黑河流域中游盆地地表水与地下水转化机制研究          下载免费PDF全文

祁晓凡  李文鹏  崔虎群  康卫东  刘振英  邵新民 《水文地质工程地质》2022,49(3):29-43

地表水与地下水相互转化是中国西北干旱内流盆地水循环的显著特征,转化机制研究是盆地水循环规律认知和水资源可持续管理的重要基础。以我国西北干旱内流河黑河流域中游的张掖盆地和盐池盆地为研究区,建立了黑河主干河道时变水平衡模型和地表水地下水耦合数值模型,研究了长周期水文变化和人类活动双重影响下地表水与地下水转化机制,得到如下认识:（1）补给条件由以天然条件下河流渗漏为主的线状补给演变为以河流与引水渠道渗漏的线状补给和灌区田间入渗面状补给,排泄条件由以泉水溢出和天然湿地排泄演变为以泉水溢出与地下水开采为主的排泄。（2）张掖盆地黑河干流河道入渗段和溢出段大致以G312 大桥为界,亦称为地表水与地下水转化的转折点。莺落峡—G312 大桥段为悬河渗漏段,河道入渗补给主要受控于进入河道的实际过水量。其中,莺落峡—草滩庄段河道入渗补给率为28.20 %;草滩庄—G312 大桥段河道入渗补给量与河道过水量的关系可用分段函数表达,河道过水量大于或等于0.37×108 m3/mon时呈幂函数关系,小于则呈线性函数关系。G312 大桥—正义峡段为地下水溢出段,其中G312大桥—平川大桥段地下水溢出量约占全部溢出量的70%,溢出峰值出现在高崖水文站下游约6 km处,其单长溢出量可达0.46 m3/(s·km)。（3）研究区是一个相对完整的河流—含水层系统,近31年来经历了连枯和连丰的水文变化,地下水补给排泄条件及与地表水转化机制均发生了相应的变化。地表水与地下水转化最强烈的地区为张掖盆地中部的黑河—梨园河倾斜平原。1990—2001 年连枯期,灌区引水量总体逐年减少,以河道入渗和渠系渗漏为主的补给量平均以0.06×108 m3/a速率减少,农田灌溉面积增加导致灌溉用水增加,地下水开采量显著增加,地下水水位逐年下降,储存量累计减少5.77×108 m3,地下水溢出量平均减少0.16×108 m3/a;而2002—2020 年连丰期,灌区引水量总体逐年减少,河道入渗量呈增加趋势,地下水总补给量平均增加0.15×108 m3/a,灌溉面积继续扩大,农灌开采量随之增加,以河道入渗量增加为主导,地下水水位持续上升,储存量累计增加5.45×108 m3,地下水溢出量平均增加0.08×108 m3/a。总之,补给和排泄条件变化较大,地下水储存量先减后增,地下水溢出总量变化较为平缓,反映了该区巨厚含水层系统的巨大调蓄功能。（4）位于张掖盆地东部的诸河倾斜平原地下水水位长期处于持续下降状态,这是由于地表水开发过度,补给量锐减。黑河侵蚀堆积平原地下水水位基本稳定。30 多年来盐池盆地倾斜平原地下水水位长期处于持续下降状态,这是由于移民开垦导致地下水过量开采。（5）内流盆地天然悬河入渗段是珍贵的地下水补给通道,无论连枯期还是连丰期,河道实际过水量是河道渗漏补给量的关键,保护上游天然河道和一定的河道实际过水量是内流盆地水资源可持续管理的关键。  相似文献   

山丘区变动产流层分布式水文模型          下载免费PDF全文

赵建飞  梁忠民  刘金涛  李彬权  段雅楠 《水科学进展》2022,33(3):429-441

基于山坡水文试验的新认识, 提出变动产流层概念, 将壤中流的描述从单一的土壤层间拓展到土壤-风化基岩界面, 通过对壤中流形成及发展过程的精细刻画, 实现了蓄满-超渗产流及其转换机制的统一描述。基于变动产流层概念, 根据运动波模型理论, 推导了单元网格的超渗/饱和地面径流、壤中流的计算公式, 利用非线性水库计算地下径流量, 采用二维扩散波进行地表汇流、一维扩散波进行河道汇流, 建立了面向山丘区的变动产流层分布式水文模型(VRGL)。对典型湿润山丘区的屯溪流域2010—2019年共24场洪水进行模拟, 结果显示: 洪峰流量和洪量的相对误差均在±20%内, 确定性系数在0.84左右, 表明VRGL具有较高的精度, 可用于山丘区洪水预报。  相似文献   

汉江流域郧县盆地柳陂酒厂和吴家沟旧石器遗址的年代学初步研究     

刘登科  孙雪峰  陆成秋  易亮  涂华  冯小波  郭小奇 《第四纪研究》2022,(2):577-591

近些年来较多旧石器遗址逐渐在秦岭南麓汉江流域被发现和研究,其中少数遗址开展了测年研究工作,研究揭示出这些遗址年代横跨了早、中和晚更新世,但总体而言年代序列仍显薄弱。基于磁性地层学、黄土-古土壤序列和释光定年法在第四纪黄土堆积中的成功应用,我们采用这3种方法组合的综合定年策略对汉江流域郧县盆地内的柳陂酒厂和吴家沟旧石器遗址进行了测年研究。柳陂酒厂遗址剖面深度为18.0 m,其0.6 m、 0.8 m和1.1 m处的释光年代分别为126±8 ka、 145±15 ka和154±11 ka,因此该遗址上层石器文化层的年代为0.15～0.13 Ma;在剖面13.5 m处发现了B/M地磁极性倒转,同时结合磁化率曲线和野外地层,以及与黄土高原洛川剖面黄土-古土壤序列对比情况,我们推断下层石器文化层处于S₇古土壤层,年代约为0.78～0.71 Ma。吴家沟遗址剖面深度为9.0 m,在6.2 m处也出现了B/M地磁极性倒转,同样与黄土高原洛川剖面黄土-古土壤序列对比,我们推断其石器文化层也处于S₇古土壤层,年代与柳陂酒厂遗址下层石器文化层同期,约为0.78～...  相似文献   

汉江流域郧县盆地柳陂酒厂和吴家沟旧石器遗址的年代学初步研究     

刘登科  孙雪峰  陆成秋  易亮  涂华  冯小波  郭小奇 《第四纪研究》2022,(2):577-591

近些年来较多旧石器遗址逐渐在秦岭南麓汉江流域被发现和研究,其中少数遗址开展了测年研究工作,研究揭示出这些遗址年代横跨了早、中和晚更新世,但总体而言年代序列仍显薄弱。基于磁性地层学、黄土-古土壤序列和释光定年法在第四纪黄土堆积中的成功应用,我们采用这3种方法组合的综合定年策略对汉江流域郧县盆地内的柳陂酒厂和吴家沟旧石器遗址进行了测年研究。柳陂酒厂遗址剖面深度为18.0 m,其0.6 m、 0.8 m和1.1 m处的释光年代分别为126±8 ka、 145±15 ka和154±11 ka,因此该遗址上层石器文化层的年代为0.15～0.13 Ma;在剖面13.5 m处发现了B/M地磁极性倒转,同时结合磁化率曲线和野外地层,以及与黄土高原洛川剖面黄土-古土壤序列对比情况,我们推断下层石器文化层处于S₇古土壤层,年代约为0.78～0.71 Ma。吴家沟遗址剖面深度为9.0 m,在6.2 m处也出现了B/M地磁极性倒转,同样与黄土高原洛川剖面黄土-古土壤序列对比,我们推断其石器文化层也处于S₇古土壤层,年代与柳陂酒厂遗址下层石器文化层同期,约为0.78～...  相似文献   

“幸福河”综合评价指标体系研究——以汉江湖北省域为例     

王何予  郭生练  王俊  田晶 《水文》2023,(2):35-40

从幸福河提出的背景和建设目标出发,结合新阶段水利高质量发展的六条实施路径,构建适用于幸福河的评价指标体系包括：防洪、水资源、水环境、水生态、水节约、水文化共6个准则层及30个具体指标。根据需求层次理论对评价区域分级,将“幸福”程度分为1～5星级。使用主客观赋权方法,综合幸福河指数和可持续发展指标,对湖北省县（市）区汉江幸福河进行评价。结果表明：22个地区大部分为3星级,上中游幸福程度高于下游,影响幸福程度主要因素是水污染和水资源总量减少。评价结果符合客观规律,可为湖北省幸福河的评价考核提供技术支撑。  相似文献   

基于电路理论模拟秦淮河流域水域连通性     

陈捷  郝璐 《水文》2023,43(1):11-16

引入景观生态学中的电路理论方法,基于不同时期土地利用数据,模拟1995—2018年秦淮河流域的水域连通性;采用Landsat7,8影像数据,利用改进水体指数（MNDWI）提取流域水淹区域,分析水域连通性对洪涝灾害风险的可能影响。结果表明,2000年以来流域水域连通性破碎程度明显增加,甚至出现大范围空值区域;连通度密集出现低值碎斑的区域与卫星监测频繁出现水淹的区域相吻合;其中,南京主城区2000—2005年期间,水域连通性下降2.7%,同时水淹面积有一定涨幅,2005年之后南京主城区水域连通性有所改善;江宁区水域连通性在2010—2018年期间下降3.4%,水淹面积则增长近136.4%。研究表明,运用电路理论模拟流域水域连通性具有一定的实用性。  相似文献   

气象产品的广义联合偏差修正方法及其应用     

公雪婷  李昱  王国庆  张冰瑶  席佳 《水文》2023,43(4):33-38

卫星气象产品、气候模式预测数据通常与地面观测数据存在偏差,为保证数据的可靠性和合理性,需要对其进行偏差校正,但偏差校正过程往往受具体区域气象特征、方法本身假定等因素的影响,导致修正效果不佳。为此,本文提出一种广义联合偏差修正方法,相较于现有研究最常用的单变量QM修正方法以及固定多变量修正顺序的JBC修正方法,该方法充分考虑到流域尺度降水和气温双变量的时空相关性,并结合其对径流的主导作用对变量修正顺序进行动态调整,实现了QM法和JBC法的优势互补。在澜沧江-湄公河流域的应用表明：考虑降水、气温相关性可显著改善降水和温度极值的修正效果,尤其是5、6月份,修正后气象与实测数据的纳什系数提升了0.5以上;考虑气象要素的修正次序显著降低了修正后的降水和温度频率分布及均值偏差;利用修正后的气象数据驱动分布式水文模型时,部分月份的径流模拟精度提升了54.3%。  相似文献   

基于EEMD-PSO-GRNN模型的元江中上游径流预测     

郑鑫  陈俊旭  胡智文  张帆  张继辉a 《水文》2023,43(4)

径流序列的非线性和非平稳特性使得高精度的径流预报存在困难。本文组合EEMD和GRNN模型形成EEMD-GRNN耦合模型,预测时通过将径流序列分解为确定成分与随机成分并通过GRNN模型分别进行预测,预测值的加和则构成径流最终预测结果。EEMD-GRNN耦合模型应用到元江中上游,并与其他模型进行比较,结果表明：EEMD-GRNN耦合模型具有更高的预测精度,对径流的总体趋势预测有良好的效果,但在随机性的模拟上有待进一步完善。EEMD-GRNN耦合模型优于BP、GRNN、EEMD-BP模型,能有效提升径流预测的精度,可为流域的水资源优化调度等提供决策支持。  相似文献   

引汉济渭工程初期运行调水区河道生态流量优化研究     

苟少杰  白涛  李晓峰  魏健  慕鹏飞  黎光和 《水文》2023,(4):57-63

针对跨流域调水工程等强人类活动对河道生态造成严重影响的实际问题,以引汉济渭工程为研究对象,建立并求解了工程运行初期多年调节水库三河口的中长期调度模型,设定了不同生态需水下的调度方案集,量化与评估了工程初期运行对供水与生态的满足情况,并推荐了最佳的调度方案与优化的生态流量过程。研究表明：（1）在生态需水为生态基流时（设计方案）,供水与生态基流保证率均满足设计要求,验证了模型与方法的合理性;（2）在生态需水为适宜生态流量时,供水与生态基流保证率分别为65%、98%,表明供水与生态两者间呈竞争关系;（3）在生态需水为修正的生态流量时,供水与生态基流保证率分别为95%、100%,在满足供水目标的同时,河道内月平均流量较设计方案提高了47%,推荐该调度方案与生态流量过程为最佳方案与最优生态流量过程。研究成果对构建生态流域、提高跨流域调水工程的综合效益具有实际意义和应用价值。  相似文献   

变化环境下海河流域天然河川径流丰枯概率演变规律     

鲁帆  江明  蒋云钟  周毓彦  徐扬 《水科学进展》2023,(1):12-20

海河流域天然河川径流持续衰减,水文丰枯情势显著变化,亟需研究适用于非一致性水文序列的丰枯概率计算方法。基于标准化径流指数、GAMLSS模型等方法,提出一种不同等级丰枯水事件期望发生次数和期望等待时间的计算方法,研究变化环境下海河流域天然河川径流丰枯概率的演变规律。结果表明：(1)径流丰枯概率呈现出显著的枯增丰减趋势;(2)同传统的一致性分布等多类概率分布相比,以时间t为协变量的LOGNO分布拟合流域径流系列的效果最优,且基于该分布计算的期望发生次数更接近于历史实际;(3)非一致性最优模型不同情景条件下计算的流域极端枯水和极端丰水事件的期望等待时间分别为4.9～9.4 a、14.5～36.0 a,说明海河流域近期发生极端枯水的概率远大于极端丰水。  相似文献