城市生态环境需水量研究

在探讨城市生态环境需水量基本概念和特点的基础上 ,对其进行分类 ,并发展了较为系统的研究方法 ,提出目前适宜的方法是从城市现状出发 ,将城市综合性分类与城市生态环境质量指标等级相结合 .以黄淮海地区城市为例 ,估算了该地区城市生态环境需水量等级 ,计算结果表明 :黄淮海地区城市最小和最优生态环境需水量分别为 39 34亿m3 和 187 82亿m3 ,最小生态环境需水量在城市供水中的比例为 5 2 7%.

基于指标体系的地下水环境承载力评价

在分析可持续发展指标体系及模型研究的基础上 ,对地下水环境承载力问题进行了探讨 ,并提出了相应的指标与模型 ,通过实例对两个模型进行了进一步阐释 .结果表明 ,模糊优选模型较系统学模型更能反映问题的实质 ,结果亦更具说服力 .

水环境模型参数识别的一种新方法

通过在格雷码遗传算法进化过程中加入单纯形搜索算子,并利用格雷码遗传算法和单纯形法所得到的优秀个体群,作为变量新的变化范围,逐步缩小搜索空间,自动向最优解收缩,提出了水环境模型参数识别的一种新方法———格雷码混合加速遗传算法(GCHAGA),给出了实施该算法的详细步骤。对GCHAGA的收敛性和全局优化性进行了理论和实例分析,并在确定河流横向扩散系数等参数识别问题中,GCHAGA得到了精度较高的全局最优解。与格雷码遗传算法(GCGA)和常规优化方法相比,GCHAGA具有精度高、速度快和适用性强等特点,是一种既可以较大概率搜索全局最优解,又能进行局部细致搜索的较好的非线性优化方法,可广泛应用于各种水环境优化问题中。

潮汐环境中垂向湍射流流场的数值模拟

选用k-(?)双方程湍流模式,对自由面做“动”刚盖假设,建立潮汐流场中垂向射流流场的数学模型.根据潮流往复回荡的特性,采用“跟踪扫描”对离散方程逐行求解,保证和加快了解的收敛。计算了五种回荡周期中射流流场的变化过程,预报回流区高度与实测值吻合。分析了潮汐非恒定性的影响,获得了一些有益结论。

基于DEM的分布式水文模型在大尺度流域应用研究

本文选取空间大尺度黄河河源区流域为研究对象,利用分布式水文模型进行径流量模拟,采用1976～1985年唐乃亥水文站逐年、月实测径流资料进行参数率定,确定模型的基本参数,得到了较好的模拟效果。模拟结果表明气候变化是引起黄河河源区径流变化的主要原因。在80～90年代的20年间,黄河河源区由气候变化引起径流减少62.11亿m3,占径流变化总量的108.72%,由土地覆被变化引起径流增加5.73亿m3,增加量占径流变化总量的10.03%。

亚流域划分对分布式水文模型模拟结果的影响

本文以GIS技术为支持,选择黄河下游支流洛河卢氏水文站以上流域为研究区域,应用分布式水文模型SWAT(SoilandWaterAssessmentTool)在不同的亚流域划分数量条件下进行流域产流和产沙模拟,进而分析亚流域划分对分布式水文模型模拟结果的影响,结果表明:(1)产流量随亚流域数量的增加而增大,变化幅度较小;产沙量随亚流域数量的增加而减小,变化幅度较大;(2)存在一个亚流域划分水平,当超过此水平时亚流域数量的变化对产流量和产沙量几乎没有影响。根据计算流域产沙量的MUSLE方程,分析了由于亚流域划分数量变化对流域产沙的影响,发现在研究区内其主要原因为MUSLE中径流项对亚流域划分数量变化的响应,其次是土壤可蚀性因子、植被覆盖和管理因子和地形因子参数值的统计变化。

GIS平台构建在黄河流域水循环研究中的应用

探讨了GIS在水文学研究中的一般模式,在构建黄河流域水循环GIS平台时采用GIS与水文模型松散结合方式,基于VisualBasic可视化开发语言,以地理信息系统组件为基本单元,构建了用于存储和管理黄河流域水循环空间和属性数据的平台,并将所涉及到的各类数据统一坐标、统一格式、统一编码储存到平台中,为黄河流域水循环要素分析和水文过程研究提供数据支持。

基于地理信息系统的土地利用变化制图方法研究——以黄河小浪底水库库周为例

详细介绍了土地利用变化图绘制的一般过程,认为图例的设计和不同时期土地利用现状图的代数叠加运算是整个编制过程的关键,制作过程中应本着简单实用、形象答意和美观大方的原则进行。实例选取黄河小浪底水利枢纽库周1993年和2000年TM遥感影像进行土地利用变化分析,编制出建库前后土地利用变化图,计算出土地覆被变化转移矩阵,并对土地利用变化结果进行分析。

基于RS与GIS技术的分布式水文模型模拟径流变化刍议

基于遥感和地理信息系统技术的分布式水文模型是目前水文模拟发展的主要方向。分析了分布式水文模型、遥感和地理信息系统技术在流域径流模拟过程中的结合点,并针对流域径流要素对土地覆被和气候变化响应过程为目的,讨论利用分布式水文模型研究土地覆被和气候变化下径流响应过程的一般方法。

分布式水文模型亚流域合理划分水平刍议

不同的亚流域划分对流域径流和泥沙负荷模拟的影响源于地形、土壤、土地利用以及气候特征输入的空间分布不均匀性。假设当亚流域划分充分考虑流域输入数据空间分布不均匀性时,流域模拟的输出结果趋于稳定,并应用分布式水文模型——SWAT作为研究工具,在GIS技术支持下,选择两个面积不同的流域采用不同的亚流域划分数量进行流域径流和泥沙负荷模拟。模拟结果表明,当亚流域划分数量达到一定水平时,增加亚流域划分对模型输出结果的影响较小,这在一定程度上证实了上述假设。在此基础上,以简化模型输入数据和输出结果分析处理工作且保证模拟精度为原则,对分布式水文模型亚流域划分的合理划分水平进行了探讨。

面向生态城市的水资源供需平衡分析

提出了面向生态城市的水资源供需平衡分析原则,强调了水质水量的统一性,人与自然的和谐性,生态环境需水的优先性.在此基础上,建立了面向生态城市的水资源供需平衡分析概念框架,并对供需平衡的基本内涵进行了界定.以广州为例,进行了实证研究.结果表明,生态环境需水对供需平衡状态影响显著,2000年花都区与中心区非汛期分别缺水0.91,4.86亿m3/月;基本控制方案下,各目标年(2005,2010,2020年)全市非汛期缺水量将分别高达19.74,41.78,77.62亿m3/月;实施以污染负荷控制和节水为主导的综合强化方案才能保证供需平衡.

攀枝花地区河流沉积物的重金属污染研究

攀枝花市是长江流域经济带上游区第一城,几十年的开发建设使该地区的经济、社会得到了飞速的发展,但同时也造成了一定的环境影响。采用地质累积指数评价了该区水系沉积物中的重金属污染状况,结果表明,水系沉积物中各元素的污染程度由高到低为:Ti、Cu、V、Pb、Zn、Cr、As;总体上看,各元素在攀钢采矿场、选矿厂、冶炼厂及尾矿坝等地的污染程度较高,表明该区水系沉积物中重金属和攀枝花地区金沙江水质的污染主要与该区钒钛磁铁矿的采、选、冶等矿业活动有关。该区应采取如下措施减轻环境影响:(1)加强矿区环境恢复和环境管理,确保区域资源、环境、经济、社会可持续发展;(2)加强城市环境监测,特别是重金属和其他微量元素污染的监测,进行城市生态环境安全预警。

水利现代化的内涵及评价指标体系的建立

立足于建立具有中国特色的水利现代化 ,考虑到地区间经济社会发展的不平衡和科技水平较低的现状 ,在借鉴国际上现代化标准和国内其他部门现代化水平的基础上遵循科学、实用及简明的原则 ,构建水利现代化评价指标体系 ,探索性地提出了水利现代化发展阶段的划分标准。

吉林省典型湿地资源效益评价研究

湿地是地球上最具生产力的生态系统 ,被称为“自然之肾” ,因为它具有水文和化学功能等效益。具体表现在湿地可均化洪水、调节气候、滞留沉积物和营养物 ,保持水质、巩固堤岸、补给地下水、提供动植物产品 ,是生物多样性最丰富的地区之一 ,具有极高的社会、经济和文化价值。文章从湿地效益评价方法入手 ,介绍了目前在资源评价中常用的一些方法 ,然后分析了吉林省 5个典型湿地区的效益。文章试图通过运用多种评价方法来较全面地评价向海、大布苏、莫莫格、查干湖、敬信湿地的功能、用途和属性价值 ,并将 5个区的效益进行排序 。

区域水资源开发利用程度评价的RBF网络模型

当前的水资源开发利用程度评价模型随着区域水资源开发利用系统评价内容的不同而变化 ,精度较难控制 .为解决单项水资源开发利用程度评价指标评价结果的不相容问题 ,提高水资源开发利用程度综合评价各层次的分辨力和评价模型的精度 ,本文给出了水资源开发利用程度综合评价的MATLAB环境下的径向基函数 (RBF)神经网络的结构、设计、仿真函数和图形结果的输出方法 .作为示例 ,对西安市水资源开发利用程度进行了综合评价 .结果表明 ,MATLAB环境下的RBF神经网络评价方法简便有效 ,即具有较强的分类功能 ,又具有较好的排序功能 ,评价结果可靠、适用性强 。

黄河拉西瓦水电站建设对区域景观格局的影响

本文根据水利水电工程对景观格局的影响特征 ,从拼块类型尺度和景观尺度选出优势度、多样性、均匀度、分离度等 8个能全面反映景观格局变化的数量化指数 ,完善了水利水电工程环境影响评价内容。以黄河拉西瓦水电站为例 ,对该区域 Landsat TM7图像解译和 GIS处理 ,结合工程设计规划 ,绘制建设前后区域景观格局图 ,建立空间信息数据库 ,计算各景观指数 ,分析其变化趋势。结果表明 ,黄河拉西瓦水电站区域有 1 6种景观类型 ,分别属于 6种生态系统 ,拼块类型多样 ,景观格局复杂 ,其中草地景观优势度最高 ,接近 80 % ;建成后拼块类型的景观比例、密度、优势度、分离度等都有一定变化 ;景观均匀度、多样性指数和人为干扰强度都相应增加。总体上 ,景观格局没有发生大的变化 ,区域生态系统的功能和性质也不会改变。

关于土地开发整理项目水土保持有关问题的探讨

防治水土流失是土地开发整理项目的重要内容。土地开发整理项目本身是一项水土保持工程,其是否需要水土保持方案,如何编制是亟待解决的科学与生产问题。从分析其自身特点入手,从现状与法律的规定性两方面对此问题进行了探讨,认为把水土保持方案设计的思路渗透到土地整理开发项目的相关设计中是目前解决该问题的最佳办法,并以山区、风沙区和丘陵区的3个项目为例进行了阐述。

区域水资源开发利用程度综合评价的GPPIM

水资源开发利用程度评价是一个由多指标组成的复杂巨系统,其难点是如何合理地建立评价该系统的数学模型。当前的评价模型随着评价内容的不同而变化,精度较难控制。为解决单项水资源开发利用程度评价指标评价结果的不相容问题,提高水资源开发利用程度综合评价各层次的分辩力和评价模型的精度,论文采用大样本数据,利用投影寻踪、遗传算法、插值型曲线和水资源开发利用程度评价标准,为水资源开发利用程度综合评价建立了一种新的数学模型———遗传投影寻踪插值模型(GPPIM)。实例研究表明,GPPIM建模方法直观、可靠、精度高,既有较强的分类功能,又有较好的排序功能,可广泛应用于各种水资源问题的综合评价。

区域水资源潜力综合评价的遗传投影寻踪方法

为解决单项水资源潜力评价指标评价结果的不相容问题,提高水资源潜力综合评价各层次的分辨力和评价模型的精度,采用大样本数据,利用投影寻踪、遗传算法、阶梯型曲线和水资源潜力评价标准,为水资源潜力综合评价提出了一种新的方法——遗传投影寻踪方法(GPPM)。文中给出了实施GPPM的详细步骤,作为示例,对黄河中游关中地区水资源潜力进行了综合评价。结果表明,GPPM的评价结果可靠、直观、适用性强,不仅可以对水资源潜力进行综合评价,同时可以科学地确定评价指标的权重和对评价指标的合理性进行检验,GPPM可广泛应用于各种水资源的综合评价。

GIS支持下的黄河河源区降水径流要素变化分析

对黄河河源区多年平均和雨季降水量、年际径流量进行分析。流域西北部玛多站多年平均降水量变化不大,而流域东南部降水丰沛的久治站则呈现大幅下降的趋势,这对黄河河源区的产流量带来不利的影响。年内降水量以雨季变化较大,且表现出下降的趋势。计算得到径流量的变差系数、年际变化绝对比率和不均匀系数,表明径流量年际波动较大。认为降水强度和降水量是影响黄河河源区径流系数变化的主要原因。