水科学进展

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陈锦年, 何宜军, 许兰英, 宋贵霆

2002, 13(2): 133-140.

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通过对热带太平洋上层XBT温度资料分析,探讨了对厄尔尼诺(El Nino)事件发生起重要作用的西太平洋暖池区次表层海温变暖异常的变化规律,揭示了影响西太平洋暖池区次表层海温变暖异常的形成机制.分析表明:西太平洋暖池区的次表层海温异常变暖与赤道太平洋的北赤道流(10°N)的海温异常存在密切关系.在El Nino事件发生的前期,位于赤道中东太平洋的异常暖水沿北赤道流温跃层潜沉向西太平洋暖池区输送,在西太平洋暖池堆积并向赤道西太平洋扩展,当异常暖水达到一定强度,并在大气的强迫下,异常暖水沿温跃层东传至赤道中东太平洋并上浮于海面,最终导致El Nino事件的爆发.北赤道流的异常海温西传是导致西太平洋暖池区次表层海温异常的重要机制,是导致El Nino事件发生的关键.

近50年来ENSO与祁连山区气温降水和出山径流的对应关系

蓝永超, 康尔泗, 张济世, 胡兴林

2002, 13(2): 141-145.

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根据有关水文气象台、站的观测资料,分析了恩索(ENSO)与祁连山区气温、降水的对应关系,研究了祁连山区出山径流对厄尔尼诺(ElNino)现象响应.结果表明:ElNino现象对祁连山区的气温、降水和径流的影响随着发生时间和地段的不同而不同.ElNino现象发生之年,整个祁连山区均出现气温偏高、降水减少及径流偏枯的现象,尤以东段和中段最为明显.ElNino现象次年,祁连山区东段和中段气温偏高、降水减少及径流偏估的程度不如ElNino现象当年那样显著,而西段的气温、降水及径流与ElNino现象则无明显关系.

悬移质颗粒运动的脉动强度

李丹勋, 王兴奎, 禹明忠

2002, 13(2): 146-152.

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应用图象处理技术,量测了直径d=0.1～1.5mm的塑料颗粒和d=0.1～0.3mm的玻璃球颗粒在明槽恒定均匀水流中运动的脉动强度.试验发现:(1)靠近床面处,粗颗粒的脉动强度大于细颗粒的脉动强度,在靠近水面处,规律则相反;(2)细颗粒的脉动强度只是相对水深y/h的函数,而粒径较大颗粒的脉动强度和y/h及摩阻流速都有关;(3)重颗粒的脉动强度小于相同粒径的轻质颗粒的脉动强度.

挟沙水流紊动通量的实验研究

林鹏, 陈立

2002, 13(2): 153-158.

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利用MicroADV的声强衰减与泥沙浓度的关系,提供一种无接触测量含沙量浓度的方法;同时根据连续采样得到脉动的泥沙浓度,对这种脉动浓度进行了初步分析并根据得到脉动浓度,初步定量地研究了紊动扩散通量大小及其平衡关系.

坡面薄层流水动力学特性的实验研究

张光辉

2002, 13(2): 159-165.

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采用变坡实验水槽研究了坡面薄层水流水动力学特性——流态、流速、水深及阻力系数随流量和坡度的变化规律,实验坡度5°～25°、单宽流量为0.625×10^-3～12.5×10^-3m³/(s·m).研究结果表明,坡面薄层水流流态与水深密切相关,坡面流的流态基本上呈过渡流和紊流;薄层水流平均流速、水深和Darcy-Weisbach阻力系数主要受流量控制,坡度的影响并不显著,其关系均可用流量和坡度的幂函数形式模拟,相关系数(R²)分别为0.98、0.97和0.95,去掉坡度后相关系数分别下降7%、16%和3%.随着雷诺数的增大,Darcy-Weisbach阻力系数下降.当单宽流量小于0.008m³/(s·m)时,坡度对阻力系数的影响较为显著;当流量大于0.008m³/(s·m)时,阻力系数基本受流量控制.随着流量增大,阻力系数呈幂函数形式递减.

长江口九段沙下段冲淤演变水动力机制分析

徐福敏, 严以新, 茅丽华

2002, 13(2): 166-171.

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概述了长江口深水航道整治一期工程及工程对九段沙下段地形冲淤的影响.根据已建立的σ坐标系下三维非线性水流数学模型,用新测水文资料对模型进行验证.利用所建立的模型,结合由现场测量得到一期工程前后九段沙下段近期地形演变,数值模拟了北槽区域流通量、底层欧拉余流和北槽中下段平面水流特征,以综合分析北槽水域水动力变化对九段沙下段地形冲淤变化的影响.

裂隙概化模型的非饱和渗流试验研究

詹美礼, 胡云进, 速宝玉

2002, 13(2): 172-178.

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借鉴多孔介质非饱和渗流试验的研究成果,研制出一套可同时测定单裂隙毛细压力-饱和度以及非饱和渗透系数-毛细压力关系的试验装置.为检验试验装置的可信度和试验原理的正确性,并初步探讨单裂隙非饱和渗流的机理,特制作了一阶梯开度的裂隙概化模型(本文称之为“S-H”裂隙模型),并在上述试验装置上进行了“S-H”裂隙模型的非饱和渗流试验,初步阐明了单裂隙非饱和渗流的一些基本水力特性,同时试验结果也表明本文试验装置和试验原理合理可靠.

宏观水力传导度及弥散度的确定方法

杨金忠, 蔡树英, 伍靖伟

2002, 13(2): 179-183.

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根据非饱和水力传导率野外试验的统计数据,利用由随机理论推求的宏观水力传导率、宏观水分特征曲线、宏观弥散度的计算公式,计算了介质的宏观参数,为区域非饱和水分运动和溶质运移问题的分析和预测奠定了基础.

非饱和土壤溶质迁移转化模型参数优化估算

王超, 顾斌杰

2002, 13(2): 184-190.

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在分析非饱和土壤中水分和溶质迁移转化规律的基础上,采用与坐标网格相适应的分块连续作用的水动力函数,研究模型参数最优化估算技术.运用Gauss-Newton最小化计算的Levenberg-Marquardt修正法来实现反求模型的迭代问题.该方法被应用于估算一维土柱和二维土槽试验研究模型的参数,探讨了参数给定与估算数量对参数的置信区间和预测效果的影响.经验证表明,参数优化估算技术是可行的,以此参数进行模型预测,其结果是可信的.

开封市地热系统特征

王心义, 李建华, 林学钰, 廖资生

2002, 13(2): 191-196.

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以28眼地热井水温资料为基础,研究了开封市地热系统的地温、地温梯度及地表热流值的分布特征及控制因素.结合钻孔柱状和地热水动态资料,划分了亚热储层,并说明了各亚热储层地热水之间的相互关系及水文地质特征.依据地热水水质化验结果,评价了各亚热储层地热水的水化学特征.利用放射性同位素¹⁴C法,估算了各热储层地热水的年龄和循环速率并确定了补给源.

考虑随机挠动因素的水环境风险模型研究

何理, 曾光明

2002, 13(2): 197-200.

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以Streeter-Phelps模型为代表,对考虑随机挠动因素的水环境风险作了初步的研究,并揭示了随机挠动也可能对水环境风险产生很大的影响,为加强风险评价和管理提供了理论依据.

天然水温对生物修复污染水源除NH₄⁺-N效果的影响研究

肖羽堂, 许建华, 吴鸣

2002, 13(2): 201-205.

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采用弹性填料微孔曝气生物修复方法净化受污染的某饮用水源,探讨了天然水体环境温度变化对生物除NH₄⁺-N作用效果的影响.结果表明,水体环境温度对生物修复工艺除NH₄⁺-N作用影响很大.水温越高,生物修复工艺除NH₄⁺-N效果越好.在较低水环境温度下,水温变化对生物修复工艺除NH₄⁺-N作用效果影响最大;在日常水体温度下,水温变化对生物修复工艺除NH₄⁺-N作用效果影响最小;在水体温度较高的条件下,水温变化对生物修复工艺除NH₄⁺-N作用效果影响较小.

青藏高原那曲河流域降水及河流水体中氧稳定同位素研究

田立德, 姚檀栋, 沈永平, 杨梅学, 叶柏生, Atusi. NUMAGUTI, Maki TSUJIMURA

2002, 13(2): 206-210.

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根据青藏高原中部那曲河流域1998年夏季测得的上下游中稳定同位素的日变化,并与同期观测的流域降水中稳定同位素比较,分析了河水中δ¹⁸O的变化特征,初步研究了该流域的稳定同位素水文循环过程.河水中δ¹⁸O的变化幅度远小于降水,它是降水中δ¹⁸O、降水量以及地表蒸发过程共同作用的结果.研究发现湖水对于稳定同位素变化起着显著的调节作用.河水中δ¹⁸O与流域降水中δ¹⁸O的差异可能反映了该流域强烈的地表和湖面蒸发作用.

水体中硫化物测定方法探讨

刘洪林, 于志强, 吴启鲁, 徐红蔚

2002, 13(2): 211-214.

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通过对测定硫化物标准曲线的质量保证及不同污染程度水样的前处理方法的探讨,得出硫化物标准溶液需现用现配及针对污染程度不同的水样分别采取直接测定、抽滤测定和酸化-吹气法测定的结论.

黄河下游花园口-夹河滩河段二维洪水模拟

万洪涛, 周成虎, 吴应湘, 万庆

2002, 13(2): 215-222.

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黄河下游花园口至夹河滩河段系典型的游荡型河段.在该河段,黄河大堤内范围宽广,一般洪水频率年份,水流主要限制在主槽内,因此大堤内分布有不少居民点以及纵横交错的保护居民点的生产堤和不少高于地面的灌溉渠堤和公路,使洪水行洪范围受到了很大的限制.当洪峰流量很大时,洪水将造成生产堤溃决,极大地危害滩区居民的生活.因此,设计模拟模型计算网格时需要考虑大堤、生产堤、明显高于地面的道路等阻水建筑物的影响,使这些堤及公路成为计算格网的边.不规则四边形网格能够很好地拟合黄河这种复杂的计算域.数值模拟时采用有限体积法,为确保通量的单向性,文中使用Osher格式计算通量.通过对1982年洪水的模拟,模拟结果表明了模型的合理性.

黑河流域下游额济纳绿洲与水资源的关系

钟华平, 刘恒, 王义, 托娅, 耿雷华, 颜志俊

2002, 13(2): 223-228.

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简要介绍了黑河流域下游额济纳绿洲自然概况,分析了黑河下游地表水、地下水近20年的变化趋势,进而对额济纳绿洲植被生长、植物种群演替、植被覆盖度以及绿洲的存亡与当地地下水埋深的关系作了剖析,并对规划年绿洲变化作了预测.指出了水资源是黑河下游额济纳经济社会可持续发展和生态环境建设的依托,如何稳定绿洲和使绿洲有适度规模发展,是生态保护的核心问题,具有重要的战略意义.

干旱半干旱地区的灌溉供水评价方法探讨

赵建世, 王忠静, 翁文斌

2002, 13(2): 229-234.

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供水评价是流域水资源规划的重要组成部分,本文根据供水评价的内涵,重新讨论了干旱半干旱地区农业灌溉供水的评价指标,通过引入灌溉用水和作物产量的关系和模糊数学的概念,提出了对农业灌溉供水的模糊评价方法.

长江南通河段卫星遥感水深探测试验

黄家柱, 尤玉明

2002, 13(2): 235-238.

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在水深遥感机理分析的基础上,应用多光谱遥感技术,开展长江南通河段水深遥感探测试验,建立该河段水深遥感模型,对河床水下地形进行反演.试验表明,应用陆地卫星TM数据对含沙量较高的长江河口段浅部水深进行探测有一定的效果,可对常规水深测量起到辅助作用.

裂隙岩体地下水溶质运移的尺度问题

王锦国, 周志芳

2002, 13(2): 239-245.

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核废料的安全贮存、地下污染的预测控制等目前面临的许多重大问题要求对大尺度裂隙岩体地下水溶质运移问题进行研究,然而裂隙岩体地下水溶质运移问题的尺度效应给这项研究带来了极大的挑战.本文介绍了裂隙岩体地下水溶质运移的多尺度概念模型及其物理和数学模拟方法,并探讨了模拟尺度与观测尺度、预测尺度、裂隙介质尺度之间的关系及尺度效应的分形特征.

条件模拟原理和技术进展及在水资源系统中的应用

陈亚新, 徐英, 史海滨, 魏占民

2002, 13(2): 246-252.

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在简要介绍条件模拟基本原理基础上,重点评述了国外20世纪90年代新的数学方法和计算技术进展及在国内外水资源系统应用的主要成果,并对今后学科和技术发展作了展望.

浅谈21世纪中国城市的防洪战略

石海峰, 曾肇京, 张继昌

2002, 13(2): 253-258.

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通过现代城市与历史发展进程和欧洲的比较,说明根据我国的自然特点和社会经济状况,城市防洪是一项长期艰巨的任务,21世纪我国的城市防洪战略只能是人与洪水协调共处.

机电井地下水灌溉系统分析及其技术效率——河北省机电井地下水灌溉系统的实证研究

王金霞, 黄季焜

2002, 13(2): 259-264.

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基于对河北省机电井系统的实地调查,建立了机电井系统供水量的随机边界生产函数模型.研究结果表明,所有制、治理机制和系统规模等是影响机电井系统技术效率的主要因素,非集体所有制的技术效率明显优于集体所有制.同时对如何引导灌溉系统的持续高效发展提出了一些政策建议.

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