“一带一路”倡议下国家重点实验室国际化建设新使命——以水文水资源与水利工程科学国家重点实验室为例

“一带一路”倡议的提出为国家重点实验室国际化发展提供了机遇,本文以水文水资源与水利工程科学国家重点实验室为例,从国际合作机制、学术交流平台、国内外人才引进力度等方面分析了国家重点实验室的国际化建设的途径。提出了搭建平台、聘用制改革、任期目标责任制等管理模式,以推进实验室的国际化建设。

国家重点实验室大型仪器设备的统建共管与开放共享机制探讨

国家重点实验室大型仪器设备逐步增多,大型仪器设备的建设管理、开放共享的机制与措施就具有特别重要的意义。大型仪器设备的管理要更新观念,建设公共实验平台,实行开放共享,达到仪器设备使用效率最大化,为基础研究和重大工程技术创新提供有力支撑。

以评促建,加强国家重点实验室建设运行管理

该文论述了以国家重点实验室评估为契机,以评估标准为指南,结合实验室的具体问题和特点,认真总结梳理,寻找差距和不足,全面加强实验室的建设和管理,以良好的状态接受评估。

土地资源价值核算对水利工程经济评价的影响

对土地资源价值理论和土地资源价值的构成进行了深入的分析,并结合实例,将土地资源本身价值纳入水利工程经济评价范畴,探讨了土地资源价值对水利工程经济评价的影响,结果表明,对水库淹没的土地资源的价值量进行核算,同不考虑资源本身价值相比,将对水利建设项目的经济评价产生重大影响。

水科学与水工程研究基地建设探讨——水文水资源与水利工程科学国家重点实验室建设情况

国家针对水问题的复杂性和经济社会发展的重大需求,依据不同特色和定位,布局了水科学与水工程领域的国家重点实验室。本文介绍了水文水资源与水利工程科学国家重点实验室运行的基本情况、研究方向与主要内容、科研成果及运行管理办法和经验体会,以期为建设好国家级科研平台提供参考。

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。

基于GWAS模型的武安市水资源优化配置

为缓解河北武安市水资源供需不平衡的突出矛盾,立足水资源精细化管理的需求,构建了武安市GWAS(general water allocation and simulation)模型,并开展规划年(2025年与2030年)不同情景下武安市各乡镇水资源优化配置研究。结果表明:2025年和2030年,平水情景(P=50%)下模型优化配置水量基本可以满足各乡镇水量需求,枯水情景(P=75%)下各乡镇存在不同程度的缺水情况;全市普遍农业缺水,2025年平枯情景农业缺水率分别为6.45%和44.11%,2030年平枯情景农业缺水率分别为5.05%和42.47%;优化后的供水结构改善效果显著,地下水供水量占比在各规划年平枯情景下均有所下降。

气候变化对乌江流域水文水资源的影响

利用贵州省36个国家标准气象站1960—2008年实测日降水、日气温资料和1956—2000年实测月流量资料以及IPCC第4次评估报告发布的24个GCMs月气温和降水资料,采用基于ArcGIS的地理分析模块建立的气温-降水-径流关系及双参数气候径流弹性指数方法,分析了气候变化对贵州省思南以上乌江流域水文水资源的影响.结果表明：如降水增加20%,在气温保持不变时,径流将增加22%左右;在气温升高0.8℃时,径流仅增加17%;在气温降低0.5℃时,径流则增加27%以上.可见,贵州省思南以上乌江流域径流与降水显著正相关,与气温微弱负相关,而且径流对降水减少更敏感.气候径流弹性指数分析表明：降水增加1%时,径流相应增加1.15%~1.69%,降水减少1%时,径流则相应减少1.46%~1.69%.

葛洲坝水利枢纽工程对宜昌河段水文水力特性的影响

根据葛洲坝水库蓄水前后宜昌水文站水文实测资料,分析了葛洲坝水利枢纽工程对宜昌河段水位-流量关系、断面形状和水位变化规律的影响.结果表明,葛洲坝水库蓄水后,宜昌河段水文水力特征变化符合惯性区理论,洪水波运动形式发生变化,坝前水流流速降低,水流挟沙能力和推移力下降,水库淤积现象加重,下泄水流中的含沙量下降,宜昌河段推移质输入减少,下泄水流对河道的冲刷能力增强,原有的冲淤平衡被打破,河床质变粗,断面形状不断变化,宜昌河段河床下切、水流能量增大、流速增大,同流量情况下的水位较天然河道有所下降.

基于能值分析的水利工程环境影响经济评价

文中首先介绍了目前水利工程经济评价和环境影响评价的不足,然后建立了适用于水利工程经济与环境影响分析的能值效益费用的计算模型,接着对江西省廖坊水利工程的主要环境影响进行了分析,并对工程淹没和施工对环境的影响进行了能值分析。研究结果表明,从能值研究的角度看,廖坊水利工程建成后,工程的社会经济效益巨大。

水利工程生态供给足迹与生态需求足迹计算

应用生态足迹法计算了2002年中国水利工程生态供给足迹和生态需求足迹,结果表明:防洪和发电是水利工程的主要功能,调蓄洪水生态供给足迹和水力发电生态供给足迹分别为9.63×107hm2和4.47×107hm2;而水库泥沙淤积和水库淹没则是水利工程的主要负面影响,水库泥沙淤积生态需求足迹和水库淹没生态需求足迹分别为2.06×107hm2和9.65×105hm2.水利工程5项生态供给足迹总计1.47×108hm2,水利工程3项生态需求足迹总计2.16×107hm2,生态供给足迹是生态需求足迹的6.81倍.

水利工程对河流生态系统服务功能影响经济价值评价

根据西方经济学的供给-需求理论,结合自然资源经济价值的评价方法,建立了水利工程对河流生态系统服务功能影响经济价值评价的理论与方法,并运用市场价值法、机会成本法、影子工程法、防护费用法和恢复费用法分析评价了三峡工程对河流生态系统服务功能的影响。结果表明,防洪和发电是三峡工程对河流生态系统服务功能的主要正面影响,三峡库区水污染、三峡水库泥沙淤积和三峡水库淹没是三峡工程对河流生态系统服务功能的主要负面影响。

水利工程养护维修数据管理平台的研建

本文采用面向对象方法,设计了水利工程养护维修数据管理平台,并实现了对相关单位所辖工程现状进行实时管理和养护维修。该数据管理平台有如下特点:(1)人机交互,可操作性强;(2)可视化界面,实现信息化管理;(3)权限操作,保障数据安全运行。

基于功效函数的台风作用下水利工程风险度分析方法

风险因素具有多维性,即风险概率、风险损失、风险可预测性、风险可控制性、风险可转移性等。在分析台风及其致灾因子对水利工程作用效应的基础上,提出了台风风险突变性概念,引入了风险因素的多维特征向量描述概念及多维功效函数评价准则,建立了各风险因素功效函数的具体表达式,并对具有多维特征的台风风险进行风险度计算。对石漫滩水库风险度分析的结果表明,本文所用的计算方法的风险度明显大于传统方法,成果更加符合实际情况。因此为台风风险的定量化计算提供了一种方法和思路,在风险定量化研究方面具有重要的理论意义和实用价值。

廖坊水利工程对抚河流域生态承载力的影响分析

介绍了生态足迹、生态承载力的概念和基于生态足迹理论的生态承载力计算模型。为评价水利枢纽工程对生态承载力的影响,在分析该模型缺点的基础上,采用了资源产出作为生态承载力供给的计算方法。分析了江西省廖坊水利工程建成后,生态生产性土地利用的变化情况表现在灌区和下游保护区的耕地的单位生态生产力提高等方面。最后计算了廖坊水利工程兴建之前的2001年和建成后的2007年的生态承载力。计算结果表明,廖坊水利工程建成后,生态承载力有较大提高,总的生态承载力增加了79 521 hm^2,其中,可耕地的生态承载力增加了74 604 hm^2,由于水库淹没导致生态承载力减少了16 735 hm^2。

淮北平原汉王实验站土壤水资源特征试验研究

为了充分认识土壤水及其水资源特性,在淮北平原汉王水文水资源实验站对0.5～3.5 m地下水位控制条件下和秸秆、地膜、无覆盖三种条件下的土壤水分、包气带储水量、潜水蒸发、土壤蒸发、降雨入渗等要素进行了连续4年的观测,并结合水量平衡方程,对土壤水资源的要素特征进行了实验研究.结果表明:同一深度的土壤含水量大小顺序为秸秆覆盖>地膜覆盖>无覆盖;覆盖条件下土壤含水量变化相对稳定;土壤包气带有类似于土壤水库的作用,可调节水量可观,土壤水可作为一种重要的水资源;随土壤包气带厚度加大,潜水蒸发和降水下渗逐步减少,土壤蒸发表现突出.研究认为,充分认识土壤水资源特征,对指导土壤水资源开发利用、农业生产等有重要意义.

探地雷达在水利工程隐患探测中的应用

综述探地雷达(GPR)发展历史以及探地雷达在水利工程隐患探测中的应用历史,分别介绍在渗流、裂缝、空洞探测中雷达显示图像的特征以及应用情况。根据工程实例,指出了探地雷达在水利工程隐患探测中的一些问题以及应展开研究的工作。

分布式水文模型在流域水资源开发利用中的应用研究进展

简要阐述了我国水资源开发利用和管理研究的基本状况。指出目前的水资源管理是基于一定水文规律的现状水资源的调控与开发利用。认为在自然和人类活动的双重作用下,水文循环规律发生了变化,具有物理基础的分布式水文模型将为研究宏观尺度上变化环境下水文循环规律和开发利用流域水资源提供科学有力的工具。回顾了国内外分布式水文模型的研发现状,认为目前我国分布式水文模型的研究开发还不能适应水资源开发利用和管理的现状,开发具有物理基础的分布式水文模型将为我国水资源开发利用和管理提供技术支撑和保障。最后给出了分布式水文模型建立过程中模型结构、尺度及模型参数的确定过程中存在的问题及处理方法。

南水北调东线工程水资源水质管理的道德风险

应用信息经济学中委托代理理论,指出由于存在人的有限理性、水资源的公共物品特性、市场竞争不充分、存在地方保护主义、信息不对称、违规成本过低等原因,在南水北调东线工程水资源水质管理中存在道德风险,主要表现在水用户减少污水处理投资。建立南水北调东线工程水资源水质管理道德风险基本模型,得出了在信息完全的情况下供水公司的水质检测水平、水价和水用户的污水治理水平解。建立在道德风险环境下的水用户的污水治理投资水平决策模型和供水公司的水质检测投资水平决策模型,得出了水用户的污水治理投资水平解和道德风险表示形式,以及供水公司的水质检测投资水平解。对两个模型进行分析,并提出了降低南水北调东线水资源水质管理道德风险的措施:加强水质检测投资,完善监督机制;完善水权市场;制定适当的惩罚条款;建立水用户的用水信用机制,降低信息不对称的程度;进行产业结构的调整,加强社会经济的发展;提高污水治理技术水平。

基于委托代理关系的调水工程水资源配置效率模型

利用委托代理模型比较分析了委托代理双方在对称信息和不对称信息下南水北调东线工程水资源配置效率情况,结果表明:在对称信息下,南水北调东线工程水资源的配置效率达到最优,而在不对称信息下,次优的契约存在着交易量的扭曲(与最优契约相比),并且对于具有效率的代理人,委托人必须给付其严格正的信息租金.为了改善南水北调东线工程水资源配置效率,尽可能减少高效率供水部门的信息租金,提出了南水北调东线工程水管理组织结构扁平化、引入市场机制、引入用水户参与机制等管理策略.