汉江上游流域水文特性分析

通过安康长系列水文资料分析，论述了汉江上游流域内降水、径流、泥沙的变化规律，同时提出了暴雨洪水特性、水力资源有效利用两个主要问题。     

汉江上游水资源量变化趋势分析

南水北调中线工程已经开工,作为水源区的丹江口水库,其入库径流的及时补给成为关键.采用坎德尔、斯波曼、滑动平均及周期图法等方法,从水文规律性的周期方面进行研究,通过多年实测资料及相关历史文献进行分析统计,由此得出结论:20世纪90年代以来,水源区连续枯水年并非表示汉江上游径流量呈减小趋势,而是处于周期变化中的枯水期.     

汉江上游流域潜在蒸散量敏感性分析

为研究全球变暖背景下汉江上游流域潜在蒸散量的变化特征,根据汉江上游流域1960—2015年汉中、石泉和安康3个气象站的逐日实测气象数据,采用彭曼-蒙蒂斯方程计算逐日潜在蒸散量ET_0。应用敏感性公式计算ET_0对5个主要气象因子的敏感系数,并结合气象因子的多年相对变化分析ET_0变化成因。结果表明:受太阳周年运动及地形等地理要素的共同影响,汉江上游不同气象因子及ET_0的年内分布不一;汉江上游ET_0对相对湿度最为敏感,各气象因子年敏感系数多呈显著下降趋势,敏感程度均达到"中"以上等级;ET_0同气象因子表现出复杂非线性关系,日照是汉中站ET_0变化的主导气象因子,石泉和安康站ET_0变化的主导气象因子是相对湿度。     

基于AHP-Fuzzy法的汉江流域水资源承载力评价与预测

水资源承载力作为评价地区水资源安全与否的一个基本度量,其理论与应用研究意义重大。根据DPSIR框架展开水资源承载力因子分析,得到一个4层递阶结构的指标初选框架,并构建了一套全面的水资源承载力指标体系。以汉江流域为例,采用层次分析-模糊综合评价法(AHP-Fuzzy)展开水资源承载力评价与预测。分析结果表明不调水情况下,江汉流域3级分区中,丹江口以上分区水资源承载力优于其他2分区;实施调水后,各分区水资源承载力受跨流域调水的影响而发生变化,均可认为已达到基本可承载状态。     

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。     

应用统计学降尺度方法预测汉江流域降水变化

统计降尺度方法是目前国内外研究气候变化的一个新途径.以汉江流域为例,选择全球气候观测NCEP再分析数据(1960～2000年)来率定和检验模型,利用主成分分析方法和多元线性回归模型建立大尺度GCMs模型的日降水统计降尺度方法,并应用全球气候模型CGCM2的A2气候情景来预测和分析汉江流域未来降水变化.相对于1961～2000年实测降水量均值,上游2001～2020、2121～2040年和中游2001～2020年的年降水量分别减少3.97%、4.85%和1.5%,其余统计时间年降水量大于实测值.     

气候变化对汉江上游蒸发量的影响

根据汉江上游1961～2000年的月降水和月气温的实测资料,利用GCMs模型输出的气候背景为输入条件,采用气候情景趋势分析结果和直接利用GCMs模型的输出结果两类方法确定气候变化的数据源,分析了未来降水和气温变化对蒸发量的影响。分析结果表明：未来气候变化情况下蒸发量年内分配与多年平均年内分配一致,没有明显的变化。降水量变化对蒸发量的影响枯水期大于汛期,降水减少对蒸发量的影响大于降水增加的影响。气温变化对蒸发量的影响枯水期大于汛期,气温减少对蒸发量的影响大于温度增加的影响。降水对蒸发量的影响大于气温。     

基于VIC模型的老挝南乌河流域水资源量评估

老挝正在积极参与澜湄水资源合作研究工作,水文实测数据短缺是制约水资源规划工作的现实问题。以老挝南乌河流域为例,采用流域地形、土壤、植被以及气象驱动等数据资料,通过建立流域分布式水文模型——VIC模型对径流进行模拟,以分析水资源量的时空分布规律。模拟结果表明:模型在对南乌河流域日、月尺度的水文过程模拟中表现出了较好的适应性,南乌河流域内的水量主要靠降水补给,径流的地区分布基本上与降水的地区分布一致,总的趋势是由流域上游向流域下游递减,径流系数的趋势也是由流域上游向流域的下游递减。研究成果可为无资料地区的水资源规划方案的制定及水资源量分析提供参考与借鉴。     

基于Budyko假设的汉江流域径流变化归因

利用1964—2015年汉江流域气温、降雨和径流等资料,采用线性倾向估计与滑动平均法分析白河和沙洋站水文气象要素的变化趋势,通过Mann-Kendall检验和Pettitt检验确定2个站径流序列的突变年份,基于Budyko水热耦合平衡理论,计算径流量对各影响因子的弹性系数,并采用互补关系法进行归因分析。结果表明：白河与沙洋站年径流量均呈现下降趋势,变化速率分别为-2.797 mm/a和-1.875 mm/a,并在1991年发生突变;白河与沙洋站变化期（1992—2015年）径流对降雨、潜在蒸散发和下垫面的弹性系数分别为1.79、-0.79、-0.64和2.07、-1.07、-0.71,表明2个站的径流量均对降雨最为敏感,[JP]对下垫面最不敏感;下垫面变化是汉江流域径流量减少的主要因素,其对白河、沙洋站径流量变化的贡献量分别为74.67%、76.37%;变化期的NDVI较基准期整体增加,植被变化是导致汉江流域径流量整体下降的重要原因。     

长江上游洪水与汉江洪水遭遇规律研究

长江干流与支流洪水互相遭遇容易形成长江流域特大洪水,为进一步优化三峡工程调度方案,充分发挥其巨大的防洪效益,从遭遇次数、遭遇时间、遭遇程度以及洪峰、洪量等角度,采用水文学分析法,重点研究了长江上游与汉江不同量级的洪水遭遇规律。研究表明,长江上游与汉江的中小量级的洪水遭遇频繁,遭遇时间主要发生在7,8,9三个月,洪水遭遇时各自的洪峰,最大7 d和15 d洪水过程无明显相应关系,遭遇后洪水过程重叠程度较高。     

关于汉江流域实施水量分配管理若干问题的思考

根据汉江流域水资源及开发利用现状、至2030年水资源面临的形势,分析了汉江流域实施水量分配管理的必要性。借鉴国内外实施水量分配管理的成功经验并结合汉江流域的具体实际,探讨了汉江流域实施水量分配管理所面临的若干重大问题,如水量分配管理的机制与模式、河道内生态环境需水量、可分配水量、水量分配原则、水量分配方法和水量分配管理实施程序等,提出了处理这些问题的意见和方法,以推动汉江流域水量分配管理试点工作的顺利实施,为在长江流域全面推行水量分配管理积累宝贵的经验。     

基于结构熵权的黄河上游水资源脆弱性模糊综合评价

从水资源脆弱性产生的内部因素和外部因素两方面考虑建立水资源脆弱性评价指标体系.利用结构熵权法,定性分析与定量分析相结合确定指标权重,结合模糊综合评价法评价了黄河上游水资源脆弱性.结果表明:从河源到河口镇水资源内部脆弱性逐渐明显,由于各省区社会经济及供用水不同,水资源脆弱性综合评价表现为一定的差异性.     

汉江流域（陕西段）水生态承载力评估

为缓解汉江上游支流污染严重、生态环境质量差、潜在威胁多等问题,实现对国家南水北调中线工程重要水源区的保护,提出了基于"驱动力-压力-状态-影响-响应"框架模型的汉江流域(陕西段)水生态指标体系及权重,构建了可用于汉江流域水生态承载力的系统动力学模型。基于系统动力学和隶属度相结合的方法量化评估汉江流域(陕西段)水生态承载力,根据社会发展和技术水平设计7种调控方案研究汉江流域(陕西段)水生态承载力对方案的响应程度。研究结果表明:现状发展条件下汉江流域(陕西段)处于弱可承载状态,方案7实施后汉江流域(陕西段)水生态承载了将显著提高,达到基本可承载状态。     

Rainfall-runoff modelling of water resources in the upper Senegal River basin

The streamflow series for the upstream basin of the Senegal River is marked by considerable gaps. The objective of this article is to simulate and extend hydrological data, using the GR2M rainfall-runoff model. A sensitivity analysis of the model to rainfall and water holding capacity input data was performed. This analysis was performed after calculating catchment rainfall, mean potential evapotranspiration, and maximum, minimum and mean water holding capacity. The best combination of input data was chosen by catchment based on the Nash-Sutcliffe criterion. Then cross calibration-validation tests were performed, using the selected input data to choose model parameter sets.     

汉江上游金水河流域水电工程对流域水环境的影响

通过监测和实地调查,分析了汉江上游金水河流域水电工程对流域水环境的影响。结果表明：①电导率（EC）、总溶解性固体（TDS）、五日生化需氧量（BOD5）、重碳酸盐（HCO-3）、硫酸盐（SO42-）、总硬度（T-Hard）、溶解性金属元素Si、正磷酸盐（PO43--P）、总溶解性磷（TDP）的监测值季节性变化不显著;②化学需氧量（CODMn）、溶解性重金属元素Cr和As、营养物质PO43--P和TDP的含量在不同采样时期均不同程度的超标;③作为控制河流水化学特征的重要因素,水温（Temp）、pH值与溶解氧（DO）分别与水环境中EC、TDS、CODMn、HCO-3、氯化物（Cl-）、硝酸盐（NO-3）、氟化物（F-）、As、Cr、Si、氨氮（NH＋4-N）、硝酸盐氮（NO-3-N）和PO43--P的监测值呈显著的线性相关。已建成的水电工程在一定程度上破坏了流域的连续性,减少了水体纳污能力,降低了河流水质。因此,在研究的基础上,提出解决水电开发与环境保护之间矛盾的合理建议,为汉江上游的流域生态系统管理提供依据。     

汉江流域地表水资源可利用量分析

采用扣损法和改进的WAM模型分别分析计算了汉江流域地表水资源可利用量.两种方法均考虑了河道内生态和生产需水量,其中扣损法是一个倒扣过程,而WAM模型则是一个顺序过程;扣损法考虑了汛期难于控制利用的洪水量,而WAM模型采用80%保证率的天然径流来折合其影响;WAM模型把水库蓄水作为一种水权来考虑,而扣损法则将水库蓄水作为地表水资源可利用量的一部分.实例研究表明,两种方法的计算结果基本一致,扣损法为207亿m3,WAM模型为223亿m3,相对误差为7.17%.