩；人工排水；溯源侵蚀；河流下切

考虑干旱水分胁迫的地表通量遥感估算
黄春林1,2，李 艳1,3，卢 玲1，顾 娟4
（1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃 兰州 730000；2. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所黑河遥感试验研究站，甘肃 兰州 730000；3. 中国科学院大学，北京 100049; 4. 兰州大学西部环境与气候变化研究院，甘肃 兰州 730000）
摘要：为提高地表能量平衡系统（SEBS）模型在干旱水分胁迫条件下估算地表通量的精度，引入归一化植被水分指数（NDWI）作为干旱水分胁迫信息，以线性、指数、S曲线3种不同形式结合到SEBS模型的kB-1系数中，使得kB-1随着水分胁迫的增加而减小，从而提高SEBS模型估算地表通量的精度。以黑河流域盈科绿洲为研究区域，选取2008—2009年的气象和通量观测数据对模型进行标定和验证。研究结果表明：存在干旱水分胁迫时，与原始SEBS模型相比，考虑干旱水分胁迫信息的SEBS模型能够更为准确地估算地表通量。这种方案能够较为有效地改善原始SEBS模型低估感热通量高估潜热通量的现象，将感热通量的偏差减小35W/m2，潜热通量的偏差减小25W/m2。
关键词：遥感；地表能量平衡系统；水分胁迫；中分辨率成像光谱辐射仪；感热通量；潜热通量

含碎石紫色土坡面降雨入渗和产流产沙过程
王小燕1，王天巍2，蔡崇法2，谢德体1
（1. 西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400715；（2. 华中农业大学资源与环境学院水土保持研究中心，湖北 武汉 430070）
摘要：在室内土槽模拟降雨试验基础上，观测了具有不同碎石体积含量紫色土的降雨入渗地表产流产沙量以及细沟间径流和细沟径流的流速，以期建立碎石含量与土壤流失的定量关系。研究结果表明：土壤中碎石混合对降雨入渗有正负两方面的影响，当碎石含量为20%~30%时，碎石的存在增强土壤入渗能力，当碎石含量提高到30%时，土壤的入渗能力被削弱。土壤中碎石混合通过不同的作用机制对坡面细沟间径流流速和细沟径流流速产生不同的影响，随着碎石含量的增加，细沟间径流平均流速逐渐增加，细沟径流的平均流速逐渐降低。土壤中碎石混合通过改变土壤的物质组成和结构，增强土壤的抗蚀性和抗冲性，随着碎石含量的增加，径流含沙率和土壤流失量显著降低，土壤流失比与碎石含量呈极显著指数负相关关系。
关键词：碎石含量；降雨入渗；细沟间径流流速；细沟径流流速；径流含沙率；侵蚀速率；土壤流失比

阿拉善沙漠湿沙层水分来源同位素示踪
陈建生1，陈茜茜1，王 婷2
（1.河海大学地球科学与工程学院，江苏 南京 210098；2.河海大学土木与交通学院，江苏南京 210098）
摘要：为弄清阿拉善沙漠湿沙层的水分来源，在该地区进行了人工模拟降水入渗的示踪试验。模拟单次降水量为59mm，观察剖面最大入渗深度仅为46cm，这一结果表明该地区的降水几乎不能通过沙层入渗到地下水中。对4个沙丘湿沙层剖面中不同深度的含水率、Cl-、δD与δ18O进行了分析，数据显示在蒸发能力极强的阿拉善地区，地下水是以薄膜水的形式，通过蒸发、凝结向地表运动，最终蒸发排泄。泉水、井水、湖水与土壤水中的同位素特征表明具有相同的补给源，均来自于地下水。推断横穿阿拉善地块的杂多-雅布赖断裂带与狼山-日喀则断裂带中可能存在地下水深循环通道，青藏高原河流、湖泊的渗漏水可能是阿拉善地下水的主要补给源。
关键词：同位素示踪；地下水深循环；阿拉善沙漠；模拟降水试验

粉尘颗粒物对祁连山老虎沟冰川融水理化性质的影响
董志文1,2，秦大河1，陈记祖1，秦 翔1，张瑞波2，任贾文1
（1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室/祁连山冰川站，甘肃兰州 730000；2. 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所，新疆 乌鲁木齐 830002）
摘要：基于2012年消融期6~9月在祁连山老虎沟12号冰川采集冰川融水径流样品，分析探讨冰川融水中粉尘颗粒物对融水理化性质的影响。结果表明，粉尘特征在消融期的变化很好地反映了冰川消融过程，融水中粉尘浓度和粒径众数在冰川强烈消融期的7月份表现为最高。粉尘体积粒径分布主要包括大气气溶胶超细颗粒（0~3.0μm，主要为PM 2.5），大气粉尘颗粒（3.0~20μm），以及局地源的粗颗粒（20~100μm）;对雪冰消融释放的粉尘部分（3.0~20μm）粒径分布正态拟合结果说明，融水中粉尘颗粒物有很大部分来源于积雪中的粉尘运移所致。同时，融水中化学离子相对组成及其浓度消融期变化都与粉尘有较好的一致性，意味着粉尘对融水化学要素有重要影响。此外，pH值和电导率（EC）消融期的变化也反映了粉尘对融水物理指标的影响。在粉尘浓度较高时，融水pH值和电导率也表现出高值；融水径流中的悬移质颗粒物（SPM）浓度和溶解质固体（TDS）浓度具有较为一致的变化过程，反映了粉尘对于融水中溶解质含量也有较大影响。
关键词：粉尘颗粒物；冰川融水；化学组分；祁连山；老虎沟冰川

青藏工程走廊热融湖塘水理化特性分析
林战举1，牛富俊1，罗 京1，尹国安1，刘明浩1，CHRIS Burn2
（1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室，甘肃 兰州 730000；2.Carleton University, Ottawa K1S 5B6, Canada）
摘要：为查明青藏工程走廊热融湖塘水理化特性及其理化特性与湖塘分布之间的关系，选取青藏工程走廊楚玛尔河至风火山段为研究区域，沿青藏公路从北向南依次选取19个热融湖塘进行水深、面积等几何特征调研并取水样，进行阴阳离子等理化参数测定。分析了热融湖塘水的理化特性，并结合调研资料探讨了热融湖塘理化特性与区域环境及湖塘分布之间的相关性。结果表明在3个研究亚区湖的水理化特性有较大差别，楚玛尔河高平原从北向南湖水矿化度逐渐升高，水质由淡水向咸水再到强咸水过渡，主要与该区域“碟”状湖的分布特征和寒旱多风及蒸发量大有关；可可西里山区和北麓河盆地的湖水矿化度较低，水质以弱咸水或淡水为主。这两个亚区湖较深,地形以丘陵盆地为主，降低了湖面的蒸发量。
关键词：青藏工程走廊；多年冻土；热融湖塘；理化特性
重金属随泥沙迁移过程的数学模型
王靖宇，方红卫，黄 磊，陈益山，何国建
（清华大学水利水电工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室，北京 100084）
摘要：为更加准确地模拟重金属随泥沙迁移的过程，避免传统模型在描述重金属的吸附解吸时只能片面地考虑简单物理过程的不足，在水沙输移模拟的基础上，同时考虑了重金属随泥沙迁移的物理和化学过程，建立了完整的水动力-泥沙-重金属迁移数学模型。模型利用泥沙颗粒表面复杂形貌与电荷的关系来修正表面络合模型并以此分析了水体中的重金属与泥沙颗粒表面基团间的化学成键作用，同时根据化学反应的不同条件，并结合床面冲淤，将床面泥沙分为有氧层和无氧层分别考虑重金属的沉积与再释放。模型模拟了水槽试验中重金属Ni随泥沙迁移的情况，计算结果与实测数据的对比表明了建立的模型可以合理地反映重金属随泥沙的迁移过程。
关键词：数学模型；水沙输移；重金属；表面络合模型；泥沙表面特性

弯道取水口河冰运动特性及导冰筏优化设置
李 超1，李畅游1，SHEN Hung Tao2
（1.内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院,内蒙古 呼和浩特 010018；2. Clarkson University, Potsdam, New York 13699-5710, USA）
摘要：采用DynaRICE二维河冰模型模拟弯道及其取水口附近的水面冰运动和堆积过程，探讨弯道取水口导冰筏的优化设计。该模型耦合了水动力方程和冰动力方程，分别采用有限元法和光滑粒子流体动力学法对水动力方程和冰动力方程进行求解。模拟得到弯道取水口处水流水力特性、不同角度导冰筏下河冰运动规律及其受力情况。结果表明河冰靠弯道凹岸一侧运动，并在取水口附近及其下游堆积，横向环流对河冰运动影响可忽略，取水口上游设置角度和长度合理的导冰筏可有效阻止河冰进入引水渠。但是，下游也需设置导冰筏来防止河冰在取水口下游堆积及向上游延伸到取水口。
关键词：弯道；取水口；河冰模型；横向环流；导冰筏

波流环境中射流的大涡数值模拟
徐振山1,2，陈永平1,2，张长宽2，王娅娜2
（1. 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏 南京 210098；2. 河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏 南京 210098 ）
摘要：采用大涡模拟方法（LES）对波流环境中的垂向圆管射流进行了数值模拟。出口边界采用人工海绵层加零梯度条件以减小数值反射，且保证自由出流；入口边界分别采用线性叠加和非线性叠加的波流边界条件，通过与物理实验数据对比发现，采用非线性叠加的边界条件时模拟精度更高。数模结果表明，在波浪和水流共同作用下，射流体上部出现了较为明显的“水团”现象，射流平均速度矢量较纯流环境中更靠近底床，这与前期实验观察的结果一致。
关键词：射流；波流；大涡模拟

渐进坍塌型崩岸的力学机制及模拟
张幸农，陈长英，假冬冬，应 强，张思和
（南京水利科学研究院，江苏 南京 210029 ）
摘要：针对渐进坍塌型崩岸，从土力学和河流动力学两方面理论出发，建立了岸坡稳定的力学模式，结合室内概化模拟试验和数值计算，分析了岸坡稳定或破坏的力学机制，揭示了缓坡出现崩岸的原因。结果表明，岸坡坡脚未受水流冲失时，若坡内渗流出逸坡降小于渗透破坏的临界坡降，岸坡处于稳定状态，当坡脚被水流冲失后，渗流渗径缩短，水土结合处坡面出逸坡降增大，大于临界坡降时则出现渗透破坏，引起局部小幅度土体崩塌，其后部土体失去支撑而陆续产生失稳破坏，随着时间的延长，土体崩塌现象逐步向后发展，最终导致岸坡整体崩塌破坏。
关键词：渐进坍塌型崩岸；力学机制；模拟试验；数值计算

破碎波作用下沙质海床床面形态变化试验
程永舟1,2，潘 昀1,3，蒋昌波1,2，李青峰1
（1. 长沙理工大学水利工程学院，湖南 长沙 410004; 2. 水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室，湖南 长沙 410004;3. 南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室，江苏 南京 210029）
摘要：波浪在斜坡沙质海床上破碎会加剧泥沙输移导致海床形态变化，研究破碎波作用下沙质海床形态变化机制对于岸滩演变分析极为重要。在波浪水槽中采用中值粒径0.47mm原型沙铺设1∶20坡度的底床模型进行试验研究，测量不同波浪条件下床面形态和沙坝顶端悬浮泥沙浓度变化。通过测量和计算破碎带输沙率、沙坝尺度和沙坝移动速度，分析破碎波作用下沙质斜坡海床上床面形态变化规律。试验结果表明，破碎带沙坝顶端的悬浮泥沙浓度与水深和底部床面密切相关，在形成沙坝和沙坝水平方向移动时，悬浮泥沙浓度较大；斜坡上沙坝前后来回运动的周期大小具有随机性，沙坝既有向岸又有离岸移动；在多组波长时间作用后沙坝尺度趋于稳定，底床净输沙量趋于0。
关键词：破碎波；床面形态；悬浮泥沙浓度；泥沙输移

城市降雨径流控制LID BMPs规划方法及案例
贾海峰1，姚海蓉2，唐 颖1，YU Shawlei3
（1.清华大学环境学院,北京 100084；2.中国农业大学工学院,北京 100083；3.University of Virginia, Charlottesville, USA）
摘要：借鉴国外城市降雨径流控制的理念和实践,通过对国内外城市降雨径流低影响开发型最佳管理措施（LID BMPs）研究和分析，提出了城市降雨径流控制LID BMPs规划方法体系。选择广东省环境保护职业技术学院佛山校区为研究区域，以SUSTAIN系统作为规划支持工具，在适用LID BMPs措施筛选的基础上，进行了LID BMPs措施的选址、布局研究。设计了开发前情景、开发基础情景、经济适用型BMPs情景（情景1）和功效最大化BMPs情景（情景2）4种不同的情景方案，进行降雨径流量（总径流量和峰值流量）和径流水质（SS、COD、TN、TP）的模拟，得到了情景1和情景2的径流量和水质的控制效益。以年径流量削减比作为优化目标，对情景1和情景2两种情景方案进行了优化，给出了最具成本-效益的规划情景方案。
关键词：城市降雨径流；低影响开发；最佳管理措施；模拟与分析集成系统；灵敏度分析；佛山

水分生产率指标的时空差异及相关关系
操信春1,2，吴普特2,3，王玉宝1,2，赵西宁2,3
（1. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西 杨凌 712100；2. 中国旱区节水农业研究院，陕西 杨凌 712100；3. 国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心，陕西 杨凌 712100）
摘要：为从不同视角揭示农业水资源利用与粮食生产的关系，分析了中国灌区毛入流量水分生产率（Pwg）、毛灌水量水分生产率（PwI）、蒸散量水分生产率（PwET）及广义水资源利用量水分生产率（Pwu）的时空差异及指标间的相关性。结果显示：全国4个指标分别为0.694kg/m3、1.361kg/m3、1.314kg/m3及0.860kg/m3，各省灌区水分生产率总体上均呈增大趋势；不同年份各指标空间分布格局基本相似，均表现为黄淮海平原及其周边省区较大，东北、长江以南和西北部分省区较小；省际水分生产率差距有扩大迹象，各指标空间差异程度大小关系为PwI >PwET >Pwu>Pwg；两两指标间显著线性相关，Pwu与其他指标的相关系数大于0.950。4个指标在科学内涵和数值表现上存在较大差异，但均可用于表征省级尺度粮食水分生产率的空间差异。
关键词：水分生产率；指标；粮食；灌溉；空间分布

四湖流域下垫面改变对排涝模数的影响
罗文兵，王修贵，罗 强，张晓春
（武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉 430072）
摘要：选取湖北省四湖流域螺山排区作为研究对象，利用经验公式法计算排涝模数，并分析水面率、水旱比、城市化和灌溉方式及其变化对排涝模数的影响。结果表明：排涝模数随着水旱比和水面率的增加而减小，而随着地面硬化率的增加而增大；水面率对排涝模数的影响大于水旱比和地面硬化率的影响；同水稻的传统灌溉相比，间歇灌溉下的排涝模数较小。由于下垫面条件的改变，在10年一遇3日暴雨的排涝标准下，该地区排涝模数由1994年的0.38m3/（s·km2）上升到2011年的0.46m3/（s·km2），大约相当于1994年下垫面条件下的19年一遇3日暴雨的排涝标准。
关键词：下垫面；排涝标准；水面率；水旱比；城市化；灌溉方式

探索涝渍连续抑制天数指标作为水稻排水标准的试验
俞双恩1,2，郭 杰1,2，陈 军3，丁继辉1,2
（1.河海大学南方地区高效灌排与农业水土环境教育部重点实验室，江苏 南京 210098；2.河海大学水利水电学院，江苏 南京 210098；3.宿迁市宿城区水务局，江苏 宿迁 223800）
摘要：为探索涝渍连续抑制天数指标作为水稻排水标准，通过测坑模拟水稻抽穗开花期涝渍连续动态试验，构建了水稻涝渍连续抑制天数指标（Continuous Stress-Day Index of Water Logging，CSDI）的模型，提出了CSDI和涝害权重系数的求解方法，通过对实测数据的分析，建立了水稻相对产量与CSDI的关系模型。研究结果表明：单纯受渍和涝渍连续灾害均会造成水稻不同程度的减产，但涝渍连续灾害减产程度比单纯受渍高；涝害权重系数是一个随涝渍状态变化而变化的状态变量；在涝渍连续情况下，水稻的相对产量与CSDI具有良好的线性关系，涝渍连续抑制天数指标可作为水稻排水设计标准。利用文中CSDI的模型，可制定水稻控制排水策略。
关键词：水稻；抽穗开花期；涝渍连续抑制天数指标；排水标准

水文相似概念与理论发展探析
刘金涛1,2，宋慧卿2，王爱花2
（1.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏 南京 210098；2. 河海大学水文水资源学院，江苏 南京 210098）
摘要：目前，工程水文领域面临诸多问题有待解决，例如怎样合理地将现有水文观测成果外推至无资料流域，这也成为国际水文科学协会“无测站流域水文预测计划（PUB）”所遭遇的理论瓶颈。一个可行的方法就是依据流域结构特征构建水文相似因子，并对流域进行分类，在相似框架下完成观测成果向无（缺）测站流域的转化。分析发现，水文学缺乏类似于水力学、化学和生物学的分类与相似理论体系。通过对不同学科相似理论的回顾，定义了水文相似的概念，给出了构成流域水文相似的三要素，即驱动力、结构和水动力要素。最后，讨论了可用于水文相似研究的两类方法：数理解析法和量纲分析法，并给出了其用于实际流域水文相似研究时存在的问题及解决途径。
关键词：流域结构；无资料流域；无因次相似因子；水文相似

旱灾风险定量评估总体框架及其关键技术
屈艳萍1,2，郦建强3，吕 娟1,2，苏志诚1,2，邱 冰3，李爱花3
（1.中国水利水电科学研究院防洪抗旱减灾研究所，北京 100038；2.水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心，北京 100038；3.水利部水利水电规划设计总院，北京 100012）
摘要：作为旱灾风险管理的核心内容和关键环节，旱灾风险评估逐渐成为旱灾研究的热点问题。从科学界定旱灾风险概念入手，辨析了干旱风险与旱灾风险之间的关系，并从机理上对旱灾风险形成机制进行了剖析和阐述；首次提出了旱灾风险定量评估总体框架，即通过建立干旱频率～潜在损失～抗旱能力之间的定量关系实现对旱灾风险的定量评估，并探讨了该评估框架所涉及的干旱频率分析技术、灾损评估技术、抗旱能力评估技术和旱灾风险表征技术等关键技术及其难点。
关键词：旱灾风险；定量评估；干旱频率分析；灾损评估；抗旱能力
相关话题/水文 指标 土壤 江苏 理化

Free考研考试FreeKaoYan.Com
欢迎来到Free考研考试，"为实现人生的Free而奋斗"

© 2020 FreeKaoYan! . All rights reserved.