甘肃省水资源承载力分析与评价

为了更好的对甘肃省14个地级行政区水资源承载力进行评价,本文选取水资源开发利用率、水资源生态容量指数、水资源生态压力指数、水资源集约利用度、水资源负载指数、水资源可持续发展指数6个评价指标,采用一般集对、模糊集对、模糊集对聚类、可变模糊集与集对分析耦合4种方法系统地评价水资源承载力。结果表明:甘南州水资源承载力最好,具备良好的开发条件;张掖市和陇南市水资源承载力较好,开发能力客观;定西市、天水市和临夏州水资源承载力一般,开发能力尚可;酒泉市、金昌市、武威市、白银市、平凉市和庆阳市水资源承载力已达到饱和,开发能力有限;嘉峪关和兰州市水资源承载力最差,发展条件严重不足。评价结果为区域水生态文明建设、最严格水资源管理、河湖健康评估、水资源开发利用等提供一定的技术支撑。

甘肃省水资源生态足迹及承载力时空分布研究

为更好地评价甘肃省水资源开发利用、最严格水资源管理落实以及河湖健康评估情况,本文基于水资源生态足迹模型,构建农业用水、工业用水、生活用水和生态用水4个水资源账户,对2006—2020年甘肃省各行政区域水资源生态足迹及承载力时空分布进行研究。结果表明,甘肃省水资源产量因子为3.28;水资源从时间分布看能满足地方经济、生态和环境发展的需要,但空间分布不均衡;从用水结构看,各市(州)差异较大。

基于变异诊断分析的大通河流量预报模型研究

采用水文变异诊断方法对大通河享堂水文站1940年以来年平均流量序列进行了诊断,结果表明年平均流量变异显著,变异程度为中等,突变点为1990年,说明大通河年平均流量自20世纪90年代以来受人类活动影响发生了显著的突变。同时,在变异诊断分析的基础上,分别建立了基于跳跃变异和趋势变异的年平均流量预报模型,比较模型预报值与实测值可知,相对误差为±10.0%的年份,跳跃预报模型占89%,趋势预报模型占97%。采用所建模型分别预报2011—2020年平均流量,并用2011—2013年实测值进行验证,预报误差符合《水文情报预报规范》的规定,取得了较好的预报效果。

水文时间序列趋势与突变分析系统开发与应用

在借鉴趋势检验和突变分析各种统计应用软件使用方法的基础上,结合水文工作实际,对数据输入格式进行统一约定,对计算分析过程进行模块化编程,对数据输出结果进行规范化处理,基于Net Framework4.5、Visual Basic.Net和Sharp Develop 4环境开发完成了水文时间序列趋势检验和突变分析系统。介绍了水文时间序列趋势与突变分析系统的理论基础、总体结构、设计功能及其应用。系统设计的趋势分析和突变分析各项功能达到预期目标,较好地实现了对水文资料的一致性分析,分析结果科学、合理,对水文水资源工作具有一定的参考意义。

人类活动和气候变化对白龙江径流的影响研究

通过加法模型和乘法模型,并以降水量作为气候变化的主要因素、水电开发作为人类活动的主要因素,定量分析气候变化和人类活动对白龙江径流的影响及贡献大小。结果表明:1960-1970年代以气候变化影响为主导因素,比重占70%;1980-2000年代以人类活动影响为主导因素,比重占约55%;2010年以来气候变化和人类活动对径流影响程度相当,以气候变化影响为主导因素,比重占51%,研究结论可为白龙江引水工程实施、河流健康修复、流域水土流失治理等提供科学参考。

黑河流域东部子水系近60年来泥沙演变规律分析

根据黑河流域东部子水系代表站实测泥沙资料,对河流泥沙来源、时空分布、演变趋势及水沙关系等进行了分析,结果表明：（1）黑河流域东部子水系主要产沙区在莺落峡站以上;（2）黑河干流2000年以来泥沙年际变化呈减少趋势,年内分配过程呈典型的＂尖瘦型＂单峰过程,多年平均输沙量集中在6-9月,不均匀系数在0.995~2.046之间,集中度在0.464~0.928之间,集中期从7月31日至8月24日;（3）干流输沙量发生了显著突变且跳跃后泥沙总量呈减少趋势,莺落峡站2000年以来呈＂丰水减沙＂趋势;（4）黑河干流泥沙2000年以来急剧减少的主要原因是黑河干流水量统一调度和干流上游梯级水电站库区泥沙淤积。分析结论可为保护和开发利用黑河干流水能水资源、改善流域生态环境、促进流域综合治理等提供参考依据。

基于R语言的加权马尔可夫链在黑河流域径流预测中的应用

基于R统计编程语言,采用均方差分级法对黑河流域出山口莺落峡水文站1951-2010年径流资料进行分级,应用加权马尔可夫链模型和模糊集级别特征值对2011-2015年径流丰枯状态进行了定量、定性预测。结果表明:黑河流域2011-2015年径流量丰枯状态预测为平水、偏丰、特丰、特丰、特丰,计算结果相对误差在2%~14%之间;未来平水年出现的可能性最大,周期为2.3年,丰水年份出现的周期为6~7年,枯水年份出现的周期为6~10年。

甘肃省暴雨洪水图集查算系统开发与应用研究

基于Pyhon+scipy+PyQt5开发的甘肃省暴雨洪水图集查算系统改进了传统人工查算方式,实现了计算过程的自动化,极大地提高了计算结果的精度,具有较强的实用性,促进了《甘肃省暴雨洪水图集》更广泛的应用。

甘肃水情信息管理系统的设计与实现

介绍了基于C/S结构的甘肃水情信息管理系统的设计思想和功能,该系统实现了对各类水情信息的来报监控及统计情况,能够对各类水情信息进行快速处理和检索,完善了实时雨水情数据库的相关建设,针对现有各类模板能够快速制作报表。它改变了以往的报汛统计作业手工模式,减少了防汛值班人员的工作量,为各级防汛部门及时、准确、全面、有效地掌握水雨情信息提供了可靠依据。

梯级水电开发对大通河流域洪水过程的影响分析

应用大通河流域实测洪水资料和水利普查数据,定性和定量分析了梯级水电开发对流域洪水过程和洪水特征的影响,建立了梯级水电站数量与洪水涨落率、涨落频次的数学关系模型。结果表明：随着流域水电站数量的增多,洪水过程变化频繁,洪水涨落率增大,涨落频次增多;梯级水电开发使流域最大洪峰流量增大了19.7%~21.5%,最大洪峰传播时间减少了6.1%,而对次洪水总量的影响较小。研究水文过程受人类活动的影响规律,对加强流域水电站统一调度、水能水资源可持续利用和水生态文明建设具有十分重要的意义。

大通河流域水能水资源开发对河流水文过程和环境的影响

根据水文观测和引水与水电开发资料,分析了大通河流域水能水资源开发利用现状及其对河流水文过程与生态环境的影响.结果表明：由于区域用水和跨流域引水,使大通河中下游河道的水量减少,水环境容量减小,其中,青石嘴、天堂、连城（二）站3-11月平均流量分别减少0.6%~9.6%、0.5%~3.8%、1.7%~52.9%.自1994年引大入秦工程建成跨流域引水后,连城（二）站年径流量开始减少,1994-2010年平均径流量比1977-1993年减少了5.7%;引大济湟工程建成通水后,加上引大入秦和引硫济金工程,引水总量将达到12.33×108 m3,占大通河多年平均径流量28.16×108 m3的43.8%,对河川径流的影响十分显著.至2011年,大通河上已建成梯级电站34座,洪水期电站同时泄水会瞬间加大河道流量,枯水期蓄引水又使减水河段水量减少.梯级水电站群无序蓄放水使洪水过程由天然的平稳状态转变为人工干预的剧烈变化状态,上下游洪峰不对应,对下游地区的防洪安全产生极大威胁.过度的水能水资源开发,使大通河中下游部分自然河段出现淹没、断流,水生物和两岸的植物萎缩,水环境污染加重,对生态环境产生负面影响.建议实行流域水资源统一管理,对梯级电站下泄水量统一调度,在减水河段预留必须的生态基流,确保河道内外生态用水;加强河道水位、流量、泥沙、水环境、水生物监测,为流域防汛、水资源管理、生态环境保护等提供决策依据.

渭河源区典型小流域水沙演变规律分析

根据渭河源区清源河典型小流域实测水文资料,分析了流域水文要素的年内和年际变化规律,流域降水、径流和泥沙主要集中在汛期,5-9月降水量占全年的78.5%,5-10月径流占全年的78.7%,5-8月输沙量占全年的88.9%。受上游修建水库、水土保持等人类活动的影响,流域汛期径流和泥沙1997-2013年比1980-1996年均减少了5.9%。流域面平均降水量、平均流量、平均输沙量年际变化不稳定,总体呈减少趋势,序列最大可能变异点分别为1995年、1994年和1997年。建立了流域年降水量与年径流深、次降水量P+Pa与次径流深相关模型,相关系数达到0.902和0.860。以年最大洪峰流量为参数,分别建立了流域年径流量与年输沙量、次径流量与次输沙量关系模型,相关系数达到0.835和0.917,公式模拟值与实测值接近,误差较小,可以作为以径流推算泥沙的重要依据。通过定性定量分析人类活动对流域径流、泥沙的影响程度,对区域抗旱防洪减灾、水资源管理、小流域治理及生态环境保护具有重要意义。

阿尔金山东端北部区域生态环境修复模式研究

阿尔金山荒漠化防治生态功能区是甘肃西部、新疆乃至整个西北地区重要生态屏障,对阿尔金山东端北部区域为代表的西土沟流域生态环境现状和存在主要问题进行分析,提出区域生态环境治理构想和因势治洪-以洪治沙-自然净化-综合利用的区域洪水资源开发利用模式和以"水害"治"沙害"、变害为利的区域生态环境、沙漠治理模式。国内外学者对本区域荒漠化防治、草地生态安全评价有部分研究,但对沙漠区洪水资源开发利用问题研究比较罕见,在沙漠地区洪水资源化利用方面具有很强的代表性,为阿尔金山保护区的规范管理和可持续对策制定提供科学依据,对同类地区生态环境修复提供示范。

甘肃水情信息管理系统的设计与实现

本文介绍了基于客户机/服务器(即C/S)结构的甘肃水情信息管理系统的设计思想和功能,该系统包括计算机局域网络、拍报统计子系统、数据检索子系统、报表制作子系统和实时雨水情数据库。它改变了以往的报汛统计作业手工模式,减少了防汛值班人员的工作量,实现了及时、准确、全面地掌握水雨情信息。

基于Java语言的水文测验系统软件开发与应用

基于Java编程语言所开发编译的《甘肃省水文测验系统》实现水文测验原始资料的分析处理,解决了水文站自动监测设备数据资料整编工作、多种测验方式下的流量计算、服务于水情预报的水位流量关系曲线分析等水文数据处理的程序化。具有水文原始资料录入、计算整理、图形处理、资料成果导出等功能。软件符合基层水文资料测算需求,从而实现内业计算的高效性、便捷性、实用性。

气候变化和人类活动对庄浪河水沙变化影响评价

采用武胜驿、红崖子水文站建站至2010年整编水文数据,分析了庄浪河流域上下游水沙变化规律,结果表明:庄浪河流域上下游年际年径流量和输沙量变化基本一致,上游产沙量小,下游产沙量大,输沙量年内变化不均,集中在6-9月。定量分析了气候变化和人类活动对庄浪河水沙变化影响程度,结果表明:气候变化对庄浪河水沙变化影响程度远小于人类活动对其的影响程度,人类活动对庄浪河水沙变化影响占主导因素。研究结果可为庄浪河流域水资源评价提供一定的参考依据。

国家地下水监测工程(水利部分)甘肃省建设项目概述

介绍了国家地下水监测工程(水利部分)甘肃省建设项目基本情况,从项目建设的目标和范围、任务和规模、组织实施以及效益评价等方面进行了解读。综合得出:国家地下水监测工程(水利部分)在建设实施后,甘肃省将建成地下水监测工作基础平台,甘肃省现有地下水监测站点将得到改造升级,新设监测站点将填补甘肃省地下水监测空白区域,监测数据全部实现自动采集、传输、存储,有力提升甘肃省地下水监测水平。国家地下水监测工程(水利部分)建设完成后,将为国家、流域机构、省政府及各地各部门提供丰富的地下水动态信息,为水资源调查评价及综合规划提供更加精准的监测数据,指导地下水资源的优化配置,为水资源可持续利用、支撑社会经济可持续发展提供技术支撑和全面服务,在甘肃省全面落实最严格水资源管理制度、维护生态环境、地下水超采区综合治理等方面具有十分重要意义。

黑河干支流径流量演变趋势分析

通过黑河1945年以来干流及主要支流5个控制水文站月、年径流资料,统计分析各站汛期、非汛期径流量占年径流量百分数,运用坎德尔秩次相关、线性趋势回归、斯波曼秩次相关、均值跳跃性检验、Mann-Kendall统计检验5种方法研究黑河5个控制水文站年径流量变化趋势,运用可组合的加法模型对黑河干流及主要支流的5个控制水文站2010～2020年径流量进行预测分析。研究结果表明:黑河干流及主要支流汛期来水量占年径流量比重较大;干流年径流量增加,尤其是2000年以来增加趋势尤为显著;支流讨赖河年径流量自80年代以来持续减少,洪水河呈增减交替,总体波动增加;预测分析表明干流除出山口莺落峡站丰水3成,其余均正常(正距平);支流除洪水河新地站2010～2020年丰水1成,其余均正常(负距平)。