基于GIS的黄河北干流岸线土地利用变化分析

河岸带是水陆交错带,资源十分宝贵,其质量关系到陆地及河流两者的生态状况,黄河流域岸线资源更为宝贵,为摸清其土地利用时空变化规律,以黄河北干流岸线为研究区域,采用GIS手段分析了黄河大北干流岸线利用需求较为迫切的河曲—准格尔旗(河准段)与府谷—保德(府保段)两段河道和小北干流岸线土地利用时空变化情况,然后结合土地利用变化转移矩阵,利用马尔柯夫模型分别对其土地利用结构进行预测。分析可知,北干流岸线多年间土地利用在耕地、水域和建筑用地之间转化相对剧烈,其中大部分区域耕地、建筑用地呈增长态势,水域呈减少态势。原因可能是随着北干流岸线区域经济发展,工业化、城镇化进程加快,建筑用地、耕地需求增加。利用马尔柯夫模型对北干流岸线土地利用结构的预测结果表明,随着经济社会的持续发展,沿河人民拓宽生存空间的需求会持续增长,北干流岸线将逐渐形成以耕地、建筑用地和水域为主的布局形式。     

基于不协调度的黄河下游水沙变化分析

为全面了解黄河水沙关系变化情况并为水沙调控提供参考,引入由来沙系数计算的水沙不协调度概念,把三门峡站作为进入黄河下游水沙资料的控制站,根据其1963—2017年实测流量与含沙量资料,分析了黄河水沙关系不协调状况及变化情况。结果表明:近年来黄河的流量和含沙量呈显著下降趋势,迟滞7 a和14 a的含沙量与流量有较强的相关性,多年平均年内流量变化相对于含沙量变化存在一个月的迟滞;黄河水沙不协调在2005年以前以水少沙多为主,其中20世纪80年代中期不协调度较低,但仍呈现出显著的水少沙多状态;2005年以后水沙不协调表现为水多沙少;汛期水沙不协调是影响全年水沙不协调的主要原因,7月是年内水沙最不协调的月份。     

IPCC AR5全球气候模式对杨楼流域气温模拟精度评价及预估

气候模式是研究未来气候变化对流域水文水资源影响的重要工具。以杨楼流域为研究区,利用秩评分方法评估IPCC AR5最新发布的23个气候模式模拟流域月平均气温的能力,并利用优选出的模式对未来气温变化进行预测。结果表明:IPCC AR5的多数气候模式能较好地模拟杨楼流域历史时段月平均气温的变化规律,但模拟值普遍偏低,其中FIO-ESM、Can ESM2、BCC_CSM1. 1模式对气温模拟表现最好,秩评分分别为8. 58、8. 96和11. 5;流域未来时段平均、最高及最低气温均呈上升趋势,其中最高气温增幅最大,从年内变化来看,未来气温增加主要集中在春夏两季。     

黄河下游典型滩区土地利用变化及防洪影响

针对黄河下游典型滩区最近几十年的土地利用变化进行分析,发现耕地面积变化不大,建设用地呈现明显增加趋势,而未利用地面积明显减少。随着未利用地的大量开发利用以及耕地面积的缓慢增长,黄河下游濮范台滩区的土地利用强度逐步增加,而土地利用类型更加趋于单一。流量6 000 m~3/s洪水影响的主要土地利用类型是旱地和河渠未利用地;流量8 000 m~3/s以上洪水对建设用地影响较为明显。     

滩区自然-经济-社会协同的可持续发展模式

黄河下游滩区既是行洪、滞洪、沉沙场所,又是滩区民众生产生活的家园。多年来滩区行洪输沙的自然功能,与社会经济发展的社会服务功能协同发展问题一直是黄河下游滩区治理关注的焦点。本文在分析黄河下游宽滩区滞洪沉沙和社会经济发展的基础上,以自然-经济-社会协调发展为目标,构建适用于黄河滩区的系统动力学模型,针对黄河下游滩区最近10年间的社会经济数据进行仿真模拟研究。基于不同来水状态下的治理方案,分析不同量级洪水对滩区经济社会系统发展产生的影响,发现构建8000 m~3/s防护堤方案对于稳定提高滩区农业收入水平具有重要作用,并提出新形势下滩区可持续发展的优化治理模式。     

暴雨条件下小型水库预警模式研究

暴雨来临前,为提前预警小型水库坝前水位,充分准备防洪调度及抢险方案,基于历史降雨资料及设计资料,采用降雨-径流模型,预测不同暴雨强度条件下的坝前水位,分析水位变化对大坝的影响,最后构建气象预报-水位预警-防洪抢险三位一体的小型水库汛期安全预警模式。该模式可以解决小流域内水库安全度汛的问题。以花果山水库为例,根据该小流域内近50 a的降雨资料,预测基于灰色理论的流域内小尺度预报的2018年暴雨、设计暴雨和基于国家气象部门大尺度预报的极端暴雨等3种模式下的坝前水位,对比分析得出极端暴雨条件下会有漫坝风险,同时提出了该水库蓝色、黄色、红色三级水位预警方案以及应对不同水位预警的应急调度及抢险措施。