大伙房水库入库径流的Holter-Winter预报模型——兼与付文艺老师商榷

为研究大伙房水库入库径流序列的波动规律,运用时间序列分析理论和方法对径流序列进行分析和建模。分析的结果显示,大伙房水库径流序列是不具有ARMA模型相关性统计特征的平稳时间序列。而运用指数平滑法建立的Holter-Winter模型能较好地拟合径流序列波动规律,且预测效果好。因此,Holter-Winter模型可作为大伙房水库入库径流量预报模型使用。

基于Holt-Winters方法的年径流序列周期识别

针对小波分析法在年径流序列周期识别方面存在的不足,以长江支流乌江水系武隆站为例,利用Holt-Winters模型固有结构模拟水文时间序列,根据拟合精度来判断年径流序列周期出现的可能性,以达到周期识别的目的,并与小波分析法识别的序列周期进行比较。结果表明,Holt-Winters模型很好地捕捉到了小波分析法中的所有周期成分,且模型结果很好地验证了所提假设,可确定原序列存在5.6年的主要周期项。

冬春季生态沟渠对农田径流污染物的净化效果分析

为有效提高冬春季沟渠的净化效率,在原有土质沟渠中增设耐寒植物黑麦草浮毯与填料透水坝构建生态沟渠,分析生态沟渠对农田径流中主要污染物的削减率,对比沿程不同处理段对污染物的净化效果,估算植物吸收对于污染通量降低总量的贡献。结果显示:在冬春季节,生态沟渠对总氮(TN)、硝氮(NO_(3)^(-)-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和悬浮物(SS)的总削减率均值分别为29.06%、54.93%、20.76%、54.08%和49.85%。透水坝段的TN和NO_(3)^(-)-N沿程削减率最高;植物浮毯+透水坝段的TP和COD沿程削减率最高;植物浮毯段的SS沿程削减率最高,其对NO_(3)^(-)-N、TP和COD也有较好的净化效果。在降水量达到10 mm以上的9 d内,TN和TP的污染通量降低总量分别为11.43和0.27 kg;黑麦草吸收的氮、磷量分别约占污染通量降低总量的20.6%和55.6%。大雪融化后气温降至0℃以下,可能引起土壤冻融作用,雪水径流中的氮、磷浓度显著升高,此时生态沟渠对径流中氮、磷的净化效果不明显,可利用周边河塘暂存雪水径流,后续结合生态措施对污染物实施强化处理。

耕作对坡耕地水土流失和冬小麦产量的影响

在模拟降雨和自然降雨条件下研究长期(6年)定位耕作措施对豫西旱区坡耕地水分保持、土壤流失以及冬小麦产量的影响。耕作措施包括少耕、免耕覆盖、深松覆盖和常规耕作。田间模拟降雨试验用来测定不同耕作措施对径流和土壤流失的影响,自然降雨小区主要用来验证模拟试验结果,同时测定不同耕作措施对冬小麦产量的影响。模拟试验结果表明:不同耕作措施下的土壤饱和导水率没有明显差异,雨前土壤含水量和降雨强度均显著影响地表径流。在试验条件下,免耕覆盖处理未产生径流和土壤流失,水土保持效果最好。与常规耕作比较,深松覆盖处理分别减少径流和土壤流失50%和90%。尽管少耕可以有效降低土壤流失,但其产生的径流量和常规耕作相近。在自然降雨条件下,免耕覆盖和深松覆盖的水土保持效果从第3年开始显著。深松覆盖在任何年型均能够显著提高冬小麦的产量。相比较常规耕作,深松覆盖平均增产9.4%。免耕覆盖除丰水年也能显著提高冬小麦产量,但增产效果不如深松覆盖显著。少耕无明显增产效果。由于产量对农民来说是评判一个耕作措施效果的重要依据,同时考虑到深松覆盖显著的水土保持效果,我们认为深松覆盖是适合当地旱作农业的一个有效耕作措施。

麦田降雨产流过程的影响因素

为探讨多种因素对麦田降雨产流的影响及其相应的定量关系,通过人工模拟降雨试验,研究麦田降雨强度(RI)、冠层覆盖度(用叶面积指数表示,LAI)及0-40cm土壤初始含水量(θ40)对降雨产流特征的影响。结果表明:在其他影响因素一定条件下,径流强度和累积径流量与降雨历时分别具有显著的负指数函数和幂函数关系(P<0.01);产流时间随RI增大而提前,径流强度、累积径流量和径流系数随RI增大而增大;产流时间随LAI的减少而提前,径流强度、径流量及径流系数随LAI减小而增大;当降雨强度增大时,LAI对麦田产流过程的影响减弱。在RI和LAI不变时,产流时间随θ40增大而提前,径流强度、径流量及径流系数随θ40增大而增大,但稳定径流强度基本相同。通过对模拟降雨实测数据统计分析,径流强度、累积径流量可最终表示为t、RI、LAI和θ40的4因素函数关系,并建立了径流系数回归计算模型(P<0.05)。

喜马拉雅山北坡典型高山冻土区冬季径流过程

喜马拉雅山北坡广泛分布着岛状多年冻土，冻土对径流过程有着不可忽视的影响。卡鲁雄曲是该区唯一有常规水文气象观测资料的流域，海拔范围是4550～7200m，其中5100m以上为高山冻土区，以下为深层季节冻土区。近20年径流有较明显的增加趋势，为了探明引起径流变化的原因，采用流域内翁果水文站1983-2003年的月径流资料，通过Mann—Kendall趋势检验法，Sen坡度估计以及相关统计分析方法，发现寒冷期（11月至次年3月）径流有不同程度的涨幅，发生突变的年份在1990年左右。尤其以1月份最为明显，后10年比前10年增加了67％。遥相关分析表明，1月份径流与7～12月径流有通过95％显著性检验的相关性，它们的共同作用使得径流变化尤为显著，这是冻土区所特有的。

气候因子对宜昌站冬季径流量的影响分析

本文利用长江宜昌站1955～1990年冬季径流量和气候资料,采用单相关系数法,挑选出了影响宜昌站冬季各月径流量的气候因子,并采用逐步回归方法筛选因子,建立预报模型,预报效果比较好,具有一定的实用价值。

麦田降雨产流时间计算模型研究

为探讨多种因素对麦田降雨产流时间的影响及其相应的定量关系,通过模拟降雨试验,研究了麦田降雨强度、冠层覆盖及初始土壤剖面含水量对降雨产流时间的影响。结果表明,在相同初始土壤剖面含水状态条件下,降雨强度与产流时间呈显著幂函数关系(P<0.01);产流时间与叶面积指数呈极显著线性正相关(P<0.01),与株高相关性较差;0～20、0～40cm土层初始土壤剖面含水量与产流时间具有较明显的线性正相关关系(P<0.01),40cm以下土层土壤含水量对产流时间影响相对较小。通过多元回归分析建立的产流时间幂函数计算模型具有较好的模拟效果。

不同施肥模式对麦稻两熟农田磷素径流流失和麦稻产量的影响

采用田间小区定位试验研究自然降雨条件下农户习惯性施肥(CK)、减量施肥(T1)及优化施肥(T2)等不同施肥模式对太湖流域麦稻两熟农田土壤磷素径流流失特征和麦稻产量的影响。结果表明:麦稻轮作农田地表径流排水主要分布于强降雨集中的水稻生长季,与降水量呈显著线性正相关关系。磷素径流流失集中在稻季,各处理的流失量占周年流失总量的66.65%—75.05%。在农户习惯性施肥(CK)条件下,麦季径流总磷平均质量浓度(0.36 mg∕L)显著高于稻季(0.19 mg∕L),但磷素径流流失量(0.47 kg∕hm^(2))却显著低于稻季(1.40 kg∕hm^(2))。减量施肥(T1)和优化施肥(T2)模式处理可显著降低麦季、稻季径流磷素质量浓度和麦稻周年磷素径流流失量。与CK相比,T1和T2处理显著降低麦稻周年TP径流流失量,降幅达22.62%和44.54%。在CK条件下,麦稻两熟农田磷素周年径流偏流失率达119.06 mg∕kg,T1和T2处理显著降低,偏流失率降幅达17.95%和41.22%。与CK相比,麦稻产量在T1、T2处理下均显著下降,T1与T2处理间产量无显著差异。可见,麦稻轮作种植模式下,稻季不施磷具有养分减排与作物稳产的协同效应。

黑龙江流域冬季径流特征

黑龙江流域地处高纬度,冬季严寒漫长,冻土深,受季风影响径流年内分配极不均匀,了解冬季径流特征,对分析、评估和利用冬季水资源是十分重要的。

基于海绵城市理念的冬奥山地冰雪场馆雨水设计探讨

2022年冬奥会的到来将进一步助推冰雪运动热,带动冰雪场馆的建设,而冰雪运动的特性决定了很大一部分冰雪场馆将建设于山地环境中。北京延庆赛区的国家雪车雪橇中心属于典型的山地环境,为响应绿色办奥运及可持续理念,构建了防洪、排水和低影响开发的三重海绵体系,对此进行了分析探讨。

昆仑山克里雅河冬季径流及冻土与气候变化

选取位于西昆仑高海拔有多年冻土的山区流域克里雅河，利用水文站和气象站47年（1957—2003）逐月气温和冬季河流径流资料，分析水文及冻土对气候变化的响应。结果表明：l1～12月河流径流对冬季升温有显著的响应，增幅为6％-8％。10月和11月流量的相关性最好，12月和1月径流呈现类似于冻土中土壤水分与地温的非线性相关。河流最小流量的出现是由于冻结期从1月推后到2月。同时发现，9月和次年1月流量存在可靠的遥相关，这与9月融水径流增大有关。冬季冻土深度减小，河川径流增多将提高下游绿洲地下水位．有利于保护环境。12月径流是响应气候与冻土变化最灵敏的水文因子。

北京冬奥会延庆赛区场馆水资源利用方案比选

介绍了北京冬奥会延庆赛区水资源供需情况,并对水资源利用方案进行比选。基于完整年尺度的水资源分析显示,延庆赛区奥运年需从外部调水57.09×10^(4)m^(3),其中地表水47.11×10^(4)m^(3),自来水9.98×10^(4)m^(3);非奥运年需从外部调水16.35×10^(4)m^(3),全部为自来水。基于逐日分析的水资源利用方案显示,非奥运年再生水系统与融雪水、雨水系统分设方案再生水回用率仅为26.01%,远低于再生水、融雪水、雨水系统统一调蓄方案再生水回用率(56.85%),从水资源管控、景观环境营造、场馆运营等方面进行对比,再生水、融雪水、雨水系统统一调蓄方案对水资源的管理更为高效。