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1.
内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型（Ⅰ）：模型原理 总被引：9，自引：3，他引：9
在全球变暖的背景下，我国多数大江大河源区存在冰川退缩、雪线上升以及多年冻土和季节冻土明显退化等现象，并由此造成河源区产流量减少以及生态环境恶化等诸多问题，这在内陆河山区流域体现的较为明显，但目前分布式水文模型中很少涉及冻土水热耦合问题。文章以黑河干流山区流域为例，构建了一个内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型（DWHC）。模型基于土壤水热连续性方程将流域产流、入渗和蒸散发过程融合起来，在植被截留、入渗、产流和蒸散发计算方面也有所改进和创新，部分模块具有多个可选择方案。模型设计了与中尺度大气模式MM5的嵌套接口，也可以用地面气象资料驱动。模型在1 km×1 km网格基础上，以日为时间步长，将流域土壤分为18类，土壤剖面分为3～5层不等，流域植被概化为9类。模型只需要土壤初始含水量、初始地温和常规气象资料，以及土壤和植被物理参数，就能够连续演算各层土壤的温度、液态含水量、固态含水量、感热传导、潜热变化、水势梯度、导水率以及水分入渗和毛细上升量等水文循环要素。主要介绍了模型的基本原理和构建思路，有关模型的地面资料驱动结果和与MM5嵌套结果部分，参见后续文章(Ⅱ)、(Ⅲ)。 相似文献
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利用在西藏纳木错流域念青唐古拉山北坡（NQN，海拔5 400 m）和西北保吉乡（BJ，海拔4 730 m）布设的两台带有四层土壤探头自动气象站(AWS)2005—2006年冬季10个月观测数据进行了统计分析。结果表明：观测期间NQN日及月平均气温均低于BJ，但变化幅度均小于BJ，土壤冻结时间比BJ长，两处的气温梯度为0.31℃/100 m。与安多月平均气温比较，推断NQN存在高山多年冻土。NQN大气—土壤及土壤内热传输速度快于BJ；冻结期内土壤中未冻水含量在0～-2.5℃时发生跃变且与土壤温度存在较好的线性关系；相同深度处NQN土未冻水含量较小。土壤温度日变化在0～40 cm深度处较明显，40cm深度以下变化很小，未冻水含量日变化在5 cm深度较明显，20 cm以下变化微弱。利用两观测点冻结深度（Df）与冻结积温（Tg）的良好相关建立模型，NQN为：Df n= 0.0016Tg+ 1.69,R2=0.9958；BJ为：Df b= 0.002 Tg+ 1.13，R2= 0.9424，并由此推断出两观测点最大季节冻结深度分别为1.69 m和1.13 m。 相似文献
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黑河流域气候平均降水的精细化分布及总量计算 总被引：2，自引：1，他引：1
利用黑河流域气象观测站降水资料和DEM资料,分析了气候平均年和月降水量与地理地形参数的关系.结果显示,黑河流域气候平均降水量与测站的海拔、纬度、坡度显著相关,据此建立了降水量与地理地形参数的关系模型;拟合分析表明,年降水量拟合值与实测值的相关系数达0.94,二者在大部分地区分布特征基本一致,拟合值稍大;逐月降水量拟合相对误差在上游和中游都很小.基于降水量与地理地形参数的关系模型,利用高分辨率DEM资料,扩展得到了黑河流域上中游100m×100m精细化分布的气候平均年降水量和各月降水量.结果表明,精细化分布的降水量场能够表现出更多与地形和地势有关的细节,这是只利用气象测站资料的分析结果所不能反映的.在黑河流域气候平均降水量空间精细化分布基础上,按照黑河流域上中游面积5.08×104 km2计算,其气候平均年降水总量约为150.6×108 m3,降水主要集中在5-9月. 相似文献
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内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型（Ⅱ）：地面资料驱动结果 总被引：3，自引：3，他引：3
以黑河出山日平均流量作为对比，利用26个降水站点、11个气温站点和14个潜在蒸发站点2000年日资料，模型设计了6套气象因子空间分布方案，进行数值模拟试验，结果表明，在黑河流域现有观测站点的情况下，利用各种空间插值方法所得结果基本相当，考虑地面高程的三维插值与不考虑地面高程的二维插值结果相差不大，补充距离研究区较远的站点观测资料，模型结果反而变差。最终模型采用基于二维算法的最近距离法（nearest），利用2000年资料校正模型，计算与实测黑河日出山平均流量序列的效率系数为0.6101，平衡误差为0.0808％。以1999年资料验证模型，效率系数和平衡误差分别为0.6270和-2.9824％。模型基于水热连续方程模拟了黑河山区流域水热交换和耦合过程，探讨了流域的水量平衡，分析了水量平衡因子的时空分布，其模拟结果表明，内陆河高寒山区流域主要为浅表产流，高山草甸具有拦蓄降水和水源涵养作用，并反映了高山地区浅表土壤地下厚层冰的聚集过程。各种模型结果与本区野外实际调查结果基本一致，也符合当前对寒区流域水文循环过程的定性认识。 相似文献
5.
渤海湾盆地辽河西部凹陷的走滑构造作用 总被引：12，自引：1，他引：11
渤海湾盆地辽河西部凹陷由于其丰富的油气资源和特殊的构造位置（郯庐断裂穿过此凹陷）,其走滑构造的深入研究,对于揭示凹陷的构造演化和对油气成藏的控制作用以及郯庐断裂北段新生代的活动历史有重要意义。本文通过辽河西部凹陷三维地震资料系统的构造解析,并结合砂箱模拟实验,揭示了辽河西部凹陷存在多种与右行走滑相关的构造形迹,包括雁列正断层带、“梳状”构造、花状构造、“显形”和“隐伏”走滑断层等;确定了辽河西部凹陷的走滑活动开始于渐新世初期,活动强度开始时期（E3s1－2）较弱,逐渐加强,到渐新世末期（E3d1）达到最强,中新世有少量活动,上新世以来活动再次增强,活动比较显著,并持续到现今,推测整个郯庐断裂北段渐新世以来也有类似的演化历史;利用砂箱模拟实验确定在纯走滑拉分的条件下,约三分之二的走滑位移量可以转化为伸展量,并估算出辽河西部凹陷渐新世以来两侧基底累计的右行走滑位移量约为18 km,其中渐新世（E3s1－2—E3d）、中新世（N1g）、和上新世以来（N2m—Q）的走滑位移量分别为10.5 km、1.8 km和5.7 km,对应的平均走滑速度分别为0.71 mm/a、 0.10 mm/a和 1.11 mm/a。 相似文献
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概念性水文模型在出山径流预报中的应用 总被引：37，自引：6，他引：37
根据HBV水文模型的基本原理，建立了西北干旱区内陆河出山径流概念性水文模型。该模型反映了我国西部山区流域的径流形成特征，将山区流域划分为高山冰雪冻土带和山区植被带两个基本海拔景观带来对山区径流的形成和汇流过程进行模拟计算，以常规气象站的月气温和降水量为模型的初始输入，模拟计算月出山径流量。应用该模型对河西走廊黑河祁连山北坡的山区流域水量平衡进行了模拟计算，并对年径流和逐月分配进行了预报。结果表明，从枯水年到丰水年，降水量、蒸发量、径流量和径流系数均增加，而冰川融水和积雪融水对出山径流的补给比重则减少，这表明了冰雪融水对径流的具有调节作用。黑河山区流域径流系数远比干旱内流区的平均值大，但要小于全国的平均径流系数。所提出的内陆河山区流域出山径流的模拟和预报模型对年径流量和月分配的预报具有较好的精度，可用于黑河以及其他西北干旱区内陆河出山径流的预报，为内陆河流域中下游的水资源分配和开发利用提供依据。 相似文献
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内陆河流域分布式日出山径流模型——以黑河干流山区流域为例 总被引：13，自引：1，他引：12
应用常规的气象水文数据并结合GIS,建立了一个适合西北干旱区内陆河山区流域的以日为步长的分布式径流模型,并对黑河干流山区出山径流进行了模拟计算和讨论。模型以子流域作为最小的产流、汇流单元,根据植被覆盖将各子流域分为裸地区、乔木区、牧草区和冰川区,并根据实际调查将土壤分为 3层,各分区单独进行水量平衡计算。产流过程以土壤储水能力和储水量表征,而储水能力和储水量等则由土壤的孔隙度、干密度和厚度等表征。入渗原理基于土壤储水率平衡原理,并考虑重力势的作用。实际蒸散发与蒸发力和土壤体积含水量的乘积成正比,不同的土壤和植被具有不同的调节参数。模拟结果表明,模拟效果较差的原因是区域日降水过程具有较大的随机性,难以用有限的站点合理计算区域日降水量。寻找一个合适的区域日降水量计算方法是目前少资料大型流域分布式水文模型模拟成功的关键。 相似文献
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碳酸盐岩中缝洞方解石成岩环境的矿物地球化学判识——以塔河油田的沙79井和沙85井为例 总被引：1，自引：0，他引：1
摘要在塔里木盆地塔河油田4区沙79井、6区沙85井奥陶系鹰山组岩芯的详细观察基础上,对裂隙、溶洞及巨型洞穴中的方解石晶体的晶胞参数、化学成分、碳、氧同位素、流体包裹体中的氢同位素等分析与研究表明,至少存在两种成岩环境:一是以大气淡水表生环境,方解石中晶胞参数(c)=17.057~17.062,Fe2O3＝0.06%~0.07%,Sr=53.3×10-6~96.2×10-6、Ba=19×10-6~28×10-6,Mg/Ca(×103)＝1.94~5.14,Sr/Ba＝2.12~5.24,δ18OPDB较低（-15‰~-17‰）、较低δ13CPDB（-4‰~-2.0‰）,不含或较少含烃类,流体包裹体中氢δDPDB＝-94.99‰~-109.54‰为特征;另一是地层混合水埋藏环境为主,方解石中晶胞参数(c)=17.064~17.065（个别达17.212）、Fe2O3＝0.06%~0.18%,Sr=111×10-6~208×10-6、Ba=215×10-6~479×10-6,Mg/Ca(×103)＝1.53~1.76,Sr/Ba＝0.49~0.58,方解石δ18OPDB低（-9.6‰~-13.7‰）、流体包裹体中氢δDPDB＝-77.5‰~-88.2‰为特征;另外,在巨型洞穴中方解石中组分的剧烈变化反映了洞穴充填发生于不同的水文地质—地球化学体系。 相似文献
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海相原油沥青质作为特殊气源的生气特征及其地质应用 总被引：2，自引：0，他引：2
应用高压封闭体系,对塔里木盆地海相原油中的沥青质组分进行了热裂解模拟实验,从气态烃产率及碳同位素演化、焦沥青的生成等方面,探讨了沥青质作为特殊气源的生气机理。运用Kinetics动力学软件,计算得到沥青质裂解的动力学参数（活化能和指前因子）,在此基础上,将模拟实验结果外推至地质条件下,探讨其动力学模型的实际应用。结果表明,沥青质裂解气在Easy%Ro值0.8左右开始生成,在Easy%Ro值2.65左右其转化率达到1。Easy%Ro为0.9时沥青质裂解进入主生气期（转化率0.1）,Easy%Ro为2.3时主生气期结束（转化率0.9）。研究成果可为中国海相层系裂解气的判识、资源评价及勘探决策等提供实验和理论依据。 相似文献
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不同积云对流参数化方案对黑河流域降水模拟的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
使用NCEP-fnl再分析资料作为黑河流域高分辨率区域气候模式的初始场和边界场,利用该模式中常用的3种积云对流参数化方案:Grell,Bett-Miller(BM)和不采用积云对流参数化方案(NON)对黑河流域进行2000年1月1日至12月31日的积分试验,重点考察水平分辨率在3 km条件下不同积云对流参数化方案对黑河流域降水模拟的敏感性。结果表明:①卫星遥感反演的黑河流域的降水较观测台站降水偏少,卫星遥感反演日降水与观测台站日降水的相关系数达到0.34,相关系数通过99%置信度检验;②模式采用3种参数化方案都能够较好地模拟出年降水空间分布以及不同区域日平均降水随时间演变,与观测之间的相关系数都通过99%置信度检验;③对于黑河流域来说,在水平分辨率为3 km条件下区域气候模式采用Grell积云对流参数化方案较其他2种方案无论从空间和时间演变来说均更加接近观测。 相似文献
11.
利用古成熟度方程初步恢复济阳坳陷晚三叠世印支运动剥蚀量 总被引：1，自引：0，他引：1
与新生界镜质组反射率(Ro)值比较,济阳坳陷晚古生界Ro值整体上出现了显著的异常,通过对济阳坳陷大量的晚古生界Ro异常数据点与新生界Ro数据点的分析、比较,建立了济阳坳陷新生界成熟度方程（RoH方程）和晚古生界古成熟度方程,利用这些古成熟度方程,对济阳坳陷Mz/Pz间断面剥蚀量进行了初步恢复,研究结果表明东营凹陷、沾化凹陷、车镇凹陷Pz/Mz间断面剥蚀量分别达31~41 km、20~41 km、31~41 km左右,平均在35 km左右,佐证了华北地台在印支运动开始前是个统一的大型沉积盆地,济阳坳陷部分晚古生界煤系地层在晚三叠世初期之前已经开始热解生烃。 相似文献
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本文介绍了利用不规则网格有限差分法建立的以地下水位、蒸发量和泉水溢出量为输出的降水量、灌溉量和渠道入渗量等为输入的多输入多输出数学模型。该模型，作者曾成功地应用河西走廊疏勒河流域某地段的环境生态工程预测评价及河西走廊黑河流域的水资源评价工作中。 相似文献
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土地利用变化对中国土壤碳储量变化的间接影响 总被引：31，自引：0，他引：31
中国土壤有机碳储量及其在全球变暖背景下的变化趋势是影响全球碳循环的一个重要因素。土地利用变化对土壤有机碳储量既有直接影响，也有间接影响。一方面，土地利用变化直接改变了生态系统的类型，从而改变了生态系统的净初级生产力（NPP）及相应的土壤有机碳的输入。另一方面，土地利用变化潜在地改变了土壤的理化属性，从而改变了土壤呼吸对温度变化的敏感性系数（常用Q10表示）。在全球变暖背景下，Q10值的改变显著影响着土壤有机碳释放的强度。利用生态系统碳循环过程模型（CASA模型）反演了不同土地利用类型下的Q10值，并评价了土地利用类型的改变对土壤有机碳储量变化的间接影响。研究结果表明，林地与草地转换成耕地后将增大土壤呼吸的Q10值，此外，人类通过灌溉、氮肥的施用也能增大土壤呼吸的Q10值，从而使得全球变暖背景下土壤呼吸的碳通量有所增强。 相似文献
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祁连山中段北坡最大降水高度带观测与研究 总被引：14，自引：5，他引：9
2006年6月至2008年9月,在祁连山中段北坡黑河流域上游进行了降水空间变化的统观测.结果表明:在黑河上游流域中山区,夏季降水量从东向西呈减少趋势,递减率约为80 mm·(100 km)-1;最大降水高度带位于海拔4 500～4 700 m左右,年降水量为485 mm.该高度带与本区最大相对湿度高度层(海拔4 600 m左右)以及夏季气温零温层高度(海拔4 680 m左右)相一致.研究区域2008年夏季的凝结高度大致位于海拔4 900 m左右,个别降水日的凝结高度可降至海拔4 460 m左右.在最大降水高度带以下的高山和中低山区,年降水量随海拔升高的递增率为17.2 mm·(100 m)-1,夏季降水量的递增率为11.5 mm·(100m)-1. 相似文献
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利用气象台站探空资料、地面观测资料和NCEP/NCAR再分析气候资料,分析了祁连山-黑河流域水循环中的大气过程,结果表明:受西风带波动影响的水汽来源贫乏是此区大气水汽含量少的原因之一;水汽输送通量辐散是此区大气水汽含量少的原因之二;就年平均而言,祁连山-黑河流域大气水汽含量仅为高湿的江南地区的20%,为半干旱区的华北中部的约40%;高海拔的祁连山区因降水效率高,地面蒸发量小,地表水物质易于聚积形成径流;黑河流域因降水效率低,降水量值与地面蒸发量值相当,对地表水的贡献很小。在祁连山黑河流域25°×25°区域上空,大气年输入水量为6678亿m3,输出为6502亿m3,净输入水量为176亿m3;输入水汽呈逐年减少的趋势。20世纪70～80年代有明显的下降,近40年来祁连山黑河流域的气温在升高,大气中的水汽含量在减少,降水量的减少将难以避免。 相似文献
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SRM融雪径流模型在黑河流域上游的模拟研究 总被引：11，自引：4，他引：7
以黑河流域上游作为典型干旱区流域, 探讨了SRM(Snowmelt Runoff Model)融雪径流模型的可操作性. 在论述模型结构、参数意义的基础上, 重点研究以MODIS雪产品为基础的积雪面积衰减曲线的获取方法, 细化了退水系数的获取, 并分析了其中存在的问题. 通过利用WinSRM1.10版本对黑河上游2004年融雪期进行径流量模拟, 结果表明: SRM模型在以融雪水为主要补给的黑河流域上游有着较好的径流量模拟精度, 拟合优度确定系数R2为0.020, 体积差Dv为7.124%. 在实际应用中应最大限度利用已有的气象水文资料, 以更为准确地描述融雪径流过程. 针对数据稀缺的问题, 需要加强小流域的观测, 改进SRM模型以更适用于以融雪为主的我国西北山区流域. 相似文献
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分布式水文模型DHSVM在西北高寒山区流域的适用性研究 总被引：3，自引：3，他引：0
分布式水文-土壤-植被模型（Distributed Hydrology Soil Vegetation Model,DHSVM）是基于栅格离散的分布式水文模型,对地表水热循环的各个过程能进行很精细地刻画,被广泛应用于世界各地很多类型的流域的高时空分辨率的水文模拟,然而它在高寒山区的适用性并不清楚。基于300 m数字高程模型,应用DHSVM模型对典型的高寒山区流域八宝河流域2001-2009年的水文过程展开模拟,并采用流域出口祁连站的水文实测数据对模型进行了精度评价。参数敏感性分析表明,土壤横向导水率、田间持水量和植被反照率等是该区域主要的敏感性参数。模型默认参数会高估高寒山区流域的潜在蒸散发量,导致夏季径流量远小于观测值。通过参数率定,模型校准期（2001-2004）的模拟日径流和月径流Nash效率系数分别达到0.72和0.87;而模型验证期（2005-2009）分别为0.60和0.74。结果表明,DHSVM模型基本具备了模拟高寒山区流域降水-径流过程的能力。然而,由于DHSVM模型缺少对高寒山区流域土壤的冻融过程的刻画,春季径流的模拟精度明显受到影响,需要在将来重点改进。 相似文献
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以青海湖东南部湖盆钻取的长475 cm沉积岩芯（QH 2005）为材料,基于6个层位14C年代（4个总有机碳（BOC）样品年代和2个木质素样品年代）建立了晚冰期以来QH 2005钻孔的“深度-年代”模型,并对BOC样品14C年代的硬水效应（732~2475年）进行了校正。挑选沉积物中成年介形虫（Limnocythere inopinata或Eucypris inflata）壳体,对其测定了δ18O值;同时测定了L. inopinata壳体体长,在此基础上利用经验公式定量恢复了青海湖湖水古盐度;此外还对QH 2005钻孔沉积物进行了红度指标的测定。结果表明:QH 2005孔沉积物红度和介形虫壳体δ18O指标所揭示的晚冰期以来气候演化模式与前人研究结果基本一致,而L. inopinata壳体体长定量重建的湖水古盐度只在较长时间尺度上（对应较大的湖水盐度变化）与气候演化模式较为一致,但在千/百年尺度上并不能很好指示气候突变事件,可见青海湖湖水盐度是L. inopinata壳体体长变化的一个重要影响因素,但并非唯一的决定性因素。 相似文献