汉江流域径流时空变化趋势分析

汉江流域是南水北调中线工程的水源地,应用Mann-Kendall非线性检验方法,分析了汉江流域干流和各子流域1951-2003年春、夏、秋、冬径流的长期变化趋势.分析发现1991年是汉江流域年径流量趋势变化的突变点,从20世纪80年代的丰水期进入90年代的枯水期;在显著性水平a=0.05上,春季和冬季汉江流域许多子流域径流量长期变化趋势呈下降趋势.分析结果将为南水北调中线工程水资源配置决策提供科学依据.     

汉江中下游水资源特性分析

对汉江中下游降水、径流、蒸发等水文水资源因子进行了分析，给出了它们的年际年内及地域空间上的变化规律。通过区域水资源组成分析、分区水资源量的计算，对汉江中下游水资源特性进行了阐述。     

湖北省汉江流域中下游水利现代化建设试点规划

按照水利部领导关于开展流域水利现代化建设试点的要求,根据湖北省委、省政府的有关精神,省水利厅和省南水北调工程领导小组办公室在省政府的领导下,在水利部规划计划司的指导下,开展了流域水利现代化建设研究工作.湖北省汉江流域中下游地区,经济相对发达,流域大小适中,具有一定的水利基础和条件,特别是举世瞩目的南水北调中线调水工程开工建设,为汉江中下游的综合治理和整个流域经济社会的发展带来了历史性的战略机遇,也为流域水利现代化建设提供了条件.     

湖北省汉江中下游用水需求研究

湖北省汉江流域是南水北调中线工程的核心水源区和重要影响区,自南水北调中线工程建成通水以来,北方受水区对北调水的依赖程度不断增加,汉江中下游河道内外用水矛盾日渐凸显。本文以湖北省汉江中下游为研究对象,通过水量演算模型,分析了湖北省汉江中下游的用水需求,得出丹江口水库下泄的水量过程,研究结果可为南水北调中线后续工程建设及丹江口水库水量调度提供技术支撑。     

2010～2020年汉江中下游流域景观格局变化分析

为探究汉江中下游流域景观格局变化的结构特征和驱动因素,基于遥感数据,分析汉江中下游流域2010～2020年土地利用/覆盖变化(LUCC)及景观格局变化,采用支持向量机法,分析土地利用类型时空变化及其景观破碎度、多样性变化和斑块形状等,从不同角度探讨该区域景观格局变化驱动因素。研究结果表明：汉江中下游流域景观格局在自然和人文因素驱动下向着更均衡、更多元化的方向演变,集聚的大型景观类型倾向于被其他景观分割、离散,由单一景观的优势格局演化为更丰富多样的区域景观格局分布;在类别水平上,耕地和草地景观斑块形状破碎化程度增加,城镇建设用地景观形状指数(LSI)和斑块密度(PD)均有不同程度增加。研究结果可为汉江中下游地区的经济发展和生态环境保护提供理论基础。     

基于分形理论的滦河流域生态系统健康评价

为了解滦河流域生态系统健康状况,预测生态系统演变趋势,基于PSR模型构建滦河流域生态系统健康评价指标体系,并运用分形理论计算盒维数,将其作为反映生态系统演变的序参量。在此基础上对滦河流域1985年、1995年、2005年、2015年生态系统的健康状况进行了评价,并从生态系统演变的角度对2025年、2035年的健康状况进行了分析预测。结果表明:20世纪80年代至21世纪初,不合理的人类活动导致滦河流域生态系统健康状况不断恶化,随后生态修复等措施的实施,使流域生态系统健康状况得到了一定程度的好转。     

汉江中下游供水风险敏感性分析

到目前为止还没有人对跨流域调水影响区供水风险进行敏感性分析,以南水北调中线为例,对其影响区——汉江中下游干流区供水风险进行了敏感性分析.通过风险源识别辨析了汉江中下游干流区供水的主要影响因素,并采用随机模拟、长序列水库调算、正交试验和极差分析方法,分析计算了汉江中下游干流区供水风险对各主要影响因素的敏感性.结果表明在来...     

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。     

基于分形理论的海龙水文站日月径流过程分析

依据分形盒维数测定的原理和方法,计算了海龙水文站四个典型年径流过程盒维数,并对日径流和月径流变化特征进行了比较和分析。结果表明:不同年份的径流过程具有明显的分形特征,盒维数介于1到1.020之间,总体变化不大;多年分维值存在非常显著的自相似性。     

基于GIS的泾河流域径流过程分形特征研究

运用分形理论对水文系统演化的非线性规律进行研究,可全面地揭示水文动力系统的复杂运动特征。论文首先运用DPS数据处理软件选取不同频率(25%、50%、75%)的典型年,整编泾河张家山站不同典型年的1日、7日、15日径流资料,再运用ARCG IS中的Hawthtool工具计算各频率典型年的1日、7日、15日径流过程分维数,以及1932年-1999年的年径流序列分维数,得出:平水年水量分配较枯水年和丰水年更不均匀,在这些年份里,积极准备防洪抗旱,实现合理的水资源调节,有着重要的现实意义。并在此基础上,进一步分析泾河流域径流过程的分形特征,得出:分维数是一段时间内自然因素和人类活动共同作用于径流过程的综合反映。研究对于指导研究区水资源的调控有着重要的意义。     

水利工程对汉江中下游水文生态的影响

主要采用1980年以前的数据资料,分析丹江口水库建成后对汉江中下游径流量、泥沙、水温、水质、鱼类等的影响。结果表明:水库运行使汉江中下游水量减少,流量过程均化;防洪能力提高;泥沙大量减少;汛期水温降低;鱼类资源减少;水质没有明显的变化。汉江中下游水质恶化和发生水华的主要原因是污染增加。南水北调中线工程建成运行后,汉江中下游江段流量将比现状大幅度减少,流速变缓,对水污染的稀释自净能力降低,生态环境可供水量不足,使水文生态朝着不利的方向发展。     

浅析湖北省汉江流域中下游水利现代化建设试点构想

湖北省提出在汉江流域中下游开展水利现代化建设试点的构想并编制了规划纲要。试点规划提出汉江流域中下游建设水利现代化的标志是防洪除涝安全、资源配置优化、生态与环境优良、体制机制健全，并由此提出了建设目标和重点。     

汉江中下游流域污染负荷及水环境容量研究

通过调查和分析汉江中下游流域各污染源,以化学需氧量(COD)和氨氮(NH_3-N)为污染负荷指标,分析了流域污染负荷现状,确定了主要污染源。在此基础上,选择COD和NH_3-N作为计算因子,利用一维水质模型测算汉江中下游流域干流及主要支流的水环境容量。结果表明:江汉污染源主要为中心城镇生活污染源、规模化畜禽养殖污染源和工业污染源; 2015年排入汉江中下游干流河道的污染负荷量为340 572. 15 t,以COD为主;潜江段以规模畜禽养殖污染源为主,其他均以城镇生活污染源为主。根据模型计算结果可推知,汉江中下游干流河道COD的水环境容量目前尚较富足,但NH_3-N的水环境容量已接近负荷阈值;汉江中下游支流唐白河、竹皮河和天门河的COD和NH_3-N水环境容量均较小。     

金沙江中上游流域未来径流模拟研究

为了探究金沙江中上游流域未来径流变化趋势,为流域防洪规划提供依据,基于SWAT水文模型,选用CMIP5数据集建立未来时段的全球气候模式,从时间和空间尺度解析研究区2022—2050年径流变化趋势。结果表明：流域2022—2050年降水量和平均气温均高于基准期,并且呈现上升趋势,其中流域南部降水量增幅较大,流域北部气温增幅较大。在RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5 3种气候情景下,2022—2050年年径流量均呈现增大趋势,变化率分别为5.79×10⁸、5.53×10⁸、2.99×10⁸ m³/a。相较于基准期,未来春季和秋季径流量呈现减少趋势,夏季和冬季径流量呈现增加趋势,冬季径流量增幅达到了10%。流域产流量呈现从西北到东南依次增加的特点,相较于基准期,流域南部产流量均呈现增加趋势。未来径流量呈现增加趋势,冬季径流量增幅较大,可能会发生冬汛等极端水文事件,流域南部受洪水威胁的可能性进一步增大。     

南水北调中线调水对汉江中下游水文情势的影响

2014年12月12日南水北调中线工程正式通水,调水对汉江中下游的影响逐渐显现。为更好地研究上游调水对汉江中下游的影响,对调水前后汉江中下游的水文情势进行了分析。基于黄家港、皇庄、仙桃站1990～2016年流量数据,分别计算了调水前后上述3个河段流量特征值的变化,并运用Mann-Kendall非参数检验法进行趋势检验和突变检验。结果显示:调水后,各种历时的年平均流量和丰枯率均呈下降趋势,年平均流量在2014年由于调水发生突变;调水后径流年内分配趋于均匀化(径流年内不均匀系数、集中度相对变化幅度变小)。南水北调中线工程调水对汉江中下游水文情势有明显影响,有关部门应采取相应的措施。     

汉江中下游干流水华关键环境因子识别及阈值分析

基于汉江中下游干流春季水华发生前后的水文、水质和水生态监测数据,采用Pearson相关性检验、分位数回归、随机森林模型方法,筛选出与藻密度相关性较大的重要环境因子,模拟预测了叶绿素a质量浓度,并分析了可调控的环境因子阈值。结果表明：叶绿素a质量浓度分别与气温、流量因子呈显著的正相关和负相关关系,藻类暴发与气温和流量因子为非线性响应关系;基于水华防控的水质因子阈值为叶绿素a质量浓度高于76.47μg/L,气温因子阈值为7 d滑动积温超过56.02℃,流量因子阈值为最小7 d平均流量低于780 m³/s。     

浅析松花江中下游河道河床演变的特性

整理分析了松花江流域资料以及松花江中下游江桥至佳木斯河段的实测水文资料,根据套绘的各水文站历年的实测大断面比较图,比较直观地给出了松花江中下游河道河床演变的特性,并进一步简要分析了河道河床演变的机理。     

南水北调中线工程调水前后汉江中下游干流水质变化特征

收集2013—2020 年汉江中下游区11 个典型断面水环境数据,采用单因子指数法、综合污染指数法以及水污染指数法,分析了南水北调中线工程调水前后11 个断面水质指标的变化特征及其成因。结果表明:调水后汉江中下游区11 个典型断面的月尺度污染指数呈不同程度的增大,其中罗汉闸和新沟闸污染较为严重;各断面的水质超标次数均增加,水体污染程度加重;TN 是汉江中下游各监测断面的主要污染物;TP、CODMn和NH3-N 水质污染自中游至下游沿程呈加重趋势,下游新沟闸断面污染最为严重。除受调水影响之外,汉江中下游水质变化还受到水利枢纽、点源和非点源污染等因素的综合影响。     

引江济汉工程对汉江中下游生态环境影响

引江济汉工程作为南水北调的配套工程,将在改善汉江中下游生态环境方面发挥不可忽视的作用.基于河流水质模型及河流综合水质生态模型从水文、水质、鱼类、藻类及血吸虫病传播等方面,论述了引江济汉工程的实施对汉江中下游生态环境的影响.研究结果表明:引江济汉工程在一定程度上提高了汉江中下游的水位和流量,降低了汉江中下游水体的污染物(COD)浓度,能够在一定程度上控制"水华"现象,改善鱼类的生存空间,但同时也存在造成血吸虫病传播的潜在风险.     

不同潜在蒸散发估算方法在汉江流域中上游地区的适用性研究

蒸散发是流域能量循环和水文循环的重要变量,准确估算蒸散发具有重要的现实意义。FAO56PenmanMonteith方法计算潜在蒸散发量时气象资料往往不易满足,同时,在提出形式简单且满足精度要求的其它估算方法时,缺乏足够全面的适用性分析。针对上述问题,基于汉江流域中上游地区12个气象站点1961-2013年的逐日气象资料,以FAO56Penman-Monteith方法估算的潜在蒸散发量作为参考标准,分别从不同的时间尺度和空间尺度对比分析了1种综合类方法、2种辐射类方法和3种温度类方法在汉江流域的适用性。结果表明,辐射类方法适用性最好,综合类方法次之,温度类方法适用性较差。其中Makkink方法和Priestley-Taylor方法在研究区的适用性最好,计算精度高,McCloud方法在研究区的适用性最差,误差较大。