《水文》杂志(双月刊)创刊于1956年,是由水利部主管、水利部信息中心(水利部水文水资源监测预报中心)主办,国内外公开发行的我国水文水资源专业学术性科技期刊,是全国中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国科学引文数据库来源期刊、中国学术期刊综合评价数据库来源期刊、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录期刊、中国期刊网和“万方数据--数字化期刊群”入网期刊。

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    • 基于非平稳GEV模型的雅鲁藏布江流域极端温度事件风险归因研究

      韩清禹, 刘伟, 刘标胤, 张勇, 陈洁杰, 吴永震

      Abstract:

      气候变化和人类活动背景下雅鲁藏布江流域水文气象极值序列趋势性引发的非平稳特征影响了极值风险的时程演进特征。本文通过将人类活动、气候变化相关的物理驱动因子作为模型参数的协变量,构建动态的广义极值分布(GEV)模型,以雅鲁藏布江流域的极端日高温和低温序列为研究对象,定量评估以城市化为代表的人类活动因子和气候变化因子对于流域内极端高温和低温事件发生风险的影响。基于一种分步优化模型优选策略,很大程度上简化了最优非平稳GEV模型的优选过程。提出一种基于线性回归的斜率比较法实现了对人类活动和气候变化与极端温度事件风险的响应关系的归因与剥离。分析结果表明:雅鲁藏布江流域极端高温和极端低温序列呈现出5%显著水平的上升趋势。城市化为代表的人类活动对于该流域的极端高温事件发生风险产生了一定的弱化作用,气候变化相关的因子尤其是全球增温和局部增温效应是极端高温风险不断增加的主要驱动因素。

      • 1
    • 基于淘金热算法优化的VMD-HKELM月蒸发量预测研究

      李菊, 崔东文

      Abstract:

      为提高水面蒸发量预测精度,同时验证变分模态分解(VMD)技术直接应用于整个时间序列及仅应用于训练集时间序列对蒸发量预测精度的影响,提出基于淘金热优化(GRO)算法、VMD和混合核极限学习机(HKELM)组合的两种预测方案及模型,并通过云南省龙潭寨、西洋街水文站月蒸发量预测实例对各方案及模型进行检验。方案Ⅰ:在分解分量为3—6、8、10的情形下,利用GRO优化VMD超参数,对月蒸发量时间序列进行分解处理,划分训练集和预测集;采用GRO优化HKELM超参数,建立GRO-VMDⅠ 3-HKELM、GRO-VMDⅠ 4-HKELM、GRO-VMDⅠ 5-HKELM、GRO-VMDⅠ 6-HKELM、GRO-VMDⅠ 8-HKELM、GRO-VMDⅠ 10-HKELM模型对预测集各分量进行预测和重构。方案Ⅱ:将月蒸发量时间序列划分为训练集和预测集,在分解分量为3—6、8、10的情形下,利用GRO优化训练集VMD超参数,对月蒸发量训练集时间序列进行分解处理;利用GRO优化HKELM超参数,建立GRO-VMDⅡ 3-HKELM、GRO-VMDⅡ 4-HKELM、GRO-VMDⅡ 5-HKELM、GRO-VMDⅡ 6-HKELM、GRO-VMDⅡ 8-HKELM、GRO-VMDⅡ 10-HKELM模型对预测集各分量进行预测和重构。结果表明:(1)方案Ⅰ、方案Ⅱ各模型均具有较好的预测精度,远优于未经数据分解处理的GRO-HKELM模型。方案Ⅰ各模型预测精度要优于方案Ⅱ各模型预测精度。(2)方案Ⅰ中,各模型训练集拟合精度和预测集预测精度总体上随VMD分解分量的增加而提高;方案Ⅱ中,各模型训练集拟合精度随VMD分解分量的增加而提高,但预测集预测精度无明显规律,且预测精度低于方案Ⅰ中的对应模型,表明方案Ⅱ预测精度受“引入未来数据”的影响。(3)方案Ⅰ提前使用了预测集信息,导致预测精度“虚高”,从而在实际应用中造成较大误差;方案Ⅱ预测精度虽然低于方案Ⅰ,但方案Ⅱ未提前使用“未来信息”,反映出客观真实的预测效果,具有较高的实用值价和实用意义。

      • 1
    • 海绵工程生物滞留池雨洪控制效果研究

      曹倩倩, 刘瑞芬

      Abstract:

      为研究海绵工程生物滞留池的雨洪控制效果,基于MIKE SHE模型构建滠水河流域雨洪模型,对比分析开发后三种设计暴雨重现期下有、无生物滞留池场景下的流量过程,并设置六种不同生物滞留池空间布局方案,模拟十年一遇设计暴雨条件下开发前后水文过程以评估不同方案的雨洪控制效果。结果表明:(1)不同设计暴雨下,布设生物滞留池场景可使峰值流量、径流总量分别减少1.08%~6.32%、5.64%~10.14%,产流时间延缓8~12 h,且随着暴雨重现期的降低,峰值流量/径流总量的削减率、产流延后时间均增加;(2)雨洪控制效果最好的布局方案为上游布设生物滞留池,其布设总面积为16.9 km2、蓄水深度为550 mm;最差布局方案为在高程小于50 m范围内布设生物滞留池,其布设总面积为4.1 km2、蓄水深度为600 mm。研究可为我国海绵城市建设、合理布控生物滞留池提供参考。

      • 1
    • 四川省水资源承载力时空变化格局及驱动因素

      伍巧, 贺秀斌, 鲍玉海, 吕佼容, 崔宁博, 尹飞虎

      Abstract:

      四川省水资源极为丰富,但空间分布不均、季节性与工程性缺水等问题突出,亟须评估水资源承载力现状及变化趋势,为水资源合理配置提供科学支撑。从水资源、社会经济、生态环境3个方面构建评价指标体系,采用主成分分析法分析四川省2012—2021年水资源承载力的时空变化及关键驱动因子,并利用灰色预测GM(1,1)模型预测2022—2026年承载力的变化趋势。研究表明:(1)2012—2021年四川省水资源承载力波动上升,且具有显著的空间差异,东西部差异较大,西部高原地区的甘孜州、阿坝州水资源承载力最高,东北部和南部地区承载力波动变化,中部地区承载力整体上升。(2)森林覆盖率、人均GDP、第三产业增加值占GDP比重和人口密度是全省尺度上影响水资源承载力的主要指标,而总用水量、人均水资源量和人口密度是市州尺度上的主要影响因子。(3)2022—2026年的水资源承载力在全省尺度上逐年递增,在市州尺度上,除巴中、广元、南充、凉山州呈下降趋势之外,其余各市州均呈增加或平稳变化趋势。

      • 1
    • 基于Sentinel-1 SAR数据的鄱阳湖水体提取方法对比研究

      郭丽清, 况润元

      Abstract:

      水资源的有效利用是人类社会赖以生存的重要前提之一,遥感水体提取技术在水体规划与监测中发挥着关键作用。针对Sentinel-1 SAR数据的水体提取,首先分析水体及其周围主要地物的后向散射特性,结合纹理特征、地形特征利用现有的提取方法进行对比分析,并针对鄱阳湖典型的水体环境,提出不同方法的应用策略,以便更有效地提取水体这一目标。研究表明,多特征融合提取可减少水体信息的混淆;相较而言,RF算法的细小水体和边界提取相对精细;而针对浅水区植被,阈值法展现出更好的识别能力;覆盖在水面上的船体对水体面积提取的完整度造成影响。研究探讨了Sentinel-1 SAR数据在鄱阳湖水体提取中的方法适用性,以期为鄱阳湖的水资源监测提供技术支持。

      • 1
    • 系统微分响应修正在SWAT模型径流模拟的应用

      肖豪, 瞿思敏, 张旭旻, 嵇海祥, 游洋, 杨怡青, 石朋, 蒋思军, 陈辉

      Abstract:

      径流的模拟与预报对于流域水资源可持续开发利用至关重要。但是,由于模型输入、参数、结构等存在误差,模型模拟的径流也存在误差,需要对其进行修正。系统微分响应修正通过建立因变量与自变量之间的系统响应函数对自变量进行修正,从而实现对因变量的修正。本文将系统微分响应修正方法引入SWAT模型中,通过构建降水和径流的响应矩阵,以径流误差反演降水误差从而实现降水误差的修正,并通过模型计算来修正径流。首先构建理想模型验证方法的有效性,之后选取建阳流域作为研究区域,构建SWAT模型进行日径流模拟与修正,采用多个评价指标对比分析系统微分响应修正的径流过程和AR模型修正的径流过程。研究结果表明,系统微分响应能够准确提取降水误差信息并通过修正降水来实现径流序列的修正,并且系统微分响应用在流域内的径流修正效果优于自回归模型,修正后多年平均NSE提升了24%,可以用于SWAT模型的径流修正。

      • 1
    • SSP情景下黄河流域未来气候变化趋势评估

      刘珂, 梁胜行, 刘吉峰

      Abstract:

      本文使用国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)中共33个全球气候模式的数值模拟结果,评估了黄河流域的气温、降水量气候态的模拟能力,并在此基础上预估了三种SSP情景(SSP126、SSP245、SSP585)下黄河流域气温、降水量、不同量级降水日数变化趋势。结果表明,相对于1985-2014年参考时段,三种SSP情景下所有模式集合平均在不同模拟时段均模拟出黄河流域的气温、降水量的增加趋势,最明显的增加时段是2080s时段(2081-2100年),在21世纪前(2041-2060年)、中(2061-2080年)、晚(2081-2100年)期,年均增温1.95~3.31℃、2.0~4.85℃、2.56~6.15℃,降水量距平百分比增加8.22%~9.48%、9.18~13.72%、9.83~20.09%;兰州以上地区是SSP情景下流域气温升高最明显的区域,兰托区间降水量距平百分比增幅最显著;渭河下游、伊洛河、大汶河地区中雨以上量级降水日数增幅最大。三种情景下中高排放气候变化情景(SSP585)下气温、降水量增幅最大,低排放气候变化情景下增幅最小。同时需要指出的是,未来气候变化的不确定性随着预估时段的延长,模式预估不确定性范围增加,三种气候变化情景中高排放情景下的不确定最大。

      • 1
    • 植被冠层截留机理研究综述

      李子曦, 田富强

      Abstract:

      冠层截留现象作为降水再分配的首个环节,对降水的拦截改变了到达地面的降水总量及空间分布,对于流域水文过程和生态过程均具有非常重要的意义。本综述阐述了冠层截留主要的研究方法和计算模型,深入剖析了降水在冠层中运动的微观物理过程如雨滴在叶片上的附着、弹跳、飞溅等现象的机理规律,探讨现有冠层截留计算方法存在的问题和未来的研究展望。

      • 1
    • 地表水监测缺失数据多重插补方法比较及应用

      高海燕, 刘畅, 马文娟

      Abstract:

      国控地表水监测数据的完整性和准确性对于水环境治理的效果和长远发展具有重要意义。对比分析2种单一插补(均值插补、KNN)、7种多重插补(MF、MICE、blasso、norm、norm.boot、norm.nob、ri)等9种方法在地表水监测数据中的适用性和有效性。针对2020—2022年天津市武清北运河土门楼断面的7个地表水指标进行9种方法插补性能评估,并对相同指标的实际缺失数据进行了实证分析。结果表明:在不同缺失率下,贝叶斯lasso多重插补法(blasso)的插补效果更优,它能够最大程度的利用各指标的辅助变量以及先验信息提高插补精度,且收敛速度快,插补时间可控。

      • 1
    • 基于多种Copula函数的平陆运河上游郁江段雨洪遭遇综合分析

      陆彦婕, 倪倩, 甘富万, 高扬, 雷兴碧

      Abstract:

      为辨识平陆运河上游郁江段雨洪关系并揭示暴雨-洪水遭遇概率,采用多种Copula函数构建了区域年最大1日降雨量和最大洪峰流量的联合分布模型,并引入图形评价法、欧式平方距离和OLS 准则优选最佳模型,进而定量揭示典型情境下的区域雨洪遭遇概率和条件最可能组合。结果表明:Clayton型分布模型是雨洪联合分布拟合度最优的二维 Copula函数,欧式平方距离和OLS准则分别达到0.120和0.044;暴雨-洪水联合风险高,联合风险概率是同期单暴雨发生或单洪水发生概率的1.5倍;0.5%、1%、2%的典型暴雨情景下,对应最可能洪水概率分别为0.6%、1.3%、2.6%,平陆运河上游郁江段防洪任务艰巨。

      • 1
    • 基于Copula函数的多站洪水过程随机模拟研究

      康玲, 郭金垒, 周丽伟, 何小聪, 邹强

      Abstract:

      洪水过程随机模拟能够生成大量与历史洪水统计参数相似且形状各异的洪水过程,而水库群联合防洪调度需要结合流域内各水文站洪水过程统筹洪水资源的调度,实现洪水资源的科学调度,亟需发展多站洪水过程随机模拟方法。鉴于此,提出了一种基于Copula函数的多站洪水过程随机模拟方法,该方法先利用二维Copula函数完成主站洪水过程的模拟,然后利用条件混合法构建三维Copula函数,依次模拟其余站的洪水过程。以长江中上游8处水文站为研究对象的结果表明,各站模拟洪水与历史洪水统计参数的相对误差较小,除了北碚和武隆站的最大值外,各水文站统计参数的相对误差在5%左右,能够反映历史洪水过程的统计特征,能够为水利工程防洪规划设计、水库群联合调度及防洪调度风险分析等工作提供支撑作用。

      • 1
    • 基于LSTM和BP神经网络的水库入库径流中长期预测比较研究

      邹红梅, 朱成涛

      Abstract:

      为探究不同数据驱动模型在中长期径流预报的应用效果,本文以雅砻江流域两河口水库、锦屏一级水库入库径流为研究对象,采用长短期记忆网络(LSTM)和BP神经网络模型对各水库年径流、月径流进行预测。基于前期径流信息和环流影响因子数据构建了中长期径流预测因子集,对长短期记忆网络(LSTM)和BP神经网络参数进行优选,建立了各水库的年、月径流预测模型。应用研究结果表明:两种模型在年径流和月径流预测精度比较高,长短期记忆神经网络模型(LSTM)在年、月径流预测精度都略高于BP神经网络模型,两种模型在两河口水库径流预测精度都高于锦屏一级水库。该研究成果可为大型水电站中长期径流预测提供借鉴。

      • 1
    • 基于LSTM、RF、SVR三种机器学习方法的径流预测研究

      胡乐怡, 付晓雷, 蒋晓蕾, 章丽萍, 章雨晨, 钟奇

      Abstract:

      为探究不同预报方案对机器学习模型径流预测的影响,以淮河王家坝~蒋家集~润河集区间流域为例,设计了七种径流预测方案,采用LSTM(长短期记忆神经网络)、RF(随机森林)以及SVR(支持向量回归)三种机器学习模型进行径流预测。研究结果表明:(1)三种机器学习模型对降雨信息的敏感程度不同,且采用同时考虑径流影响因素以及前期历史径流的方案预测效果最佳,但随着预见期的延长,前期历史径流的重要性逐渐降低;(2)三种机器学习模型在不同预见期的径流预测表现有所差异:三种机器学习模型在预见期为1 d时预测精度均较高;当预见期为2~4 d时,SVR模型的预测效果较好;RF模型在预见期为5~7 d时预测精度较高。研究可为后续基于机器学习的径流预测提供参考。

      • 1
    • 中国与“一带一路”国家粮食贸易驱动的虚拟水流动时空格局及其节水效益

      田贵良, 杨雨璇, 陈天荣

      Abstract:

      摘 要:粮食贸易是“一带一路”国家经济贸易合作中至关重要的部分之一,并带动粮食生产全过程所需的虚拟水流动。将单位粮食产品虚拟水量纳入粮食贸易数据系统,进而揭示中国与“一带一路”国家间粮食贸易驱动的虚拟水流动时空格局,并测算粮食贸易所实现的全局性节水效益。研究发现:(1)研究时段中国粮食贸易所驱动的虚拟水净进口量逐年上升,净进口结构以稻米和玉米为主。(2)中国粮食虚拟水进口来源国结构稳定但相对单一,建议粮食贸易对象多元化;粮食虚拟水出口量较少,出口对象国相对分散。(3)结合水资源禀赋可以看出,在进口不可避免的前提下,中国考虑进口地区水资源禀赋后的粮食进口虽然未显示水资源节约,但浪费量大幅减少;粮食出口稀缺节水量为正,具有一定的节水效益。基于研究结果,提出我国可通过降低粮食贸易国集中度,优化粮食贸易空间布局,在保障粮食安全的同时,通过虚拟水贸易实现水资源有效节约,拓展节水的思路与路径。

      • 1
    • WD-WNN-LSTM组合模型在东北寒区河流水沙模拟中的应用

      刘圣涵, 吕 岩, 王仰光, 顾振宇, 周翠宁

      Abstract:

      为分析河流水沙演变规律、预测水沙变化趋势,根据典型河流年径流量、输沙量等水文站实测系列资料,建立适用于北方寒区河流特征的WD-WNN-LSTM组合模型,并将其结果与LSTM模型、WNN模型预测结果进行对比分析。研究表明:组合模型在年径流量与输沙量预测中较其他模型在准确率方面有较大提升,较适合东北寒区河流的水沙模拟。

      • 1
    • 兼顾生态的梯级水电站优化调度模型研究与应用

      刘亚新, 冯志州, 徐杨, 张玉柱, 史晓薇, 王冕

      Abstract:

      随着生态环境保护意识的提高,国家对水库生态调度的要求也不断提高。针对金沙江下游梯级电站复杂多样的生态调度需求,建立以经济效益最大为目标,同时考虑针对产粘沉性卵鱼类生态调度和促进产漂流性卵鱼类繁殖生态调度的梯级水电站中长期优化调度模型,通过生态调度与电站运行目标的整体优化,得到生态调度开展时机的优化方案,实现兼顾生态调度和电站发电。在此基础上,选取丰、平、枯共30个典型年进行分析,结果表明:不同典型年下考虑生态调度后梯级发电量减少0.01%~0.27%,来水越丰,生态调度的影响越大。就整个消落期来看,生态调度与兴利调度没有明显的冲突,但会影响梯级电站的消落进度,导致上游两座电站消落提前1旬左右,对下游两座电站影响较小。

      • 1
    • 子牙河流域蒸散发时空变化及其影响因素分析

      王俊峰, 李建柱, 张佩, 纪兴华, 刘健, 冯平

      Abstract:

      蒸散发是水文循环和水量平衡的关键要素,研究其时空变化规律对流域水资源优化配置等方面具有重要意义。利用SEBAL模型结合参考蒸发比对子牙河流域2001—2020年蒸散发进行模拟,采用Mann-Kendall趋势检验和变异系数法对时空变化特征进行分析,并通过相关性分析、偏相关分析与通径分析探讨蒸散发变化的影响因子。结果表明:(1)SEBAL模型模拟的子牙河流域蒸散发,与涡动相关系统实测蒸散发数据相对误差为-7.5%,与子流域水量平衡计算结果相对误差为-9.6%。(2)子牙河流域多年平均蒸散发量为520.3 mm/a,年际变化中春季、夏季、秋季表现为上升趋势,冬季总体变化不大,年内蒸散发变化表现为单峰型,主要集中于5—7月份。(3)流域蒸散发空间分布特征整体表现为西高东低,不同下垫面类型下,水体多年蒸散发量最大,其次为林地和草地,农田和城镇最低。(4)流域蒸散发变化受净辐射与空气温度的直接影响最大,受气压的间接影响最大。

      • 1
    • 具有时滞效应的air2stream河流水温模型及应用研究

      李凌波, 王启明, 赵忠伟, 唐玉川, 李成明, 胡艳

      Abstract:

      高精度河流水温模型对于深入了解水温的时空变化特征和河流生态修复具有重要意义。基于数据驱动的air2stream模型在保证预测精度的同时,避免了计算的复杂性,已成为河流水温模拟常用的模型。由于水的热惯性及水文条件等的影响,河流水温变化往往显著滞后于气温变化,而air2stream原模型并未考虑滞后效应,导致该模型在流量未知情况下实际精度偏低。为解决该问题,采用气温-水温皮尔逊相关系数计算时滞天数,构建具有时滞的air2stream新模型,进一步根据长江中下游地区两个监测站的多年实测数据验证新模型的有效性和稳定性。结果表明:新模型在不引进额外观测数据的条件下具有更高精度且性能更稳定。相比原模型,在两个监测站新模型的均方根误差分别降低约4.29%和5.85%。新模型具有精度高、水文要素需求少的特点,可为长江中下游的水环境影响评价和生态保护提供依据。

      • 1
    • 山区县域洪水预测研究——以阳朔县为例

      程香菊, 章宇达, 田甜, 蒋乐欣, 袁梦

      Abstract:

      山区县域的洪水灾害是我国防洪减灾体系中的薄弱环节。为提升洪水预测的准确性,以桂林阳朔县为例,基于HEC-HMS和InfoWorks ICM模拟平台,构建田家河流域的水文水动力模型。利用2017-2022年间多场洪水数据对模型进行率定和验证。在此基础上,根据田家河与漓江的洪峰遭遇,预测12种不同洪水频率组合的情景工况,并对每种情景下的淹没耕地面积、村庄数量、旧城区淹没面积以及新城区淹没面积进行统计和分析。研究结果表明:(1)遇龙河沿岸受灾情况受其上游暴雨洪水的影响,田家河流域洪水频率PTJH=50a时,淹没耕地面积将超过8.15km2,沿途受影响村庄超过27个;(2)旧城区主要受漓江过境洪水的影响,漓江洪水频率PLJ=20a时,漓江水位漫堤行洪,西街将处于1~2m的水深之中;(3)新城区对田家河流域及漓江洪水都表现出较高的敏感性,当洪水等级超过PTJH=10a且PLJ=20a或者PTJH=20a且PLJ=10a时,新城区将会遭遇较严重的洪灾。研究结果可为山区县域洪水预测提供参考。

      • 1
    • 1961—2020年黄河源区降水时空变化特征研究

      严昌盛, 王 鹏, 靳莉君, 刘 静, 轩党委, 张荣刚

      Abstract:

      基于1961—2020年黄河源区16个雨量站点的逐日降水资料,应用线性趋势法、Mann-Kendall(MK)检验、滑动t检验、Pettitt检验、小波分析、经验正交分解(EOF)方法对黄河源区年降水、季节降水、汛期降水的变化趋势及时空分布特征进行分析。结果表明:(1)黄河源区年降水以10.0mm/10a的趋势显著增加;除冬季呈不明显的减少趋势外,春季、夏季、秋季和汛期降水同样呈增加趋势。(2)黄河源区降水除春季无明显突变外,全年、夏季、秋季、冬季和汛期的对应突变年份分别为2015年、1998年、2018年、2016年和2019年。(3)黄河源区年降水存在3~7a、6~12a、9~13a和16~24a的变化周期,第一、第二主周期为19a和11a,两种主周期都经历了3次 “丰—枯”变化;年降水存在2种模态,4种降水表现类型,2种模态的年份数为35a和13a。研究成果可为黄河源区防汛抗旱及上游水库群水资源调度提供参考。

      • 1
    • 乌梁素海浮游植物群落特征及湖区富营养状态研究

      王贞珍

      Abstract:

      乌梁素海是黄河流域最大的湖泊湿地,是重要的天然水生态屏障。为摸清乌梁素海浮游植物群落结构、水体富营养状态及环境因子的影响,于2022年7月和9月在乌梁素海湖区设置3个采样点,对浮游植物和水环境指标进行调查监测,并对湖区营养状态和影响浮游植物的环境因子进行分析研究。结果显示:(1)两次调查共鉴定浮游藻类8门108种(属),绿藻和硅藻在种类上占主要优势。共筛选优势种7种,丰度的主要贡献物种为蓝藻门,其中伪鱼腥藻和环离鞘丝藻是绝对优势种。(2)Shannon-Wiener多样性指数均值为2.15,湖心水体污染程度高于湖区的南部和北部。(3)营养状态为轻度富营养~中度富营养。(4)浮游植物丰度受电导率、总磷和溶解氧影响,建议重点对总磷加强监测,并采取有针对性的措施进一步改善乌梁素海生态状况。研究成果可为乌梁素海水生态保护治理提供参考。

      • 1
    • 考虑暴雨径流的生态环境非点源污染负荷定量控制研究 ——以柴达木盆地东区都兰县为例

      高玉方, 王新, 刘希胜, 马登珠, 刘得俊

      Abstract:

      提出考虑暴雨径流的生态环境非点源污染负荷定量控制模型。根据污染源的正向指标对非点源污染负荷削减空间进行优化分配,建立污染负荷控制目标模型,采用遗传算法对模型求解,得到最优污染负荷定量控制方案。以柴达木盆地东区都兰县为试验对象,对所提方法的控制性能进行测试。污染负荷控制前和控制后的对比实验结果表明:污染物平均浓度由0.035mg/L下降至0.012mg/L,平均削减率65.7%;峰值浓度由0.078mg/L下降至0.018mg/L,最大削减率88.2%。研究成果可为柴达木盆地水资源高效利用、水生态保护以及区域水资源规划利用提供理论依据,为区域生态环境治理工程提供数据支撑。

      • 1
    • 最优尺度变换—层次分析法视角下城市内涝风险评估

      任东风, 魏鑫, 王飞跃, 王佳龙

      Abstract:

      摘 要:在城市暴雨内涝频发的背景下,本文以辽宁省阜新市主城区为研究对象,利用无人机采集高精度正射影像和DEM,结合城市排水管网数据建立InfoWorks ICM的耦合水动力模型,对城市内涝进行模拟研究和精度验证。通过对城市内涝灾害系统的三个组成部分——致灾因子、孕灾环境和承灾体的分析,对其指标因子进行最优尺度变换(CATREG)和层次分析法分析(AHP),建立内涝风险评估模型。利用情景模拟结果和指标体系技术建立了城市内涝风险评估模型,并利用GIS空间分析技术绘制直观的风险评估图,多角度解释阜新市主城区内涝原因并提出建议,研究结果也可为其他城市内涝防治提供借鉴。

      • 1
    • 浦阳江流域感潮河段洪水预报研究

      邱 超, 潘 爽

      Abstract:

      浦阳江流域中上游属感潮河段,易受下游洪水顶托影响,导致预报站水位流量关系不稳定,给洪水预报作业带来难度。以诸暨站以上流域范围为研究对象,选用1990—2021年间具有代表性的20场洪水,建立三水源新安江模型,对诸暨站流量进行预报;基于BP神经网络优良的非线性映射能力,建立以湄池水位、时段降雨量、安华水库下泄流量、诸暨站预报流量等为输入因子的诸暨站水位预报模型,以探究该模型在诸暨洪峰水位预报中的适用性。结果证明2019—2021年的场次洪峰水位预报效果较优,场次水位相对误差均保持在2.5%以内。

      • 1
    • 变化环境下珠江河口区复合洪水事件遭遇分析

      张卡, 刘丙军, 胡仕焜, 曾慧, 张明珠, 李丹

      Abstract:

      受全球气候持续变暖影响,沿海城市受到上游洪水、热带气旋、天文潮等海陆要素联合驱动引发的复合洪水事件频发,严重威胁该地区人民生命财产安全。本文基于1986—2018年间影响珠江河口区的135场台风为统计样本,采用 Mann-Kendall 检验法和 Pettitt 检验法分析复合洪水事件的发生趋势和变化情况,并通过Vine Copula拟合了复合洪水事件潮位、风速、流量三变量的联合分布函数,采用Copula似然比检验法对联合分布函数相关结构进行变点检验,研究结果表明:考虑Vine Copula函数突变的情况下三个变量间的相关性增强,能更好地反映各个变量间随事件变化的相依关系,提高了复合洪水事件重现期评估的准确性。近三十年来热带气旋数量呈现出下降趋势,而风速则呈现显著增强的趋势且风速在2002年发生突变,即热带气旋事件呈现“出现次数下降、等级增强”的特性。在变化环境下“天鸽”“山竹”等极端复合洪水事件联合重现期计算结果相比传统固定参数的Copula重现期计算结果小,即未来极端复合洪水事件发生概率在增大。

      • 1
    • 近十年黄河流域地表水面积时空变化与影响因素分析

      鲍怡, 胡春春, 王喆, 张镇, 孟令奎

      Abstract:

      利用遥感技术研究多年来黄河流域地表水体的时空变化情况,对流域生态文明建设和高质量发展具有重要的现实意义。本文基于Google Earth Engine获取Landsat-8卫星影像,采用随机森林分类法批量生产得到2013—2022年各季度地表水数据集。从时间尺度、空间尺度动态监测黄河流域地表水面积季节性变化趋势与特征,同时探讨了黄河流域地表水面积变化的影响因素。研究表明:近十年黄河流域地表水面积在时间尺度上呈现出缓慢增加的趋势,且存在明显的季节性差异。在空间尺度上呈现出“中部少,四周多”的分布特征。上游区域受气候与人类活动等多重因素影响,地表水面积变化与气候因素相关性相对较小;中下游区域地表水面积与降水量、地表温度均呈正相关。

      • 1
    • 蒙阴流域日径流模拟多模型比较研究

      黄嘉璐, 王海军, 王宾启, 王军, 梁忠民

      Abstract:

      选择MARRMoT建模工具箱中16个集总式水文模型对湿润半湿润的蒙阴流域进行日径流模拟,对比分析不同模型在该流域的适用性。使用Nelder-Mead单纯形搜索法确定模型参数,选取确定性系数、Kling-Gupta效率系数和洪量相对误差指标评定模型精度;根据模拟精度对模型适用性进行排序,综合考虑模型结构和参数个数,对模拟精度的影响因素进行分析。结果表明,新安江模型和GR4J模型的精度最优,SMAR和HBV模型次之;模型结构是影响模拟精度的重要因素,模型参数个数影响不大,复杂的模型并不意味着更好的模拟结果。研究可为湿润半湿润流域水文模型的选择及应用提供参考。

      • 1
    • 湿润地区暴雨特征对城市化响应研究

      张龙海, 胡茂川

      Abstract:

      人类活动使得暴雨发生频率和强度增加,暴雨特征发生显著改变。厘清城市化对暴雨特征的影响对城市防洪减灾具有重要意义。本研究以中国广东省广州市为例,利用处于不同行政区的11个雨量站点在2006—2019年期间收集到的逐15分降水数据,识别场次暴雨,从暴雨雨量、日数、雨强、次数、雨型、雨峰占比和雨峰系数7个方面,分析湿润地区暴雨特征对城市化的响应表现。结果表明:(1)城市化率较高区的暴雨雨量、日数、强度和次数均高于城市化率较低区,暴雨次数在时序变异性上则相反;(2)城市化对暴雨雨型无显著性影响,广州市各区雨型占比差异不大,且暴雨大多为单峰型,占比约63%;(3)暴雨雨峰占比对城市化响应不明显,其与降雨历时呈负相关关系,短历时暴雨特征由峰值雨量主导,而长历时和超长历时的暴雨事件中持续时间是雨量变化的主要因素;(4)广州短历时和超长历时暴雨雨峰系数受城市化影响显著,城市化率较高区明显高于城市化率较低区,此外,广州暴雨雨型大多为前期集中型单峰暴雨,但城市化率较高区的超长历时暴雨大多偏后期集中型,需要特别注意。

      • 1
    • “多碰头”复合灾害遭遇组合概率及重现期计算方法研究

      余龙飞, 佘贞燕, 范敏韬, 刘智勇

      Abstract:

      为揭示变化环境下 “多碰头”复合水文地质灾害的风险规律,采用二维Copula联合概率函数,构建具有“藤状”结构的复合灾害遭遇组合概率分布模型,对模型进行精确拟合,选用log-lik、AIC、BIC三种拟合优度检验方法进行优选。针对不同灾害发生情景,计算复合灾害遭遇组合的联合累积概率及肯德尔联合重现期。以粤港澳大湾区佛山站(降雨-滑坡(泥石流)-山洪)以及灯笼山站(台风-风暴潮增水-洪水)复合灾害遭遇组合事件为例,构建三类灾害组合的概率分布模型。结果表明,随着单一灾害情景的极端性增加,复合灾害遭遇组合联合累积概率及重现期相应增大,从而揭示了复合灾害的风险模式。本研究可为预估 “多碰头”复合灾害遭遇组合的风险提供理论支持,对于复合水文地质灾害风险预估有参考意义。

      • 1
    • 基于随机森林的黄河源区土壤湿度降尺度研究

      章雨晨, 付晓雷, 丁永建, 蒋晓蕾, 钟奇

      Abstract:

      土壤湿度作为全球水循环的重要变量,影响大气和地表水分交换。为获取高精度高空间分辨率的土壤湿度数据,本文以黄河源区为研究区域,基于9km空间分辨率的SMAP(soil moisture active passive)遥感地表土壤湿度(SSM)和随机森林模型,结合地表反照率、叶面积指数、归一化植被指数、地表温度、高程、土壤质地数据建立降尺度模型,获取黄河源区1km空间分辨率的地表土壤湿度,分析不同时期(冻期、融期)土壤湿度变化规律及降尺度模型的效果,探讨土壤湿度的空间分布特征。结果表明:降尺度后的土壤湿度数据(1km×1km)在精度上高于SMAP SSM,且相较于站点观测资料,SMAP SSM在冻期高估了地表土壤湿度,在非冻期对土壤湿度高位数表现为低估。此外,在冻期,对划分冻融期的土壤湿度数据应用降尺度模型效果优于不划分冻融期的降尺度效果;而在非冻期,不划分冻融期应用降尺度模型效果更佳。从土壤湿度空间分布上看,SMAP SSM与降尺度结果具有一致性,土壤湿度总体上呈现东高西低的特点。研究结果可为黄河源区土壤湿度时空变化研究提供理论依据,对源区水资源分布规律提供参考。

      • 1
    • 基于社会经济指标的城市洪水韧性评估算法:以郑州市黄科苑小区为例

      谷晓菲, 刘娣, 赖瑞勋, 王茂坤, 张晓丽, 李军华

      Abstract:

      为更好的应对城市超标准洪水,开展城市洪水韧性建设十分必要。构建合理有效的城市洪水韧性评价体系是城市洪水韧性建设的重点和难点。提出一套城市洪水韧性建设评价算法,以郑州市金水区黄科苑小区为例,综合考虑社会经济因素,选取脆弱性人口、车辆、电网三种韧性评价指标开展城市洪水韧性建设评价。结论如下:研究区城市洪水韧性最低点在洪水历时的第32小时;实施城市洪水韧性措施后,在同等强度洪水下城市洪水韧性由原来的0.58提升至0.65,有效提高了城市洪水韧性,也缩短了城市恢复正常功能的进程。该套城市洪水韧性建设评估算法可为量化城市洪水韧性水平提供支撑。

      • 1
    • 基于Vine Copula的强风暴雨复合型风险分析

      余 璐, 张 一, 杨启涛

      Abstract:

      构建了基于D-Vine Copula函数的强风暴雨复合型分布模型,利用北京市十三陵水库流域的实测数据进行敏感性分析及风险评估。结果表明:联合分布对降水量、降水强度、风速和温度4个研究因子的敏感性具有差异性。基于敏感性分析结果,随着降水强度和风速的概率分布值增大,联合概率分布增大,同现概率分布减小,最大联合风险率为24.5%;随着降水强度和降水量的概率分布值增大,联合概率分布增大,同现概率分布减小,最大联合风险率为18.1%;Vine Copula可较好地反映出水文气象因子间的相关关系,降水强度和风速、降水量和降水强度因子组合均对联合分布呈现正相关关系,发生气象灾害时易出现联合响应。该研究为强风暴雨复合型风险的调控等提供了理论与方法支撑。

      • 1
    • 贵州省地下水资源量预测方法研究

      陈可煊, 王丽娟, 崔鼎

      Abstract:

      地下水是最珍贵的自然资源之一,其在人类活动的影响下,开采和利用的规模逐年扩大。因此,地下水资源对于人类社会的可持续发展具有重大意义。对地下水资源量进行科学预测,建立合理可行的地下水资源管理制度,以达到开发与保护并重的目的。目前预测地下水资源量的方法有多种,传统方法有神经网络、数学模型等,而时间序列分析方法与传统方法的结合,衍生出新型的预测模型使得计算的结果更适用于工程实践,以贵州省为例,采用三种方法对研究区域进行地下水资源量预测,基于预测结果可得:LSTM模型方法在该研究区域地下水资源量预测方面表现出更高的精度和适用性,可对该区域的地下水资源规划及开发利用提供一定的参考。

      • 1
    • 基于GCM模式的渭河流域未来气象干旱特征分析

      王淼, 陆宝宏, 徐健

      Abstract:

      研究流域未来气象干旱演变在防旱减灾、水资源合理利用等方面具有重要意义。考虑到影响渭河流域未来气象干旱的多种不确定因素,基于两种代表性浓度路径(RCP4.5、RCP8.5)下全球气候模式(GCMs)的降水变化率,选取前五和后五个GCMs耦合成A、B两种新模式,对应降水增幅、降幅较大的湿润情景和干燥情景,计算其标准降水指数(SPI),预测未来气象干旱变化特征。结果表明:(1)未来流域干旱整体呈减小趋势,其中在2037、2043、2044、2050年左右的突变概率较大。除RCP4.5排放情景下降水量减少导致的干旱增加外,其余情况各区域干旱都将减小;(2)干旱最长持续时间为7~10个月,集中于9月~次年6月;(3)未来全流域发生无明显干旱和轻度干旱的可能性较大,不能排除偶尔发生重度干旱及特旱。研究结果为干旱半干旱地区不同情景下的水资源管理提供参考。

      • 1
    • 鄱阳湖流域气象干旱向水文干旱传播的时间特征研究

      邹睿, 尹义星, 王小军, 马燮铫

      Abstract:

      气象干旱是水文干旱的前兆,认识气象干旱向水文干旱动态传播过程,对制定水文干旱预警具有重要意义。由于干旱传播的物理过程复杂,干旱时空传播方面的认识不足。本研究采用周尺度SPI、SPEI和SSI指数,结合游程理论和贝叶斯网络分析干旱指数的特征和时间变化,探索不同等级干旱事件特征,揭示气象干旱向水文干旱传播的时间规律,结果表明:(1)鄱阳湖流域水文干旱对气象干旱的响应一般在11~15周以内,且气象干旱与水文干旱的相关性在夏秋季高于春冬季;(2)气象干旱之后发生水文干旱所占比例高达80%以上。某一等级的气象干旱发生条件下,最大可能会紧接着发生与气象干旱同等级的水文干旱事件,其次是轻于该气象干旱一个等级的水文干旱事件;(3)气象干旱发展至越高等级的水文干旱,其时间间隔越长;很难发生轻等级气象干旱演变成严重水文干旱;春冬两季干旱传播时间间隔长于夏秋两季。

      • 1
    • 黄浦江上游径流量变化与影响分析

      李冰瑶, 朱彩琳, 宋政峰

      Abstract:

      近二十年来黄浦江上游来水大幅增加,为定量分析流量变化,主要采用距平分析及P-Ⅲ频率分析等方法,确定水文周期及典型年流量。结果显示:1962-2002年为一个完整的自然水文周期,在此周期内黄浦江上游年均流量为318 m3/s;近二十年黄浦江上游年均流量为623 m3/s,重现期达两百年一遇;来水增多与流域降水并无明显相关性,主要为引江济太等跨流域引调水措施、城市化加强、河道工程和圩区建设等因素所致。水文情态的显著改变,对水文监测、管理、建设等诸多方面产生不容忽视的影响。

      • 1
    • 基于GAMLSS的非一致性设计洪水研究——以云南省盘龙河龙潭寨水文站为例

      余航, 杨茂灵, 李新华, 付奔

      Abstract:

      气候变化和人类活动等因素使洪水序列的一致性遭到破坏,因此推求非一致性条件下的设计洪水具有重要的理论和实践价值。以云南省盘龙河龙潭寨水文站为例,采用实测和模拟、预测的降水和洪水数据,基于GAMLSS模型和等可靠度方法计算一致性,以及以时间、降水为协变量的非一致性的设计洪水。结果表明:(1)以降水为协变量的非一致性概率模型好于以时间为协变量的非一致性和一致性的概率模型,其不仅能够模拟洪水序列的趋势,还能够反映洪水的波动变化。(2)龙潭寨水文站的一致性的设计洪水为269~423m3/s,总体大于非一致性的设计洪水(182~432m3/s)。(3)以降水为协变量的设计洪水可能更为合理。研究结果可为洪水灾害防治和水利工程设计等提供参考依据。

      • 1
    • 黄河下游典型悬河段地表水-地下水对湿地形成条件影响

      崔向向, 张学庆, 田夏, 苏晨, 郭春艳, 孟素花

      Abstract:

      对比分析黄河下游径流及河道变迁特征、不同时期地下水流场特征,同时结合遥感解译手段解析了地下水和地表水 对沿黄湿地条件的影响,为该区湿地生态修复提供理论依据。结果表明:(1)黄河下游典型悬河段人工湿地面积增幅较多,自然湿地仍呈萎缩趋势,滩涂湿地破碎度上升,生态环境稳定性较差。(2)地表水流量和水位整体呈现逐年降低的趋势,且河道的游荡摆动依然明显,直接影响了河流滩涂湿地面积及其稳定性。(3)研究区浅层地下水位十余年最大下降5 m、二十余年最大下降9 m。浅层地下水的持续下降导致北岸堤外湿地面积减少;南岸堤外因引黄水和退水侧渗形成新的背河洼地,湿地面积呈增长趋势,生态环境稳定性相对较好。地表水和地下水联通性较好,较低的地下水位将会削弱河道径流的作用,对沿黄湿地整体发展不利。(4)减少地下水的开采,确保引黄水量充足,对黄河大堤外背河洼地部位湿地的发展有利。

      • 1
    • 大清河流域城市化与水资源利用关系研究

      胡启玲

      Abstract:

      为探究城市化与水资源利用的相关关系,以雄安新区所在的大清河流域为研究对象,通过建立评价城市化水平和水资源利用水平的指标体系,运用环境与经济发展的协调发展度模型评价大清河流域2001~2021年城市化与水资源两个系统的协调发展度,分析两个系统的变化及其耦合关系的发展情况。结果表明:(1)大清河流域城市化水平呈现线性上升趋势,城市化子系统对整体城市化的重要性排序为:经济城市化>社会城市化>空间城市化>人口城市化;(2)水资源系统整体呈现波动上升趋势,但是受到水资源本底情况影响较大;(3)城市化与水资源两系统之间的协调发展关系从严重失调衰退类发展为优质协调发展类。研究城市化与水资源利用相关关系,可为城市的可持续发展指明方向,为“四水四定”方针提供科学支撑。

      • 1
    • 2000-2020年新疆冰湖分布时空特征分析及影响因素分析

      孟乘枫, 仲 涛, 郑江华

      Abstract:

      冰湖是干旱区水资源系统的重要组成部分,探究新疆冰湖变化监测可以为内陆干旱区气候自然变化过程及冰湖溃决等灾害风险评估提供参考。本文基于Google Earth Engine(GEE)遥感云平台进行监督分类,研究新疆2000-2020年冰湖面积和数量变化情况,并结合温度、降水和冰川进行影响因素分析。结果表明:(1)过去20年新疆冰湖数量和面积均呈增长趋势,截止到2020年新疆冰湖数量4027个,面积208.76km2,其中昆仑山冰湖数量占比22%,天山占比50%,阿尔泰山占比28%。(2)新疆面积小于0.1km2的冰湖数量最多,平均占冰湖总量的54.71%,面积大于0.2km2的冰湖面积占比最大,占总面积的54.07%,新疆冰湖数量分布峰值位于海拔3400m-3600m,面积分布峰值3600m-3800m。(3)研究区冰湖数量和面积与温度和降水均呈不显著相关,与冰川面积呈显著负相关,表明冰川面积是影响冰湖变化的主要因素。

      • 1
    • 里下河平原区径流模拟及其对极端降水响应分析

      鞠艳, 杨星, 董阿忠, 王志寰, 罗煜宁

      Abstract:

      平原河网区地势平坦,水系密集交错,产汇流受人类活动影响强烈,水文过程复杂。随着全球变暖,极端降水事件增加,洪涝灾害频繁,探究平原区径流过程模拟及其对极端降水的响应具有重要意义。通过对流域河网合理概化、空间离散等人工干预处理,改进传统河道和子流域提取,运用SWAT模型模拟里下河平原区2013—2020年汛期流量过程,分析不同极端降水情景下径流变化规律。结果表明:SWAT模型在里下河平原区汛期月径流模拟有较好的适用性,阜宁(射)站决定系数R2和纳什效率系数(NSE)均在0.75以上,相对误差|Re|小于5%;不同极端降水情景模拟下,日均径流量变化较大,峰值变化明显,在20a一遇、50a一遇和100a一遇极端降水下,变化率分别为3.4%、10.2%和14.2%,月均径流变化幅度较小且影响时间较短。研究结果可为里下河平原区水资源合理配置、洪涝灾害科学应对提供依据。

      • 1
    • 曹娥江适宜生态流量计算和评价研究

      皇甫欣予, 陈 星, 田传冲, 许 钦

      Abstract:

      保障河流生态流量对维持河流生态健康状态具有重要意义。通过对曹娥江流域东沙埠和黄泥桥两个控制断面1961—2017年还原径流量资料进行可靠性、代表性和一致性检验,表明还原径流量可视为天然径流量。选取Tennant法、Qp法、频率曲线法、年内展布法、月流量变动法共5种水文学方法分别计算两个控制断面各月适宜生态流量。以准确率、满足率和适宜度为指标综合评价了不同方法在曹娥江流域研究区的适用性,最终推荐月流量变动法作为适宜生态流量的计算方法,最小值分别为14.83 m3/s和2.44 m3/s,最大值分别为46.61 m3/s和6.74 m3/s。该研究为流域水库生态调度提供参考。

      • 1
    • 龙羊峡水库蓄丰补枯特征研究

      席海潮, 解阳阳, 刘赛艳, 黄成剑, 张钦, 胡华清

      Abstract:

      丰(枯)水期末库容(丰(枯)末库容)是确保多年调节水库发挥蓄丰补枯作用的关键要素。为了预设合理的丰(枯)末库容,基于龙羊峡水库历史运行资料,考虑来水量、丰(枯)初库容等影响,采用多元线性回归方法建立调度函数,推求丰(枯)水期的水库增(补)水量,确定龙羊峡水库的丰(枯)末库容。研究表明:(1)龙羊峡水库丰水期增水量距平值与来水量距平值呈显著的正相关关系,R2为0.4162,;枯水期水库补水量距平值与枯初库容距平值呈显著的正相关关系,R2为0.1574;(2)采用调度函数推求龙羊峡水库增补水量具有合理性与可行性;(3)水库期末水位确定规则有助于决策人员制定和优化调度方案。因此,该规则可为龙羊峡水库的调度规则建立提供参考。

      • 1
    • 基于BP神经网络的复合单沙模型在西江泥沙监测的应用初探——以梧州水文站为例

      朱颖洁

      Abstract:

      梧州水文站河段水流形态、泥沙输移规律复杂,适用的仪器少,实现泥沙自动在线监测是一大难题。通过多元回归和BP神经网络建立单沙模型,研究复合单沙模型在西江黄金水道梧州水文站河段泥沙监测的适用性。结果表明,基于BP神经网络的复合单沙模型推算出的单沙满足规范要求,应用效果较好,可在梧州水文站河段泥沙监测中应用;通过使用浊度自动监测系统进行浊度观测,并利用BP神经网络方法建立单沙与浊度和水位之间的关系来推算单沙,实现含沙量的自动在线监测功能,具有一定应用推广意义。

      • 1
    • 基于水文模型的山东半岛典型流域产流模式探讨

      丁 启, 王宗志, 刘克琳, 王 坤

      Abstract:

      为明晰山东半岛半湿润地区流域产流模式,本文以龙角山水库流域为例,利用28场洪水资料,以新安江模型和垂向混合产流模型作为蓄满产流和混合产流的代表,探讨半湿润地区流域产流模式。结果表明:(1)垂向混合产流模型的洪峰流量、峰现时间和径流深三个预报项目的平均合格率,在率定期和验证期为81.7%和91.7%,达到甲级精度,且模拟结果地面径流与壤中流占比大,对洪峰过程的模拟吻合度高。(2)新安江模型所有预报项目的平均合格率,在率定期和验证期分别为73.3%和83.3%,达到乙级精度,其模拟结果地下径流占比大,对退水过程模拟吻合度高。本研究确定了混合产流模式在龙角山水库流域的适用性要优于蓄满产流模式,对明晰山东半岛半湿润地区产流规律具有促进作用。

      • 1
    • 基于Budyko假设的洛河流域径流变化归因分析

      李杨千, 何海, 金双彦, 吴志勇

      Abstract:

      为探究洛河流域径流演变的主要驱动因子,基于1961—2020年水文、气象和下垫面资料,分析洛河流域水文气象要素变化特征;应用基于Budyko假设的互补法,定量分析了降水、潜在蒸散发和人类活动导致的下垫面改变对径流变化的影响程度,阐明了洛河流域上、中、下游不同地区径流变化的主要影响因素。结果表明:(1)1961—2020年,洛河流域径流呈显著减少趋势,突变年份为1986年;降水与潜在蒸散发减少趋势不明显,气温显著增加;1980年后流域植被覆盖度呈增加趋势,土地利用类型也有不同程度的变化。(2)降水与潜在蒸散发变化对洛河流域径流减少的贡献率分别为25.4 %和-13.9 %。人类活动引起的下垫面变化对径流减少的贡献率为88.5 %。(3)空间上,植被变化是导致流域中上游地区径流锐减的关键因素,水利工程建设和土地利用类型改变是导致下游地区径流锐减的关键因素。研究成果可为认识洛河流域径流变化以及水资源开发利用提供参考。

      • 1
    • 河南省南水北调受水区浅层地下水埋深变化分析

      高婷, 窦明

      Abstract:

      南水北调中线工程运行后地下水大量压采,需定量评估河南省受水区地下水埋深的变化特征。利用河南省2000—2020年受水区342口浅层地下水监测井的平均埋深、枯水期最大埋深和丰水期最小埋深年数据,通过空间插值法、水位动态法分析11个地市地下水埋深的变化特征,采用径向基函数神经网络模型计算地下水埋深关键驱动因素的贡献度。同时,统计用水结构中地下水的占比进行分析论证。结果表明:空间上,调水压采的成效主要为埋深4~<8 m向0~<4 m转换,集中在淮河流域中南部和长江流域埋深较小的区域。时间上,调水后受水区地下水埋深恢复情况丰水期最小埋深>平均埋深>枯水期最大埋深,同时郑州等7个地市的三个地下水埋深指标均得到恢复。影响因素上,相较降水量,地下水开采量对地下水埋深的影响更大。用水结构上,用水总量及四个分类中地下水占比在调水后显著下降。

      • 1
    • 开都河流域冰川面积变化及其消融季冰川融水对径流的贡献

      陈红波, 王统霞, 安杰, 吴国洋, 宋昱锋, 罗鑫, 黄森

      Abstract:

      全球变暖背景下冰川及冰川水资源的可能变化对径流的影响,是水文领域持续关注的重点内容。本文通过分析开都河流域冰川面积及其融水变化趋势,量化评估冰川融水对径流的贡献情况,探究冰川-径流-气候之间的相互关系。结果表明:开都河流域冰川面积占比小,平均覆盖度约为1.55%,小规模冰川条数较多,约有78.17%分布在小于0.5 km2的规模上,整体呈现衰退趋势。2009-2018年冰川面积减少了3.69%,冰川条数减少了1.33%。2014-2021年流域径流、冰川融水、降水均呈先增加后减少的变化趋势,其中夏季流量高达15.48×108m3,约为其它季节径流量的2倍以上,消融季冰川融水约为9.96×108m3,其对径流的平均贡献率达54.3%,是径流的重要组成部分。流域降水与径流的相关性远高于温度与其的相关性,对径流的影响非常显著。

      • 1
    • 信阳市水资源时空变化特征研究

      刘冠华

      Abstract:

      采用线性回归、滑动T检验、Mann-Kendall检验法和Morlet小波分析法对信阳市1956—2020年降水量、地表水、地下水以及水资源总量的趋势性、突变性以及周期性进行分析。结果表明:(1)1956—2020年信阳市降水量、地下水、地表水、水资源总量总体呈不显著的减少趋势,但突变性和周期性有所差异;降水量在1970年和2017年发生突变,地表水和水资源总量突变点发生在2014年,三者的主导周期均为9a和23a;地下水未发生显著突变,主导周期为15~16a。(2)预计地表水的丰水期会持续到2028年左右;地下水的枯水期持续到2024年后会迎来8年左右的丰水期。(3)降水量呈自南向北递减的空间分布;水资源总量和地表水资源量则均呈现由西向东递增的空间分布特征;地下水资源量呈现由南部向北部递增的趋势。(4)地表水以及水资源总量受降水量的影响显著,地下水与降水量的相关系数最小,分析表明研究区地下水资源量稳定性强。研究结果可为信阳水资源合理配置以及可持续利用提供参考依据。

      • 1
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