水文干旱多变量联合设计及水库影响评估

基于东江流域博罗站月径流数据,采用游程理论提取水文干旱事件.选用Meta-Gaussian Copula函数,统计模拟水文干旱指标的多变量联合分布.采用Kendall联合重现期和最大可能权函数,设计给定联合超越重现期的水文干旱指标组合值,并定量评估水库径流调节作用对水文干旱多变量联合特征的影响.结果表明:东江流域水文干旱历时、强度和峰值的统计优选分布均为韦布尔分布.干旱指标之间具有较高的正相关性,Meta-Gaussian Copula能够很好地模拟水文干旱指标两变量和三变量联合分布.基于任意两个变量联合设计和三变量联合设计,干旱指标设计组合值位于同频位置附近,且同一个干旱指标设计值在不同变量组合之间差别较小.水库径流调节作用对于缓解东江流域水文干旱效果明显,同一组干旱指标的多变量联合超越重现期在水库影响下明显变大.联合超越重现期越小,水库对联合设计值的影响程度越大.根据目前水库运行模式,若要满足河道内最小管理流量目标,联合超越重现期10 a一遇的干旱历时、强度和峰值依然达到了约3.89~4.04月、7.20~7.97亿m3和2.99~3.12亿m3.     

雷州半岛土壤渗透性及其与地下水补给关系

对雷州半岛土壤渗透性进行了分析,并结合地形地貌、降雨入渗补给情况,识别地下水潜在补给区。雷州半岛土壤渗透性空间差异较大,饱和渗透系数变化范围为 0.04~8.83 m/d。总体而言,半岛南部、遂溪西北部渗透性较好,中部较差。土壤渗透系数受到土地利用类型、土壤粒径、土壤有机质等的影响。随着土壤中值粒径和有机质含量的增加,土壤渗透系数增加。不同土地利用类型,其土壤平均渗透性优劣表现为：荒地＞桉树林＞甘蔗＞菜地＞菠萝＞其他林地＞香蕉＞苗圃＞坡稻＞水稻田。降雨入渗补给系数南北高、中间低,随着土壤渗透系数增加而提高。半岛南部石茆岭和石板岭一带,地势高,坡度较缓,同时土壤渗透性和降雨入渗补给系数相对较高,为雷州半岛地下水潜在补给区。     

变化环境下东江流域水文干旱特征及缺水响应

在干旱事件不确定性和枯期径流变异性的双重影响下,水文干旱特征时序非一致性问题为其联合分布模拟带来困难。基于东江干流测站日径流过程数据,采用游程理论提取水文干旱事件,并结合干旱特征均值变化、时序一致性分析及边缘分布模拟,以确定干旱事件融合及剔除评判标准的合理取值。基于Rosenblatt变换Cramer-von Mises检验统计量拟合方法,构建水文干旱特征两变量联合分布Copula模型,并根据同频法设计两变量组合值。通过对比枯期径流变点分隔子序列干旱特征,分析变化环境下东江流域水文干旱特征及缺水响应。结果表明:水文干旱事件融合和剔除的评判标准值分别取0.1和0.3比较合理。干旱特征两变量之间具有较高的正相关性,但不同时间系列不同变量之间的联合分布及边缘分布最优模型并不一致。流域水库尤其是新丰江水库的径流调节作用,对于缓解东江中下游水文干旱效果明显,超阈联合重现期为2年的设计干旱持续时间、总缺水量和最大日缺水量分别减少了63%~71%、71%~84%和30%~47%,但如果要满足东江河道内最小管理流量目标,其依然分别达到了12~18 d、6 114万~9 030万m3和715.0万~929.0万m3。     

北江天然径流量的变化特征及其影响因素

分析了最近45年来北江天然径流量的变化特征，并对其影响因素进行了分析，结果表明：北江天然年径流量具有阶段性特征，1984年后，发生明显变化，持续丰水和持续枯水时段开始变长，年际变化存在21年和11年的周期；锋面低槽形成大暴雨是北江主汛期径流量迅速增加的主要原因；大罗山、石坑崆是北江的两级迎水坡，其形成的多雨中心圈是北江径流量补充的主要来源；厄尔尼诺现象出现的次年北江年径流量普遍增大，拉尼娜现象出现的当年北江径流量普遍增大；太阳黑子的急剧变化，改变了地球的热力系统，对大气环流产生影响，这是太阳黑子影响流域径流量的一个主要原因。     

珠江广州段水环境问题与保护对策

珠江广州河段是广州市的主要水体,其日趋严重的水污染所导致的水质性缺水,已成为制约广州市可持续发展的一个重要因素.本文通过珠江广州河段的水环境现状评价,分析了珠江广州河段水环境污染的成因,并依此提出了珠江广州河段水环境的保护对策,即加快生活污水处理系统建设,调整工业布局和结构,推行清洁生产,重视畜禽养殖业污水的治理,实施环境水利工程,加大监督和执法力度,加强宣传教育,提高全民节约用水和环保意识.     

城镇化流域降水径流氢氧同位素特征及洪水径流分割

为研究人类活动影响下河流降水径流响应特征,以珠江三角洲典型城镇化流域石马河为研究对象,采集2017年1-12月日降水、河水样品和3场台风期间的时段降水、洪水样品,通过测定其氢氧稳定同位素组成（δD、δ ¹⁸O）,分析流域降水、径流氢氧同位素组成特征,并利用同位素二元混合模型,分割3场台风降水事件中事前水及事件水对流量过程的贡献。结果表明,研究区域大气降水δD、δ ¹⁸O的变化范围分别为-105.10‰~+9.98‰和-14.80‰~-0.55‰,年加权平均值为-57.88‰和-8.61‰,大气降水线为δD = 7.70δ ¹⁸O+8.61（R ²= 0.98）;河水δD、δ ¹⁸O的变化范围分别为-91.23‰~-15.96‰和-12.66‰~-4.01‰,δD-δ ¹⁸O基本落在局地大气降水线上,表明降水是石马河径流的主要来源。3场台风期间,事件水占洪水总径流量的比例分别为59.7%、55.0%和69.4%,均高于事前水占比。洪水涨水初期事前水和事件水同步增长,涨水后期事件水比例逐渐增大,洪峰期间比例大于80%,成为径流主导成分,表明流域城镇化过程中下垫面不透水面积的增加会显著改变水文循环过程。本研究成果可为珠江三角洲城镇化流域水文预报提供理论基础。     

深圳茅洲河口营养盐的时空分布特征

以茅洲河口为研究对象,通过2014年1月对茅洲河口3个站位进行的全潮观测,并测定其各站的无机营养盐质量浓度水平,分析了各站位营养盐的时空变化及成因,并估算了营养盐的入海通量。结果表明：茅洲河口NH₄⁺-N、DTN、PO₄^3--P、SiO₃^2--Si等营养盐污染较严重,A1、A2、A3站位的NH₄⁺-N、DTN、PO₄^3--P、SiO₃^2--Si质量浓度范围相应地分别为15.8~19.8、18.0～29.0、0.25~2.15、6.16~9.03 mg/L;11.5~23.4、25.9~53.6、1.70~2.70、5.04~6.28 mg/L;0.74~7.39、3.06~24.9、0.01~0.98、2.77~4.17 mg/L。A2站位的NH4+-N、DTN与潮汐的变化一致,表现出涨潮时升高、落潮时降低的变化特征;而各形态的磷、硅营养盐与潮汐的变化则不明显。在形态分布上,氨氮是溶解态总氮的主要存在形态,溶解态总磷则以磷酸盐为主。除硝态氮外,其余各营养盐之间均存在显著相关性,说明流域内氮、磷等营养盐的来源大致相同,而高质量浓度的氨氮表明生活污水等点源污染是流域内营养盐的重要影响因素。N/P比值表明茅洲河口水域磷是浮游植物的限制性因子。通量计算表明,茅洲河口A1、A2站位的NH₄⁺-N的入海通量均较大,分别高达48.0和71.8 g/s。     

广东省干旱灾害空间分布特征

利用1956-2005年126个雨量站逐月降水资料,采用标准化降雨指数和经验正交函数分解法,探讨了广东省干旱灾害空间分布规律.结果表明:广东省虽然总体比较湿润,但局部干旱时有发生,且在空间上存在东西差异、南北差异、中部差异的特点;春旱大致呈自西向东、自北向南逐渐加重的趋势;秋旱空间分布特点与春旱相反,由东向西、由南向北逐渐加重;春旱、秋旱在中部地区也有微弱的差异.     

华南坡地单场降雨氮素的迁移特征及来源分析

通过两个径流场的对比试验,研究了华南坡地氮素在某场降雨下的迁移特征和来源,结果表明,在没有施肥的情况下,氮素的迁移形态以铵氮、硝氮为主,总氮、硝氮和亚硝氮的迁移以地下下渗迁移为主,铵氮的迁移以地表迁移为主;在施放尿素的情况下,氮素的迁移形态以溶解态的尿素、铵氮和硝氮为主,总氮、溶解态尿素和铵氮的迁移以地表径流迁移为主,...     

近30年雷州半岛季节性气象干旱时空特征

为进一步分析日尺度有效干旱指数(Effective Drought Index,EDI)的适应性,基于雷州半岛1984~2013年逐日降水资料进行验证,对比EDI和月尺度标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)的干旱识别效果,进而结合线性趋势、M-K趋势检验和空间插值方法 ,分析雷州半岛季节性气象干旱时空特征。结果表明:(1)日尺度EDI和6个月时间尺度SPI(SPI-6)适用于雷州半岛的干旱监测,但EDI对严重干旱和突发干旱的识别比SPI-6更准确;(2)1984~2013年,雷州半岛秋冬季干旱频率和干旱站次比均呈减少趋势,但春夏季干旱频率和干旱站次比略有增加趋势;(3)春旱频率从南向北递增,重旱高频地区位于西北部,而夏季重旱高频区位于西部沿海;秋旱南部重于北部,高频中心在雷中西部沿海和曾家周边;冬季重旱以西部沿海、雷州市和徐闻县交界处频率最高。