基于雷达估算降雨的湖北漳河流域径流模拟研究

本文以湖北省漳河流域为研究对象,从2008-2017年中选取了16次洪水过程(10次过程用于率定参数,6次过程用于检验),分别采用了4种方法进行雷达降雨估算,并将估算结果输入到TOPMODEL和新安江模型进行了径流模拟计算。结果表明:4种雷达降雨估算方法中动态Z-I的平均相对误差最小为8.16%,其次是分组Z-I为20.1%,最优Z-I和经典Z-I分别为29.7%和29.02%;从径流模拟结果来看,动态Z-I效果最佳,分组Z-I次之,最优Z-I和经典Z-I模拟效果相对较差,且TOPMODEL模型的洪峰相对误差和峰现时差比新安江模型的模拟结果要小,新安江模型模拟结果的确定性系数与TOPMODEL模型接近。     

基于降水大数据的不同区域洪水灾害特征统计系统设计

采用当前方法设计的统计系统对不同区域的洪水灾害特征进行统计时,所用的时间较长,得到的统计结果误差大,存在统计效率低和统计精准度低的问题。该文提出基于降水大数据的不同区域洪水灾害特征统计系统设计方法,在相关性原则和独立性原则的基础上,构建包括基础功能模块、数据处理模块、信息提取模块和样本管理模块的不同区域洪水灾害特征统计系统框架,利用经验公式法计算洪峰流量的设计净雨历时、降雨历时,设计净雨深和流域平均降雨量,以及洪峰流量,构建SCS产流模型、汇流模型、基流模型、河道演进计算模型,利用上述模型对不同区域洪水灾害的特征进行统计,实现不同区域洪水灾害特征统计系统的设计。     

可持续发展的新挑战与新机遇——邓楠理事长在2009中国可持续发展论坛暨学术年会上的讲话

我们所走过的60年发展历程相当于西方发达国家200年甚至更长的时间,所积累的问题和必须面对的挑战可想而知,我国正承受着比西方发达国家在其发展过程中更大的压力.近几年来尤其是国际金融危机以来,国际政治、经济、资源环境形势正在发生深刻变化,我国的可持续发展正面临着来自国内外多种不确定因素的影响.这些因素既构成了对我国可持续发展的挑战,同时也给我们带来了难得的机遇.     

杭州市大气降雨化学组成特征及来源分析

研究了2006-2008年杭州市大气降雨的化学组成及其来源,并与国内外的相关研究结果进行了比较.结果表明,总体来说,杭州市各月的降雨量相对均衡,月均降雨量为7.1～25.3 mm;降雨pH为3.99～5.64,雨量加权平均pH为4.50;降雨电导率为1.30～8.55 mS/m,雨量加权平均值为3.73 mS/m,降雨电导率与雨量、pH均呈负相关;夏季降雨中的水溶性离子平均浓度较低,雨量加权平均pH较高,而其他季节降雨中的水溶性离子平均浓度较高,雨量加权平均pH较低;其中SO2-4和NO-3是降雨中的主要水溶性阴离子,NH+4和Ca2+是降雨中的主要水溶性阳离子;SO2-4/NO-3(当量浓度比)为2.87,低于国内其他城市,降雨类型为硫酸型,但硝酸在降雨酸性中起的作用有增大趋势;降雨中水溶性阳离子总当量浓度/水溶性阴离子总当量浓度为1.11,低于国内外大部分城市;NH+4、Ca2+当量浓度之和与SO2-4、NO-3当量浓度之和之比为0.89,也低于国内外大部分城市,NH+4和Ca2+是主要的酸性中和物质;总体来说,杭州市降雨中各水溶性离子间的相关性均较好,但H+浓度与大部分离子的相关性不明显;杭州降雨中的化学组分主要来源于工业源和地壳源,此外部分来源于海盐粒子.     

几种典型红壤模拟降雨条件下的泥沙特征研究

泥沙是土壤侵蚀过程的产物,直接反映了土壤的侵蚀特征。本文利用人工模拟降雨,研究了南方几种典型母质发育红壤侵蚀泥沙的颗粒分布特征、不同粒级中胶结物质的种类和含量。研究结果表明,径流优先选择携带0.002~0.02 mm颗粒,该级别颗粒占泥沙总量的26.68%~60.33%。粘粒含量高的第四纪粘土红壤,泥沙中粗颗粒含量较高,且多为较稳定的团聚体;沙粒和粉粒含量较高的页岩红壤和花岗岩红壤侵蚀泥沙中单粒含量较高,且泥沙分散后粉粒和粘粒的含量高于原土壤。花岗岩红壤侵蚀泥沙中Fe_d,Al_d,Al_o和Si_o含量随泥沙粒径的增大而降低,而泥质页岩红壤和第四纪粘土红壤中,Fe_d,Al_d,Al_o含量随粒径增大而增加,因此其粗粒径泥沙具有较强的稳定性。侵蚀泥沙对有机质有富集作用,泥质页岩红壤和第四纪粘土红壤的粗颗粒对有机质的富集作用强于细颗粒。     

城镇化地区水文过程实验观测与模拟——以太湖西苕溪流域安吉实验小区为例

城镇化的发展使不透水面积不断增加,往往导致地区的水文过程发生较为明显的改变。以太湖上游西苕溪流域内的安吉城镇化实验小区为例,在对研究流域50多a长系列水文气象资料和区域城镇化特征作较详细分析的基础上,结合2005~2008年短时间尺度降雨径流观测实验,通过雨量、水位以及下垫面等数据分析,选用Storm Water Management Model这一暴雨洪水管理模型对该地区的典型洪水过程进行了模拟,对其降雨径流规律进行了分析。结果表明：该模型对该区域的模拟效果较好,误差较小,可以用于该城镇化地区的降雨径流过程模拟和洪水规律定量分析;分析该实验小区降雨径流过程可知,城镇化使该地区洪水上涨过程明显加快,6场典型洪水的峰型系数均值为305,洪峰流量增大而滞时缩短,较快的汇流速度使该地区的防洪压力较大。实验观测方法及模拟分析成果将有助于对太湖地区小流域城镇洪水过程特征与规律的认识,对我国东部城镇地区的防洪、规划与管理也具有重要的借鉴意义     

时尚科技

14岁华裔女孩林心瑜化废油为燃料受各界瞩目寻找能够提供人类安全、稳定的能源,一直是各国科学家努力钻研的课题,而一位来自美国罗德岛、年仅14岁华裔女孩林心瑜,发挥细微的观察力及创造力,将废弃油脂转化成暖气用生物燃油,造福许多贫困家庭。林心瑜的父母来自台湾,她从小跟着现就读斯坦福大学的哥哥林翰宇,一同在父亲林嘉生创办的青少年社会服务组织回收社区的老旧计算机,改装整修后捐给需要者,使贫穷家庭、第三世界的学校受惠2008年,当时年仅10岁的林心瑜在一场能源解决之     

土壤侵蚀对土地利用和降雨变化响应和空间分布特征——以金沙江一级支流小江流域为例

全球变化引起了一系列环境效应,土壤侵蚀是全球变化最为敏感环境效应之一。选择生态极其脆弱区小江流域作为研究对象,通过遥感影像和雨量站点获取3期土地利用和降雨变化信息,结合区域基础地理信息数据,利用通用土壤流失方程（USLE模型）对该区域土壤侵蚀对土地利用和降雨变化的响应进行了分析。研究表明：（1）降雨量在1981~1990年为降雨量较小年份,1991~2000年为降雨量较大时间段,2001~2005年降雨量开始急剧减少;（2）1987、1995和2005年的平均侵蚀量分别为：7058、8008和7981 t/（hm2〖DK1〗·a),中度侵蚀以上面积分别占总面积的2992%、3383%和3318%,其中极强度侵蚀分别占915%、1281%和1263%;（3）在分布特征上,强度侵蚀和极强度侵蚀主要分布在小江流域的中下游地段。极强度侵蚀主要分布在中海拔区域（1 600~2 800 m）,所占的比例呈持续下降的趋势,但在高海拔区域,极强度侵蚀呈增加趋势;同时,极强度侵蚀集中分布在高坡度段（>35°）上,占其面积的85%以上,且呈持续增加趋势,在中坡度段（15°~35°）上,极强度侵蚀呈现明显的减少趋势。USLE模型可以较好的反映出全球变化条件下土壤侵蚀效应,为合理开发土地资源和人类经济活动提供科学依据     

贵州红枫湖大冲小流域农业面源污染负荷特征研究

为揭示红枫湖汇水区农业面源污染物氮、磷、有机物输出的一般规律,以典型农业小流域为研究对象,自2010年1~12月,对流域降雨、流域出口的径流、TN、TP、CODcr浓度进行同步监测,并对流域内各个不同土地利用类型的产污负荷进行监测分析。结果表明,流域除TP外,其他指标严重超标;监测期间小流域径流量为414×105 m3,TN、TP、CODcr入湖总量分别为2 5467、856、10 8832 kg,其日均单位排放负荷分别为577、019 、1451 kg/(km2·d);在降雨丰富、农业生产活动频繁的6~10月,TN、TP、CODcr的含量都明显高于其他月份,分别占各自总量的94.8%、73.3%、94.3%;坡耕地、天然林、疏林地产生的TN、TP、CODcr污染负荷量分别为流域入湖污染总负荷的13.38%、13.29%、13.54%,稻田、蔬菜地径流中TN、TP、CODcr含量分别为0.84~10.32、0.07~0.18、20.50~68.00;2.16~7.54、0.01~0.04、4.50~22.40 mg/L。居民生活污水中TN、TP、CODcr含量分别为13.84~50.11、3.20~5.10、35.7~207.0 mg/L,蔬菜、水稻种植、居民生活污水及禽畜养殖对流域面源污染贡献大;大冲小流域面源污染负荷与径流间存在极强的相关性     

2种改良土壤渗滤系统对降雨径流中氮的去除

为研究改良土壤渗滤系统对降雨径流中不同形态氮(NH+4-N,NO-3-N,NO-2-N,TN)的去除效果及径流中氮负荷对氮去除率的影响,实验分别以聚氨酯泡沫和人工草皮为改良材料,以降雨径流中的氮为处理对象进行室内模拟研究。结果表明,聚氨酯泡沫土壤渗滤系统及草皮土壤渗滤系统对TN,NH+4-N均具有较好的净化效果,并表现出良好的耐冲击负荷能力。TN平均去除率分别为72.65%和71.07%,NH+4-N平均去除率分别为98.10%和99.09%。2种渗滤系统对NO-3-N去除效果均较差,表现为-420.07%和-171.66%的负去除率。聚氨酯泡沫土壤渗滤系统对NO-2-N的平均去除率为87.29%,高于草皮土壤渗滤系统53.77%的平均去除率。总体上,聚氨酯泡沫土壤渗滤系统对径流中氮的去除效果优于草皮土壤渗滤系统,具有较好的应用前景。