高考河水模型,学生做河流与湖泊模型

1.在治理黄河的过程中，通过研究，科学家们根据自然界的原型黄河构建了数字黄河、模型黄河。数字黄河是对原

2.如图是我国黄河两岸a、b、c、d 四个物种及其演化关系的模型，请据图分析下列说法错误的是（　　）A．由a

3.同位素在河水研究中的应用

4.南四湖流域优化配置模型构建

5.地下水资源模型计算

6.高考地理关于地理图形试题

7.模型制作河水（池塘水）用什么颜色的油漆（田宫系列）

8.水资源规划模型的数据与参数

黄河颂朗诵需要的道具有黄河地图和黄河模型。

1、黄河地图：可以在表演现场悬挂一张黄河流域的地图，以便观众更好地理解黄河的流经路径和沿途的历史文化。

2、黄河模型：可以使用黄河流域的地貌模型来展示黄河的流域和沿途的自然景观。

在治理黄河的过程中，通过研究，科学家们根据自然界的原型黄河构建了数字黄河、模型黄河。数字黄河是对原

7. 1. 1 黑河干流水资源系统结构

黑河流域水资源系统由地表水系统与地下水系统组成，地表水系统可分为东、中、西 3 个子系统 ( A、B、C) ，地下水系统可分为上游山丘与沙漠区、中游南盆地和下游北盆地 3 个子系统( Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ) 和 16 个亚系统 ( 图 4. 2、表 4. 2) 。

黑河干流水资源系统属于流域东部地表水子水系 ( A) ，纵向跨越上游山丘与沙漠区 ( Ⅰ) 、中游张掖盆地 ( Ⅱ2) 、下游鼎新谷地 ( Ⅲ1) 和额济纳盆地 ( Ⅲ2) 等四个地下水流子 ( 亚) 系统; 系统内的河流与含水层以及灌区、渠道、水库、机井等是其主要组成部分，各部分的有机联系、相互作用构建起系统的层次结构并具有相应的功能。

7. 1. 2 黑河干流水资源规划模型建立的依据

黑河干流由祁连山区进入张掖盆地、额济纳盆地的河水及盆地内的地下水，在径流过程中发生着相互转化关系，沿途因灌区用水还受到渠道与水库引蓄河水、机井开采地下水等人为因素的强烈干扰，迫使干流内的水资源在空间和时间上重新分配。干流水资源空间上的重新分配，使得通过正义峡下泄流入额济纳盆地的水资源量不断减少; 时间上的重新分配，造成正义峡下泄水量非农灌期大于农灌期，特别是 4～8 月份正义峡下泄水量少且成为河道断流的高发期。

为了改善日益突出的水事矛盾和逐步恢复下游生态系统，经国务院审批，1997 年 12 月水利部转发 《黑河干流水量分配方案》 ( 水政资 〔1997〕496 号) 给甘肃省和内蒙古自治区人民政府执行，明确了黑河干流中、下游地区不同水平年的水量分配方案和年内水量分配方案 ( 表 7. 1) 。2001 年 8 月国务院批复了 《黑河流域近期治理规划》 ( 国函 〔2001〕86 号) ，明确提出黑河流域综合治理要坚持以生态系统建设和保护为根本，以水资源的科学管理、合理配置、高效利用和有效保护为核心，上中下游统筹考虑，工程措施与非工程措施紧密结合，生态建设与经济发展相协调，科学安排生活、生产和生态用水等治理规划目标和任务。

批准实施的 《黑河干流水量分配方案》和 《黑河流域近期治理规划》及水资源开发利用历史与现状等，是本次水资源规划模型构建的重要依据。

表 7. 1 黑河干流莺落峡—正义峡水量分配关系表

注: 11 月 11 日～3 月 10 日莺落峡来水量为 7 月 1 日～11 月 10 日的值，正义峡下泄水量为预测水量。

7. 1. 3 黑河干流水资源规划模型

7. 1. 3. 1 水资源规划模型结构

黑河干流水资源规划模型是以水资源系统结构为基础，以河流为主线，以河水、地下水为水源，以灌区为主要用户，以干渠水库引蓄河水、机井开采地下水为纽带，结合黑河干流水量分配方案和黑河流域近期治理规划以及水土资源条件等构建的，其模型的组成元素及其相互关系见结构框图 ( 图 7. 1) 。

7. 1. 3. 2 0－1 多目标非线性混合规划模型

根据 《黑河干流水量分配方案》” ( 水政资 〔1997〕496 号) 和 《黑河流域近期治理规划》( 国函 〔2001〕86 号) ，黑河干流分水的主要控制性指标是正义峡下泄水量，要求当莺落峡多年平均来水 15. 8×108m3时，正义峡下泄水量 9. 5×108m3( 表 7. 1) ，并控制鼎新片毛引水量在 0. 9×108m3以内、东风场毛引水量在 0. 6×108m3以内; 黑河流域治理的根本性目标是逐步恢复黑河生态系统，治理的核心内容是中游地区的高效用水、节约用水和科学用水等。因此，本次黑河干流水资源规划模型建在中游地区，以中游水资源的合理配置为规划对象，根据水土资源条件及经济技术和政策法规约束等，研究中游人工绿洲 ( 灌区) 用水量、正义峡下泄水量及其对灌溉需水和干流分水控制目标的满足程度，分析黑河干流水资源开发潜力、利用程度和效果，为黑河干流水资源规划和调配的宏观决策提供依据或参考。

黑河干流中游地区通过 60 多条干渠和分干渠向黑河两岸的 20 个人工绿洲 ( 灌区) 引水，考虑到存在多条干渠共同供给一个人工绿洲 ( 灌区) 的实际，模型中对干渠做了适当合并，将合并后的 25 条干渠置于河段引水口—人工绿洲 ( 灌区) 部位; 平原水库，考虑到规划的宏观性 ( 时段大) ，模型中没有设置; 地下水开采区与人工绿洲 ( 灌区) 重叠，共为 20 个开采区; 黑河草滩庄水利枢纽之下的大桥处是河水入渗变为地下水溢出的转折点，梨园河出山至汇入干流口为河水入渗段，山丹河与九眼泉沟均为地下水溢出带，根据河水与地下水补排关系并结合人工绿洲 ( 灌区)边界位置，干流中游河道共设置 15 个河流节点。

中游水资源规划模型结构及干渠与人工绿洲 ( 灌区) 的关系见图 7. 2。模型为:

黑河干流中游水资源规划模型

———0－1 多目标非线性混合规划模型

( 1) 模型变量与参数标识

F、G ———人工绿洲 ( 灌区) 面积、定额 ( 灌区数 20 个) ;

U———干渠引水量 ( 干渠数 25 个) ;

W———地下水开采量 ( 井区数，即灌区数 20 个) ;

Q———河泉节点水量 ( 节点数 15 个) ;

图7.1 黑河干流水资源系统结构图

图 7. 2 黑河干流中游水资源规划模型结构图

M、N、K ———权函数 ( 价值系数) ;

A、B、C ———变量的三个时段 ( 一年的春夏灌期、夏冬灌期、非灌期，见表 7. 1) ;

D ———正义峡全年或季节下泄量能否满足分水方案的判定变量 ( 否 D = 0，能 D = 1) ;

O———变量的约束 ( 限定) 量 ( 已知) ;

L ———河流节点之间距离 ( 已知) ;

P ———两季灌溉 ( 春夏灌、夏冬灌) 比例系数 ( 已知) ;

X、Y ———渠系、井水利用系数 ( 已知) ;

Z ———约束量扩大系数 ( 已知，是约束量的倍数) ;

S ———河水单长渗失率 ( 已知，计算中取为两节点间的河水渗失率) ;

T ———地下水现状单长溢出量 ( 已知，计算中取为两节点间的地下水溢出量) ;

WQ———区段现状地下水开采量 ( 已知，计算中取为两节点间的灌区开采量) ;

H———单位增开量对泄出的影响系数 ( 已知) ;

R———西总干渠给沙河灌区、骆驼城灌区水量的分配系数 ( 已知) ;

说明: ①上述标识符可组合成新的标识符，如 QB 表示河泉节点夏冬灌期水量; ②1 条干渠供多个灌区增编下标，如 UAO42表示 4 号渠 2 分支春夏灌期引水量。

( 2) 目标函数

1) 多目标:

人工绿洲 ( 灌区) 灌溉面积最大:

西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例

正义峡下泄水量最大:

西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例

正义峡全年与季节下泄量最大可能同时满足分水方案:

西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例

2) 多目标问题的处理———加权法:

目标函数:

西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例

( 3) 约束方程

约束方程个数: 共 142 个方程，其中非线性方程 6 个;

决策变量个数: 共 197 个变量，其中 0、1 变量 2 个。

1) 人工绿洲 ( 灌区) 灌溉面积、灌溉水量方程:

a. 人工绿洲 ( 灌区) 水量平衡方程

西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例

i = 1，2，…，20 ( 灌区数) ;

j = 1，2，…，Ji( 供给灌区的渠道数) 。

b. 干渠引水量限定方程

西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例

j = 1，2，…，25 ( 干渠数) 。

c. 地下水开采量限定方程

西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例

i = 1，2，…，20 ( 开采区数) 。

d. 灌溉面积限定方程

西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例

i = 1，2，…，20 ( 灌区数) 。

2) 河泉水量方程:

a. 河泉节点水量平衡方程

西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例

式中

k = 8，7，…，2 ( 黑河节点) ;

k = 10 ( 梨园河节点) ;

k = 13，12 ( 山丹河节点) ;

k = 15 ( 九眼泉节点) ;

j = 1，2，…，Jk( 河泉节点间的渠道数) ;

i = 1，2，…，Ik( 河泉节点间的开采区数) 。

说明: ①梨园河、山丹河、九眼泉的节点 ( k=10，13，15) 水量加入相应节点方程中; ②莺落峡—大桥河段河水渗失 ( SA1，…，SC2) 采用非线性方程 ( 见第 4 章内容) 。

b. 正义峡下泄水量限定方程

西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例

3) 非负约束方程:

西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例

4) 0－1 变量定义:

@ BIN ( D1) ;

@ BIN ( D2) 。

如图是我国黄河两岸a、b、c、d 四个物种及其演化关系的模型，请据图分析下列说法错误的是（　　）A．由a

C

本题考查实践与认识的辩证关系。实践是检验认识正确与否的唯一标准，实验验证作为一种实践检验形式，可使方案“尽可能完善”但不一定“尽善尽美”，①正确，②错误。实践是认识发展的动力，通过虚拟和模型实验，可以修正和完善原来的设想，从而发展认识，更好地指导实践，并接受实践的进一步检验，③应选。实践是认识的目的，实验室的成果，只有运用到社会实践中才能转化为现实，④错。故正确选项为C项。

同位素在河水研究中的应用

A、由图可知，物质a进化成b、c过程地理隔离，最终形成生殖隔离过程，A正确；

B、黄河北岸的b物种迁回黄河南岸后，物种b和c生活在一起，没有地理隔离，B错误；

C、c物种的某种群基因库和b物种的某种群基因库有部分重叠，如控制DNA复制、转录的基因相同，C正确；

D、不同物种之间一般是不同相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离，D正确．

故选：B．

南四湖流域优化配置模型构建

(一)洪水的同位素研究

一场洪水的形成显然与暴雨直接有关。突发性的暴雨可以通过地表径流排泄，也可以渗入次表层的储水层中，还可能把过去储存的地下水挤压并排入河流。运用同位素方法不仅可以确定洪水的组成及成因，还可以模拟计算各组分的相对量。由于突发性的暴雨和地下水在同位素组成上有相当的差异，这种差异是洪水研究的基本出发点。

Mook等(1974)对荷兰东部Hulosel Brook小汇水区(6.5km2)内的径流作过研究。他们在1972年11月分别采集洪水期雨水和地下水样品，并测定18O含量。计算表明87%的降雨补给地下储水层，仅有13%作为地表径流排入溪流中。

Fritz等(1976)和Sklash等(1976)研究了加拿大4个不同汇水区。在加拿大中部和东部，夏季暴雨径流上涨。他们发现，暴雨的同位素组成明显地不同于年平均降雨，也不同于地下水。在希腊Manittoba的Wilson汇水区(22km2)，一场40mm的暴雨后，暴雨的18O含量低于基流5.5，经过同位素质量平衡计算:90%的径流是暴雨前储存在含水层中的水，甚至在支流最大排泄处地下水还占60%。另外3个集水区，即加拿大地盾上的Kenora(1.8km2)，Ontario的Big Creek(135km2)和Big Ottercreek(700km2)经过计算也得到了类似结果。这些结果确认了暴雨形成的洪水，至少有50%来自地下水。在暴雨期间由于水力的挤压，他们都排泄到支流中去了。Blavoux(1978)总结了大量研究情况后指出，在许多情况下，洪水的组分主要是地下水。

Hubert等(1969)研究过瑞士Dranse河的一次罕见洪水中氚的含量和主要离子的变化。在1968年9月洪峰排泄期间，Geneva湖的一条支流的流量达400m3/s，氚含量为265Tu，而底流和降雨分别为200～250Tu和100～150Tu。因而，可能该支流排泄的洪水有一部分就是1963年热核试验引起氚高峰期时储存的地下水。

(二)河水的蒸发

河水的蒸发会改变河流水中来自地表水或次表面系统水的同位素组成。在温和的气候条件下，当湖泊或大水库的水大量注入河中时，蒸发作用的影响就显得不那么重要。

在干旱地区，情况就不一样，夏季河水高D、高18O值往往不是源头大气降水引起的，而是流域内降水及河流强烈蒸发所致。

尽管干旱地区水文学的研究已相当深入，但定量确定蒸发丢失的水量却十分困难。评估一条河流蒸发丢失的水量，了解一条河流有多少水在河床内或河床外作为次表层径流而消失。这些具有重要实际意义的问题，可以通过同位素的方法解决。

应用环境同位素分析研究表层水蒸发丢失的水量最早是由Fontes和Gcntiantini(1967)提出的。他们对阿尔及利亚的Sebkhas的水文做了调查。降水造成的地表径流本应流入Sebkhas，但是研究发现，径流在到达Sebkha之前，就有46%被蒸发丢失掉。

Gat和Dansgaard(1972)在对Jordan河流体系季节性变化做研究时发现，在冬天降水期间Jordan河水的同位素组成与假定单一的支流和降水的混合模型计算出的结果非常一致。在夏季，影响同位素组成的因素较为复杂，伴随着蒸发作用造成的重同位素富集可以断定有水的丢失。

Payrt等(1979)研究过新墨西哥州的Mexicali盆地地下水的成因和与盐度的关系，Colorado河为许多地区提供了大量的地下水。通过对地下水和河水的同位素分析，分辨出现代Colorado河水(δD=－99‰，δ18O=－12.1‰)和老Colorado河水(δD=－112.1，δ18O=－14.6‰)。造成这种差异的原因是，1930年以来在Colorado河上建筑了水坝，储水库的水发生了强烈的蒸发作用。这种同位素标记的差异也可以用来示踪Colorado河水向周围地下水的渗漏。

氘过量参数在研究湖泊/地下水的相互作用中可能最有用。Dincer和Payne(1971)在研究土耳其西南部湖泊和地下水之间关系时就应用了这一方法。根据δD对氘过量参数的图形显示，查明了K?prücay河基流值在Beysehòr湖、Egridir湖和地下水之间。据此认为，基流的31%可能贡献给了湖水。

(三)水源组成及水文规律研究

绝大多数源头水、溪流水及其他来源的水体，在同位素含量上都有自己独特的标记。当这些不同水体在河流中汇流到一起时，可以料想水和水溶物质的同位素组成必将发生明显变化。利用水体的氢、氧、氚的同位素标记特征，可以确定地表径流中水体的组成和混合比，对于阐明河水的成因以及不同季节支流混合比的定量计算具有实际意义。

1.不同地表径流混合过程中的同位素均一化

不同地表径流的混合，对研究同位素组成的均一化程度是最基础的工作之一，它关系到不同地表径流混合比计算的准确性。在混合过程中，不同地表径流由于所处地理环境复杂程度不一，有的混合快些，但多数都很慢，因而只有通过实验去确定。

Krouse和Mckay(1971)调查了加拿大西北部Liard Mackenzie水系混合后的同位素均一化程度。 Liard河和Mackenzie河在汇流前，δ18O的平均值分别为－21.3‰和－17.4‰，表明同位素差异非常明显。在汇流点以下超过480km的地段内设置了10条剖面采集样品。氧同位素分析结果表明，距汇流点不少于30km处，河水才实现完全混合。

在西欧的Rhine河也作过类似的观察，用染色和氚同位素控制，发现靠近汇流区的流动水δD值相当紊乱，直到离汇流点超过50km的Bingen镇以下才完成了混合。

Matsui等(1967)研究过RioNegro河和Rio Solimoes河的同位素均一化问题。Rio Negro和Rio Solimoes支流的同位素组成和化学成分相当不同。自1971年9月到1973年12月，分别在RioSoli- moes和RioNegro采集了23对样品，经测定，在两条支流汇流点Manaus之上，Rio Solimoes河的δ18O值比RioNegro河负得多。这两条支流汇成的Amazon河水中，出现一个介于两条支流同位素组成之间的过渡带，说明支流水之间的混合很慢，直至Manaus汇流点以下120km处，仍未观察到完全混合。

在河道狭窄、坡降陡峭、水流湍急的地段，河水的同位素较易达到相对均一化。因此，要根据具体环境来确定。

另外，水溶矿化物质的硫及铀系同位素组成受地区性的影响很大，它们对氧化或还原环境特别敏感，使用时要倍加注意。

2.径流混合比的定量计算

径流混合比的定量计算，必须在混合后完全达到同位素均一化的基础上进行。基于同位素质量平衡原理，在河流水的研究中，干流和支流之间存在下列关系

同位素地球化学

式中:Q支1、Q支2、Q总分别代表支流1、支流2和干流水的流量;δ支1、δ支2、δ总分别为支流1、支流2和干流的同位素组成。在两条支流混合为干流的情况下，只要分别测得各支流及干流的同位素组成，就可以算出支流的混合比。若已知一条支流或干流的流量，还可以把其他的支流或干流的流量计算出来。

这个方程是在研究溶雪/径流之间的关系时提出的。比如，在原捷克斯洛伐克北ModryDul集水区，一个面积仅有2.65km2的山区盆地，当地溪水的流量，在溶雪季节为20～30L/s，最大值为3m3/s，通过同位素D和18O的测定计算表明，在溪水高流量时期，有2/3的溪水来自地下水，只有1/3来自溶雪。大部分雪溶水渗透到次表面被储存起来，只有小部分以径流的方式排泄到小溪中。根据不同时期的观察测定，代入方程(10－3)计算，得出其总的溪水流量与地下水量之间的经验公式为

同位素地球化学

当地下水占100%时，Q溪=200L/s;Q地为59%时，Q溪=1000L/s。地下水组分减少，溪流水的流量加大，这时，溶雪水必将占主导地位。

运用上述方程，Matsui等(1976)发现，RioNegro支流对Amazon干流的水的贡献一月份最小(20%±5%)，七月份最大(68%±7%);1972年7月Rio Solimoes支流对Amazon河的排泄为57%±9%。Oltman等(1964)还用常规的水文测量，于1963年7月观察到Rio Solimoes支流的贡献为62%。Mook等(1970)使用同样的方法，测定了西欧的Rhine河，来源于较低盆地的Meuse河的δ18O平均值为－7.7%，高山支流水的δ18O平均值为－13.5‰，经计算得出，高山支流在夏季对Rhine河的贡献为50%，冬季为20%左右。

3.水文规律的应用研究

(1)实例一

尹观、刘天仇(1995)对西藏南部年楚河的径流组成及水文规律进行过系统研究。涅如藏布是年楚河的源头河流。它的源头海拔高4305m。源头水系是一组呈东西向排列的湖群，均为冰川退缩后形成的冰川湖。样品分别采自什娥湖(夏季)和白湖(冬季)，前者δD为－95.4‰、δ18O为－14.9‰、T为16.3Tu;后者δD为－119.8、δ18O为－16.06、T为21.3Tu。该处水相对富重同位素，且高于流域其他地区，与邻近康马河源头水相近。这些湖水相对富重同位素的原因有二:一是当地山高风大，紫外线辐射强，水蒸发很强烈;二是湖缘均有冰川冰插入，导致水/冰的同位素交换，使湖水相对富重同位素。夏季大量冰川冰(含氚量低)溶解水补入湖水内，氚含量降低;冬季冰川冰溶水补入少，氚含量相对升高。因交通和攀登困难，未采集当地的冰川冰。如果以条件相似的卡惹拉冰川冰的氚含量(6.6Tu)来推算，用冬季涅如河口的T值作为地下水的平均值，根据同位素质量平衡原理计算，估计什娥湖水夏季有50%左右是冰川冰融水，白湖冬季的冰川冰融水占24.2%。

龙马河系涅如藏布的较大支流，源头在卡惹拉山。卡惹拉山冰川冰的同位素组成:δD为－144.9‰，δ18O为－19.64‰，T为6.6Tu。冰川溪流水:夏季δD为－149.9‰，δ18O为－19.62‰，T为13.9Tu;冬季δD为－151.3‰，δ18O为－19.59‰，T为18.6Tu。它们的特点是:①冰川冰和冰川溪水的氢、氧同位素组成近于一致，差异甚小;②冰川溪水的氢、氧同位素组成未见明显季节性变化，说明冰川和冰川地下水均源于同一大气降水，冰川底部没有大的地下水储库或冰川湖的调节作用，与涅如藏布源头的条件截然不同;③冰川溪水的T含量季节性变化明显，冬季比夏季高4.7Tu。

若以冬季冰川溪水的T含量作为纯冰川地下水的值，依据:冰川溪水=冰川冰融水+冰川地下水，利用同位素质量平衡原理算得夏季冰川冰融水占总量的39%。冬季冰川溪水中含氚高，主要是近期大气降水或表层当年的雪融水相对增加之缘故。夏季冰川溪水T含量降低，主要有较多含T量低的冰川冰融水的加入。

涅如河下游与龙马河交汇处水的δD和δ18O夏季为－125‰和－17.24‰。，冬季为－126.4和－17.65‰。不同季节差别虽大，但比上游冰川湖水低得多，反映这段河道内与大气降水和与它有成因联系的地下水补给河水的数量有明显增加。该处T含量季节变化明显，夏季为19.7Tu，冬季为26Tu。冬季比夏季高6.3Tu，这一变化主要是夏季冰川冰融水(含T量低)补给量较冬季大。根据前述的方式推断，夏季河水中有近32%是冰川冰融水补给。

年楚河中下游河流水的同位素组成及其相对水量的变化规律如下:

1)马朗测流断面水量计算:涅如藏布和龙马河交汇于马朗，测流及采样断面设在交汇处下1km左右，样品分夏、冬两季采集，测定结果见表10－2。据同位素质量平衡原理计算，夏季:涅如藏布汇入至马朗测流断面的水量为56%，龙马河汇入量44%;冬季:涅如藏布为65%，龙马河占35%。季节性相对水量变化较大。

表10－2 龙马河、涅如藏布、马朗测流断面氧同位素组成

2)少岗水文站测流断面水量计算:冲巴涌曲和康如普曲交汇于少岗，取样测得氧同位素组成见表10－3。算得水量，夏季:冲巴涌曲供水占25%，康如普曲供水占75%;冬季:冲巴涌曲占57%，康如涌曲占43%。

表10－3 中巴涌曲、康如普曲、少岗测流断面氧同位素组成

3)江孜水文站测流断面水量的变化:涅如藏布与冲巴涌曲交汇于江孜;马朗少岗以下，两支流均进入江孜河谷盆地，称为年楚河干流。夏季采样正值雨季，河水流量大，农田道路均被水淹没。马朗河水δ18O为－18.26‰，少岗δ18O为－18.87‰，江孜测流断面δ18O为－18.33‰。算得马朗来水占89%，少岗来水占11%。因为两支流的氧同位素值接近，计算误差较大，但仍有参考价值。冬季:马朗河水δ18O为－18.32‰，少岗δ18O为－17.71‰，江孜δ18O为－17.86‰。算得马朗汇入水量为25%，少岗为75%。由于马朗河水被引走，只有少量水进入江孜水文站断面的河道内。

4)白朗测流断面水量的变化:年楚河干流与潭就曲交汇于白朗，采样点设在交汇口下2km处。江孜到白朗之间还有几条重要支流未列入采样计算。夏季:江孜来水δ18O为－18.33‰，潭就曲为－19.78‰，白朗为－18.64‰。算得江孜来水为79%，潭就曲为21%。该处水的T含量，也反映出江孜—白朗区段内，有其他水汇入河道。江孜水为16.0Tu，潭就曲为16.7Tu，白朗为18.0Tu，清楚显示出不平衡。故该处夏季水的δ18O值的水量计算十分粗略。冬季河水江孜δ18O为－17.86‰，潭就曲为－18.85‰，白朗为－17.73‰。但潭就曲水量仅为0.02m3/s，对于干流(15m3/s)同位素组成的影响微不足道。但从江孜至白朗区段，河水的δ18O值增高，说明该区段内有相对富重同位素的水补进到河流中。此外，江孜水的T含量为18.4Tu，白朗为21.6Tu。这说明此区段补入的水系经历强烈蒸发、更新周期短的浅层地下水。

5)年楚河日喀则出口区段的水量:年楚河最下游的一条大支流是孜惹曲，这条支流出口处(日喀则南桥)河水的T含量夏季为21.6Tu，冬季为31.7Tu。此处氚含量居整个地区之首，原因尚不清楚。河水T含量冬季明显增高，可能是冬季补入到河水内主要是经历了强烈蒸发，且更新速度较快的地下水。河水冬季δ18O为－18.52‰，明显高于夏季河水的δ18O值(－19.78‰)，同样显示出上述地下水补给的特征。夏季河水的δ18O值低，说明夏季大气降水的直接补给量较高。日喀则出口处夏季河水的δ18O为－19.71‰，白朗测流断面处河水的δ18O为－18.64‰，孜惹曲的δ18O为－19.78‰。夏季采样时正值大雨，农田水注满，道路积水较深，河水受降雨影响明显。白朗至日喀则区段距离很长，河水的δ18O值从白朗的－18.64‰下降到日喀则的－19.71‰，虽然有来自孜惹曲支流水(δ18O为－19.78‰)的影响，但从该支流测流的实际资料看，又不至于给日喀则出口水的δ18O值以如此大的影响，这种影响主要是当时的大雨造成的。冬季，白朗河水δ18O为－17.73‰，T为21.6Tu;孜惹曲δ18O为－18.92‰，T为31.7Tu;日喀则δ18O为－18.06‰，T为23.4Tu。三处河水的δ18O和T含量均已恢复到正常状态，建立了动态平衡。从白朗至日喀则区段，有明显的河水量是与沿河地段地下水的补给有关。但从江孜、白朗一线的情况估计，地下水的同位素值与白朗一带河水相近。据此以δ18O值计算:在日喀则测流断面上，白朗河水和此区段补入河道的地下水占79%，孜惹曲河水占21%。若以T含量计算:白朗河水和地下水占82%，孜惹曲水占18%。两种计算结果甚为接近。

(2)实例二(尹观、刘天仇，1995)

西藏拉萨河中游地段，林周县以西地区西源水系形成，与念青唐古拉山脉中段山峰上的冰川和这一带的河谷盆地地下水储库的补给密切相关。这一区域内分不同时间采集了大量样品。经测定，冰川、大气降水、径流等不同水体的同位素组成和氚含量存在明显的差别。念青唐古拉山主峰海拔最高，冰川冰的同位素组成和氚含量为本区的最低值(δD为－99‰，δ18O为－17.8‰，T为10.3Tu)，冰川区的径流的氚含量为15.8Tu。若以当地大气降水氚的平均值参与计算，根据同位素质量平衡原理可得，径流中冰川水的补给大约为63%左右。旱季采样氚测定值比前一年略高，说明当年降雪水补给量增加，冰川溶水补给量相对减少，表现为径流的δD和δ18O值相对负些，以氚含量计算，这时的冰川溶水降为56%左右，且水量为雨季时的1/20。这种变化主要是夏季溶雪水和冰川溶水对地下水储库的补给量大，挤压排入到河道中的常年储存的水就多，河水氚含量降低。冬季时恰恰相反，排入到河道内冰川储库的水大幅度减少，而当年大气降水或由其形成的地下水的补给相对量在增加，导致氚含量略有增加。而该区域内径流的形成以冰川溶水为主，且水量受季节变化影响明显，氚含量季节反应灵敏，说明冰川地下水储库不大。

使用这一方法的主要误差来源有两个主要方面:一是支流混合前，彼此之间的同位素组成的差异越大越好，如果近似或相等，就失去了应用的价值;二是混合后的取样地段，必须是或者接近同位素均一化，否则就没有代表性。

地下水资源模型计算

2.3.1.1 流域水资源系统概化

鉴于水资源系统的复杂性，水资源配置需要根据其目的与需要，对水资源系统的特性和演变规律做适当的概化。概化是指将真实的水资源系统转化为计算机所能识别的网络系统。概化的原则是指要能够比较真实地反映出水资源计算分区的水量传递，并且有利于揭示供需矛盾;同时，也要适应基础资料与数据源的准确程度，并且便于分析计算。

根据南四湖流域情况及水资源计算分区，将南四湖流域水资源系统概化为由节点和有向线段组合的网络，构成了水资源系统网络图(图2.4)。图中节点包括重要计算单元、河渠道等，各种水源的供水都是在各计算单元的基础上进行的，有向线段代表天然河道或人工输水渠道，它们反映节点之间的水流传输关系。

图2.4 南四湖流域水资源系统网络示意图

2.3.1.2 水资源优化配置模型描述

(1)配置方法

水资源优化配置需要用水资源系统分析的方法来解决。在水资源系统分析中，数学模型起着十分重要的作用，水资源优化配置问题可通过建立数学模型来解决。水资源系统的数学模型一般包括目标函数和约束条件两部分。对于不同的系统和不同的水资源问题，数学模型是不同的。数学模型通常是根据系统的实际需要来设计目标函数，使目标函数值达到最大或者最小，即系统达到最佳状态时得到的水资源优化配置方案。

水资源优化配置的目的是为了支撑全流域社会、经济、环境的全面协调和持续发展。水资源利用是多目标的，水资源优化配置就是多目标优化问题，其目标不是追求某一方面或对象的效益最好，而应追求整体效益最好。因此，水资源优化配置问题实际上是一种复杂的多目标决策问题。

根据南四湖流域自然地理与人文地理特点，采用多目标规划模型对流域的水资源进行合理配置。水资源优化配置多目标问题一般表达式如下:

变环境条件下的水资源保护与可持续利用研究

式中:x为决策变量;fp(x)为p个独立的目标函数向量;gi(x)为约束条件组;bi为右端常数项向量。

(2)目标函数

目标函数表征模型系统的目标要求。针对研究的问题不同，要求目标函数实现最大化或最小化。根据水资源优化配置的科学内涵，水资源优化配置是通过科学合理分配有限的水资源，以解决水资源的短缺和用水竞争问题，更好地满足生活、工农业生产及生态环境的需求。

对于南四湖流域来说，水资源配置的主要目的是着重研究如何联合运用多种水源(包括当地水源和外调水源)，以缓解水资源短缺而引起的争水问题，结合本流域“十一五”规划要求，最终设定了以下2个目标函数。

1)经济效益目标。以区域供水带来的直接经济效益最大来表示。函数表达形式为

变环境条件下的水资源保护与可持续利用研究

式中: 、 为独立水源i、公共水源c向k子区j用户的供水量，万m3; 、 为独立水源i、公共水源c向k子区j用户供水的效益系数，元/m3; 、 为独立水源i、公共水源c向k子区j用户供水的费用系数，元/m3; 、 为k子区独立水源i、公共水源c的供水次序系数; 为第k子区的第j用户的用水公平系数;βk为第k子区的权重系数。

2)社会效益目标。由于社会效益不容易度量，而区域缺水量的大小或缺水程度会直接影响到社会的发展和稳定，故采用区域供水系统总缺水量最小来间接反映社会效益。函数表达形式为

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式中: 为k子区j用户的需水量，万m3， 、 分别为独立水源i、公共水源c向k子区j用户的供水量，万m3。

(3)约束条件

约束条件表征目标函数的限制条件。推求目标函数达到最优时的决策变量，应是在约束条件下求得的。在水资源优化配置中，产水量、供水量、输水建筑物的过水能力等都可能成为约束条件。

1)供水量约束。根据资源节约和有效利用的原则，不同水源供给计算分区各用水户的总水量不应多于其可供水量，如下式

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式中: 、 分别为规划水平年内独立水源i、公共水源c对k子区第j用户的供水量; 、Wc分别为k子区独立水源i及公共水源c的可供水量。

2)供水能力约束。各分区的输水河道及泵站都有各自的输水能力。因此，在水资源配置计算时，供水水源对计算分区各用水户的供水量不应大于其最大输水能力，如下式:

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式中:Qmax，ik、Qmax，ck分别为规划水平年内独立水源i及公共水源c对第k水资源分区输水能力。

3)部门用水量约束。各水源提供给各分区各用水户的水量不低于该部门的最低用水量，如下式:

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式中: 、 分别为规划水平年内k子区j用户的最小需水量和最大需水量。

4)变量非负约束。各个分区的任何用水户的用水量都不为负，所能提供的水量能满足每个用水户的需要，如下式:

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式中: ， 分别表示独立水源i、公共水源c向k子区第j用户供水量。

2.3.1.3 模型的建立

将上述目标函数及各种约束条件组合在一起，即构成南四湖流域水资源优化配置的总体模型

变环境条件下的水资源保护与可持续利用研究

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式中:各符号的意义同式(2.10)至式(2.17)。

该水资源优化分配模型充分考虑了流域水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展，以满足流域供水经济效益最大及水资源系统总缺水量最小为目标，并在流域划分水资源计算分区中，考虑各用水户及各供水水源之间的相互协调作用，使得相应的水资源分配最优。

2.3.1.4 模型参数确定

南四湖流域供水水源有4个，包括本地地表水、地下水和跨流域调水。其中，跨流域调水包括引黄河水和南水北调工程引长江水。据流域水资源计算分区划分(图2.3)，计算分区为4个。其中，引长江水供给所有分区，为全区公共水源;引黄河水分别供给济宁及湖区和湖西菏泽区，为两分区公共水源;各分区的当地地表水和地下水为单分区水源。

考虑流域内各计算分区的实际情况，将用水部门具体划分为生活用水、工业用水、农业用水和生态环境用水等4个用水部门。

在水资源优化配置模型中，以k个计算分区内i水源提供给j用水户的供水量 作为决策变量。由上述分析，南四湖流域计算分区数k=4;其中，各分区独立水源数i=2，公共水源数c=1或2，用水部门数j=4，可得南四湖流域水资源优化配置模型拥有56个决策变量，44个约束条件。

(1)用水部门公平系数

确定用水优先权是模型分析计算的前提。根据流域用水部门的性质和重要程度，按照“先生活，后生产”的原则，在同一计算分区中把用水部门划分为不同的级别。

据《山东省水利发展和改革“十一五”规划》(2006年)、《江苏省水利发展“十一五”规划》(〔2006〕147号文)和《山东省经济发展“十一五”规划》(2006年)，流域内经济发展以工业为主，兼顾农业发展，优先保障生活用水，然后保障工业用水，最后安排农业用水，使其供水保证率分别达到98%以上、75%～90%、50%～75%。目前南四湖流域水污染较为严重[5，27]，生态系统遭到破坏，在保障生活用水的同时，还要充分考虑生态环境用水。

由此，将南四湖流域各用水部门划分为如下四个等级:第一级为生活用水，第二级为生态环境用水，第三级为工业用水，第四级为农业用水。当发生缺水时，级别低的用水部门先缩减供水，以确保级别高的用水户正常供水。

表示为第k子区、第j用水部门相对其他用水部门优先得到水资源供给的重要程度，它与优先得到供水的次序有关，可将各用水部门用水的优先程度转化为[0，1]区间上的系数。根据用水部门的性质和重要程度， 可以由决策者参照下式并根据流域水资源实际情况确定

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式中: 为第k水资源区第j用水部门的用水次序序号; 为第k水资源区用水次序序号最大值，对南四湖流域而言， 。

经计算，各用水户的用水公平系数 分别为生活用水0.4，生态用水0.3，工业用水0.2，农业用水0.1。

(2)供水次序系数

供水次序系数 可反映k子区i水源相对于其他水源供水的优先程度。对于当地水，根据各水源调节能力的不同，将当地水资源的供水次序划分成不同的优先级，具有较低调节能力的水源先供水，具有较高调节能力的水源后供水。供水次序为河道提引河水和小型塘坝供水、山区水库供水，地下水供水;对于外调水，由于其成本相对较高，因而通常作为当地水资源的补充水源。本节根据外调水的成本和实际情况，在当地水源供水的基础上，确定外调水的供水次序为先黄河水供水，再长江水供水。

根据以上原则，确定南四湖流域各水源的供水次序为:①地表水;②地下水;③引黄河水;④引长江水。供水次序系数 可参照 的计算公式确定。

对于济宁及湖区、湖西菏泽区两水资源计算分区， ，经计算，地表水、地下水、引黄河水和引长江水的供水次序系数 分别为0.4，0.3，0.2，0.1。

对于湖东枣庄区和湖西徐州区两水资源计算分区， ，经计算，地表水、地下水和引长江水的供水次序系数 分别为0.5，0.33，0.17。

(3)供水效益系数及费用系数

1)效益系数。水资源优化配置数学模型，涉及各类水源的供水经济效益，是分析水资源优化配置的主要依据条件。水资源优化配置过程中，在满足生活用水、生态环境用水及各类生产部门用水最小需水量的前提下，将水资源量尽可能分配到经济效益较大的用水部门中去，最大限度的发挥水资源的经济效益;同时，要使整个研究区的缺水量最小。

南四湖流域农业生产用水的经济效益近年来有所增长，据统计，随着节水灌溉方式的普及，农业生产用水的经济效益显著提高。目前，南四湖流域农业生产用水的效益系数在15～20元/m3之间，至规划水平年(2015年)，农业生产用水的效益将成倍增长。工业用水经济效益较大，根据经济发展水平，工业用水效益多在150～250元/m3之间。

在计算过程中，农业用水、工业用水的经济效益系数采用山东省和江苏省统计部门提供的数据进行计算;生活、环境的效益是间接而复杂的，不仅有经济方面的因素，还有社会效益存在，其效益系数较难确定。根据生活、生态环境用水优先满足的配置原则，在计算中赋以较大的权值，用以表示其效益系数。由此，得出南四湖流域规划水平年(2015年)各用水部门的用水效益系数，见表2.17。

表2.17 南四湖流域2015年各用水部门效益系数　单位:元/m3

2)费用系数[57，62，63]。不同水源供水给各用水部门费用系数，参考水费征收标准确定。对有资料水源工程，根据资料计算确定;缺乏资料时，参考邻近地区同类水源工程选取。

a.从水厂取水的用户以水价作为其费用系数。

b.从自备井取水的用户以水资源费、污水处理费与提水成本之和作为其费用系数。

c.从水利工程取水的用户以水资源费、污水费与输水成本之和作为其费用系数。

d.农业用户的费用系数参考水费征收标准确定。

据以上原则，并结合南四湖流域南水北调东线工程调水费用进行分析，得出流域规划水平年(2015年)供水费用系数，见表2.18。

表2.18 南四湖流域2015年供水费用系数　单位:元/m3

(4)需水量上下限

记k子区j用户的需水量上、下限分别为 、 。

其确定方法如下:

1)生活需水量上下限。根据生活用水特性，其上、下限均取为生活需水量，即

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式中: 、 分别为生活用水的上下限; 为规划水平年的生活需水量。

2)环境需水量上下限。考虑到人们对环境用水的重视，环境用水的上下限也均取为环境需水量，即

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式中: 、 分别为环境用水的上下限; 为规划水平年的环境需水量。

3)工业需水量上下限。考虑工业用水的特征，工业需水量的上下限按下式取

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式中: 、 分别为工业用水上下限; 为工业需水量。

4)农业需水量上下限。农业灌溉需水量的上下限需要根据有效灌溉面积、保证灌溉面积和综合灌溉定额来确定，即

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式中: 、 分别为k子区农业需水量的上下限; 、 分别为k子区有效灌溉面积和保证灌溉面积;Gk为k子区的综合灌溉定额。据式(2.19)～式(2.22)，可计算出南四湖流域各计算分区不同用水部门需水量上下限，见表2.19。

表2.19 南四湖流域各计算分区不同部门需水量上下限　单位:万m3

(5)权重系数

目标权重系数λp表示p个目标对其他目标而言的重要性程度;子区权重系数βk表示k子区对整个区域而言的重要性程度。本节利用层次分析法确定权重系数βk和λp。

1)层次分析法求解的基本思路。层次分析法是美国运筹学家T.L.Saaty于20世纪70年代提出的一种多目标决策分析方法，属于定性与定量分析相结合的方法，是一种将决策者对复杂系统的决策思维过程模型化、定量化的过程。应用层次分析法，决策者可以把复杂的问题分解为若干层次，每个层次包含若干因素;在各层次、因素间进行比较和计算，可以得到表示方案重要性程度的权重，为最优方案的选择提供依据。层次分析法适用于多目标、多层次的非结构化、半结构化决策问题，在系统评价、方案比较等方面得到了广泛的应用。在流域水资源规划方案、工程设计方案、工程施工方案等的比较与优选中，均可以考虑采用层次分析法[56，64]。

本节将应用层次分析法确定经济效益和社会效益两个子目标的权重系数λp及四个水资源计算分区在整个流域中的权重系数βk。确定因子权重的具体步骤如下[66～68]:

a.建立层次结构模型，如图2.5所示。

图2.5 南四湖流域多目标优化递阶层次结构图

b.构造判断矩阵。对于建立的层次结构模型，需要逐层计算相关因素间的重要性，并予以量化，构成判断矩阵，作为进一步分析的基础。对各因素因子间两两进行比较，用bij表示针对上一层次的某因素而言，本层次与之有关因素之间的相对重要性，引用Saaty提出的9级标度法进行量化，见表2.20。

表2.20 Saaty标度法及其含义

c.层次单排序及一致性检验。

(a)计算各指标权重值。

第一步，计算判断矩阵中每行元素的几何平均值

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第二步，将 归一化，即

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可得到近似特征向量ω=[ω1，ω2，…，ωn]T

第三步，计算判断矩阵的最大特征值λmax

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式中:(AW)i为向量BW的第i个元素

(b)判断矩阵偏差一致性检验。由于判断矩阵的构造是由决策人员的定性分析转入定量描述的，因而无法保证完全一致性，需进行检验，目的是使差异不致过大。

由判断矩阵的偏差一致性指标CI的表达式

CI=(λmax-n)/(n-1) (2.26)

引入判断矩阵的随机一致性比率CR=CI/RI，判断矩阵是否具有满意的一致性，其中RI为平均随机一致性指标，其值可从表2.21查得。若CR＜0.1，则认为判断矩阵具有满意的一致性;否则，需要对判断矩阵进行适当调整直到具有满意的一致性为止。

表2.21 平均随机一致性指标RI

d.层次总排序及一致性检验。从层次结构模型的第二层开始，逐层计算各层相对于最高层相对重要性的排序权值，称为层次总排序。

由上述步骤得到每一个要素相对于上一层次对应要素的权重值后，通过层次总排序计算出每一个评价指标相对于总目标整个研究区水资源开发利用评价的权重值。最后，计算各层次所有元素对总目标相对重要性的排序权值。

层次总排序后同样要进行一致性检验，假设第K层层次总排序权值为αi(i=1，2，…， n)，一致性指标为CIi，相应的平均随机一致性指标是RIi，则总排序的一致性指标

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总排序的平均随机一致性指标

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当CR=CI/RI＜0.1时，认为层次总排序的一致性满意，否则，重新调整判断矩阵，直到满意。

2)权重求解计算。按照以上层次分析法的求解步骤，对南四湖流域优化配置中的各权重值进行求解。

a.目标权重系数λp确定。

(a)如图2.5所示的南四湖流域水资源系统规划的层次结构模型，按照各因素的类别及支配关系，分为目标层、准则层、措施层。目标层为流域水资源规划的总体目标，即南四湖流域水资源的优化配置;准则层是为衡量总体目标能否实现的标准，模型确定了经济效益和社会效益两准则;措施层是根据流域具体情况及发展规划等所设置的若干个技术经济可行的规划方案，模型为经济效益和社会效益两准则分别设立了9个措施。

(b)对经济效益子目标(B1)和社会效益子目标(B2)在影响水资源优化配置综合评价结果的重要程度方面进行两两比较，其结果见表2.22。

其中，λmax=2，CI=0，判断矩阵具有完全一致性。对于二阶矩阵而言，总是一致的，不必检验。

表2.22 水资源优化配置综合评价下判断矩阵A-B

对措施层中的9个措施(C1～C4)、(C5～C9)在影响水资源优化配置综合评价结果的重要程度方面进行两两比较，其结果见表2.23、表2.24。

表2.23 水资源优化配置综合评价下判断矩阵B1-C

其中，λmax=4.1755，CI=0.0585，CR=0.0650＜0.1，具有满意一致性。

表2.24 水资源优化配置综合评价下判断矩阵B2-C

其中，λmax=5.3522，CI=0.0881，CR=0.0786＜0.1，具有满意一致性。

将所有判断矩阵进行一致性检验，由上述分析可知，判断矩阵A-B、判断矩阵B1-C和判断矩阵B2-C这三个判断矩阵均具有满意一致性。

(c)在得到每一个要素相对于上一层次对应要素的权重后，通过层次总排序，计算出每一个措施相对于总目标南四湖流域水资源优化配置综合评价权重值。计算各层次所有元素对总目标相对重要性的排序权重，总排序的结果见表2.25。

表2.25 水资源优化配置层次总排序分析结果表

续表

在层次总排序之后，利用CR=CI/RI进行整个层次的一致性检验，总排序随机一致性比率为 ，所以层次总排序具有满意的一致性。该流域应用层次分析法求解有效。

故在水资源优化配置总目标下，经济效益和社会效益两个子目标的排序权重系数λp分别为0.1667、0.8333。

在决策过程中，权重还可以与决策者交互调整，不同的权重值可得出原多目标规划问题的一个非劣解，为决策者提供更多的有关目标权衡比较的信息，以便选择最佳权衡解[56]。

b.子区权重系数βk确定。针对南四湖流域四个水资源计算分区(济宁及湖区、湖东枣庄区、湖西菏泽区及湖西徐州区)，同样采用层次分析法确定其权重系数βk。针对该流域的具体情况，经过层次分析法分析计算后，分别拟定为β1=0.1299，β2=0.5567，β3=0.2556，β4=0.0577。

以2015年为规划水平年，将前述分析计算的各相关参数代入模型中，进行水资源优化配置多目标规划模型求解。

高考地理关于地理图形试题

数值模型模拟计算方法适用于非均质性、各向异性的复杂地下水系统，包括存在越流和具有不规则形状各类边界条件等情况。但是该方法对资料的要求比较严格，要求研究程度较高和资料较丰富。应用数值模型方法的一般程式为：①气象、水文、水文地质资料分析→②水文地质概念模型概化→数学模型建立（水动力方程和定解条件）→③选择计算程序→④模型设计→⑤模型识别和检验→⑥计算模拟。

一、水文地质概念模型建立

在对黑河流域地下水系统做了全面、深入分析的基础上，根据研究目的，对地下水系统的组成要素和相互关系作出合理的简化和假设，并且用文字、框图、平面图、剖面图等形式把系统再现出来，即为地下水系统概念模型。

（一）地下水系统空间结构概化与边界确定

1.图式表示地下水系统空间结构

根据黑河流域水文地质图和水文地质剖面图，梳理和划分主要含水层、隔水层与弱透水层，阐明它们的产状、分布范围和厚度等，确定透水、阻水等断层属性。分析地下水系统的各类等值线图，包括第四系基底埋深等值线图、地下水水头等值线图、含水层顶底板高程等值线图、含水层和隔水层的厚度等值线图等。

2.确定地下水系统边界

地下水系统的边界，包括自然边界（固定边界）和水力边界（可移动边界）。自然边界包括不透水岩层、不透水断层或断裂带、较大的地表水体等；水力边界包括地下水分水岭和地下水流线等。

数值模型模拟研究，其对象的底界一般为不透水岩层。侧向边界可以是自然边界，也可以是水力边界或无穷远边界（边界水头或流量不受输入条件的影响）。模拟顶界，对于承压水系统而言，一般为不透水边界或越流边界，对于潜水系统一般采用大气边界（蒸发和入渗）。地下水系统内部边界包括零流量边界（不透水岩体）和流量边界（河流、湖泊或水库的渗流带）等。

3.水文地质参数

水文地质参数是数值模型模拟研究的灵魂，一般包括含水层组的渗透系数、导水系数、给水度、储水率、储水系数、孔隙度、垂向渗透系数和越流系数，以及包气带的降水入渗系数、河道渗漏系数、井灌回归系数、田间与渠道渗漏系数、潜水蒸发系数和陆面蒸发系数等。

确定降水入渗补给系数、灌溉渗漏系数、蒸发系数等方法，有水文分析法（降水量、河流径流量曲线、地下水水头动态曲线等）、直接试验法（地渗仪、张力计、同位素示踪等）、计算法（氯质量平衡法、非饱和模型法等）、经验公式法和ZFP零通量面实测法等。

（二）地下水流系统概化

对地下水流系统进行概化，包括确定地下水的基本流向、地下水补给要素组成、排泄模式、地下水与地表水之间转化关系、不同层位含水层之间水力关系等。主要依据有，地下水水头等值线图、水化学信息、同位素信息、地下水温度信息和水位动态曲线等。

根据地下水流状态及其特征，确定所研究的地下水流系统具体属性，例如稳定流或非稳定流，一维流、二维流、准三维流或三维流等。

（三）模型输入量计算

降水入渗、地表水入渗（河渠）、地下水侧向流入、灌溉入渗、蒸发蒸腾、泉水排泄、基流排泄、地下水侧向流出、开采等。

二、建立数学模型

根据建立的水文地质概念模型，选择适宜数学模型。一般由描述地下水运动规律的偏微分方程和反映地下水系统边界条件及初始条件的定解条件组成。

非均质承压水三维非稳定流偏微分方程为

西北内陆黑河流域水循环与地下水形成演化模式

非均质无压水三维非稳定流偏微分方程有下列几种情况：第一类边界条件（狄利克雷边界）为

西北内陆黑河流域水循环与地下水形成演化模式

第二类边界条件（纽曼边界）为

西北内陆黑河流域水循环与地下水形成演化模式

初始条件为

西北内陆黑河流域水循环与地下水形成演化模式

三、计算程序、模型设计与识别

（一）计算程序与模型设计

计算程序分为一维流、二维流、准三维流或三维流模型，以及对均质、非均质、各向同性或各向异性和对不同输入项的处理能力。目前，可供软件有MODFLOW、FEWFLOW、PM、GMS、GWVISTA、MODME、PM等，它们多为有限差分法和有限元法。模型设计，包括网格剖分（规则剖分或不规则剖分、三角剖分或矩形剖分）、选择时间步长（试算法）、设置模型边界、设置初始条件、数据输入（降水入渗速率、田间灌溉入渗速率、蒸发速率、水井位置及开采或回灌强度、地下水与地表水相互作用的时空分布、泉的时空分布、边界水位或边界流量、观测井位置及观测水位等）。

（二）模型识别与检验

1.模型识别

模型识别亦称反演问题，即利用实测地下水动态资料和抽水试验资料，反求水文地质参数或源汇项和定解条件的过程。模型识别是为了解决选用的偏微分方程是否合适问题，确定模型中的水文地质参数和源汇项及定解条件，从而建立一个能再现地下水系统实际功能（水头或浓度）的模拟模型。模型识别一般采用试估-校正法。就是选择一合适的时段，根据水文地质条件和经验数据估算一组水文地质参数输入模型，利用所选时段的输入输出数据，求解模型。然后以模型计算结果与实测结果比较，如果拟和结果不符合精度要求，适当调整参数，重复上述过程，直到符合精度要求为止。也可以采用试估-校正法与最优化方法相结合的方法。首先用试估-校正法粗调，然后用最优化方法细调，即用最优化方法求得一组最佳的参数值，使得计算水头值与观测值之间的差值在给定的约束条件下，达到极小。

模型识别的结果具有多解性。要识别的参数数目应少于总数据数目。也就是说必须要有已知量。已知量愈多，反求的参数愈精确，由此建立的模型的适用性就愈好。正因为模型识别结果的多解性，所以对于同一个问题，不同的人所求得的参数组合不同，甚至同一个人在不同的时间所求得的参数也不同。显然，模型识别的参数不一定是含水层所固有的参数。因此，有人称模型识别的参数为“模型参数”，以示区别。尽管模型参数不能完全反映实际系统的参数，但是模型参数有其特殊作用，它能够使得数学模型在行为和功能上代替实际的地下水系统，成为地下水系统的“复制品”。

2.模型检验

为了检验识别后的模型的可靠性，需要采用同一系统的另一时段的数据资料输入模型进行检验。如果计算结果符合实际资料，则可以说明模型能真实反映实际系统。需要指出的是，在模型识别和模型检验阶段所用的两组数据资料，必须是相对独立的不同时间段的资料。

模型灵敏度分析的目的是了解参数变化对计算结果的影响，同时识别重要参数。灵敏度分析一般在模型识别之前进行，也可以在模型识别之后进行。

选取要分析的一个参数（θ），然后固定其余参数，改变θ的数值分析计算结果。这时计算水头（g）就是θ的函数，即g=f（θ）。则有如下定义：在θ=θ0附近，水头变量g（θ）相对于原值g*（θ）的变化率和参数θ相对于θ0的变化率之比称为水头对参数θ的灵敏度，以下式表示：

西北内陆黑河流域水循环与地下水形成演化模式

四、黑河流域模拟区水文地质条件概化

地下水数量转化研究的数值模型模拟区，选择了张掖盆地和酒泉东盆地，包括张掖、临泽、高台的所有灌区和民乐及山丹的个别灌区，还有肃南县明花区，面积近9000 km2。

数值模拟区是只有侧向流入而没有侧向流出的山间断陷盆地，其间充填了巨厚的松散沉积物，构成赋存地下水的天然场所，为连续和统一的第四纪含水岩系综合体，周边山体为天然的地质边界。在张掖盆地，地下水自南东向北西运动，泄于黑河干流而流出区外。西部酒泉东盆地，地下水由南西向北东运动，榆木山至高台县城一线为两盆地天然汇水线。

数值模拟区地下水的主要补给来源是河水（含雨洪水）、渠系引水和田间灌溉水的垂直入渗，而泉水溢出、蒸发和人工开采是主要排泄方式。

据均衡计算结果，1999年区内补给量为11.94×108 m3，排泄量为14.09×108 m3，均衡差为-2.15×108 m3，数值模拟区处于负均衡状态，地下水水位呈下降态势。

数值模拟区周边皆为二类流量边界。山区边界沿山前大断裂分布，流入量主要为基岩裂隙水侧向流入和沟谷潜流。东部民乐、山丹断面和西部明花区断面为区外侧向流入量，利用断面法求得。南部新坝-红崖子隐伏断层使地下水流不连续，作为该段边界，概化的水文地质模型如图5-1。

五、数学模型概化

数值模拟区南半部为潜水、北半部为承压水，适宜采用潜水-承压水数学模型。但是各灌区开采地下水的程度不同，一些地带已将潜水与承压水连通，承压水头与潜水水位动态变化具有一致性。因此，将模型概化为非均质各向同性二维流潜水模型。鉴于区域面积大，地下水水位年变幅小，与含水层厚度相比可忽略，所以用导水系数（T）近似代替渗透系数（K）与含水层厚度（H）之积。

数学模型及定解条件如下：

图5-1 黑河流域模拟区水文地质模型概化图

西北内陆黑河流域水循环与地下水形成演化模式

式中：T——含水层导水系数（m2/d）；

μ——含水层给水度（无量纲）；

Wb——各项补给项强度之和（m3/km2·d）；

Wp——各项排泄项强度之和（m3/km2·d）；

q——流量边界单宽流量（m3/km2·d）；

Γ2——流量边界代号；

n——边界上的内法线方向。

采用线性插值，伽辽金有限元法解上述方程组，见程序框图（图5-2）。

图5-2 黑河流域数值模型模拟程序求解流程

六、定 解 条 件

（一）初始条件

以1999年水位统测结果为基础，结合地下水动态长观资料，绘制1月份等水位线图为初始流场。采用三角剖分法将计算区剖分成1421个单元，799个结点。其中内结点624个，边界点175个。水位观测点33个，均分布于结点上（图5-3）。同时尽量把结点布置在概化的灌区边界上。

（二）计算时段

以1999年元月初至12月末每个自然月实际天数为时段长度，全年共分12个时段。

（三）水文地质参数

根据黑河勘察报告研究成果，数值模拟区参数取值范围T值为100～6500 m2/d，μ值为0.1～0.25之间。参数分区以灌区为基础，按不同埋深划分。

（四）源汇项

计算区地下水主要靠河水、渠系引水、灌溉水、降水凝结水入渗及边界流入补给。消耗于蒸发蒸腾、泉水溢出和人工开采。有关参数的选取，主要依据黑河报告和各县水利部门研究成果，补给量与排泄量通过水量均衡方法计算求得。

由于数值模拟区范围较大，而且区内农业发达、干支渠密布，沿主要河流（黑河）引水口众多，所能收集到的水文和水利资料有限，所以剖分不宜过细，可将河水（含雨洪）、渠系水、灌溉水和降凝水入渗及人工开采处理为面状量，把各灌区不同埋深均衡计算结果以单位面状量进入模型，补给项为正，排泄项为负。非灌溉期（1～3月，10～12月）的渠系水和灌溉水入渗及人工开采量强度为0，灌溉期（4～9月）摊分全年入渗量。

图5-3 黑河流域数值计算区剖分图

1999年河水入渗量占当年黑河（莺落峡）径流量的32%，每月径流量占全年径流量的比例分配到12个时段。降水、蒸发强度按各月份所占全年比值分配到12个时段。1～3月和10～12月的降水为0，4～6月降水占30%，7～9月降水占70%。按地下水水位不同埋深，计算蒸发量，其中1～3月占13%，4～6月占41%，7～9月占35%，10～12月占11%。

泉水溢出带均分布于细土平原、地下水水位埋深小于3.5m的地带，各泉沟及黑河河床地下水水位高于河床标高，实际为线状量。但是因剖分单元较大，无法准确描述，所以将线状量处理成面状量，假设地下水水位埋深小于3.5m带为泉水溢出带，具体做法将所有结点地面高程减去3.5m，于是该区地下水水位埋深值为负。将1999年泉水溢出量除以该区面积，再除以平均水头差1.5m，获得单位水头差条件下泉水溢出强度，引入模型。然后根据各时段水头变化，获得不同时段的泉水溢出量。

数值模拟区边界为透水边界或弱透边界，均给出单宽流量，全年一致，不再按时段划分。

七、数 模 结 果

按上述补给与排泄要素及其参数，采用观测点的地下水水位拟合，对1999年实施模型进行识别。

区内共有观测点33个，集中在张掖、临泽、高台的细土平原带。在调参过程中，不断缩小拟合点误差，兼顾初始流场与计算流场形态一致，并且每个节点水位偏差不宜过大。调参结果，数值模拟区共有60个参数分区，如图5-4和表5-2所示。观测点拟合结果如图5-5和图5-6所示，地下水流场拟合情况如图5-7所示。

图5-4 黑河流域数值模拟参数分区图

表5-2 黑河流域模型采用的有关水文地质参数

模型制作河水（池塘水）用什么颜色的油漆（田宫系列）

　地理图形包括气候类型图,地形图,行政图,矿产分布图,降水分布图,温度湿度差异图,民族分布图等.下面是我为大家推荐的高考地理关于地理图形试题，仅供大家参考!

　高考地理关于地理图形试题及参考答案

　圣劳伦斯河(下图a)是一条著名的?冰冻之河?。下图b示意蒙特利尔年内各月气温和降水量。据此完成下列问题。

　9、蒙特利尔附近河段结冰期大致为( )

　A、2个月 B、3个月 C、4个月 D、5个月

　10、据图示信息推测，冬季可能不结冰的河段位于( )

　A、安大略湖至普雷斯科特河段 B、普雷斯科特至康沃尔河段

　C、蒙特利尔至魁北克河段 D、魁北克以下河口段

　11、减少该河凌汛危害的可行措施是 ( )

　①加深河道 ②绿化河堤 ③分段拦冰 ④拓宽河道

　A、①② B、②③ C、③④ D、①④

　答案9.C 10.B 11.C

　解析

　试题分析：

　9.根据蒙特利尔气候资料可以看出，月平均气温在0℃以下的月份从12月到次年3月，可以得出蒙特利尔河段结冰期为4 个月，答案选C。

　10.普雷斯科特至康沃尔河段河流落差大，水流速度快，冬季不易出现结冰现象，故答案选B。

　11.分段拦冰，可以避免浮冰过度聚集而抬高水位，通过拓宽河道，可以降低水位，以减少凌汛的发生，减少对沿岸地区造成危害，故答案选C。

　考点:本题组主要考查气候类型的综 合运用、河流水文特征和凌汛的知识。

　名师点晴本题组以加拿大圣劳伦斯河为材料抽样考查气候知识，河流水文特征，检测学生的知识的迁移应用能力。第一小题河流当月平均气温在0℃以下时开始出现结冰期，结合给出的气温变化曲线不难读出蒙特利尔市一年有四个月平均气温在0℃以下;第二小题要注意调运学过的知识，影响河流结冰的因素除了气温以外还有水流速度、河水盐度等，当水流速度过快，即使在0℃以下，河水也很难结冰;盐度高，谁的结冰温度会降低。读图可以看出普雷斯科特至康沃尔河段，布局有水电站，说明河流落差大，水流急，河水不易结冰;第三小题要知道河流凌汛危害形成过程是浮冰不断累积，堵塞河道，抬高水位形成洪水，所以应对措施应想办法降低水位或加高堤坝，避免洪水溢出。

　(2015?新课标全国1)海冰含盐量接近淡水，适当处理后可作为淡水资源。图3示意渤海及附近区域年平均气温?-4℃日数的分布。据此完成下列小题。

　7.图示甲、乙、丙、丁四海域中，海冰厚度最大的是( )

　A、甲 B、乙 C、丙 D、丁

　8、下列城市附近海域 ，单位面积海冰资源最丰富的是( )

　A、葫芦岛 B、秦皇岛 C、大连 D、烟台

　9、推测目前没有大规模开采渤海海冰的原因是( )

　A、资源量不足 B、破坏环境 C、成本 过高 D、市场需求不足

　答案7、B 8、A 9、A

　解析

　试题分析：

　7、气温越低，低温期持续时间越长，海冰越厚。图中四地气温低于4?C持续时间较长的为甲、乙两地。甲地位于渤海内部，海水深海水体积巨大。乙地位于大陆附近，故乙海水较浅，海水体积较小，易结冰且结冰期更长。B正确。

　8、冰层厚度越大，单位面积海冰资源量越大。图中葫芦岛市纬度最高，气温最低，当地海冰厚度最大。故A正 确。

　9、受全球变暖的影响，目前渤海海岸地带冬季结冰期短，冰层薄，海冰资源数量有限。故A正确。

　考点：海洋环境。

　名师点睛该试题情境新颖，重点考查自然环境中的物质运动和能量交换地理原理及自然资源与人类生活的关系。本组试题以一幅等值线图，考查了海冰形成的影响因素?自然环境中的物质运动和能量交换，不同生产力条件下，自然资源的数量、质量对人类生存与发展的意义等。

　(七)(2015?上海卷地理)等高线图可以反映一个地区的地貌特征。下图为某地区等高线(单位：m)图。

　15、图中两条400米等高线之间部分表示的地形单元是( )

　A、山脊 B、陡崖 C、断块山脉 D、峡谷

　16、图中310米等高线相邻的灰色部分最可能是( )

　①崩塌堆积物 ②突出小基岩 ③河中的沙洲 ④低矮的山丘

　A、①② B、②③ C、③④ D、①④

　答案15、D 16、A

　解析

　试题分析：

　15、图中两条400米等高线处以陡崖的图例进行标注，则两条等高线之间为两侧坡度陡峻的峡谷。D正确。

　16、310米等高线位于图中陡崖下方，部分与图中代表陡崖的图例重合。图中灰色部分是导致310米等高线与陡崖图例断断续续分开的原因。此灰色部分应是陡崖崩塌后的堆积物或突出的基岩形成。A正确。

　考点：等高线地形图判读。

　名师点睛该题以等高线图为材料，考查等高线地形图判断，判断基本的地形类型和地形单元，属于基础题，难度不大。解答此题的关键掌握等高线图的基本规律。同一条等压线上各点海拔相同;一般等高线地形图上任意相邻的两条等高线相对高度是一个定值(等高距);等高线均为闭合曲线，只是有的不能再一幅图上完全呈现出来;等高线一般不相交，但在悬崖峭壁处，等高线可以重合;等高线疏密反映坡度的陡缓，两条等高线之间间距愈大，等高线愈稀疏，表示坡度缓;反之坡度愈陡。

　(2015?浙江卷)逆温是在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象。某校气象兴趣小组在十月下旬晴朗的夜晚对我国南方山区谷地进行逆温测定。下图为该小组多次观测所得的逆温时空京华平均结果。完成下列各题。

　9、下列关于该地逆温特征的描述，正确的是( )

　A、逆温强度接近地面较大，向上减小 B、逆温强度午夜达到最大，后减弱

　C、逆温现象日落前出现，日出前消失 D、强逆温前半夜增速慢，后半夜降速快

　10、造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是( )

　A、大气吸收地面辐射存在昼夜差异 B、大气散射反射在高度上存在差异

　C、空气上下热量传递存在时间差异 D、下垫面反射率在时间上存在差异

　9、A

　10、C

　解析

　试题分析：

　9、读图，根据图中曲线，逆温上界，强逆温上界，判断所以逆温强度接近地面较大，向上减小，A对。一天中气温最低时在日出前，所以逆温强度日出前达到最大，后减弱，B错。逆温现象日落后出现，日出后一般逐渐消失，C错。读图，根据曲线，强逆温前半夜增速快，后半夜降速慢，D错。

　10、造成逆温层上界峰值在时间上滞后于强逆温层上界峰值的主要原因是地面辐射是大气的主要直接热源，空气上下热量传递存在时间差异，C对。与大气吸收地面辐射存在昼夜差异，大气散射反射在高度上存在差异，下垫面反射率在时间上存在差异无关，A、B、D错。

　考点定位：逆温现象及特征，影响逆温层上界峰值时间的因素。

　名师点睛根据材料，逆温在一定条件下出现的气温随高度上升而升高的现象通过读图，要注意到图中下面曲线表示强逆温，相对来说，上面的曲线逆温较弱。对流层气随海拔升高而降低，出现逆温主要是近地面降温太快，导致出现下冷上暖的稳定的大气结构。白天有太阳辐射时，地面增温，逆温逐渐消失。所以逆温最强的时在日出前后。地面辐射时大气的主要直接热源，热量的传递有时间差异，所以距离地面近的强逆温层先到达峰值。

　(2015?安徽卷)下图表示一年中大气上界单位面积水平面上每日接收到的太阳辐射随纬度的变化，单位为MJ/m2，图中阴影部分表示没有太阳辐射。完成下列问题。

　32.图中M日最接近( )

　A、春分日 B、夏至日 C、秋分日 D、冬至日

　33. a、b两点太阳辐射差异的影响因素主要为( )

　A、太阳高度 B、白昼长短 C、海陆位置 D、天气状况

　32.B

　33.A

　解析

　试题分析：

　32.从图中可以看出为北半球，题干中提到图中阴影部分表示没有太阳辐射，可知没有太阳辐射的区域为北极圈及其以北地区，并且根据没有太阳辐射区域的纬度变化规律和范围变化规律可知该图原点处和最右侧的日期应为冬至日，依次类推，a处对应的日期为春分日，M处对应的日期为夏至日b处对应的日期为秋分日，故B正确。

　33.影响太阳辐射的因素有①纬度位置：纬度低则正午太阳高度角大,太阳辐射经过大气的的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射就强;反之,则弱. ②天气状况：晴朗的天气,由于云层少且薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射就强;阴雨的天气,由于云层厚且多,大气对太阳辐射的削弱作用强,到达地面的太阳辐射就弱. ③海拔高低：海拔高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射就强;反之,则弱④日照长短：日照时间长,获得太阳辐射强,日照时间短,获得太阳辐射弱.夏半年,高纬地区白昼时间长,弥补太阳高度角低损失的能量.故C先排除;据上题分析，ab处都为太阳直射赤道时，全球昼夜等长不存在日照时间长短问题B排除，天气状况该图无法判断D排除;从图中可以明显看出ab所处纬度不同而导致太阳高度不同a纬度较b低，所以太阳直射赤道时离直射纬度近，太阳高度大，被大气削弱的少，太阳辐射强故A正确。

　考点:考查影响太阳辐射的因素，意在考查学生获取信息和解读信息的能力。

　名师点睛该题以一年中大气上界单位面积水平面上每日接收到的太阳辐射随纬度变化为材料，考查学生读图、获取信息和解读信息的能力，考查学生对影响太阳辐射的因素综合分析能力，难度较大。第1问，关键要找到突破口，根据?图中阴影部分表示没有太阳辐射?，说明在该时期内，北极圈及其以北地区出现极夜现象，该时期包括冬至日，因而可推测出图中M日最接近是夏至日;第2问，可以使用排除法，结合选项来分析，a点太阳辐射大于b点，图中只有两点纬度差异，其他海陆位置、天气状况都不能确定，所以可以很快推出A答案正确。

　(2015?福建卷)图4示意某地的等高线分布，从a河谷到b、c河谷的地层均由老到新。读图完成下列问题。

　9.图中X地的地质构造地貌最可能为( )

　A.背斜谷 B.背斜山 C.向斜谷 D.向斜山

　10.若a、c两河的支流相连，则流量显著增大的地点是( )

　A.① B.② C. ③ D.④

　答案9.A 10.B

　解析

　试题分析：

　9. 从岩层的新老关系分析，X地属于中间老，两翼新，判断为背斜，从地貌分析，属于河谷，因此X地为背斜谷。故选A。

　10.从等高线分析，两河支流相连处，c河的地势高，河水应由c河流向a河，又②地位于下游河段，所以水量会显著增加;而①④位于上游，水量不变，③河段位于c河的下游，水量会减小。故选B。

　考点:地质构造、等高线。

　名师点睛根据岩层的新老关系判断背斜和向斜，背斜为中间岩层老，两翼岩层新;向斜为中间岩层新，两翼岩层新.依据等高线判读地形名称：①山顶：也可称山峰，山岭。等高线地形图中，等高线数值中部高四周低，则中部为山岭。②山脊：等高线地形图中，等高线由高处向低处弯曲的地方。③山谷：等高线地形图中，等高线由低处向高处弯曲的地方。④盆地：等高线地形图中，等高线数值中部低四周高，则中部为盆地。⑤鞍部：等高线地形图中，两个相邻的山岭之间相对较低处。⑥陡崖：等高线地形图中，等高线相交的地方 ⑦陡坡与缓坡：同一等高线地形图中，等高线密集处为陡坡;等高线稀疏处为缓坡。不同等高线地形图中，要根据比例尺确定。

　(2015?广东卷)1.数字高程模型是对地貌形态的虚拟表示，可描述地面高程信息。图1为某旅游区的数字高程模型图，图中甲、乙、丙、丁四处观景平台视野最广的可能是( )

　A、甲 B、乙 C、丙 D、丁

　答案C

　解析

　试题分析：根据图例信息可知，颜色越亮，高程越高，即可丙地海拔最高，是图示区域的最高点，在此处设立观景平台视野最广，甲乙丁三处海拔低，位于山谷或山坡处，受两侧山顶的阻挡，视野差一些。

　考点：地形图。

　名师点睛此题难度不大，属于直视问题，根据数字高程模型判断该区域地形特点和地势起伏。直视问题可以通过作地形剖面图进行判断，在地形剖面图上由观测点的投射点向目标点的投射点绘直线，若直线没有被任何地物所切断，表示直视良好，否则不能直视。如下图所示，由点s?向点c?绘直线，直线没有被任何地物所切断，表示直视良好。而图中b?位于阴影区，说明s点不能直视b点，所以村落b对于s点为不直视。

　从山顶向四周，等高线先密后疏，为?凹形坡?;等高线先疏后密，为?凸形坡?，?凸形坡?容易挡住人们的视线。

　(2015?天津卷)某矿物形成于上地慢软流层，后随岩浆活动到达地表。人们在图2所示古火山的岩浆岩及河滩泥沙中均发现了该矿物。读图文材料，回答3-4题。

　3.使该矿物从上地幔软流层到达河滩泥沙中的地质作用，依次应为( )

　A.岩浆喷发 岩层断裂 风化、侵蚀 搬运、沉积

　B.岩浆喷发 岩层断裂 搬运、沉积 风化、侵蚀

　C. 岩层断裂 岩浆喷发 风化、侵蚀 搬运、沉积

　D.岩层断裂 岩浆喷发 搬运、沉积 风化、侵蚀

　4.剖面图中绘制的火山坡度，与实际的火山坡度相比( )

　A.变陡了 B.变缓了 C.无变化 D.无法判断

　答案3.C 4.A

　解析

　试题分析：

　3、首先岩层断裂，然后从上地幔软流层的矿物沿断层上升到地表，称为岩浆喷发，形成岩浆岩，再经过外力作用，依次为风化、侵蚀、搬运、沉积，形成河滩泥沙。故选C。

　4、图示纵坐标单位为米，横坐标的单位为千米，两者比例尺差距较大，所以绘制火山剖面图坡度比实际坡度要大。故选A。

　考点定位本题主要考查岩浆活动、外力作用对地表形态的影响、地形剖面图判读。

　名师点睛岩浆来自上地幔的软流层，在高温高压下，沿裂隙向上侵入，喷出地表后，冷却凝固形成岩浆岩;出露地表的各类岩石，受外力作用的影响，首先风化作用使岩石破碎，然后收外力的侵蚀，使破碎岩石离开原来的地方，被搬运到其它地区，最后沉积下来，形成松散的沉积物，经过固结成岩作用，形成沉积岩。

　来源：学科网

水资源规划模型的数据与参数

河水是墨绿色的 我一般都是做海水 用油画颜料你可以用绿色和黑色调和一下然后涂上去就可以了 田宫的话你也可以用原野绿和消光黑调节一下涂上去 别用喷笔不然就没有谁的 那种起伏的质感了 希望对你有帮助

模型数据与参数是进行水资源规划的基础，其可靠与否将直接影响模型优化的结果。数据与参数的获取主要源于国土 ( 地矿) 、水利、气象等部门的原始数据和统计资料，经分析研究与对比取舍后形成的成果数据，其主要部分详见于第四章相关内容。

7. 2. 1 人工绿洲 ( 灌区) 和干渠

灌区的干支斗渠有效利用系数 X，依据张掖地区水电处 1995～2001 年资料并结合县统计资料综合确定，主要取 1999 年渠系有效利用系数，并参考临近年的值加以修正; 井水有效利用系数 Y平均取值 0. 8; 3～6 月与 7～11 月两季灌溉比例系数 P 和 ( 1－P) ，依据各灌区引水口 1999 年逐月引水量资料计算确定; 灌溉定额 G 和灌溉面积 FO，主要依据地县水利部门提供的 1999 年灌溉定额和灌溉面积并结合前人资料确定; 地下水允许开采量 W0，根据 1999 年补给量用系数法确定。获得的灌区数据与参数列入表 7. 2。

为中游 20 个灌区引水的实际干渠和分干渠多达 60 多条，干渠与灌区的关系比较复杂，有多条干渠供 1 个灌区、也有 1 条干渠供多个灌区的各种情况; 模型中为简化和刻画这种关系，对干渠既进行了合并也进行了分解，以合理的取舍从实用上来满足干渠与灌区的各种联系。各干渠引水量、灌溉面积等数据，主要来自地区和县水利部门的统计资料，在分析各干渠与灌区的联系及

其多年引水量和灌溉面积的基础上，确定的 1999 年各干渠引水量、灌溉面积、毛灌溉定额及近年来的最大引水量等数据与参数列入表 7. 3。

7. 2. 2 河流与地下水

7. 2. 2. 1 河流径流量与正义峡分配水量

规划模型以年为总计算时长，按照国务院分水方案将一年划分为三期，春夏灌期 ( A) 为每年的 3 月 11 日～6 月 30 日共 112 天，夏冬灌期 ( B) 为每年的 7 月 1 日～11 月 10 日共 133 天，非灌溉期 ( C) 从每年的 11 月 11 日～翌年的 3 月 10 日共 120 天。根据水文站历年月径流量资料，确定的黑河莺落峡、高崖、正义峡及梨园河梨园堡站不同特征年各期的径流量列入表 7. 4。

正义峡不同特征年的分配水量按表 7. 1 取值，与莺落峡对应的保证率 2%和 98%的分配水量采用指数函数趋势外推获得 ( 图 7. 3) ，结果见表 7. 5。

7. 2. 2. 2 河水入渗量与入渗率

莺落峡到大桥之间的河流单位长度入渗率 y ( %/km) 与河流来水量 x ( m3/ s) 关系为

西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例

该式适用于河道水流受人类水利工程影响较小的时段或河段 ( 详见第 4 章内容) ，考虑到草滩庄水利枢纽之上干渠大量引水的影响，莺落峡到草滩庄之间河水入渗量不宜用上式计算，可采用莺落峡到草滩庄段 1999 年的均衡计算河水入渗量 ( 1. 79×108m3/ a) ，将该数值直接写入河泉节点水量平衡方程; 草滩庄到大桥段无干渠引水，河水入渗量可采用上式计算，故可将上式直接写入草滩庄到大桥段的河泉节点水量平衡方程。草滩庄—大桥河段入渗率 ( S02) 计算的来水量采用草滩庄下泄水量，为莺落峡来水量与莺落峡—草滩庄间的河水年入渗量、干渠引水量、蒸发量的差值。

根据前人资料，梨园河上段河道 ( 9～10 号节点之间) 平均入渗率 ( S09) 取 0. 1，梨园河下段河道 ( 10 号节点之下) 与九眼泉沟 ( 15 号节点之下) 平均入渗率 ( S10、S15) 均取 0. 8。

表 7. 2 黑河干流中游人工绿洲 ( 灌区) 数据与参数表

表 7. 3 黑河干流中游干渠数据与参数表

注: 西总干渠现状给沙河灌区、骆驼城灌区水量分配系数: R10= 0. 13，R17= 0. 08。本表中有的毛定额低是因未计入地下水开采量，模型中统一考虑。

表 7. 4 黑河干流中游各水文站不同特征年径流量表 单位: 104m3

注: 莺落峡月径流量 1944～2002 年，梨园堡 1959～ 2002 年，高崖 1977～ 2002 年，正义峡 1956～ 2002 年; 莺落峡保证率2%，对应其他站保证率 2% ～ 4%; 莺落峡 98%，对应其他站 96% ～ 98%。

表 7. 5 黑河正义峡不同特征年分配水量 ( Q O08) 表

注: 保证率 50%的分配水量取多年平均值，保证率 2%、98%的量为外推值; 数据单位 104m3。

图 7. 3 莺落峡来水量与正义峡分配水量的频率曲线

7. 2. 2. 3 地下水开采量与溢出量

地下水现状开采量依据地区和县水利部门 1995～2001 年统计资料取 1999 年的开采量，按所在灌区将现状开采量 ( WQ) 与允许开采量 ( W0) 分配给各区段 ( 表 7. 6) 。

开采地下水对溢出量的影响采用数值模拟结果 ( 表 4. 39) ，数值计算的开采影响系数 ( H) 列入表 7. 6。

现状水平年地下水溢出量采用均衡分析溢出量 1999 年的数值 ( 表 4. 36) ，以及数值模拟的1999 年区段溢出量 ( 图 4. 43、图 4. 44) 与月溢出量结果 ( 图 7. 4) ，依此确定的各区段与各时段的地下水溢出量见表 7. 7。规划模型中的地下水溢出量取扣除多年平均河水纯蒸发量后的纯溢出量 ( T) 。

表 7. 6 区段地下水开采量 ( W Q ) 及开采影响系数 ( H ) 表

注: 数值模型开采量 24800，规划模型开采量 21441，数据不一致的原因是模型面积的不同。

图 7. 4 现状地下水溢出量历时变化曲线