长江与鄱阳湖水文关系及其演变的定量分析

鄱阳湖蓄水受到自身流域来水和长江流量的双重影响,利用长江汉口和鄱阳湖星子水文监测资料,统计分析后得到长江与鄱阳湖量化的水文关系:(1)如果汉口流量小于15 000 m^3/s,长江对鄱阳湖出流影响不明显,鄱阳湖基本上自由出流,湖水位变幅较大。(2)如果汉口流量超过18 000 m^3/s,长江对鄱阳湖出流顶托作用明显,汉口流量越大,顶托越显著,因顶托而滞蓄在湖盆的水量可达31.9%~81.4%。(3)如果星子水位10.5~16.5 m且汉口流量大于20 000 m^3/s,出现长江向鄱阳湖倒灌的可能性较大;星子水位低于8 m或鄱阳湖主汛期一般不会发生倒灌。2000年以后鄱阳湖与长江水文关系发生了一些变化,主要表现在长江对鄱阳湖出流顶托作用弱化,鄱阳湖枯水期提前并延长,湖水位日涨落幅度增大。定量研究这些关系,对于鄱阳湖水资源利用、水环境和水生态保护具有重要作用。

浅析HDP5.0软件在水文关系曲线定线中的实例应用

HDP5.0软件在水文关系曲线定线方面,性能稳定,操作方便,计算、绘图准确,检验结果同步显示,调线方便,是目前水文资料整编中较为实用的软件之一,极大地提高了基层水文测站的工作效率,将水文工作者从繁杂的人工绘图中解放出来,满足基层水文测站水文资料即时整编、“日清月结”的工作需求。

论水文关系数据模型的规范化

数据库模型需要满足三个范式的要求 ,对水文关系数据库模型进行关系的规范化。

基于BHM-EcoFlow模型的汉江中下游河段水文-生态响应关系研究

河流水文-生态响应关系是确定生态流量阈值的科学基础。针对当前河流水文-生态响应关系研究中生态数据不足且生态建模难度大的问题,建立了基于贝叶斯层次分析法的BHM-EcoFlow(Bayesian hierarchical modelling-ecological flow)模型,该模型将河流不同河段及同一河段不同站点间的先验知识与实测数据相结合,可有效利用短系列数据,实现河流水文-生态响应关系的模拟。采用汉江中下游干流2011年的水文、生态数据,模拟了浮游植物细胞密度与流量、混合层温度间的关系,计算了不同流量条件下各河段的浮游植物密度。结果表明:BHM-EcoFlow模型提高了短系列数据的可用性,对汉江中下游干流的水文-生态响应关系具有良好的识别能力,为确定生态流量提供了科学依据。

基于网络分析的湿地水文关系研究——以美国奥克弗诺基流域为例

湿地与周边水文系统通过复杂的水文过程相互联系和影响,具有整体性和复杂性。研究湿地与周边水文系统相互作用过程和机理,对湿地保护和恢复起着重要的作用。以美国奥克弗诺基(Okefenokee)流域为案例,构建包含沼泽地表水、沼泽地下水、高地地表水和高地地下水4个水文子系统的流域水文网络模型,采用生态网络分析方法中的效用、控制和单位元分析研究水文单元间作用关系。控制分析的结果显示,高地地表水和地下水两个子系统对沼泽地表水和地下水子系统的支持程度达到100%。无论是沼泽还是松林高地,其地表水和地下水之间存在高度的相互依赖和互补性。效用分析结果表明,沼泽地表水和高地地下水之间存在着互利的水文关系。而单位元分析结果显示,沼泽地下水深层渗漏和高地松树生态系统的蒸散过程是袭夺流域湿地系统水资源的重要一环。上述结果表明,生态网络分析方法可以有效地分析水文单元之间的作用过程、描述水文单元之间直接和间接的水文关系,可以用于流域湿地水资源管理。

江西省水文地貌关系正确的DEM建立

以江西省为例,基于1∶25万地形图和ANUDEM软件,探讨了省域尺度中等分辨率的水文地貌关系正确的DEM(Hc—DEM)建立方法,并对其质量进行了评价。对DEM生产过程中的数据预处理、关键参数的确定等进行了讨论,并采用等高线套合分析、随机检验点分析和水系网络分析等方法对生成的江西省Hc—DEM进行质量评价。研究结果表明,利用现有数字化地形图上的地形信息(等高线、高程点和水系),在ANUDEM软件的支持下,可建立较高质量,能正确反映地形与地表流水关系的DEM,所建立的DEM质量可达到USGS标准。建立DEM的主要参数为:分辨率50m,迭代次数30,第2糙度系数0.5。

胖头泡蓄滞洪区水文地貌关系正确的DEM建立

开展胖头泡蓄滞洪区空间地形数据采集,形成一套完整、准确的蓄滞洪区数字高程模型(DEM),将为蓄滞洪区建设、管理和调度决策提供可靠的信息依据与技术支撑。文中利用1:5万数字地形图,进行地形数据采集与编辑检查,建立了水文地貌关系正确的DEM,并对其质量进行了评价。研究结果表明,基于水文地貌关系正确建立的DEM质量较高,能更加准确、真实地反映地形形态和地貌与水文关系,精度满足标准规范的要求。

水文过程与近岸带变化关系及其河流景观内涵

在河流生态学领域,迄今仍缺乏能较好地描述河流生态系统涨落的概念模型。河流近岸带具有不同于主流带的水动力、水环境及生物特征,其位置及尺度随水文条件的改变而变化的程度较为显著,近岸带变化能较好地反映水文过程的生态学效应及河流水域空间的涨落。本文对近岸带定义进行了拓展,提炼了一种对顺直/微弯、弯曲、分汊等河型均适用、描述河流近岸带尺度变化与水位涨落之间映射关系的概念模型(“水文-近岸带涨落关系”概念模型),该模型曲线上一般具有两个近岸带尺度峰值;从景观生态学的角度提出近岸带是河流水域中时空连续性最强的沿程条带状基质,而主流带可视为流量越过临界值后出现在近岸带这一基质内的“涌现”或“突变”。本文最后以长江上游南溪-江安段为例对概念模型进行了初步的量化研究,并讨论了近岸带的界定方法及该概念模型在生态水文组分划分中的作用。

冲淤断面水文关系曲线绘制方法解析

河道、渠系断面水文关系曲线在水管行业日常工作中起着重要作用,在实际工作中提高绘制曲线的精度有着重要的实际意义。对经常性冲淤断面,绘制确定水文关系曲线的方法有很多种,文章重点探讨了冲淤断面采用临时曲线绘制水文关系曲线的方法,解决了日常水管工作中冲淤断面水文关系曲线绘制难、精度低的难题。

水文-生态响应关系构建方法综述

水文-生态响应关系是生态流量研究的关键,能反映人类活动影响与河流生态环境变化之间的定量关系,研究水文-生态响应关系旨在为河流管理制定生态流量方案提供精准的生态依据。通过系统归纳构建水文-生态响应关系的常用方法,主要包括专家经验法、线性回归模型、广义线性和非线性模型、机器学习模型、贝叶斯网络模型等,并从简约性和精确性两个原则,分析了不同方法在操作难易程度、数据量及尺度需求、产出结果等适用性方面的差异,识别了常用方法实用案例结论及响应关系趋势,最后从方法选择、规律应用判断及管理者需求等方面对构建水文-生态响应关系的未来发展趋势进行了探讨。研究成果能够为河流生态流量制定提供技术支撑。

天古崖隧道与水库水文地质关系之分析

天古崖水库目前蓄水位1 000 m左右,将来设计最高蓄水位1027.29 m,水库的入渗问题直接影响到隧道方案的确定。本文根据野外现场调查、综合勘探及区域水文地质资料,通过水文地质分析及计算,认为水库地表水渗漏,会造成库区一定范围内地下水位的局部雍升,但是与隧道不会发生水力联系。

天古崖水库与隧道的水文地质关系之分析

天古崖水库目前蓄水位1000m左右,将来设计最高蓄水位1027.29m,水库的入渗问题直接影响到隧道方案的确定。本文根据野外现场调查、勘探及区域水文地质资料,通过水文地质分析及估算,认为地表水渗漏,造成库区一定范围内地下水位的局部雍升与隧道不会发生水力联系。

虎山水文站水位流量关系单值化分析

随着水文现代化建设的步伐不断加快,江西水文站网发展迅速,为解决人员不足与站点数量多的矛盾,需推进水文监测改革步伐,大力推行水文巡测,就必须在已有水文资料的基础上,按现行的行业标准《水文巡测规范》进行分析,为优化测验方案提供支撑.本文以虎山水文站为例探索将复杂的水位流量关系进行单值化处理.

天古崖隧道与水库水文地质关系之分析

天古崖水库目前水位1000．00m左右，将来设计最高蓄水位1027．29m，水库的入渗问题直接影响到隧道方案的确定。文中根据野外现场调查、综合勘探及区域水文地质资料，通过水文地质分析及计算，认为水库地表水渗漏，会造成库区一定范围内地下水位的局部雍升，但与隧道不会发生水力联系。

季节性河流生态环境复苏关键问题研究

全球有超过50%的河流为季节性河流,由于气候变化、极端天气与人类活动影响,这一比例仍在上升。2023年,水利部印发《母亲河复苏行动河湖名单(2022—2025年)》,79条河流中有52条为断流河流。较之一般河流,季节性河流干湿交替的水文节律孕育了其特有的生态水文非连续响应关系。长期以来,河流研究的重点多为常年流水河流,而忽视了季节性河流。针对常年流水河流的研究结论不能直接应用于季节性河流。基于大量文献调研,从季节性河流的内涵与基本特征、生态水文响应关系、健康评估、生态流量适应性调控等4个方面,对季节性河流进行总结分析。研究表明:当前季节性河流缺乏统一的定义和内涵,季节性河流自身应有的水文情势、生态系统过程缺乏深入研究,季节性河流指示生物的确定方法不统一,缺少普遍适用的季节性河流生态系统健康评价基准,缺乏针对季节性河流适宜水量阈值的优化调控方法。在季节性河流缺乏基础理论的情况下,厘清季节性河流的基本概念,科学确定其生态水文过程,形成生态系统健康评价基准,探索生态环境复苏的水量阈值优化调控方法,是解决制约季节性河流生态环境复苏关键问题的重要途径,也是亟需研究的重点方向。

陕西水文博物馆设计历史主线和功能研究

陕西水文博物馆是陕西历史上第一个,也是国内目前唯一一所以博物馆命名的水文专业博物馆。博物馆设计综合运用展板、文物、史料以及声光电、多媒体和互联网技术,回顾陕西水文科学6000多年的发展历史,展示陕西水文工作历史进程和发展趋势。本文在理清水文现象、水文科学、水文工作之间的关系的基础上,重点对博物馆展示的历史主线和需要实现的功能两个方面进行分析研究,以期为博物馆设计提供借鉴。

繁荣新村站水位流量关系曲线推求

繁荣新村站位于嫩江中游左岸,为水质监测站。文中通过曼宁公式等方法,来推求此地的水位流量关系曲线,为研究此处水位流量关系打下基础。

基于分形的运动波尺度本构关系研究

受数据精度、计算目标和计算效率等因素的限制,水文模型往往需要在不同尺度下对水文响应进行模拟与分析。以运动波模型为研究对象,讨论了水文模型尺度响应对空间异质性的感敏性,并提出一种基于分形思想的模型升尺度方法,充分考虑尺度内水位、流速与地形空间异质性的影响,实现了模型尺度与模拟尺度的匹配,有效降低了模型对于尺度的依赖性。

基于贝叶斯层次分析法的沙颍河生态流量研究

维持河道内生态流量是协调水资源开发利用与河流生态保护的重要举措,现有的生态流量计算方法大多受限于生态数据不足、生态建模困难。为此,建立了基于浮游植物生物量的贝叶斯层次模型,研究探讨了河流水文—生态响应关系,以沙颍河为例,分析计算了汛前、汛期、汛后的浮游植物生物量与流量、水温的关系。结果表明,贝叶斯层次模型可识别水文—生态的复杂响应关系,分层分析产生的优势借用提高了短系列数据的可用性;生物量—流量关系参数β汛前大于0的概率为0.683,汛期小于0的概率为0.577,汛前河道内流量的保证及汛期泄流的控制对浮游植物生物量有正向影响;在符合设计要求的生态流量条件下,预测生物量最大和最小改善分别发生在河段7(汛前+32.05%,汛期+871.80%,汛后+81.79%)和河段3(汛前+3.91%,汛期+1.16%,汛后+2.89%)。

黄土丘陵沟壑第三副区水文地貌关系正确DEM的建立与评价

本文以黄土丘陵沟壑第三副区的藉河流域为研究区,利用ANUDEM软件和1:5万地形图研究了水文地貌关系正确DEM的建立方法,从派生等高线与原始数字化等高线对比等方面对建立的DEM进行了质量评价。并且与传统TIN方法建立的不同水平分辨率的DEM做了比较。结果表明:由等高线、高程点、河流和陡崖线在ANUDEM5.1中生成的DEM质量优于由等高线、高程点和地形特征点用TIN方法生成的DEM。ANUDEM建立的DEM更能精确地反映水文地貌特征。在此基础上,研究了确定集水面积阈值的方法,通过在Arc/Info环境下运行AML程序自动提取了基于水文地貌关系正确DEM的流域特征。