宁夏用水结构变化及影响因素分析

水资源的合理配置和高效利用在宁夏的产业规划和发展中起着至关重要的作用。基于信息熵原理,运用信息熵和均衡度分析了宁夏用水结构的变化规律,采用灰色关联理论分析了用水量和用水结构与影响因素之间的关联性,识别了主要因素并分析了其对用水结构变化的影响。结果显示:宁夏用水结构的均衡度由1998年的0.28提高到2017年的0.40,上升趋势显著;对用水量影响较大的因素是工农业用水效率;对用水结构均衡度影响较大的因素是产业结构调整。该研究结果可为未来水资源规划和管理提供依据。     

基于SWAT模型对气候变化与人类活动影响下径流变化的量化分析

近年来在气候变化和人类活动共同影响下,海河流域径流出现了较为严重的减少趋势。为厘清气候变化和人类活动对不同类型流域径流变化的影响,分别以海河流域中受人类活动影响较为显著的漳河上游流域和受人类活动不显著的滦河上游流域作为研究对象,基于近60年的实测径流资料,验证了SWAT模型在海河典型流域的适用性;构建了基于SWAT模型的径流变化归因分析模型,分析了两种不同类型流域径流变化特点和两种影响因素的各自贡献率,进而系统分析并对比了不同驱动因素下两流域径流变化的差异特征。结果表明:近60年来两流域的径流均呈现下降的趋势,漳河上游以人类活动为主导因素,其贡献率为65%;滦河上游则以气候变化为主导因素,其贡献率为89%。相较于滦河上游流域,受人类活动影响显著的漳河上游流域流量值分布更为离散、下降更为明显,且对平水年和枯水年的影响更为显著。     

TRMM卫星降水产品在尼洋河流域的适用性定量分析

作为地面雨量站资料的重要补充,卫星降水产品对资料短缺或无资料地区尤为重要。位于我国高寒山区的尼洋河流域属于典型的资料短缺地区,根据5个气象站点2001-2016年的月降水数据和中国地面降水日值格点数据集2001-2013年的日降水资料,利用反距离权重插值法对其进行处理,在尼洋河流域分别对月、日尺度数据用相关系数(R)和相对误差(BIAS)检验TRMM降水数据的精度。结果表明:在时间尺度上,TRMM月降水数据与实测数据在流域整体上一致性良好(R=0. 90),而日降水数据的一致性较差(R=0. 29),且BIAS较大;在单一站点上,TRMM月降水数据的精度较高(R 0. 9),而日尺度R 0. 50,精度较低。在空间尺度上,通过克里金插值法得到TRMM降水精度的空间分布,月降水精度由西向东逐渐减小,而日降水的精度与之相反。整体上,TRMM月降水数据精度高,具有较好的适用性,根据TRMM月降水数据分析尼洋河降水时空分布特征。结果显示尼洋河流域降水大都集中在5月至9月,而11月至次年2月,降水量很少;年降雨量呈现由西北向东部逐渐递增的趋势,不同区域降水量差异较大。     

基于土壤含水量模拟的干旱监测指数研究

以山西省汾河流域为例,采用水量和能量平衡原理的VIC模型模拟了区域内径流和土壤含水量的变化过程,并构建了土壤干旱指数进行实例研究。结果表明:建立的VIC模型能够较好地模拟研究区站点的径流和土壤含水量的变化过程,基于土壤含水量模拟的土壤干旱指数与实际干旱的发生具有较好的相关性,土壤干旱指数物理意义清晰,能较好地刻画区域干旱在时空上的发生、发展及结束过程,对区域干旱监测具有一定的应用价值。     

城市暴雨强度公式复核 −以杭州主城区为例

在气候变化与快速城镇化共同影响下,很多城市暴雨特性发生变化,现行的暴雨强度计算公式可能不再适用,需要复核和更新。以杭州市主城区为例,根据钱塘江江畔闸口站1982—2022年降雨极值资料,分别选用皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布曲线进行线型拟合,采用粒子群优化算法推求暴雨强度公式参数,与现行规范给出的暴雨强度公式进行复核分析。结果表明：在重现期为2~20 a时,根据皮尔逊Ⅲ型分布和耿贝尔分布推求得到暴雨强度新公式的平均绝对均方差均小于0.05mm/min,平均相对均方差均小于5%,符合精度要求;仅当降雨历时为10min时,2个新公式的暴雨强度要小于现行公式的暴雨强度,其他历时下2个新公式的暴雨强度都明显大于现行公式的暴雨强度;经合理性分析,本研究根据最新暴雨资料推求的暴雨强度公式可为杭州市主城区排水防涝工程设计和相关设施建设提供参考。     

1961—2017年黄淮海流域主要农作物需水量和缺水量时空演变研究

作物需水量和缺水量的时空演变特征对种植区农业水资源的合理分配和农业灌溉方案的科学制定具有重要的指导意义.基于黄淮海流域186个气象站点1961—2017年的气象数据,采用Penman-Monteith公式和作物系数法,计算该流域春(冬)小麦和夏玉米的需水量、有效降水量以及缺水量.利用线性倾向估计、Mann-Kendal...     

河南省水资源系统脆弱性时空分异特征研究

水资源脆弱性是区域水安全的重要度量方式,基于VSD(Vulnerability Scoping Diagram)评价框架构建了水资源脆弱性评估体系,采用SERV模型(Spatially Explicit Resilience-Vulnerability model)定量评价河南省水资源系统脆弱性并分析其空间分异特征.结...     

山西省岚河流域水文气象要素演变及响应关系

变化环境对区域水文会产生非常重要的影响。以山西省岚河流域为研究对象,采用Mann-Kendall方法和有序聚类方法,诊断了1955—2015年水文气象要素演变规律以及变化的阶段性特征,分析了不同阶段降水-径流响应关系。结果表明:近60年来,实测径流量总体呈现减少趋势,平均线性减少率为-0.917 mm/a;降水量变化趋势不明显,但气温却呈现显著性升高趋势;径流突变主要发生在1968年和1982年,上静游站径流系列可划分为4个阶段:天然阶段(1955—1968年)、轻微人类活动影响阶段(1969—1982年)、中等人类活动影响阶段(1983—2000年)和强人类活动影响阶段(2001—2015年)。不同阶段内降水-径流关系存在一定差异,特别是21世纪以来,相同降水量条件下的产流量明显偏少,反映了人类活动对区域水文的显著影响。     

河南省旬极端最高气温的时空变化特征

全球变暖背景下极端事件增多、增强,基于河南省107个气象观测站1961—2012年逐旬极端最高气温资料,采用去趋势波动分析方法,分析了河南省旬极端最高气温的时空变化特征。结果表明:河南省平均旬极端最高气温为25.1℃,旬极端最高气温累积离差总体上呈线性下降趋势;站间旬极端气温均方差约1.4℃;站间均方差的累积离差呈现二次函数的上升趋势;107个观测站旬极端最高气温的标度指数均小于0.5,且空间变异性较小。     

中国不同气候区典型流域的水文变化特性

根据中国6个不同气候区典型流域水文站近55 a的水文观测资料,用Mann-Kendall秩次相关检验法和降水-径流关系法分别分析了各流域的降水量、径流深和气温的变化趋势以及不同历史阶段的降水-径流关系。结果表明,各典型流域的降水量和径流深年内分配不均,夏季多、冬季少,集中在6—9月份;各流域都检测出气温显著升高的趋势,多年平均温增为0.029℃/a;辽河和昕水河流域的年均径流深减少严重,南方湿润气候区石角站以上流域的降水量、径流深均表现出增加的趋势。6个典型流域的年降水和径流系列以1980年和2000年为分段点划分为3个阶段,辽河和昕水河流域的降水-径流拟合直线的斜率呈逐阶段下降趋势,且年变化显著;黄河源区的年降水-径流关系具有波动特点;湘江流域由于年际调水原因,年际径流深较为均衡。