水库是水资源管理的重要设施,可以调节径流、拦蓄洪水、提供清洁能源,用于灌溉、航运、供水、养殖等。获取水库的水下地形信息是精确量化水库水资源与全球水循环影响、建模水库水文水动力过程、评估水生态环境演变等研究的重要基础。近年来,在遥感技术的支持下,国内外学者在区域乃至全球尺度的水库空间编目、水量变化估算等方面开展了系列研究。然而,由于卫星遥感观测难以获取水下地形信息,开展区域大尺度水库蓄水总量估算仍具有较大挑战,其中,需突破的关键问题是: 如何研发一种独立于实测资料的水库水下地形建模方法?
针对该科学技术难题,在国家重点研发计划项目、中科院战略性先导科技专项等资助下,中国科学院流域地理学重点实验室宋春桥研究员课题组联合美国堪萨斯州立大学、河海大学、中国科学院地理科学与资源研究所等机构的科研人员开展了全球河道型水库水下地形建模和水量估算研究,相关研究成果在 Water Resources Research 和 Geomorphology 上发表,论文的第一作者是刘凯助理研究员。
图1 河道型水库水下地形建模方法概念示意图
图2 研究样区图 (a) 全球48个验证水库及两个验证流域的空间分布图 (b) 验证水库的基本信息
图3 流域尺度河道型水库总蓄水量估算结果 (a) 黄河上中游流域部分区域 (b) 巴西托坎廷斯河流域
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水利工程设计
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