分布式土壤侵蚀和泥沙输移非点源污染子模型及其应用研究     

夏军  薛金凤 《资源与生态学报(英文版)》2010,1(3):237+231-236

官厅水库妫水地区土壤侵蚀较为严重。为控制妫水地区的土壤流失非点源污染,本文建立了一个参数较少、便于应用的分布式土壤侵蚀和泥沙输移子模型。该模型由USLE模型和泥沙输移模型组成。首先,本研究确定了USLE中各因子的计算公式,用该模型计算土壤流失。然后,将流域概化为河网,利用曾提出的应用于经Laplace变换和逆变换求得的一维水质迁移转化方程的解中的面积汇污系数和S曲线之间的关系,推导得到了分布式泥沙输移模型。最后,从妫水河流域土壤图、土地利用图中提取地理信息,以DEM为依据,研究了该模型在妫水河流域的应用。结果表明,该模型不仅可用于研究非点源泥沙污染,而且可用于研究流域内土壤侵蚀的空间分布,为实现农业最佳管理提供科学依据。妫水流域土壤流失主要来自坡度较大、地表植被覆盖差的丘陵和山地,控制土壤流失应该将重点放在该流域内的丘陵和山地上。  相似文献   

北京市通州区水资源综合承载力   总被引：1，自引：0，他引：1  

张永勇  夏军  王中根 《资源与生态学报(英文版)》2010,1(3):258+253-257

目前,通州区已被定为北京市的新的发展中心,但水资源短缺和污染已经严重限制了当地的可持续发展。本文以可持续发展为原则,基于"自然—社会"水循环,提出了通州区水资源综合承载力量化模型。根据通州区的未来发展规划,设计了3种情景来提高该地区的水资源综合承载力。研究表明水资源短缺严重制约了通州区的城市化进程和可持续发展,外调水、本地区节水和控制污染是解决通州区水资源短缺的有效途径。  相似文献   

大尺度水循环模拟系统不确定性研究进展   总被引：4，自引：0，他引：4  

宋晓猛  占车生  孔凡哲  夏军 《地理学报》2011,66(3):396-406

水循环过程受众多自然因素和人为因素影响,决定了水循环系统的变化性和复杂性。水循环系统模型作为研究流域水文循环过程及演变规律的重要工具,必然也存在较大的不确定性,特别是对于大尺度陆-气耦合下的水循环模拟系统,其不确定性来源包括输入和参数不确定性、结构不确定性、方法不确定性以及初始和边界条件不确定性。本文在分析不确定性量化方法和传统水文模型不确定性研究基础上,重点评述当前大尺度水循环系统模拟的不确定性研究进展和存在的瓶颈问题,并介绍一种针对大型复杂动力系统的不确定性量化解决方案和工具系统-PSUADE,基于此讨论PSUADE在大尺度水循环模拟系统不确定性量化过程中的优势。  相似文献   

用斜率和曲率湿周法推求河道最小生态需水量的比较   总被引：17，自引：1，他引：16  

刘苏峡  莫兴国  夏军  刘昌明  林忠辉  门宝辉  吉利娜 《地理学报》2006,61(3):273-281

从湿周-流量曲线临界点的两种不同确定准则入手,分析湿周法推求河道内最小生态需水量 (minimum ecological instream flow requirements, 简称MEIFR) 的不确定性。假设河道呈三角形断面和均匀流,得到湿周法的解析解表达式。表达式显示斜率法 (曲线上斜率为1) 和曲率法 (曲线上曲率最大) 二者所得的MEIFR结果迥异。当斜率法取斜率为0.39时,其相应的流量与曲率法结果一致。MEIFR对斜率临界值非常敏感,斜率法中的斜率临界值难以确定,相比而言,曲率法更可靠。这用近似具有三角形断面的南水北调西线一期工程调水区流域的实际数据得到证实。根据我们在该区实地观测和收集的6条河35个河道断面的水深和水宽资料,用解析解估算出各断面的MEIFR。曲率法所估算的MEIFR结果为多年平均流量的2.5%~23.7%,大部分数据落在Tennant法的10%~30%的范围。斜率法为11%~105.7%,普遍偏大,超过这个范围。虽然采用较小的斜率临界点可使斜率法的估算结果变小,然而到底斜率临界点应取何值存在较大的不确定性。这进一步说明,在无法获得一个确定的斜率临界值的情况下,湿周法估算MEIFR宜采用曲率法确定临界点。本文的结果基于理想情况,更普遍的结论有待于对更多种河道断面的探讨。  相似文献   

长江上游卵石推移特性变化及驱动力分析   总被引：2，自引：1，他引：1  

王渺林  夏军  刘德春 《地理研究》2004,23(5):657-666

长江上游的水沙特性变化 ,直接关系到三峡工程的调度运行。朱沱站和寸滩站是长江上游与三峡水库的水沙主要控制站。本文分析了朱沱、寸滩站卵石推移特性的近期变化 ,发现寸滩站从 1981年起、朱沱站从 1991年起卵石推移特性发生了明显变化 ,主要体现在 :1)卵石推移量系统减小 :朱沱站 1992～ 2 0 0 1年卵石年均推移量比 1975～ 1991年减少了 4 6 9% ,寸滩站 1982～ 2 0 0 1年比 196 6～ 1981减少了 4 0 6 % ;2 )推移质粒径细化 ,中数粒径细化了约11mm ;3)流量 -输沙率关系发生明显变化 :朱沱站输沙率系数B减少 4 7 5 % ,寸滩站系数B减少 4 1 1% ;4 )输沙不平衡量增大 ,计算的磨损系数增大近 70 %。长江上游卵石推移特性变化的驱动力分析结果表明 :采取水土流失治理等措施是直接原因 ,水利工程拦沙和建筑材料开采等人类活动是主要影响因素。依据上述分析 ,本文指出 ,应当继续加强水土保持建设 ,尽快开展长江上游和支流泥沙运移和淤积情况及规律调研。并建议以可开采沙量为依据 ,严格控制采沙。  相似文献   

分布式水文模拟汇流方法及应用   总被引：21，自引：4，他引：17  

王纲胜  夏军  牛存稳 《地理研究》2004,23(2):175-182

对于必须考虑汇流过程的分布式水文模型而言 ,其汇流模型可以分解为三个层次来讨论 :第一个层次是单元划分 ;第二个层次为汇流路径 ;第三个层次则是基于该汇流路径的汇流演算模型。基于栅格的分级运动波汇流模型是根据栅格DEM的网格单元水流流向来划分栅格等级 (汇流带 ) ,然后应用运动波模型进行逐级汇流演算。文中从可操作性的角度对栅格分级方法和运动波汇流模型进行了分析讨论 ,最后根据潮白河流域 1 981～ 1 990年资料进行了日径流过程模拟分析 ,说明该方法在理论上是合理的 ,并在应用中取得良好的模拟效果。  相似文献   

中国生态水文学发展趋势与重点方向   总被引：1，自引：0，他引：1  

夏军  张永勇  穆兴民  左其亭  周宇建  赵广举 《地理学报》2020,75(3):445-457

生态水文学是一门新兴的交叉学科,发展和完善其理论体系和技术方法等对促进中国山水林田湖草系统保护与修复,推进生态文明建设和绿色发展具有重要理论和实践意义。本文阐述了生态水文学发展历程和挑战性问题;结合学科前沿和国家需求,提出了生态水文学在中国的发展战略,主要包括：生态水文综合观测的新技术新方法、生态水文学机理和基础理论、以陆地和水生生态水文过程为核心的多尺度多要素综合模拟与集成、以及生态水文与社会科学的融合等;在此基础上,也提出了中国生态水文学具体发展方向,如多源信息融合与综合观测网络、关键要素的时空格局及其演变特征、综合模型与不确定性、多学科交融研究等;最后提出了中国生态水文学在山水林田湖草及城市等共同体修复和保护中的应用前景。  相似文献   

页岩气开发的水资源与绿色发展面临的机遇与挑战     

夏军  吴霞 《地球科学与环境学报》2021,(2):205-214

水与能源是全球关注的热点问题.水平井与分段压裂技术结合等新技术的发展,为实现页岩能源生产创造了可能性,同时增加能源对水资源的依赖性.水力压裂所需水量以及页岩气开采作业产生废水的水量和水质是页岩气开发的核心之一.本文以中国页岩气井开采先驱地区的川南页岩气开采区为例,分析页岩气开发对区域水资源系统及生态系统的可能影响,提出...  相似文献   

分布式水文模型全局敏感性高效分析方法研究(英文)   总被引：4，自引：0，他引：4  

宋晓猛  占车生  夏军  孔凡哲 《地理学报(英文版)》2012,22(2):209-222

Sensitivity analysis of hydrological model is the key for model uncertainty quantification. However, how to effectively validate model and identify the dominant parameters for distributed hydrological models is a bottle-neck to achieve parameters optimization. For this reason, a new approach was proposed in this paper, in which the support vector machine was used to construct the response surface at first. Then it integrates the SVM-based response surface with the Sobol’ method, i.e. the RSMSobol’ method, to quantify the parameter sensitivities. In this work, the distributed time-variant gain model (DTVGM) was applied to the Huaihe River Basin, which was used as a case to verify its validity and feasibility. We selected three objective functions (i.e. water balance coefficient WB, Nash-Sutcliffe efficiency coefficient NS, and correlation coefficient RC) to assess the model performance as the output responses for sensitivity analysis. The results show that the parameters g1 and g2 are most important for all the objective functions, and they are almost the same to that of the classical approach. Furthermore, the RSMSobol method can not only achieve the quantification of the sensitivity, and also reduce the computational cost, with good accuracy compared to the classical approach. And this approach will be effective and reliable in the global sensitivity analysis for a complex modelling system.  相似文献   

青藏高原龙木错地区志留纪大型古三角洲沉积体系的识别及其意义   总被引：3，自引：1，他引：2  

夏军  王陆太  钟华明  童劲松  鲁如魁  王明 《地质通报》2009,28(9):1267-1275

青藏高原龙木错地区发现了完整的志留纪地层,新建了早中志留世龙木错组、中晚志留世单面山组和晚顶志留世心形湖组。志留纪经历了开阔海台地—闭塞海湾—三角洲—潮坪的环境演变过程。其中单面山组下段发育大型古三角洲沉积,由前三角洲、三角洲前缘和三角洲平原构成。其中三角洲平原的分流河道、天然堤、决口扇、分流河道间湾、湖泊、沼泽等微相发育,沉积厚度巨大。晚志留世大型三角洲沉积的发现,海陆变化频繁的沉积环境,龙木错以东的五指山等地中上泥盆统不整合于奥陶系—志留系之上,证明龙木错-双湖缝合带北侧受到晚加里东运动的影响,与羌塘南部地区的沉积建造存在截然的差异。因此,这一现象的发现有助于了解羌南、羌北的构造演化,为探讨南、北古大陆的板块边界提供基础资料。  相似文献