Prediction of Streamflow Regime and Annual Runoff for Ungauged Basins Using a Distributed Monthly Water Balance Model1

Moore, R.D. (Dan), J.W. Trubilowicz, and J.M. Buttle, 2011. Prediction of Streamflow Regime and Annual Runoff for Ungauged Basins Using a Distributed Monthly Water Balance Model. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 48(1): 32‐42. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2011.00595.x Abstract: Prediction of streamflow in ungauged basins is a global challenge, but is particularly an issue in physiographically complex regions like British Columbia (BC), Canada. The objective of this study was to assess the accuracy of a simple water balance model that can be run using existing spatial datasets. The model was developed by modifying an existing monthly water balance model to account for interception loss from forest canopy, glacier melt, and evaporation from lakes. The model was run using monthly climate normals from the ClimateBC application, which have a horizontal resolution of 400 m. Each ClimateBC grid cell was classified as forest, open land, glacier or water surface based on provincial scale digital maps of biogeoclimatic zones, glaciers, and water. The output was monthly mean runoff from each grid cell. These values were integrated within the catchment boundaries for streams gauged by the Water Survey of Canada. Annual runoff was predicted with modest accuracy: after updating the predicted runoff by interpolating errors from neighboring gauged streams, the mean absolute error was 25.4% of the gauged value, and 52% of the streams had errors less than 20%. However, the model appears to be quite robust in distinguishing between pluvial, hybrid, and melt‐dominated hydroclimatic regimes, and therefore has promise as a tool for catchment classification.     

大型水利工程对洞庭湖区水资源开发利用的影响

洞庭湖区北靠长江,南汇湘、资、沅、澧四水,水资源总量相对丰富,然而近年来在气候变化与人类活动的双重驱动下,开始呈现"旱涝并存、旱涝交替"的特征,水资源供需矛盾逐渐加剧。为探讨上游大型水利工程(主要为三峡工程与四水流域控制性枢纽工程)的运行对洞庭湖区水资源开发利用的影响,结合近50a来长江干流及四水水位与水资源情势的演变规律和总体趋势,对比分析了不同时间节点下洞庭湖区水位与水资源总量的年际、年内变化特征,以期从众多的影响因子中辨识出大型水利工程的影响,为湖区水资源的合理开发与保护提供一定依据。结果表明:三峡工程建成运行初期,对于洞庭湖区的水资源开发利用产生了一定的不利影响,且影响主要集中在荆南三口地区,而四水工程的影响相较之下并不显著。     

厌氧折流板式微生物燃料电池堆影响因素研究

微生物燃料电池(MFC)中输出电压/电流的提升,以及反应器体积的扩展放大是其工程化应用的关键。本文构建了一个总体积为6.4 L的新型厌氧折流板式微生物燃料电池堆(ABSMFC)。以葡萄糖作为底物,探讨了阳极材料、液面高程差和水力停留时间(HRT)等因素对ABSMFC性能的影响。结果表明,碳纤维毡作为阳极时,电池单体外电路平均分压(R_(ex)=1 000Ω)为210 mV,填充石墨颗粒后增加到319.8 mV。格室间存在液面高程差时,电池单体、串联和并联的功率密度分别为207.1、181.1和215.7 mW/m~2,当无液面高程差(即水力相连)时为205.8、69.5和151.5 mW/m~2。4个电池单体串联和并联连接时,HRT对ABSMFC的产电稳定性无影响,溶解性COD的去除率和库仑效率均随HRT的增加而升高,且并联效果优于串联。     

铬酸钾和亚硝酸钠复合阻锈性能研究

在10%(wt)的氯化钠溶液中对不同浓度的铬酸钾、亚硝酸钠及其复配阻锈剂进行阻锈实验,采取失重法考察它对钢筋的阻锈性能。结果表明,铬酸钾的阻锈性能优于亚硝酸钠,主要是由于铬酸根离子对原电池阴阳两极反应的抑制作用较强;缓蚀剂浓度越高,缓蚀效果越好。两种缓蚀剂混合使用的效果比单独使用效果更好,这主要是它们能产生协同效应,降低阴极和阳极的活性,在钢筋上产生持续的保护膜。     

火电厂电除尘器电控系统的节能改造

电除尘器是火力发电厂的高能耗设备,从细节入手,挖掘电除尘器节能潜力,利用原有设备进行改造,采用简易脉冲供电方式和临界反电晕供电方式可以提高电除尘器电能的利用率,大幅度地降低电除尘器的能耗,实现节能。通过对电除尘器电控系统改造实例的前后电场参数进行比较,说明这种改造方法是可行的,实现了经济、节能与环保三者的兼顾与统一。     

灾害视角下基于隐患因素的生态安全演变机理与系统动力学特征

通过"灾害学"视角认识和理解生态安全,针对隐患因素对安全状态的影响,探讨了生态安全演变的隐患触发传递与响应控制机理,并从系统动力学的视角论述生态安全是反馈的动力系统和非线性的动态系统特征。研究表明,生态安全因素分析必须包含隐患因素分析;安全评价要素范围必须扩展。生态安全系统由隐患触发传递系统和响应控制管理系统组成,且两系统之间以及子系统各要素之间相互影响、相互联系,是隐患因素不断触发、传递、响应和控制的复合高阶演变过程,具有非线性灾变性、自组织及被组织性和有序与无序的动态性。     

煤矿安全管理的系统动力学仿真分析

从安全投入和安全产出的角度分析煤矿安全管理系统各要素之间错综复杂和相互依存的关系;运用系统动力学的相关理论和方法研究煤矿安全管理与控制问题;利用VENSIM建模软件做出各要素之间的因果关系图,建立煤矿安全管理的系统动力学流图模型。采用宁煤集团灵新煤矿的实际安全生产数据进行模拟分析,确立最优安全管理与控制方案,提升煤矿安全生产水平。     

最大熵模糊综合评价法在污灌区土壤重金属污染等级划分中的应用

以开封市化肥河污灌区为例,运用最大熵模糊综合评价法开展了土壤重金属(Cu、Zn、Cr、Pb、Cd、Ni、As)污染评价.结果表明: 在污灌区13个样点中,属于3级重污染的样点达11个,占总样点数的84.62%,只有位于化肥河上游的两个样点属于2级水平,污染较轻;在所有污染因子中,Cd和As的污染最为突出,其中Cd平均权重值为0.541 9,是最主要的污染因子.与内梅罗法综合指数法评价的结果相比较,最大熵模糊综合评价法能够显示更多的土壤污染信息,引入目标函数和隶属度,重视不同污染因子的权重,具有更高的准确性.     

工业污染治理投资完成状况分析研究——以我国沿海省市为例

运用多元统计中的主成分分析法和系统聚类法对我国东部地区工业污染的治理投资完成情况进行了分析。根据主成分分析结果,对选取的11个省市进行分类,并在此基础上提出加强各区域环境污染治理的几点建议。     

基于循环经济的煤矿环境评价指标体系

基于循环经济理论和煤矿开采中环境系统的演化规律.从资源循环与资源损失正反两个方面构建了煤矿区环境评估指标体系.指标体系分为目标层、指标类别层和单项指标层3个层次,单项指标层是具体舒化指标.由它直接计算指标类别层的值,进而计算目标层的评估结果.将此指标体系运用到重庆市某县煤矿,对该县近年来煤矿资源开发中环境可持续能力进行了计算和分析,评价结果与实际情况相符,揭示了该县煤矿开发中环境可持续能力提高的关键因素,进一步探讨了煤矿开发中环境能力提高和循环经济理念的实施建议.