平原河网地区人类活动对降雨-水位关系的影响——以太湖流域杭嘉湖地区为例

太湖流域快速城镇化、水利工程等一系列人类活动对流域水文过程产生了深刻影响.本文以快速城镇化的杭嘉湖地区为例,基于1961-2014年逐日降雨、水位观测资料,构建了水位涨幅（ΔZ）、水位增长速率（k₁）和退水速率（k₂）等指标,旨在揭示变化环境下该地区降雨过程中水位的变化特征及可能的驱动因素.结果表明：1）变化环境下杭嘉湖地区近54年降雨量呈微弱的增加趋势,但降雨过程中的水位涨幅呈下降趋势,尤其是平均水位涨幅呈显著下降趋势,且于2000年左右发生明显变化;突变后水位涨幅下降主要集中在10~50 mm/d的降雨过程中,而大于50 mm/d的降雨过程中突变后水位涨幅较突变前有所升高.2）从空间分布上来看,各站降雨量与水位涨幅存在明显的空间差异,降雨量总体呈增加趋势,增加趋势东强西弱;大部分站点的水位涨幅却呈下降趋势,其中位于区域南部站点的平均水位涨幅下降趋势较东北部更为明显,水位涨幅呈显著下降站点的空间分布与杭嘉湖南排工程等水利工程的分布较为一致.3）通过对杭嘉湖地区降雨过程中水位增长速率和退水速率的变化分析发现,突变后较突变前退水速率有所提高,说明近年来水利工程等设施的完善和有序调度使得杭嘉湖地区的排洪能力有所提高,该变化可能是导致杭嘉湖地区地区突变后一定强度的降雨过程中水位涨幅下降的主要原因.而杭嘉湖地区强降雨过程中水位涨幅依然较高,可能是该地区洪峰水位居高不下的主要原因.此外,由于该地区近年来起涨水位抬升明显,对洪峰水位的抬升也有一定影响.     

长三角小流域水文观测试验与产汇流机制

变化环境下洪涝灾害呈加剧趋势，探讨暴雨洪水响应机理成为了地理、水文等学科关注的重难点问题之一。本研究基于野外综合对比观测试验，探讨了不同土地利用/覆被下的土壤水响应特征及产汇流机制。结果表明：长三角地区长时间序列土壤含水率季节性变化较小，其变化幅度总体表现为表层和汛期较大，而深层和非汛期较小。杨梅林纵剖面土壤含水率从上到下呈现逐渐增加的趋势，而耕地和竹林趋势相反。从表层到深层，山坡地、城镇用地和荒地土壤含水率呈现反S型、W型和V型波动变化特征。试验流域洪水特征与总降雨量相关性较强，蓄满产流是该地区主要产流方式。城市化区域不透水面扩张，导致降雨下渗减少，径流系数增加，从而使得洪峰水位上升。