模糊综合评价模型在水生态文明评价中的应用

研究在对水生态文明的内涵解读的基础上,从水生态、水安全、水环境、水管理、水文化和水资源6个方面选取了20项指标构建水生态文明评价体系。结合黄河流域及相关片区的十个城市水生态文明建设现状,构建模糊综合评价模型,并引入层次分析法及欧氏贴近度函数对模型进行求解。结果表明,济南、郑州、许昌、西安4个城市建设效果尤为显著,张掖、西宁建设效果不甚理想;评价结果基本符合各城市建设现状,评价方法较为科学合理,具有一定适用性。

岱海湖温排水对湖面附加蒸发量影响研究

岱海湖为一内陆封闭型湖泊。本研究利用3、7、12月份冬夏工况,综合考虑岱海湖边界条件,水面温度、密度、水面天然温度、大气温度、相对湿度等影响因子,构建温排水对岱海湖附加蒸发量影响的计算公式。经计算,电厂温排水引起的岱海湖附加蒸发损失量为:3月份为39.46万m3,7月份为73.3万m3,12月份为10.6万m3,岱海湖电厂温排水年附加蒸发水量约为678.2万m3/a。结果表明:附加蒸发量与电厂温排水量变化一致。本研究对干旱区水资源利用具有重要意义。

灌区土壤盐分空间变异及多因素响应关系

[目的]研究土壤含盐量空间特征和分布格局,分析土壤盐分空间格局与地下水、土壤物理特性参数间的空间响应关系,为灌区盐渍化防控提供理论依据。[方法]以黄河南岸灌区吉格斯太灌域为例,网格化布点,分层采样测定土壤含盐量、表层土壤含水量、颗粒组成、干容重并换算热容量及导热率,同步监测地下水埋深及含盐量,采用经典统计方法和地统计方法分析土壤含盐量空间分布特征及其与物理特性和地下水等因素间的空间相关性。[结果]灌域处于非盐化-轻度盐化状态,土壤含盐量呈中等空间变异程度,总体呈现相对独立的随机分布,空间结构特征可以用高斯模型和指数模型描述。土壤含盐量与地下水埋深呈显著负相关,与地下水含盐量呈显著正相关,地下水埋深<1.6 m区域发生轻度盐渍化风险较高。0-20 cm土壤含盐量与黏粒含量、容重、含水量、导热率及热容量显著空间正相关,相关范围约2~6 km;与砂粒含量呈显著空间负相关,相关范围约2~4 km。20-60 cm土壤盐分与0-20 cm土壤黏粒、砂粒含量、导热率、热容量及含水量呈显著相关,相关范围与土壤表层略有差异。[结论]黏粒含量较高,含水率较大,地下水埋深<1.6 m的区域是灌域盐渍化防控的重点区域。

基于和谐目标优化的区域水权分配研究

国内水资源贫乏,区域间因水权分配不合理而引发诸多矛盾,针对这一问题,应用和谐论指导水权分配,提出了基于和谐目标优化的水权分配方法。首先确定和谐分配的原则,然后构建区域水权和谐评价指标体系,应用AHP法对区域初始水权进行初次分配,并运用和谐方程对其进行和谐评估,最后以区域和谐度最大为目标建立优化模型,应用Matlabfmincon函数实现区域水权的优化分配。以郑州市各区县间的水权分配为例,得出如下结论:①通过对优化前后方案进行对比分析,结果表明优化后方案和谐度高于优化前,更符合各个区域的规划需求。②基于和谐目标优化的分配方案具有良好的操作性和兼容性。研究成果为区域水权分配提供一定技术支撑。

不同土质灌区土壤盐分与物理特性空间变异规律及协同关系研究

为探究土壤盐分空间特性,以鄂尔多斯黄河南岸灌区不同土质的两个灌域为研究对象,采用经典统计学与地质统计学相结合的方法对0~20 cm土层土壤电导率与土壤物理特性参数间的关系进行分析研究。研究结果表明:两灌域0~20 cm土层土壤电导率均可以采用高斯模型进行半方差分析拟合。砂土灌域土壤电导率为中等变异程度,中等空间相关性,电导率与黏粒含量、土壤容重、含水量、导热率及热容量显著正相关,相关范围约2~6 km;与砂粒含量显著负相关,相关范围约2.5~4 km。砂壤土灌域土壤电导率为中等偏强变异程度,较强空间相关性,电导率与土壤物理特性空间相关性较低,土壤盐渍化程度高于砂土灌域。

黄河南岸灌区土壤盐分运动及模拟

以鄂尔多斯黄河南岸灌区为研究区域,在分析其土壤盐分运动规律及影响因素的基础上,采用BP神经网络模型对耕作期浅层土壤盐分变化进行了模拟与预测。结果表明:同期降雨后不同区域可呈现不同的脱盐或积盐过程,降雨对土壤盐分的影响主要集中在土壤深度60 cm以内的浅层区域,减小灌溉强度可能造成土壤表层反盐;土壤盐分运动受到地下水埋深、土壤初始含盐量及灌溉水质等因素的影响,地下水埋深大于2 m后,地下水对土壤盐分的影响逐渐消失。BP神经网络模型对土壤盐分运动具有良好的模拟精度,减小灌溉强度后耕作层土壤呈弱积盐状态,4个灌溉周期后耕作层土壤盐分将上升4.7%。

黄河流域主要用水区用水规律及现状分析

以引提黄河干流水的上游宁蒙灌区、下游河南山东引黄灌区为主要用水区,综合考虑各用水区用水类型、用水特点,以农业用水为重点,在耗用水年际变化和年内分配特性分析的基础上,分析了各区域用水的时空分布,探讨了其用水规律,对于加强黄河水资源管理,优化水资源配置,具有一定的参考意义。

河道凌期冰塞壅水计算

河道冰清是寒冷地区普遍存在的一种自然现象,严重时会导致凌汛灾害,冰情影响评价是进行水资源开发利用时需要考虑的重要因素。在论述河道凌期冰塞壅水计算的基础上,以大准增二线黄河铁路特大桥河道为例,对修建前后冰塞壅水情况进行计算。结果表明:铁路桥修建后,开河期桥址断面受新老桥的共同作用,桥位断面冰坝上游壅水高度可达7.59m,桥位断面的冰面高程可达981.80m;考虑不利来冰量和封河流量组合情况,铁路桥工程对封河期防凌影响较小;按现时万家寨水库运用方式,铁路桥修建不会对万家寨水库的运用带来不利影响。