纪念实验水文和同位素水文学家顾慰祖先生

中国实验水文学和同位素水文学的开拓者、全国野外科技工作突出贡献者、南京水利科学研究院教授级高级工程师顾慰祖先生,因病于2022年4月11日逝世,享年90岁。顾先生祖籍为江苏常州武进,1932年3月3日出生于江苏无锡。1952年毕业于上海交通大学,至安徽滁县专属治淮指挥部工程处工作。顾先生在水文实验领域勇攀高峰、敢为人先。1953年参与建设新中国第一个实验站——青沟径流实验站(现为五道沟水文水资源实验站)。

基于OBE理念的《湿地水文学实验》教学改革策略探索

本文基于成果导向教育(OBE)理念,以湿地保护与恢复专业的核心课程《湿地水文学实验》教学为例,通过分析当前实验教学存在的问题,提出了一系列改革建议。强调以学生学习成果为导向,优化实验教学内容和方法,强化师资队伍建设,注重实践能力培养,提升学生的综合素养和解决实际问题的能力,结合OBE教育理念与实践需求,旨在为《湿地水文学实验》教学的创新与发展提供有益参考。

水文实验求是传统水文概念——纪念中国水文流域研究50年、滁州水文实验20年

回顾了径流实验研究50年来的曲折历程。对于建立实验水文学和相应的实验水文系统作了概述。列举了使用环境同位素所得到的若干初步结果,用以说明通过实验研究对于传统水文概念进行订正是必要的也是有效的。建议恢复径流实验研究,并就其方向、策略等问题在以往经验教训的基础上作了讨论。

从实验水文到水文系统模拟——刘昌明先生水文科学思想学习的几点认识

刘昌明院士是国际知名的水文水资源学家,长期倡导和力行水循环、水环境、水生态、水资源和水灾害的研究,将水文学的地球物理、工程和地理方向相结合,提出了水文循环研究的微观与宏观系统观点和方法,发展了较为完善的"五水"转化的理论模式,构建了全新的分布式水文模型系统,并对华北平原的节水农业发展、"南水北调"工程环境效应、缓解黄河断流的对策等国家重大应用问题,提出了系统性的科学观点和有效的决策咨询意见。本文仅从实验水文学、稀缺资料地区水文预测和水文模型三方面,探讨刘昌明院士跨越50多年的研究工作,从中可以体会出先生研究的系统性思想和不断创新发展的精神。

平原水文实验区(流域)的发展及应用

通过对国内平原水文实验区(流域)的发展历程进行回顾,与目前国外水文实验区观测水平和研究方向进行简要对比,总结平原水文实验区在研究和应用中取得的主要成果及遇到的问题。以在太湖流域平原的实验研究为例,分析金坛水文实验区的研究和建设过程,做出相关展望和提议,以期为未来平原水文实验区(流域)的新建、恢复和扩展提供参考。

水文实验研究进展

阐述了水文实验的概念与内涵,归纳了水文实验的研究方法及其特点,系统地回顾了国内外流域水文实验的发展历程,梳理了应用实验方法进行植被截留与阻滞作用、降水径流关系、非饱和带水分运移以及气候变化和人类活动影响下的水文过程研究的进展,分析了当前水文实验发展的不足,提出未来水文实验的发展方向:传统的实验流域着重于地表水研究,没有深入水文循环系统的内部,应将水文实验的研究范围从地表扩展为关键带部分,并加强跨流域的补给、径流与排泄关系研究;多学科交叉的综合观测实验与协同研究是水文实验的发展趋势;当前水文实验的系统性与规范性仍显不足,应重视水文实验站网建设,加强水文实验的规范性,以促进实验数据交换和研究成果对比。

滁州花山水文实验流域径流与氮素耦合模拟研究

采用SWAT模型方法对滁州花山水文实验流域进行了径流与氮素耦合模拟,探讨了流域土地利用对氮素输移的影响。构建了花山水文实验流域SWAT模型,采用2008年1月~2013年12月的降雨、径流等数据对径流模型进行率定和验证,以2012年5月~2013年12月的氮浓度监测数据对氮负荷模型进行验证。利用所建立的模型对现状土地利用情形和土地利用变化情景假设下进行了径流与氮素耦合模拟,计算了现状和不同土地利用情景假设下流域的径流深和氮负荷。结果表明：汛期的氮流失量占全年氮流失的比重较大,每年的汛期是控制氮流失的关键时期;旱地的氮流失潜力较水田大,林地的增加对氮负荷具有一定的消减作用;控制氮肥的使用,加强水土保持能力,可以有效减少流域氮负荷。

水文实验研究的现状与发展探讨

水文实验是水文科学发展的基础和必要条件,但是,20世纪90年代以来,由于科技体制改革等诸多原因,水文实验研究工作不断萎缩甚至停滞,与经济社会快速发展形成巨大反差。分析了水文实验研究工作现状,针对新时期新形势下对水文实验研究工作提出的更高要求,阐述了水文实验站发展的规划原则,并对水文实验研究发展进行了展望。

滁州花山水文实验流域氮收支研究

基于调查数据和监测实验数据,对滁州花山水文实验流域氮收入与支出进行了研究。对花山流域内人口、作物种植面积、施肥量、产量、畜禽养殖等进行调查,对大气氮湿沉降、径流含氮量、作物籽粒及秸秆含氮量等进行监测和分析,计算2012年10月—2013年9月及2013年10月—2014年9月这2个灌溉年流域氮收支,分析降雨与径流对流域氮收支的影响。2个灌溉年大气氮沉降通量分别为26.10和26.32 kg·hm-2·a-1,氮径流流失模数分别为3.86和8.95 kg·hm-2·a-1,占氮总输出量的比例分别为6.54%和13.98%;2个灌溉年的化肥氮均为流域最主要的氮输入项,分别占氮总输入的50.46%和50.36%;作物收获是流域氮最主要的输出项,分别占氮总输出的56.68%和52.17%;氮盈余量分别为59.94和55.06 kg·hm-2·a-1。氮随径流流失量与径流量有关,花山流域存在潜在富营养化趋势。

利用环境同位素及水文实验研究集水区产流方式

在专门设计建造的３个实验集水区内，测得降水有地面及地面下的各种径流响应，对１９７９－１９９２年多次产流现象经水文试验和环境同位素氚及氧－１８进行了研究，识别出分别属于地面径流和地面下径流的共１１种产流方式，各种产流方式中只有少数遵循达西定律，多数涉及水分通过水－气界面的特殊土壤水流动问题而与此不符．

水文实验教学改革的研究与应用

研究了我校水利水电类专业水文实验教学的现状以及面临的问题 ,在此基础上 ,研究了面向新世纪水文实验教学改革的指导思想和内容体系的改革途径 ,制定了水文实验教学的改革方案 ,并对应用的情况进行了探讨。

水文实验六十年

1950年，新中国成立还不到一年，百废待兴，党中央国务院即以大无畏的英雄气概，在一穷二白的基础上开始了大规模的治淮活动，从战火中走来的新中国水文资料极度匮乏，众多工程规划设计所采用的水文资料，主要靠调查走访与引用外国的经验。其时，广大的淮北平原地区内涝极为严重，农田除涝水文计算亟待开展，而淮北地区特定的降水与下垫面条件又无相似地区水文资料可以借鉴，

水文实验室建设实践与教学应用改革探索

水文实验室作为华北电力大学水电实验中心的重要组成部分,既是教学基地也是科研场所,对提高教学质量,增强学生的动手实践能力都是非常必要的。本文阐述了水文学实验室的建设规划与指导思想,回顾和总结了我校水文学实验室的建设历程,并对水文实验室的教学应用进行剖析,提出了未来改革思路。

滁州花山水文实验流域氮流失特征分析

以滁州花山水文实验流域为研究对象，研究不同土地利用类型中各种形态的氮随径流流失的特征。基于2012年10月-2013年9月滁州花山水文实验流域氮素实验观测数据，对流域的氮随径流流失的特征进行了分析。结果表明：林地比重较大的集水区域径流中的TN质量浓度和N03-N质量浓度较高，农田比重较大的集水区域径流中的NH3-N质量浓度较高；在林地面积比例较大集水区域，TN质量浓度与N03-N质量浓度有较好的相关性；而在耕地面积比例较大的集水区域，TN质量浓度与NH3-N质量浓度表现出较好的相关性。对于嵌套子流域，N03-N质量浓度沿河道往下游随集水区域的增大和森林覆被比例的减少而呈逐渐递减趋势；在农田非施肥季节，各个月的TN质量浓度空间上自上而下随森林覆被比例的减少而呈逐渐递减趋势，而NH3-N质量浓度变化较小；在施肥季节，TN质量浓度随NH3-N质量浓度的上升而上升。研究还发现：研究区域汪郢左支断面和军事牌断面的集水区域林地比重高达99．92％以上，虽然人类活动较少，但TN质量浓度较高，分别为2．830mg／L和4．028mg／L，高于集水区域农田比重较大的竹园沟断面和新坝断面（两断面农田比重分别为39．59％和35．63％），分别是竹园沟断面和新坝断面的1．42～2．5l倍、2．02-3．57倍；这一事实与人们通常的认识不一致，值得进一步深入研究。

基于高原湖泊生态水文实验的站网规划研究——以抚仙湖为例

为探索高原湖泊生态水文规律,以云南九大高原湖泊之一抚仙湖为例,在现状水文监测站点严重不足、布局不合理、监测能力不足的情况下,通过科学规划水文监测站网,搭建起一个现代化高水平的水文科学实验研究平台,提升水文生态实验技术水平与能力,为进一步探寻高原湖泊水文规律、开展水生态科学研究奠定基础。

现代信息技术构建虚拟水文实验的研究

虚拟水文实验是利用虚拟现实技术进入虚拟空间进行教育的一种教学形式。讨论了虚拟实验相关的理论、主流技术、针对性实验对比研究和实际教学应用分析,研究了虚拟实验教学的过程模型,实现了校内水文虚拟实验室。结果表明,针对不同的教学内容和设计,应采用相适应的网络虚拟技术,才能够充分发挥出其技术特点,实现预期的水文实验教学目标。

巴歇尔槽在抚仙湖生态水文实验站建设中的实践应用

以巴歇尔槽在抚仙湖生态水文实验站入湖河流梁王河上的流量监测设计为例,介绍了槽型和断面选择、上下游与河道的平顺衔接以及施工管理中的过程控制要点等,最终高标准完成了梁王河巴歇尔槽的建设,建设成果可投入梁王河流量监测应用。成果在为抚仙湖生态水文实验提供基础监测支撑的同时,还可助力于巴歇尔槽在水文监测中的推广应用,发挥其在水文水资源监测与管理需求中应有的作用。

基于多学科融合的本科生水文地质实验创新能力培养研究

为响应国家提出的"培养与招生"联动机制,适应学校新制定的地质大类本科生培养方案,建设陕西省一流地质专业,深化改革实验教育,在水文地质学、地下水动力学、水力学、矿井水文地质学等多学科融合的过程中,进行地质大类本科生实验教学创新能力培养研究。通过水文地质与其他学科的交叉贯通及融合,扩展地质大类本科生学术视野,建立本科生相应专业的学术思维,激发地质大类本科生对相应方向水文地质问题的创新兴趣,培养本科生进行水文地质问题独立思考、解决的能力。该研究既有助于对地质大类招生与培养的联动机制的探索,又能推动学校地质学科进行陕西省一流专业的建设。

新一代水文模拟系统的流域嵌套式强化观测方案设计——以新安江水文水资源实验站改建项目为例

气候变化和高强度的人类活动对水文循环及其时空演变规律产生了重要影响,原有研究成果已不能真实反映现代条件下的水文变化规律。作为概念性模型的代表,新安江模型已不能适应变化环境下流域综合水文要素的模拟,因此有大量应用基础研究工作亟需加强。为解决这一难题,文章以新安江水文水资源实验站改建项目为例,阐述嵌套式强化观测流域设计方案的应用,在原有设施基础上,嵌套增建了原型小流域及坡地水文综合要素观测场、嵌套式强化观测流域、水文综合实验与分析测试中心及远程接收中心。结果表明该设计方案能够有效的提升数据资源类型及涵盖面,为发展新一代水文模型系统提供数据支撑,为建设流域大气-水文-生态综合模型提供科学依据。

淮北砂姜黑土区农田排水水文实验研究

1 农田排水水文实验简单回顾 淮北平原历史上是“大雨大灾、小雨小灾,无雨旱灾”。自1949年以来,虽经过40余年大规模农田水利基本建设,但旱涝渍灾害仍然是阻碍淮北农业生产发展的主要因素。为改变这种不利局面,1953年淮委在北淝河青沟排水区和沱河小黄河排水区设立径流实验站。1962年以后又陆续增设固镇五道沟和涡阳孙土楼径流实验站。到1989年。