天津北三河水系雨洪水资源潜力的估算及其应用

基于资源水利的理念,以雨洪水资源为研究对象,针对其动态性分别引入理论潜力、可实现潜力、现实潜力及待开发潜力的概念及算法。以天津北三河水系为典型区域,分别计算了各流域和整个水系的各个频率年的自产水量、理论潜力、可实现潜力,给出了各频率来水情况下雨洪水资源潜力的年内分配过程,并以待开发潜力为主要关注对象,对其进行频率分析,计算得到50%、20%、10%、5%各频率年下的待开发潜力值依次为4.42×10⁸m³、12.96×10⁸m³、20.02×10⁸m³、27.35×10⁸m³,为以后的雨洪水资源利用模式的制定提供了依据。     

华北平原地下水流模拟及地下水资源评价

本研究的目的是建立华北平原三维地下水流模型,并用于评价模拟区地下水资源量。首先在对华北平原水文地质条件进行了概化,垂向上分为3个含水层组。运用地下水模型软件GMS建模,将模拟区剖分为164行、148列4km×4km的规则网格。以2002年~2003年作为模拟期,通过深浅层地下水流场和65个典型观测孔的拟合对模型进行识别,并进行了模拟期的地下水均衡分析。运用所建立的地下水流模型,评价出1991年~2003年华北平原平均地下水补给资源量为256.68×10⁸m³/a;总可开采资源量为213.49×10⁸m³/a,其中浅层水可开采资源量为191.65×10⁸m³/a,深层为22.64×10⁸m³/a。最后对模型的应用前景进行了展望。     

引洮供水工程水资源开发利用探讨

引洮供水工程是以九甸峡水利枢纽为龙头,为改善甘肃省中部地区极度缺水现状而实施的跨流域调水工程。2010年和2020年水平年洮河下游总需水量分别为47.26×10⁸m³和47.74×10⁸m³,引洮需水量分别为2.14×10⁸m³和6.04×10⁸m³。在分析九甸峡梯级水库群特点的基础上,以尽可能满足引洮水量、洮河下游生产生活需水,以及下游生态用水为目标,建立了该系统的模拟调度模型,并确定了系统结构和调度原则。结合引洮工程实际情况,设定了三种方案,分别考虑2010年一期工程、2020年一期工程和2020年二期工程。通过长系列模拟计算,得出了各方案的水资源利用情况,模拟计算表明,不同水平年多年平均引洮水量和洮河下游经济社会、生态环境用水均可保证,但冲沙用水不能满足,三个方案缺水量分别为0.95×10⁸m³、0.98×10⁸m³和2.31×10⁸m³;典型年计算结果表明,只有在来水较丰时,才能同时满足洮河下游需水量和引洮水量的需求,典型枯水年和平水年分别缺水11.51×10⁸m³和3.13×10⁸m³。     

华北平原地下水调蓄研究

本文根据华北平原地质和水文地质条件,对可调蓄地层、调蓄空间、调蓄水源以及调蓄有利地带进行了系统分析。在此基础上,计算出华北平原地下水最大可调蓄空间为1478.05×10⁸m³,现状地下水位埋深条件下的可调蓄空间为326.29×10⁸m³。制定了地下水调蓄有利地带的选取原则,华北平原地下水调蓄的最好地带是山前冲洪积扇和中东部平原的古河道带。本文在山前冲积扇地带选择了7处地下水调蓄有利地带进行专门研究,提出了各调蓄有利地带调蓄空间、调蓄水源以及调蓄方式。7处调蓄有利地带利用当地水源调蓄方案实施后,地下水可增加补给量为16.68×10⁸m³/d。运用地下水数值模拟方法对3处有利地带的调蓄效果进行了模拟分析,结果表明地下水调蓄方案实施后对地下水供水环境的恢复效果十分明显。     

宁夏平原区耗水量研究

由于地表地下水转换频繁、生产和生态耗水难以区分、当地降雨与外来水彼此混合、引排水量测算不清等因素，导致宁夏平原区耗水量难以计算。本文在分析现有耗水量计算方法优缺点的基础上，采用水循环模拟法研究宁夏平原区耗水量变化规律，建立平原区分布式水循环模型，从区域水循环机理出发，模拟当地水、周边来水和引黄水量在平原区人工系统和天然系统中的分配、蒸散发、入渗、产汇流等水循环过程。模拟结果表明：2000年宁夏平原区总蒸腾蒸发消耗水量为47.2×10⁸m³，其中消耗黄河干流水量为33.5×10⁸m³，若加上黄河河道耗水量，则宁夏平原区消耗黄河水资源总量为36.9×10⁸m³。1991年～2000年宁夏平原区耗水量规律为：灌溉面积增加是平原区耗水量增加的主要因素；区域总蒸发量呈现增加趋势，但天然生态系统消耗黄河水量逐渐减少；平原区消耗黄河水量不断增加，从1991年的27.6×10⁸m³增加到2000年的33.5×10⁸m³；黄河流域统一调度促使宁夏平原区引黄灌溉的效率呈现提高趋势。     

中国与东盟农产品贸易虚拟水概算

自1993年Tony Allan教授正式提出虚拟水的概念以来,虚拟水越来越被人们所重视,认为虚拟水在保障粮食安全,环境保护,水资源管理等方面具有重要作用。中国与东盟农产品贸易额从1999年至今逐年增加,农产品的区域间流动实际上也包含了蕴藏在其中的虚拟水的转移。在计算2005年中国与东盟农产品贸易中虚拟水含量的过程中使用联合国粮农组织推荐的彭曼公式,根据WTO发布的《农业协议》附件一中界定的农产品范围确定贸易中农产品类型,农产品贸易数据来源于联合国统计署UNCOMTRADE数据库,气象数据参考粮农组织提供的ClimWat气象数据库资料。计算结果表明2005年中国在与东盟的农产品贸易中出口虚拟水36×10⁸m³,进口43.3×10⁸m³,净进口7.3×10⁸m³。     

粮食国际贸易对我国水土资源利用的影响分析

为满足国内粮食需求,粮食贸易成为弥补我国粮食缺口,缓解水土资源短缺的重要手段。近年来我国粮食进出口在数量和结构上均发生了较大变化,基于此本文定量计算了2000年以来我国以粮食贸易为载体进口的虚拟水量及耕地使用量。计算结果表明：2000年以来由于我国大豆进口量持续增长,我国以粮食为载体的虚拟水净进口量及土地替代使用量持续上升,2004年达到峰值,分别为1 244×10⁸m³和1 580×10⁴hm¹,在进口虚拟水中径流性水资源为498×10⁸m³,是当年全国总用水量的9%,农业总用水量的13.9%;从区域看,东南、华南、华北是粮食贸易的受益地区,粮食贸易有效的缓解了这些地区水土资源供应紧张的局面,而对中西部欠发达地区的影响相对较少。     

HL-1M装置的加料和密度特性

主要介绍了HL-1M托卡马克装置3种加料方式所得的密度特性结果。用弹丸注入(PI),超声分子束注入(SMBI)和常规脉冲送气(GP)获得等离子体电子密度N_e 分别为5.3×10¹⁹m^－3,8×10¹⁹m^－3和7×10¹⁹m^－３。前者获得的能量约束时间τ_e却比后者高30%以上。由H^α信号及软X信号(SX)的时 空分布分析表明,能量约束差别是加料粒子沉积区域不同所致。     

变化环境下基于降雨径流关系的水资源评价

受气候变化和频繁人类活动的影响,用于水资源评价计算的年径流序列失去了一致性。本文针对非一致性年径流序列,提出基于降雨径流关系的水资源评价方法,推求过去、现在和未来各个时期变化环境下的地表水资源量。该方法假设非一致性年径流序列由相对一致的随机性成分和非一致的确定性成分两部分组成,采用水文变异综合诊断方法识别与检验年径流序列的变异点,并用变异前后降雨径流关系线之间的差值描述序列的确定性成分;根据时间序列分析的分解与合成理论,对年径流序列的随机性成分进行提取,采用有约束加权适线法对其进行频率计算;将确定性的预测值和随机性的设计值进行合成,得到过去、现在和未来不同时期年径流合成序列的频率分布。在无定河流域进行了实证,结果表明年径流量序列在1971年前后跳跃变异显著;多年平均地表水资源量在过去（1971年以前）、现在（2000年）和未来（2010年）3个时期的评价结果分别为：14.919×10⁸m³、10.622×10⁸m³、10.591×10⁸m³,未来与现在相比减少约0.3%,而未来与过去相比减小约29.0%,这种情形对无定河流域水资源的开发利用极为不利。     

中国城镇居民生活用水需求与污染压力预测

对城镇生活用水量以及废水和污染物排放量进行科学预测,对于合理开发水资源以及制定城镇废水治理规划和治理政策具有积极的指导意义。本文在系统研究国内外关于水资源需求以及废水和污染物排放量研究概况和常用预测方法的基础上,针对城镇生活用水需求以及生活废水和主要污染物排放,建立了一套宏观城镇生活用水、废水和污染物排放量以及治理费用的预测模型,预测分析了2007年～2020年期间的城镇生活用水和废水排放趋势和投资需求以及减排工作重点。本项研究是综合社会经济发展与环境预测预警平台的重要组成部分,将为宏观环境形势分析和确定减排工作重点提供有力的技术支撑。预测结果表明,到2020年城镇生活用水量将达到约670×10⁸m³,城镇生活废水排放量为（580～595）×10⁸t之间,COD和氨氮排放量将分别界于（730～870）×10⁴t和（90～105）×10⁴t之间;预测同时表明,“十一五”期间规划城镇生活废水新增处理能力与预测应新增处理能力之间的差距大约为（300~1000）×10⁴m³/天,污染减排目标实现难度大。