上海市台风降雨和潮位遭遇组合概率研究

针对台风期间上海市城市防洪涝安全风险问题,基于1970～2011年徐家汇气象站日降雨资料和黄浦江吴淞潮位站日潮位资料,采用P-Ⅲ型分布拟合了台风降雨和潮位的概率分布,利用Copula函数建立了上海市台风降雨与黄浦江潮位的联合分布模型,并定义和分析了台风降雨与潮位的组合风险概率及两变量重现期。结果表明,上海市台风降雨达到50mm,与年最高潮位达到警戒水位的联合重现期约为2年;10年一遇台风降雨与5年一遇或20年一遇的年高潮位的同现重现期分别为111、303年;20年一遇的台风降雨与20年一遇的年高潮位的同现重现期为625年;上海市10年一遇以上台风降雨遭遇到5年一遇以上的年高潮位的机率很小。     

北京市平原地区地下水动态变化规律及影响因素分析

选用北京市平原地区74眼潜水观测井1990~2009年月埋深资料,基于Mann Kendall法分析地下水埋深趋势及突变情况,分析了埋深的年代际及年内变化规律,并采用多元线性回归方程分析了气候变化和人类活动对地下水动态的影响。结果表明,地下水埋深在2000年前后发生突变,2000年代地下水埋深剧烈增加,且埋深增幅较大的区域较20世纪90年代大面积扩张;大多数地区地下水动态类型为降雨入渗补给—开采型,靠近水域的地区为灌溉入渗—蒸发型;回归方程相关性显著,说明地下水位变化与降水量和超采量有密切联系。     

多种干旱指标在天津地区干旱评价中的应用

以天津地区为例,基于1954~2011年的月降雨和月气温等气象资料,比较分析了标准化降水指数（SPI）、帕默尔干旱指标（PDSI）和标准化降水蒸散发指数（SPEI）三种干旱指数在不同时间尺度的相关性,并探讨了在干旱事件评价中的应用效果。结果表明,不同时间尺度的SPI和SPEI相关性显著,PDSI与年尺度SPI、SPEI显著相关,SPEI对实际旱情的判断稍优于SPI和PDSI;天津地区持续干旱在加剧,值得进一步关注。     

清流河流域场次暴雨洪水特征及其对降水的响应关系

暴雨洪水是主要的自然灾害,分析暴雨洪水特性及其与气候要素的响应关系对流域防洪减灾和水资源可持续利用等方面具有重要意义。根据清流河流域102场暴雨洪水资料,系统分析了场次暴雨洪水过程特征、径流组成以及洪水特征要素与降水指标之间的响应关系。结果表明:场次降雨特征在一定程度上决定了洪水过程变化,水利工程修建和下垫面变化等人类活动对暴雨洪水过程特征有一定影响;场次暴雨洪水的产流系数总体具有递减趋势,但地表径流占径流总量的比率有增大趋势;场次径流量及洪峰流量与场次降水量之间具有较好的相关性,雨强对清流河流域暴雨洪水特征影响相对较小,蓄满产流是清流河流域主要的产流机制。     

海河上游典型流域植被动态演变规律及其对气候因子的响应

植被动态是地球生物化学循环和陆地水循环的关键过程,也是环境变化的重要指示因子。以海河上游典型流域蔡家庄流域为研究区域,采用2000—2016年的MODIS NDVI数据作为植被数据,研究了该区域植被年内和年际动态变化特性及其与关键气候要素的相关关系及响应规律。研究结果表明,NDVI年内变化过程呈现明显的"单峰"特征,最小值发生在冬季和早春,于7月下旬达到峰值;年际变化表现出明显的趋势性,其中年平均NDVI、年最大NDVI均呈显著增加趋势,起始生长日期趋于提前,生长期长度亦明显延长。年际尺度上,NDVI对降水变化呈正向线性响应,且二者相关性较好,而与气温的相关性较弱;年内尺度上,NDVI对降水和气温的相关性均较好,都呈现出非线性正向响应,即降水和气温都存在某个阈值,使得NDVI的响应规律在阈值两侧呈现明显差异。     

清流河流域场次洪水的退水特征及过程模拟

分析场次洪水的退水过程对水利工程的运行调度及水文预报方案的制定具有实际的应用价值。根据清流河流域102场暴雨洪水资料,系统分析了流域的退水过程特征,并采用指数型退水模型对退水过程进行了模拟。结果表明:清流河流域退水流量大小与场次暴雨洪水历时、洪峰大小等因素有关,起退流量介于12~303 m3/s;不同场次的退水系数介于0.01~0.0435之间,长历时暴雨洪水的退水系数相对较小;指数型退水模型能够较好地模拟退水过程。     

漳河上游径流变化特性分析

海河流域人口密集、水资源短缺,分析河川径流演变对支撑社会经济稳定发展具有重要意义。以海河流域漳河上游为研究对象,基于1958-2012年的实测径流资料,利用Mann-Kendall趋势和突变分析、丰平枯水年划分系统分析了径流的年际年内演变特性。结果表明:近50年来,漳河上游实测径流呈现显著减少趋势,实测径流量系列在1980年前后发生突变,突变后,枯水年出现频次急剧增加,年际变差系数有增大趋势,各月径流量总体减少,而汛期径流的减少程度尤为剧烈。日趋减少的径流量反映当地水资源将面临更大压力和挑战。