区域层面河湖功能区划研究——以太湖流域为例

河湖功能区划是加强流域管理的一项新举措.对于自然属性和社会经济属性较为均一的区域,河流功能难以按其沿河道的空间分异性进行划分.基于这一特点,提出了区域层面河湖功能区划的概念,建立了由因素层、区划层和功能层构成的区域层面河湖功能区划体系,并提出了区划的方法和程序.进行了太湖流域区域层面河湖功能区划实践,将该区域共划分为3类13个河湖功能区,给出了每一区的功能定位和管理措施.结果表明,区域层面河湖功能区划的概念与方法合理可行,为平原河网区的河湖管理提供了一个新途径.     

澜沧江－湄公河流域水资源利用现状与需求分析

为了摸清澜沧江-湄公河流域各国对水资源开发利用和需求情况,首先概述了澜沧江-湄公河流域水资源分布情况和流域内各国开发利用现状,其次基于各国的实际经济发展情况,分析了各国的用水需求。分析表明:在水资源开发利用方面,各国主要在航运、水电、灌溉、渔业养殖等方面对水资源进行开发利用,但受水资源分配不均和各国开发技术水平差异的影响,整体开发水平不高。在水资源需求方面,各国对澜沧江-湄公河流域水资源依赖程度差异较大,依赖程度最大的是柬埔寨,其次是越南、泰国、老挝、缅甸,中国依赖程度最小。受人类活动和气候变化的影响,未来各国对澜沧江-湄公河流域水资源需求将会更加多元化和复杂化,在水资源安全保障方面还需继续加强合作和积极应对。     

海河流域径流演变规律及其对气候变化的响应

根据海河流域长系列水文气象资料,对流域内年径流量的演变趋势、突变特征和周期性规律进行分析,同时选取降水量和气温这两项重要的气候要素,建立海河流域年径流与降水、春夏气温的统计回归模型,计算未来A1B、A2和B1三种气候条件下的径流量,从而分析径流量对气候变化的响应。     

西辽河流域地表地下复合生态需水研究

针对西辽河流域水资源开发利用强度大、地下水超采、平原河流断流等严重的生态问题,将河道生态流量与地下水位作为整体来考虑,系统地确定复合型生态需水。首先以河道为对象,计算了最小生态流量、适宜生态流量;其次,以河岸为对象,以地下水与河流补排关系和避免盐碱化为依据,以河道生态流量为边界条件,确定了支撑河道生态需水的生态地下水位。西辽河流域的地表地下复合生态需水指标由河道最小生态流量和适宜生态流量以及地下生态水位构成,可为流域水资源规划和管理、生态系统保护和恢复提供科学依据。     

伦敦城市洪水风险管理的启示

伦敦作为世界最大城市之一,面临多重防洪压力。随着时代的发展,伦敦城市的防洪理念也逐渐从传统的以防洪工程为主导的抵御和控制洪水向注重预防和灾后恢复的综合性洪水风险管理转变,取得了良好的效果。从伦敦城市的洪水类型和特点入手,介绍英国现行的洪水风险管理组织体系,同时从预防型措施、抵御型措施、缓解型措施、应对型措施以及恢复型措施五方面对伦敦的城市洪水风险管理措施进行总结和分析。其中重视城市规划、能够抵御千年一遇风暴潮的泰晤士河口防洪工程体系、生态排水与地下排水相结合的排水排涝体系,准确的防洪预警预报体系以及较为完善的洪水保险及救援救灾系统等方面都有许多可取之处,可以为我国的城市防洪提供借鉴。     

北三河流域水资源供需平衡对降水变化的敏感性

分析不同区域水资源供需平衡对降水变化的敏感性,并结合考虑云水资源和降水效率的空间分布,有助于常态化人工增雨作业地点的确定,对实现空陆水资源的统筹利用具有重要意义。以北三河流域为研究区域,基于新安江模型和彭曼-蒙特斯公式分析了研究区需水量对降水变化的响应,并探讨了不同计算单元水资源供需平衡对降水变化的敏感性。结果表明：当降水量增加时,流域平水年产水量增加的比例大于枯水年与特枯年,农田灌溉需水量随降水量的增加大致呈线性减小趋势;在不考虑外调水和地下水超采的情况下,自然降水情景的流域资源性缺水量分别为35.46亿m³(降水频率p=50%)、43.17亿m³(p=75%)和46.30亿m³(p=95%),缺水峰值分别出现在5月、7月和8月;各单元缺水量对降水变化的敏感性主要由产水变化主导,空间上呈由北向南逐渐递减的趋势,当平水年降水量增加20%时,北部地区缺水量相对减少率达到150%以上,中部介于30%～50%,南部则小于15%。     

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。     

长江上游水库入库流量的中长期预报EI北大核心CSCD

为分析数理统计模型与机器学习模型在中长期径流预报中的特点与适用性,挑选逐步回归与随机森林两种方法构建入库流量中长期预报模型,以气象因子的物理机制为基础,结合单相关系数及随机森林重要性分析识别关键气象因子并输入模型。利用长江上游乌东德、瀑布沟两个水库1959—1998年的入库流量训练了模型,并且预测了两个水库1999—2014年的入库流量。结果表明:两种模型的训练效果良好,稳定性强,随机森林的预测结果比逐步回归的精度高,但精度的差距较小;随机森林能减少预测因子值的异常变化带来的拟合误差,但过拟合问题更为明显。     

中国大陆降水时空格局演变新事实

基于1961年-2014年54年的降水格点数据,利用反距离权重法插值计算分析了中国大陆年降水时空分布,对年降水量进行分类,统计出54年的各个降水分区所占面积变化特征。引进降水重心概念,以年降水量为权重,计算出中国大陆54年的年降水重心并分析其移动特征。结果表明,各个降水分区面积变化与重心移动整体上为随机性序列,波动性明显。其中年降水量在400~600mm的面积占比最大,趋势性最明显,波动幅度最大;受东北和华北地区的降水变异特征显著的影响,年降水重心在东北-西南方向的离散度较大,具有指示局部气候异常的作用。降水重心的纬度与1 400mm的分类降水面积相关性最大,经度方向相关性不明显。在54年时间尺度和中国大陆空间尺度下,气候变化中的整体降水格局未发生重大改变。     

分析生态缺水的理论与计算方法

从生态标准河流和河流生态管理调度原理出发,提出了分析生态缺水的理论及方法.以黄河下游利津水文站为例,对1998～2003年生态缺水构成进行了计算分析, 结果表明,利津水文站现状生态缺水分布总体上为汛前期高于汛后枯水期,其中汛前期生态缺水主要为概念性生态缺水,占汛前缺水的73%以上;汛后枯水期主要为过度生态缺水,占汛后缺水的64%.