摘要:开展农业干旱灾害风险评估,有利于定量认识农业旱灾和科学指导防旱抗旱工作。基于集对分析原理和模糊理论建立的模糊集对评价法,兼顾了信息的多尺度特征和评价等级的模糊性,概念清晰,计算简洁。构建了由旱灾危险性子系统、旱灾暴露性子系统、灾损敏感性子系统和抗旱能力子系统组成的干旱灾害风险评估体系和评价指标。将模糊集对评价法应用于2012年安徽省亳州市农业干旱灾害风险评估,研究结果表明,建议方法是可靠的,为农业干旱灾害风险评估提供了一种新途径。

摘要:以江苏省为研究区,利用地区线性矩法和周文德频率转换关系式对年最大抽样序列估算的频率估计值进行修正,推求合理可靠的频率估计值。研究结果表明:基于气象成因和水文统计特性相结合的方法将研究区划分为5个水文气象一致区。通过蒙特卡罗模拟、均方根误差判断各一致区的最优分布;年最大抽样序列的最优分布以GEV为主,年超大抽样序列的最优分布以GPA为主。基于两个实测序列计算的频率估计值比值和基于年最大抽样与周文德转换后的年超大抽样计算的估计值比值进行比较,研究表明:周文德频率转换关系式适用于该研究区。在此基础上,对年最大抽样序列估计的频率估计值进行修正。站点的频率估计值分布特征表现为:随着重现期的增加而增加,不同重现期下的暴雨频率估计值空间分布趋势基本一致,从南向北渐增,暴雨中心分布在苏北的宿迁和连云港一带;站点的频率估计值与同频率的观测值吻合较好,相对误差较小、相关性很高。基于年最大抽样序列和周文德公式频率转换能够推求计算合理可靠的暴雨频率估计值。

摘要:水库消落带土壤环境对水库水位变化的响应非常明显。通过分析大坝运行下水库消落带土壤理化性质、重金属、微生物特性和土壤侵蚀变化特征,总结水位波动对消落带土壤性质的影响过程与趋势。研究表明水库消落带土壤历经长时期干湿交替过程后,其物理性质发生较大改变,但具体变化过程和趋势仍存争议。土壤化学性质中,碳、氮和磷元素迁移转化趋势明显,但各不相同。土壤重金属元素时空分异特征改变。土壤微生物总体上呈减少趋势,并且在海拔梯度上差异显著。土壤侵蚀是消落带面临的主要环境问题。未来应采用物理模型方法,定量分析水位与土壤性质相关关系,并加强对西南高山峡谷区高坝大库消落带的研究。

摘要:在我国洪水频率分析计算中,一般选取P-Ⅲ型分布曲线作为理论曲线,但P-Ⅲ型曲线并非在任何自然条件下均适用。据此,采用EB-Ⅻ分布,对辽宁省西部17个水文站点经一致性修正后的年最大日流量序列进行拟合,与包括P-Ⅲ型曲线在内的9种曲线的拟合效果进行对比,找寻拟合效果最优的频率分布。结果表明:EB-Ⅻ分布在整体以及频率小于50%、频率小于25%的上尾区间段的拟合效果均优于P-Ⅲ型分布及其他8种分布,具有拟合效果好且稳定的特点,此外,根据EB-Ⅻ分布曲线进行外延得到的设计值的大小比较适中。因此,推荐在辽宁省西部地区使用EB-Ⅻ分布作为P-Ⅲ型分布的替代曲线。

摘要:以新建的中小河流水文站点如何快速有效发挥减灾预警作用为切入点,采用山洪灾害调查评价的技术路线,以安徽省皖南山区石台县中心城区新建水文站点为例,调查了预警河段历史洪水信息,采集了沿河两岸居住地房屋基础高程,建立预警站点与影响人口的关联关系,并基此确定水文站点的特征水位以及基于现状防洪能力的雨量预警指标体系,确定警戒水位54.0m、保证水位55.3m。1h流域平均净雨强度70mm/hr,或6h面平均雨量110mm为致灾临界雨量阈值。

摘要:为分析鄱阳湖水位的变异情况,通过综合变异诊断系统对星子站年均水位和逐月平均水位进行变异诊断,设定α=0.05的显著性水平,采用了滑动T检验法、克拉默法、山本法、佩蒂特法等多种经典变异诊断方法对水位序列进行了检验,并将各种检验结果互相比较印证,以避免错误结论。结果表明,检验出的水位序列变异年份集中在1999～2004年,其中2003年的变异最为显著。年均水位的均值减小幅度为1.12m。研究结果可为鄱阳湖流域水文情势分析和水资源利用规划提供指导。

摘要:发现异常点是对逐时降水资料质量控制的有效方法,但简单的剔除未修正的异常点必然会影响其周围一定范围内降水量的空间变化。本文提出综合评分法定量的分析不同时段不同异常监测点被剔除后对降水量变化幅度的影响,探讨剔除区域异常点后降水量的时空变化分布特征。对宁德市降水资料进行实例验证,分析结果表明:在相邻站点数大于12个、相邻站点最近距离小于3km、相邻站点平均监测值大于6mm时,其降水量变化幅度相对较小,可剔除异常点。综合考虑三个相邻站点指标的综合分析可以显著表现不同时段不同监测站点降水量空间变化的地带性分布,在宁德市西北和东南区域出现高变化幅度站点的概率最高,呈现出高变化幅度站点多、分布范围广特点;在其东北区域监测站点分布不均匀,降水高变化幅度站点易受逐时降水量大小影响,呈现出小雨大范围、大雨小范围分布;在其西南和中部区域监测站点分布密集,出现高变化幅度站点的可能性最小。因此,综合分析可剔除区域异常点对降水量空间变化的影响特征,确定对降水量变化幅度影响最小的监测站点,有效提高了降水资料的质量控制水平。

摘要:潮白河流域是北京市的重要供水来源,分析变化环境下流域内水资源的变化规律,对于维持生态系统稳定、保障经济社会发展具有重要意义。结合SWAT模型模拟了潮白河流域的水文循环过程,分析了流域内1960～2008年的蓝水绿水资源变化情况并对未来的变化趋势进行了预测。结果表明:潮白河流域的蓝水流与绿水流在研究期内都呈显著减少趋势,绿水储量呈增加趋势但不显著,它们的变化倾向率分别为-19.33mm·10a-1、-6.92 mm·10a-1与0.70 mm·10a-1。未来趋势预测的结果表明这一变化趋势还将持续。

摘要:河流水温是重要的生态和环境评价因子,人类活动的干预(如大坝建设)会引起河流水温异常变化,对河流生态系统造成一定负面影响。有效的水温预测能够为河流的长期演变趋势提供良好指示,将一种新型的数据驱动水温预测模型——Air2stream模型,应用于长江三峡大坝上游寸滩站和下游宜昌站建坝前后的水温预测,模型的预测效果通过均方根误差和纳什效率系数两种指标衡量,并与其它经验回归模型进行对比分析。结果表明Air2stream模型相比经验回归模型具有精度高、稳定性好的优点,可用于判断影响河流水温变化的主要因子,检测河流水温的异变现象和幅度。该模型适用于反演自然演化条件下(即不考虑大型水利工程等强人类活动影响)河流水温的中长期变化,其中实测值和模拟值之差可作为大型水利工程等强人类活动的影响指标。可为河流生态系统监测及管理提供重要技术支撑。

摘要:由于地质条件的复杂性,人们所能获取的地质和水文地质资料是有限的,这就导致对水文地质条件的认识具有不确定性,其中以含水层非均质特征最为显著,这对地下水脆弱性评价显然会产生显著的影响。考虑含水层的非均质特性,提出具有非平稳随机场空间相关性的地下水脆弱性评价方法。以南京市江宁区中部地区为例,用改进的连续随机增加方法(Successive Random Additional method,简称SRA)生成了渗透系数对数(lnK),具有分维Levy运动统计特征的随机场,模拟含水层渗透系数可能的非均质空间分布,采用DRASTIC方法进行地下水脆弱性评价。结果表明由此方法生成的渗透系数场变化的程度相对传统的普通克里金方法更加剧烈,更加符合复杂分布的非平稳随机场特征,在此基础上建立的地下水脆弱性评价更加符合客观事实,丰富和发展利用随机理论解决地下水环境问题的理论和方法。

摘要:为明确星云湖主要入湖河流向湖体的氮素营养盐输送特征,研究以星云湖南岸4条主要入湖河流单元雨季与旱季不同形态氮素的监测数据为基础,系统研究了星云湖南岸主要入湖河流单元不同形态氮的入湖浓度时空变化及不同形态氮对入湖TN的贡献,并探讨了已建南岸带状调蓄系统入湖污染削减效果。结果表明:①星云湖南岸主要入湖河流单元TN浓度为1.1～18.69 mg/L,DTN浓度为1.88～8.61 mg/L,且农田径流污染导致雨季TN浓度均高于旱季。②南岸大多数入湖河流单元样点中氮素以NO3-N为主,占TN 39.49%;PN和NH3-N含量相近,分别占TN的28.50%与24.75%;DON含量相对较少,占TN的9.97%。雨季NH3-N、NO3-N及PN对入湖TN的贡献显著增加。③星云湖南岸四条入湖河流在经过调蓄系统调蓄后,TN浓度均呈现下降趋势,TN平均削减率达到32.35%。不同形态氮素削减效果以NO3-N最佳,平均削减率达到58.22%;NH3-N及PN削减效果相对不显著。④星云湖南岸带状调蓄系统应考虑不同形态氮污染季节性差异,并进一步与湖滨湿地串联,提升调蓄系统对NH3-N与PN的削减效果。

摘要:GMS模型是应用广泛的地下水水文模拟系统。以昆山市某古镇为研究区域,采用GMS模型对其水文水质进行模拟研究。通过用概化方法建立水文地质概念模型和数学模型,用反演迭代方法矫正模型的主要参数等过程,分别用MODFLOW和MT3DMS模块模拟和预测了研究区水文水质状况和污染物迁移趋势。数据对比结果显示,模拟值与检测值基本一致,表明校正后的GMS模型能较好再现地下水流系统特征,并能应用于流域污染物扩散过程的模拟和预测中,对地下水污染物的迁移趋势进行分析,以便及时采取有效措施控制污染源。

摘要:以北京城区近十几年汛期50场暴雨过程为样本,利用动态聚类分析和模糊模式识别方法对单站雨型和降雨整体空间分布特征进行了研究,得到北京城区汛期最容易发生的雨型以及时空分布规律。结果表明,北京城区汛期主要发生前单峰型雨,峰值集中且极值雨量大,容易造成内涝积水。发生双峰型雨的次数较少,且极值雨量较小,对内涝积水影响相对较小。

摘要:地表水文过程在气候波动和人类活动的作用下发生了不可忽视的变化,这种变化对于内蒙古半干旱草原流域来说更为显著。采用改进的M-K趋势检验法、双累积曲线法、累积距平法和小波变换法对典型半干旱草原流域——锡林河流域1963～2015年径流序列的变化特征进行了剖析,并以社会经济指标量化流域内人类活动影响及细化降水特征因素,运用统计检验和主成分分析进行了变化环境下流域径流主要影响因素的定量分析。结果表明,锡林河流域径流量在水文年、季尺度呈现显著(p<0.05)减少趋势;流域径流的突变年份为1998年,在其前后影响径流变化的主导因素发生变化,1998年以后径流受到人类活动和气候变化的双重影响;水文年和枯水季径流序列均存在6年、25年左右的周期,而丰水季径流不存在显著周期变化;尽管气候因素中的降水、蒸发、相对湿度及所有人类活动因素与径流显著相关而影响径流,但其中人类活动为径流变化的主导因素。

摘要:海河流域水资源开发利用率高,近几十年来未发生较大洪水,水资源开发利用、水土保持、城镇化建设等人类活动对海河流域产汇流特性持续产生明显影响,为七大流域中人类活动影响较大的流域之一。分析了海河流域下垫面变化趋势及对产汇流影响,研究了水文成果修订方法,提出了水文修订成果。在此基础上,总结了海河流域水文修订成果存在的问题,并提出下一步工作建议。

摘要:收集了2010～2015年太湖流域水量平衡计算中各个要素,分析计算了太湖流域水量平衡的绝对误差和相对误差,认为误差产生的原因主要是口门进出水量、蓄变量和耗水量等数据的计算精度。根据对平衡要素分析,有针对性地提出了误差控制措施,建议重点加强监控能力建设、完善用水消耗量估算方法,以减小水量平衡误差,从而为太湖流域水量分配方案提供更加精准的数据基础。

摘要:阐述了大理河2017年"7·26"暴雨洪水的水文情势,计算了次洪径流量和次洪输沙量,并与历史洪水进行了对比分析,发现本次洪峰流量、次洪径流量和次洪输沙量在历史点群的左上方或点群中间。结果表明:几十年水土保持工作和生态修复政策的实施,大理河流域下垫面发生了一定程度的改变,但是遇到"7·26"这样的强降雨,依然会产生高含沙洪水。