HBV模型在中国东北多冰雪地区的应用研究

HBV模型是瑞典SMHI开发研制的水文预报模型，广泛用于水文预报、未控制河流的流量模拟、设计洪水计算和水质研究。HBV／IHMS的积雪和融雪模型，可以模拟冰河和田间积雪区的降水量。中国东北地区有较长冰雪覆盖期，春汛预报和春季抗旱水量分析尤为重要，但是缺少考虑融雪（冰）的洪水预报方案和软件系统。利用鸟苏里江一级支流挠力河的历史水文气象资料作为实例应用HBV／IHMS，模拟效果良好，分析结果表明HBV模型对于中国东北多冰雪地区的洪水或水量预报是可行的。     

近50年挠力河流域上游径流深变化过程及其驱动机制研究

近50年挠力河上游径流深总体上呈递减趋势,并且径流深的递减与面上降水量的递减总体上一致,但不同的时段,径流深突变较为明显,并且与面上降水量的多少出现反常现象。通过运用双累积曲线法,得出自1963年以来,研究区域面上降水量与径流深的关系发生了明显的变化,主要表征为径流系数呈减少趋势。采用径流系数差异的秩和T检验法(α=0.05,n1=7,n2=43,T=255,T1α=108.52,T2α=248.47,T>T2α>T1α),同样得出1956~1962年径流系数系列与1963~2005年径流系数系列之间不具有一致性。运用降水—径流深频率曲线分析得出,同样的降水频率下,得出1963~2005年期间比1956~1962年期间径流系数也有显著的减少。研究结果表明:①降水是径流深变化的关键驱动力;②集水区域人为活动导致土地利用/覆被的变化,是径流系数突变的重要原因之一;③自2001年起,径流深的变化主要受龙头桥水库的调节以及水稻灌溉用水量的控制。建议应当增大龙头桥水库生态环境的调水功能,严格限制宝清水文站以上水稻田的发展面积;开展坡耕地退耕还林,增加森林的保育力度。本研究方法及结论,对未来科学配置挠力河流域水资源,尤其是寻求合理的湿地水资源恢复方案,以及分析三江平原旱化过程及其原因的具有参考意义。     

三江平原沼泽性河流径流演变的驱动力分析

在分析三江平原典型沼泽性河流挠力河径流演变特征及趋势的基础上，应用灰色关联分析和径向基函数网络等方法，探讨了引起径流量减少和发生突变的原因，分析结果表明：当地河川径流演化与沼泽化流的地理特征以及近50年来沼泽及沼泽化土地的大规模开垦和水资源的开发利用有密切的关系，人类活动是本区河川径流演变的主要驱动力，气候变化在径流演变中所起的作用相应减少，沼泽湿地对区域水系统的水量平衡产生着重要的影响，在流域下垫面已明显变化，水文循环出现变异的情况下，必须加强沼泽湿地保护的水的调控和管理。     

挠力河流域降水量序列的功率谱分析和最大熵谱分析

功率谱分析是以傅立叶变换为基础的频域分析方法;最大熵谱分析是以信息论中熵的概念为基础,建立适当阶数的自回归模型,用Burg算法求解,提取序列的显著周期.研究表明,该站降水量存在3～4年和8～9年的主要周期,与功率谱分析相比,最大熵谱分析具有分辨率高、峰值偏离小等独特优势,提取的主次周期更符合实际,从而揭示了时间序列的内部特征.     

基于SWAT的典型沼泽性河流径流演变的气候变化响应研究——以三江平原挠力河为例

SWAT（Soil and Water Assessment Tool）是流域尺度的分布式水文模型,具有评价气候变化对径流影响的优势。利用SWAT模拟了三江平原典型沼泽性河流——挠力河流域3个水文站（上游的宝清站、保安站和中游的菜嘴子站）1974～1992年年径流量演变特征及变化趋势。在对模型参数敏感性分析的基础上,对模型的参数进行了率定和验证,率定期为1975～1982年,验证期为1983～1992年。率定期的模型效率指数ENS都大于0．85,皮尔逊相关系数都大于0．9,相对误差都小于10％;验证期,模型效率指数ENS有所减小,但也都大于0．61,模型对年径流的模拟结果令人满意。将率定的SWAT应用于气候变化的水文响应研究,结果发现,1995～2004年相对1975—1985年的年径流量变化只有部分是由气候因素引起的,气候因素对3个水文站（宝清站、保安站和菜嘴子站）的年径流量变化的影响率分别为25．7％、11．4％、39．9％,说明还有其他因素影响研究区的年径流量。     

挠力河流域丹顶鹤、白枕鹤种群动态及其与环境关系研究

鹤类属大型涉禽,由于数量稀少,均被列为国家级重点保护鸟类。于1999～2001年在黑龙江省挠力河国家级保护区的长林岛和雁窝岛分别设立9个和8个固定观测点,对丹顶鹤(Grusjaponensis)和白枕鹤(Grusvipio)种群数量动态进行连续监测。长林岛、雁窝岛各年度同期(月)鹤类种群数量统计表明,长林岛、雁窝岛丹顶鹤年度间同期种群数量间的相关性不显著,而白枕鹤年度间同期的种群数量密切相关,且两地不同年度同期白枕鹤种群总数的相关性尤为显著,这说明丹顶鹤生活史各阶段有不同的生境需求,保护区不能提供丹顶鹤需求的全部生境类型;而白枕鹤生活史各阶段选择的生境单一,领域较为固定;对不同年度鹤类数量的统计分析看出,丹顶鹤与白枕鹤对于水域、湿草甸、沼泽生境连续3年表现出一致的选择,年度间各类生境鹤类数量的相关性显著,说明近年鹤类种群动态变化与气候因素无关;对本区不同年度各固定监测点鹤类数量动态的回归分析表明,长林岛每年同期各监测点的丹顶鹤与白枕鹤数量回归显著,说明丹顶鹤与白枕鹤同域分布,但有季节差异,而雁窝岛各监测点年度间的鹤类数量回归不显著,这显然是人为干扰造成的。调查证明影响本区鹤类数量分布变化的主要原因是人为干扰和火灾。     

基于SWAT模型的三江平原沼泽性河流的径流模拟

三江平原位于中国东北部,是国家重要的商品粮基地,水资源的变化影响区域农业经济的发展。应用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型模拟挠力河上游流域径流变化特征,为研究沼泽性河流水文变化特征提供有效的方法。根据水文相似性原理和参数移植法把校准的模型应用于七星河流域,进行无资料流域的径流模拟,年径流模拟校准期和验证期的Nash-Sutcliffe效率系数、相关系数R2、相对误差PBIAS值分别为0.84、0.94、-5.70和0.91、0.93、-6.46,表明SWAT模型可以应用到七星河流域。     

黑龙江挠力河湿地文化的现状、保护与传承

黑龙江挠力河国家级自然保护区地处黑龙江垦区,是中国面积最大的湿地自然保护区,这里孕育着特有的北大荒文化和极具代表性的农业文化、湿地文化。针对保护区湿地文化的重要性,对黑龙江挠力河国家级自然保护区独特的湿地文化发展历史与现状进行了分析,并结合实际情况对保护区湿地文化的开发、保护与传承等方面,提出加强组织领导、做好社区共管、结合地域文化以及充分利用互联网资源强化宣传等若干对策与建议。     

气候变化对挠力河径流量影响的定量分析

三江平原位于黑龙江省东北部,是中国沼泽湿地集中分布区且面积最大的区域,挠力河作为该区域的一条典型沼泽性河流,其径流演变过程受到气候变化和人类活动的双重影响.文中利用水量平衡法和降水-径流经验模型,定量分析了变化期气候变化对径流的影响,并比较了两种方法的优劣性,研究结果表明:50年来挠力河变化期(1968~2005年)内的年径流量的变化大约40%是由气候变化引起.气候变化对径流量影响的主导因素是降水量的变化,降水量变化对宝清站和菜嘴子站径流量减少的贡献率分别为43%和35%,蒸发量变化对两水文站径流量减少的贡献率为10%左右.利用水量平衡法研究气候变化对河流径流量的影响,其研究结果要优于一般的降水-径流经验模型法,但经验模型也不失为一种快速且简便的方法.