黄河流域分布式水文模型初步研究与进展

结合国家重点基础研究规划项目"黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理"的研究,综述了黄河流域分布式水文模型研究的主要进展,包括分布式水文模型的特点和基本结构、分布式水文模型中的数字高程模型(DEM)和水文学基础、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)在分布式水文模拟中的应用等方面的内容,对未来分布式水文模型的研究提出几点认识。     

基于GIS/RS的流域水文过程分布式模拟——Ⅰ模型的原理与结构

面向流域水资源管理,提出了一个基于GIS/RS的流域分布式水文模型,模型主要包括单元水文模型与河网汇流模型两大部分。单元水文模型涉及到冠层截留、融雪、蒸散发、坡面流、非饱和土壤水运动和地下水出流等水文物理过程。产流计算考虑到地形坡度的影响采用基于地形指数的计算方法。汇流演算基于河网结构采用分段马斯京根方法。模型的大部分参数与输入信息可以利用GIS和RS技术获取,能够对气候变化和人类活动对下垫面的改变,做出快速的模拟与响应。     

生态需水的理论内涵探讨

从生态系统水分循环的角度,较系统地探讨了生态需水的理论内涵,对生态系统水资源配置中相关且容易混淆的概念加以辨析,并分析了它们之间的相互关系.研究认为:生态缺水是生态系统水资源配置最直接的依据,而生态需水、生态储水的计算评价则是确定生态缺水的基础.通常,生态系统的水资源配置,必须在区域生态调查的基础上,结合社会经济发展状况,提出生态目标,然后进行生态需水估算、生态储水评价、生态缺水评估,并通过生态用水的可行性分析,最终确定生态保护和建设的水资源配置方案.     

华北典型河流年径流演变规律及其驱动力分析--以潮白河为例

经华北典型河流－－潮白河为主要研究对象,结合多种分析方法,对潮白河近百年来的径流演变规律及其驱动因子作了较为全面的分析。结果表明,河川径流总体呈指数减少趋势,演化过程中表现出明显的阶段性和相依性。相关分析和回归分析表明,人类活动已成为河川径流演化的主要驱动因子。掠夺式的水资源开发,已使潮白河下游河段断流,情势日趋严重,严重损害了河道的系统功能,是河流季节化以及河道萎缩的主要原因。     

南水北调东中两线不同水文区降水丰枯遭遇性分析

南水北调东中两线不同水文区来水的丰枯遭遇性是跨流域水资源调配必须考虑的重要问题。据年、季和月三种不同时间尺度的降水系列分别探讨了华北地区与长江中下游及华北地区与汉江上游来水丰枯的遭遇性。结果表明：不论是华北地区与长江中下游,还是华北地区和汉江上游,其降水丰枯异步频率都略大于丰枯同步频率。在三同步现象中,南北同枯出现的频率较低。就适合调水的４种丰枯遭遇情形统计,华北地区和长江中下游年尺度上的频率总和     

东北地区近40年干燥指数变化趋势及其气候敏感性

基于东北地区91个站点1971～2008的常规气象资料,应用Mann-Kendall方法分析了区内近40年干燥指数的变化趋势,并基于Penman-Monteith公式计算了干燥指数对各气象要素的敏感性系数,分析了气候变化影响下,干燥指数气候敏感系数的变化规律。研究表明：（1）东北地区近40年来干燥指数以0.06/10a...     

青藏高原蒸发皿蒸发量时空变化特征及其成因的定量分析(英文)

Despite the observed increase in global temperature, observed pan evaporation in many regions has been decreasing over the past 50 years, which is known as the "pan evaporation paradox". The "pan evaporation paradox" also exists in the Tibetan Plateau, where pan evaporation has decreased by 3.06 mm a-2 (millimeter per annum). It is necessary to explain the mechanisms behind the observed decline in pan evaporation because the Tibetan Plateau strongly influences climatic and environmental changes in China, Asia and even in the Northern Hemisphere. In this paper, a derivation based approach has been used to quantitatively assess the contribution rate of climate factors to the observed pan evaporation trend across the Tibetan Plateau. The results showed that, provided the other factors remain constant, the increasing temperature should have led to a 2.73 mm a-2 increase in pan evaporation annually, while change in wind speed, vapor pressure and solar radiation should have led to a decrease in pan evaporation by 2.81 mm a-2, 1.96 mm a-2 and 1.11 mm a-2 respectively from 1970 to 2005. The combined effects of the four climate variables have resulted in a 3.15 mm a-2 decrease in pan evaporation, which is close to the observed pan evaporation trend with a relative error of 2.94%. A decrease in wind speed was the dominant factor for the decreasing pan evaporation, followed by an increasing vapor pressure and decreasing solar radiation, all of which offset the effect of increasing temperature across the Tibetan Plateau.     

海河流域太阳辐射变化及其原因分析

太阳辐射是控制气候形成的基本能量,分析太阳辐射的变化有助于深入理解气候变化的原因.本文利用海河流域及其周边46个气象站气象资料以及TOMS(the Total Ozone Mapping Spectrometer)卫星反演逐日气溶胶指数资料,分析了海河流域太阳辐射的时空变化规律,并对太阳辐射变化的原因进行了初步分析.研究结果表明,1957-2008年海河流域太阳总辐射呈明显下降趋势,其中太阳直接辐射下降趋势明显,散射辐射呈增加趋势;从空间分布上看,流域南部和冀东沿海的人口高密度区相比流域北部的燕山和太行山人口低密度区太阳总辐射减小趋势更为明显.对太阳辐射下降原因的研究表明,人类活动造成气溶胶的显著增加可能是引起太阳辐射下降的重要原因.     

区域水资源承载力概念及研究方法的探讨

在总结区域水资源承载力研究历史和现状的基础上,阐述了水资源承载力的内涵和特点,对目前各种水资源承载力的定义进行比较,分析其中深层次的联系,提出了以"可支撑的合理规模"来描述水资源承载能力的概念。在此基础上,从"社会经济—水资源—生态、环境"复合系统角度综合分析了节水措施对水资源承载力的影响,提出了基于现代进化算法的思想的水资源承载力计算思路。将该模型应用于辽河流域水资源承载力的研究中,分析计算了该地区在规划水平年水资源可承载的规模。实例证明,该模型能够综合反映出水资源的承载规模,可以为当地的发展提供科学依据。     

黄河典型流域分布式水文过程模拟

基于水循环物理过程的分布式水文模型的研究和应用已经成为当前水文学研究的热点之一。本文应用大尺度分布式水文模型SVAT&;HYCY ,选择黄河的主要支流洛河卢氏以上流域进行实例研究。根据 1990～ 1996年的资料进行的模拟结果表明 ,模型可以反映流域蒸散发的空间分布特征以及径流的形成过程。但是在模拟的径流值与实测值之间还有一些差异。这种差别一方面是因为实际径流包含了人类活动的影响 ,另一方面 ,空间插值方法是否准确反映模型的输入量 (特别是降水 )的空间分布特征也将影响模拟精度。