流域下垫面变化对水资源量情势演变影响分析

通过对河北省降水特性、水资源量评价计算结果分析．河北省降水量和水资源量均呈递减趋势,而水资源量递减幅度远大于降水量。这表明降水仅是水资源量变化的主导因素之一,而人类活动影响造成的流域下垫面条件变化对水资源量的影响更为重要。下垫面条件的改变,使地表水和地下水补给、径流、排泄的规律发生了变化,导致水资源情势发生变化。     

基于SWAT 模型饶河流域土地利用变化对径流的影响

为了研究饶河流域土地利用的变化对径流的影响,构建饶河流域的SWAT 模型,通过输入2000、2005、2010、2015和2020 年的土地利用图和极端土地利用图对径流结果进行分析。结果表明：2000—2020 年间,占比面积大的耕地、林地和草地的面积都处于下降趋势,相反城镇用地面积的扩张最为明显;模型经率定与验证,渡峰坑和虎山水文站率定期及验证期结果R2 和ENS 均不小于0.85,相对误差|Re|均小于20%,表明该模型可用于饶河流域;比较流域总出口断面的年均径流量,表现出先下降再缓慢上升的趋势,这与耕地、草地和林地的面积转移到城镇用地有关,且土地利用的改变体现在汛期的影响比非汛期更明显。通过设置极端土地利用情景,表明耕地面积的增加对径流量是正反馈,会导致径流量的增加,而林地和草地面积的增加对径流量则是负反馈,会降低径流量。     

榕江流域2015—2019年度水资源量变化分析

为全面摸清榕江流域水资源量变化情况,该文将榕江流域分成乌石拦河闸以上区域、三洲拦河闸以上区域、北河桥闸以上区域计算2015—2019年度研究区域的降雨量、地表水资源量、地下水资源量和水资源总量变化趋势,可为榕江流域水资源量分析计算、枯水期水资源量分配提供借鉴.     

1952- 2014 年饶河流域水沙变化特征及影响因素

利用饶河流域 1952- 2014 年 3 个水文站的实测流量、输沙量资料, 分析了饶河流域年径流量、年输沙量的变化 特征。结果表明: ( 1) 饶河流域从径流和输沙地区组成来看, 昌江、乐安河、信江东大河占比在 20% ~ 35% 之间, 输沙量 和径流量成正比; ( 2) 饶河流域径流量年际变化较大, 20 世纪 90 年代水量异常偏多( + 20%) , 径流、输沙序列存在 20 年的周期, 但未来径流量表现为明显的随机性; ( 3) 输沙量在 1998 年后显著减少, 导致水沙双累积曲线发生转折, 未来 输沙量可能继续减少; ( 4) 2000 年后径流量偏少( - 10%) 是输沙量减小的原因之一, 1998- 2007 年间建成的大中型水 利工程拦截泥沙, 是饶河 2000 年后输沙量异常偏少的另一个主要因素。由于流域水土流失治理、水利工程建设等, 预 计今后饶河干支流输沙量仍将进一步减少。研究结果可为饶河流域水资源综合利用开发和水生态保护提供参考。     

基于SDSM模型的博斯腾湖流域水资源变化模拟

全球气候变暖对陆地水循环会产生重大影响,统计降尺度方法是解决大尺度气候信息和小尺度水文响应的空间尺度不匹配问题的有效方法之一。文章采用SPEI指数与SDSM(Statistical Down-Scaling Model)方法,进行流域气候变化特征量的降尺度研究。结果表明:近50 a来,塔里木河流域SPEI指数呈显著上升趋势并在1986年发生突变;博斯腾湖水位变化与流域SPEI指数变化具有一致性,湖水位在1955—1986年以下降为主,1987—2002年以上升为主;SDSM模型的气温模拟能力较好,对日降水的模拟值偏小,未来日均、日最高气温在A2、B2两种情景下均呈上升趋势,日最低气温在B2情景下呈下降趋势;2种情景下的年降水量在2020年和2030年均呈下降趋势;在A2情景下,开都河出山口日径流量呈下降趋势;在B2情景下,日径流量在2010年时段呈增加趋势,在2020年和2030年呈持续下降趋势。     

饶河流域洪水极值变化特征及影响因素分析

利用饶河流域主要控制站渡峰坑和虎山水文站1953~2016年实测最大洪峰流量序列,采用MannKendall检验法和小波分析等方法,对饶河洪水极值流量的趋势性、突变性及周期性进行了分析,并探讨了洪水极值流量变化与厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)、北大西洋涛动(NAO)、太平洋-北美型(PNA)、东亚夏季季风指数(EASMI)、南中国海夏季季风指数(SCSMI)、太阳黑子(SS)等15个气候指标之间的相互关系。结果表明:(1)渡峰坑站年最大流量总体上呈不显著增加趋势,虎山站年最大流量总体呈不显著减少的趋势;虎山站年最大流量在1964年和1999年前后发生了突变,1964年后最大洪峰流量发生了由减少到增加的突变,而1999年后则发生了由增加到减少的突变,渡峰坑年最大洪峰流量在2007年前后发生了由减少到增加的突变。(2)渡峰坑及虎山站年最大洪峰流量系列均存在2~8 a的短振荡周期、14 a左右的中振荡周期以及超过20 a的长振荡周期,且以长振荡周期为主周期。(3)年最大流量系列与EASMI、SCSMI、NOA、PNA和SS存在显著相关性,且均表现为显著负相关。     

碧流河流域气候变化对水资源量的影响研究

利用碧流河流域1978年-2007年逐日降水量和气温资料,用气候趋势、气候倾向率和mann-kendall秩次相关检验等方法和高桥浩一郎公式对流域气候变化及其对地表水资源量的影响进行了分析计算.最后建立流域水资源量评估模型.结果表明;①碧流河流域30年来气温呈显著增高,降水量、水资源量呈不显著减少趋势;②流域水资源量与降水量存在明显的正相关关系,相关系数为0.94;建立的评估模型可以较为准确的对流域水资源量做出定量评价,该模型对流域大气降水资源量评价具有一定的参考价值.     

鄱阳湖流域饶河水生态环境保护与治理对策研究

饶河是江西五大河之一,是全省重要的生态通道,流域内河湖众多、水系发达、水资源丰富。围绕饶河流域功能定位,以相关部门的行业规划、政策文件和公开发布的数据等为基本依据,全面分析了饶河流域保护与治理中存在的问题,并从流域全局出发,结合相关规划和政策,从水环境改善、水生态修复等方面提出了相应的治理思路与对策措施,可为进一步指导饶河流域保护与治理工作提供支撑。     

海河流域两次水资源量调查评价对比分析

从评价基础、评价内容、评价参数及方法、评价成果等方面对两次水资源量调查评价进行对比分析.与第一次评价相比,第二次评价水资源量有所减少,这是气候与人类活动综合作用的结果.     

东湾流域下垫面变化及其子流域嵌套分析

采用双累积曲线法和新安江模型分析东湾流域1960—2011年降水及径流变化,将东湾流域洪水系列划分为1994年前后2个系列,并以东湾流域与其潭头、栾川2个子流域为研究对象,用1994年前后东湾流域率定出来的两套参数模拟其子流域。结果表明:下垫面的变化影响到嵌套流域的降雨径流关系,1994年前东湾流域的参数对其子流域的模拟较好,1994年后东湾流域的参数模拟其子流域的精度已经达不到洪水的精度要求。     

流域水资源使用权定量分配方法初探

针对不同流域的复杂情况,提出了流域水资源使用权初始分配的一般原则,包括社会公平、尊重现状、基本生态需水优先、重要性和效率优先、适量预留、权利和义务相结合、民主协商、适时调整等;研究了水权分配在经济社会发展水平、水资源权属关系、水资源调控能力、生态环境、政府预留水量等方面的约束条件及其阈值的确定方法;设计了比较具有可操作性的水权分配的技术思路,包括水权分配的空间尺度和时间尺度、河流与计算单元的关系、水权分配的层次与内容、需水的合理性复核、各水平年间水权的协调等。应用该方法完成了松辽流域各典型河流水资源使用权初始分配方案的定量研究。     

基于数字流域的地表水资源模拟

简要讨论了数字流域的概念,基于地理信息系统、遥感和数据库技术构建了数字淮河流域。根据其中的史灌河流域下垫面数据以及水文气象等时间序列数据,利用美国农业部开发的SWAT模型软件包AVSWAT,构建了逐日的史灌河流域地表水资源评估模型。以2003年淮河水利委员会基于逐项还原法计算的史灌河流域地表水资源系列为"真值",对该模型进行率定和验证。结果表明,模型成功地模拟了该流域的地表水资源系列,可以应用于流域水资源系列的模拟计算。该模型的构建和应用表明了数字流域是现代化流域管理的有效手段,展示了数字流域广阔的应用前景。     

海河流域水资源需求合理性评价

针对海河流域水资源特点,根据流域经济社会发展和生态环境保护现状,以及对需水相关主要因素的分析,从开发利用、公众认知、行业效率、生态文明等四方面的合理性出发构建了水资源需求合理性评价指标体系,基于层次分析法(AHP)建立了海河流域水资源需求合理性评价模型。利用评价模型对海河流域2010年水资源需求合理性进行了评价,并分析了近年来影响需求合理性变化的主要因素,为流域合理规划发展布局提供了支撑。结果显示模型反映出了海河流域需水的主要影响因素,评价结果基本反映了流域的真实情况。     

流域分质水资源量的供需平衡

论述进行流域分质水资源量供需平衡分析的重要性,提出分析的思路和方法:将各类用水户的取水量和对水质的要求与取水地点的实际可供水量和水质对比,计算各类水的余缺.以太湖流域1998年现状用水情况为例进行分析,结果说明由于水的重复利用率高和可从长江引水补充,流域当年不存在水量型缺水问题.但水质型缺水情况还比较严重,不仅缺Ⅲ类水,而且也缺Ⅴ类水.对上述方法在规划条件下的推广应用进行了讨论.     

流域水资源共建共享理念与测算方法

流域生态补偿在标准测算方法和跨区域补偿等问题上存在不足,本文根据流域水资源共建共享理念,提出了基于共建共享的水资源效益分享和成本分摊测算方法。以跨皖浙两省的新安江流域为例,界定了流域水资源共建区与共享区的范围,核算2006年水资源保护投入共4.88亿元,进而按照受益者分享的水资源效益比例对保护投入进行了分摊。分析了测算结果的合理性,由于水资源具有国民经济效益和生态环境效益,需要实施政府补偿与市场补偿相结合的补偿方式,逐步探索建立和完善全流域水资源保护基金及其使用管理制度。     

水资源保护走向流域模式

文章介绍了松辽流域水资源保护工作从从实际入手,组织开展水污染防治工作;从流域出发,加强水资源保护监督管理;以科技进步,促进水资源保护工作深入开展;面向新世纪,流域水资源保护工作走向流域模式。     

石羊河流域水资源利用格局变化的水文与环境效应及合理配置

内陆河流域由于地表水、地下水资源的多次相互转化以及生态系统完全受水控制的特点，其水资源的合理配置应以生态水文学为基础。本文阐述了石羊河流域的水资源形成特点及其开发利用现状，分析了石羊河流域水资源开发利用(尤其是灌溉农业发展)引起的区域水资源转化与水资源利用格局的变化，以及由此产生的水文与生态环境效应，提出了遵循生态水文学原理的流域水资源合理配置模式，即通过生态的水热平衡原理确定流域合理的绿洲发展规模，在保证生态需水的基础上合理分配上中下游以及社会经济各部门的用水，调整产业结构，节约奢侈的蒸腾耗水，提高用水效率。     

SPARROW模型的传输过程研究——以新安江流域总氮为例

建立新安江流域总氮的SPARROW模型,以土-水传输因子(LDF)表示降雨、坡度、气温3个土-水传输变量的影响,结合农业源、林草地源、生活源3个污染源排放系数,分析总氮经过土-水传输之后到达河道的比例(LDR),由此揭示总氮的非点源污染特征。结果显示坡度的影响在整个流域范围内差异相对较大,LDF为0.86~1.06,因而对3类污染源进入河道的传输比差异亦较大。综合考虑3个土-水传输变量作用下,子流域60土-水传输因子最大,而子流域225最小,因此若制定减排措施要求入河减少量相同,管理上会优先考虑子流域60所在的地区。研究采用改进的河流衰减方程同时描述水文和非水文因素的影响,代替河流分级衰减系数,引进传质系数作为模型模拟参数,削减速率与流量呈负相关关系,且大部分河段削减速率均在以往文献研究范围之内,表明改进的传质速率用于新安江流域总氮模型具有可行性。     

Evaluation of different optimization algorithms in parameter calibration of Xin’anjiang modelEI北大核心CSCD

In response to the problem of finding a practical, robust, and efficient optimization algorithms in hydrological simulation forecasting and determining the global optimal solution of parameters based on them, the Wucha section, a typical control section in the Qijiang River Basin, was selected as the research object. Four optimization algorithms, GA、 SCE-UA、CMA-ES、PSO, were selected to calibrate the convergence parameters of the distributed Xin’anjiang model. The parameter calibration performance of the algorithm was evaluated from four aspects: effectiveness, stability, time consumption, and efficiency. The results show that CMA-ES algorithm has the best optimization effect and the least time consumption under the same number of iterations. SCE-UA algorithm has the highest stability and efficiency, but its time consumption significantly increases with the increase of iteration times. PSO algorithm has relatively better effectiveness and efficiency, but the stability is the worst. GA algorithm takes relatively less time and has the worst optimization effect and efficiency. The comprehensive property is ranked from best to worst as CMA-ES, SCE-UA, PSO, and GA algorithms. © 2023, Editorial Board of Water Resources Protection. All rights reserved.     

基于新安江模型的曲江流域水文模拟研究

水文模型在水文理论研究和实践中具有重要意义。将曲江流域西山水文站以上区域作为研究对象,分析了新安江模型在该区域的适用情况。结果表明:新安江模型在曲江流域模拟效果良好,Nash效率系数多在0.7以上,水量平衡误差也基本控制在±10%以内;资料序列的长度对模拟效果影响显著,长序列资料的峨山站和西山站模拟结果明显优于短序列的大矣资站和马家庄站;新安江模型能较好适用于我国南方山区,对研究变化环境下水文过程的响应具有良好的适用性。