挠力河流域龙头桥水库对坝址下游湿地水文过程影响分析

在调查挠力河流域龙头桥水库的设计参数和运行方式的基础上,利用宝清和菜咀子两个水文站实测的水位和流量等观测数据,研究了龙头桥水库建设与运行对坝址下游(宝清水文站和菜咀子水文站之间)湿地的水文过程影响。龙头桥水库对坝址下游湿地水文过程的影响主要为:①使湿地径流量季节性变化幅度减小;②使河流湿地冰封期连底冻现象发生频率增加,特别是从1999年开始,出现了4月份河流连底冻现象,并且1999~2006年期间12月份河流连底冻现象的发生频率高达87.5%;③减少了进入湿地的径流总量;④使河流湿地的地表水位下降;⑤减少了河流湿地的地下水补充量;⑥水库对湿地水文过程影响带来了一些负面生态效应,如进入湿地的营养物质减少,湿地生物的越冬环境受到破坏等。建议在每年4月、9~12月期间,龙头桥水库增加向下游的放水量,并保证水流流量不小于3 m3/s;减少挠力河流域上游水田种植面积,将水库在灌溉和发电方面的功能主要转换为防洪和下游湿地生态水量调节。     

挠力河流域水稻生育期水分供需特征研究

基于MODIS遥感序列数据、常规气象数据、水稻生育期资料,利用区域遥感蒸散模型和水分盈亏评价模型,从栅格尺度揭示挠力河流域水稻生育期水分供需特征及水分盈亏状况.研究发现:①全生育期的需水均值和降水均值分别为673.88 mm和291.81mm,且各生育期的水分供需态势存在较大差异.中期的有效降水量与需水量分别占全生育期...     

三江平原挠力河上游径流演变趋势及其驱动因素

利用Mann-Kendall检验法分析三江平原挠力河上游径流在1956~2002年间的演变趋势,结果表明,径流在1966年发生突变,将流域径流分为1956~1966年和1967~2002年两个阶段。应用统计方法分析气候要素和人类活动对径流减少的影响并借助IHACRES模型将影响量化,研究结果表明,在第一阶段,气候要素是导致径流减少的主要原因;在第二阶段,人类活动为主要原因,并且31%的年份径流较基准期减少50%以上,25%的年份径流较基准期减少30%~50%,25%的年份径流较基准期减少10%~30%。     

基于生态水文调控的流域综合管理研究综述

在全球气候变化与人类活动的双重影响下,流域水与生态等问题将更加突出、相互交织,是当前亟需解决的影响和制约世界各国可持续发展的瓶颈问题。基于对流域综合管理概念内涵的理解,以生态水文学理论和基于自然的水资源解决方案的理念为指导,提出了基于生态水文调控的流域综合管理概念与内涵,着重阐述了其核心内容：① 理论方法——流域生态水文调控原理与方法;② 应用实践——面向生态-社会协调可持续的流域水资源综合管理。将丰富和发展流域综合管理理论方法与技术体系,提升流域综合管理的实效性和整体水平。     

挠力河流域耕地水分盈亏时空变化特征及趋势模拟

为揭示挠力河流域耕地资源水分盈亏态势,以遥感影像、DEM数据和气象台站数据为基本信息源,基于遥感和GIS技术,对流域1990-2014年间耕地水分盈亏时空变化特征进行研究,并运用情景模拟技术模拟未来水分盈亏态势。结果表明：24 a间流域耕地面积增长放缓,1990-2002年水田急剧增加,旱地轻微上升,2002-2014年水田增长速度急剧下降,旱地面积减小;耕地水分盈亏程度变化明显,各等级耕地空间分布差异大,1990-2002年以中度和重度缺水变化为主,基本不存在严重缺水区,2002-2014年,轻度缺水区面积变化最大,重度缺水区缓慢下降。正常缺水是3期面积最大的缺水等级;模拟显示未来流域水分亏缺态势将更加严峻,高MPLD指数区分布更为集中,局部高水分亏缺区面积会进一步扩大,除轻度缺水区逐渐减少外,其余4种类型缺水区均保持增加,其中重度缺水区将大量增加。该研究结果可为挠力河流域农田灌溉方案的制定提供借鉴和参考。     

我国西南岩溶流域概念性分布式 水文模型的构建及应用

以贵州省三岔河流域为研究区,构建了一个以表层岩溶带产流过程为核心的岩溶流域概念性分布式水文模型。模型充分考虑了岩溶地区下垫面条件的复杂性,根据含水介质的不同,将岩溶水分为不同径流成分并分别汇流演算。模型中的大部分参数通过野外实验直接获得,通过对研究区1991―2012年共22 a逐日过程进行模拟演算,结果表明：该模型在三岔河流域有良好的适用性,径流深及洪峰误差均控制较好。     

傅疃河流域综合治理与湿地恢复保护研究

积极采取封山育林、退耕还林还湿,规划建设省级湿地公园,加大流域内污染企业的治理,引导居民改变生活习惯,采取生物技术建设人工浮岛等多种措施,对傅疃河流域进行综合治理,实现流域内湿地生态系统的恢复和保护。     

基于遥感数据的叶尔羌河流域水文过程模拟与分析

在西北荒漠-绿洲生态系统中,山区水循环对下游水资源管理具有重要作用。为了准确地理解高寒山区水文过程,以降水、温度和潜在蒸散发的遥感数据为模型输入,建立叶尔羌河流域的MIKE SHE模型。根据模型输出,从径流、积雪和蒸散发三方面探讨了流域的水文过程。结果表明：经校正后的遥感产品在叶尔羌河流域的水文模拟中取得了良好的应用效果,出山口卡群站日径流的效率系数达0.71,相关系数达0.85。河道的年平均径流深为146.66 mm,其中稳定的基流补给占21.3%。流域的年平均降雪231 mm,占总降水的74%左右;73.9%的融雪发生在7-9月,积雪主要分布于5000 m以上区域。蒸散发以7-9月中低山区植被覆盖良好的针叶林和草地为主。选用合适的方法对遥感数据进行验证和率定,有助于提高对资料缺失的高寒山区流域水文过程的认识。对不同水文要素进行分析验证,可更准确地理解水资源的转化、储存方式及其时空分布,以便为下游水资源管理提供依据。     

伊洛河流域开发战略研究

伊洛河流域复杂的自然条件、丰富的自然资源以及悠久的开发历史,使其具有独特的人文环境和地域经济.基于伊洛河流域的基本特征和存在的主要问题,为实现流域可持续发展,提出了应坚持以经济发展优先、富县与富民相结合、各区段协调发展、经济发展与生态环境保护相协调等为基本原则,以优化农业空间生产结构、改善经济网络结构、合理开发自然资源、引导农村工业发展和积极开展生态旅游等为战略重点实施流域开发.     

基于DEM的洪泛平原湿地数字水系提取研究

为了研究探索洪泛平原湿地区域基于DEM的地表水要素数字特征,采用ArcGIS9.0的Hydro Arc Tools模块,配合改进升值裂开算法编制的程序在三江平原洪河保护区1:1万比例尺的DEM基础上进行了数字水系提取研究,将研究区划分为6个数字集水区,提取出以沃绿兰河-浓江河为主的数字河网,以及大小82处泡沼和洼地。研究表明,在保持高精度DEM前提下,数字地表水系统可以通过基于DEM自动提取出来,但是存在河道偏移以及河网形态失真等问题,需要在进行数字提取前后进行多次修正。在DEM数字高程预处理过程中保持高程信息的水文特征不丢失,以及发展专业处理平坦区域和低洼地域的有效算法,将是进一步提高洪泛平原湿地区域数字水系提取效率和精度的关键。     

挠力河流域湿地景观演变的累积效应

基于累积效应方法和原理,利用遥感和GIS技术,分析了挠力河流域湿地景观时空演变过程及其产生的累积效应。结果显示,该流域湿地景观变化是人类土地开发活动不断叠加、影响强度和空间范围不断扩大的结果。产生的直接累积效应包括湿地景观面积丧失、景观结构破碎化、水文情势变化和生态系统退化;间接的累积效应主要包括生物多样性下降和区域气候趋暖变干。目前,挠力河流域湿地景观变化已经超过了阈值条件,累积效应达到了极为显著的程度。其中,湿地景观多样性趋于丧失,植物物种多样性发生显著变化,某些珍稀水禽种群数量显著下降,有些保护物种已经消失,流域湿地生态正面临极为严重的形势。     

分布式水文模型在黄河流域的应用

流域的水资源规划和管理都离不开水资源的定量化评估。而准确评估流域的水资源量,尤其是在大流域,必须明晰不同气候、地形、土地利用等自然条件下的水文循环过程。同时农业灌溉及水库调节等人工的直接取水和调控使水文过程变得更为复杂。仅依靠气象及水文观测数据,已很难拟合出单一的降雨-径流关系来模拟和预测流域水资源的时空分布。这时就需要一种新型水文模拟手段,它可以利用地理信息来描述流域的空间不均一性,并基于物理控制方程来描述水文过程,这就是分布式水文模型。作者介绍了这种模型及其在黄河流域的应用。     

1766～1911年黄河中游汛期水情变化特征研究

根据1766～1911年万锦滩汛期涨水情况的历史文献记录,重建研究时段内黄河三门峡断面逐年汛期流量R(109m3/a)和汛期开始时间T(侯尺度),其平均水平分别为径流量R=51.06×109m3/a,汛期开始时间T平均情况为7月上旬(7月第2个侯),对应于梅雨结束平均日期。研究时段内,1840 s前流量平,汛期开始时间总体较稳定;1840～1850 s流量普遍偏丰,汛期到来偏晚;1860 s开始流量减少,汛期提前,此阶段持续约40 a左右,是近300 a中黄河中游产流微弱持续最长的1个时期。     

堰塞湖溃决人工结构体滞洪效果实验研究

汶川地震后唐家山、小岗剑等堰寒湖的应急处置中都采用了开挖泄流槽这一措施,但出现了溃决流量超过了下游城镇防洪标准的危险情景.为控制堰塞湖排泄洪水超过下游区域的防护能力,排泄后期在泄流槽中加入人工结构体可能是一种有效的措施.通过室内模型实验,在泄流槽排泄后期抛投不同型式的人工结构体进行流量调控,包括四面体实体结构、四面体实体结构串、四面体实心框架结构和四面体实心框架结构串4种型式.通过抛投人工结构体与未抛投人工结构体的对比实验,发现:1.前者比后者溃决洪峰流量减小了26.6%～61.7%,说明人工结构体在控制溃决洪峰流量方面有显著效果;2.通过流量综合分析,提出人工结构式优选次序为:四面体实心框架结构串、四面体实体结构串、四面体实心框架结构、四面体实体结构;3.从残留体高度上看,未抛投人工结构体的坝体残留高度为原始坝高的1/3,堰塞体后部基本上是冲刷到底,而抛投了人工结构体的坝体残留高度为原始坝高的1/2,说明人工结构体控制堰塞坝下切侵蚀方面有较显著的效果.且从制作工序、制作时间和制作成本三方面,探讨了四面体实体和四面体实心框架结构的适用性,在施工条件许可的情况下,使用四面体实心框架结构更为理想.     

沂河流域水文特征变化及其驱动因素

以沂河流域为研究区,运用水文特征参数时间序列法,分析1951—2002年流域降水、径流、洪峰流量等水文要素的演化趋势,通过临沂站50年来天然径流过程的回归模拟及其与实测径流的比较,定量分析气候变化和人类活动对径流的影响。结果表明：近50年来沂河流域年径流量和各月径流量显著减少,并且对降水波动的响应迟缓,而单次暴雨径流对降水反应敏感;10年尺度的降水波动中,径流随着降水的多少而发生相对一致的变化趋势,降水变化在一定程度上控制着径流的演化;但是20世纪60年代中期以来,临沂站实测径流的平均值减少了149mm,占天然径流量年平均值的51．6％,气候变化和人类活动对径流减少的贡献率分别为39．3％和60．7％。水利工程建设、土地利用变化、水资源开发利用等人类活动对径流产生更为深刻的影响。流域可持续发展要求在遵循水循环自然规律的基础上合理约束人类活动。     

洞庭湖调蓄作用分析

洞庭湖作为长江中游的一个吞吐式大型湖泊，调蓄荆江洪水并调节湖南省湘江、资水、沅江、澧水四水水沙泄入长江。洞庭湖的调蓄相当于大型水库调节，然而又与水库调蓄有所区别。该文从分流分沙比、调蓄量以及削峰系数等几个方面来分析洞庭湖调蓄作用。并提出了洞庭湖区以适度退田还湖，蓄洪区采用退人不退耕的单退还湖方式，增加其调蓄能力，缓解自身防洪压力的有效措施。     

土壤数据空间分辨率对水文过程模拟的影响

分布式水文模型的应用,其准确性有赖于输入数据对流域特征的描述,尤其在大尺度流域,输入数据分辨率的增加是否必然改善模型的模拟效果是值得深入研究的问题。本文以鄱阳湖信江流域为研究区,运用SWAT模型为模拟工具,分析了土壤数据空间分辨率对径流、蒸发及土壤含水量等水文要素模拟的影响以及高精度土壤数据在大流域尺度的适应性。结果表明：不同分辨率的土壤数据对SWAT模型中水文响应单元的划分结果差异显著,但在径流模拟和蒸发计算结果中并没有表现出显著的差别;模型率定前后,低分辨率土壤数据的径流模拟结果略好于高分辨率土壤数据,但两者之间的差别不明显;模型模拟的土壤含水量差异显著,高分辨率土壤模拟的月平均土壤含水量整体大于低分辨率土壤模拟结果;研究还发现,模型的蒸发计算对土壤分辨率信息不敏感。本文研究意味着,大尺度SWAT模型的应用中,土壤数据分辨率的提高不一定会改善模型的模拟效果。在具体应用中,应考虑流域本身的尺度以及模拟精度的要求,选择合适分辨率的土壤数据,同时应结合模型原理和关键参数的物理含义来解释模拟结果。     

鄱阳湖流域水文变化特征成因及旱涝规律

本研究分析了1960-2008年鄱阳湖流域的气候和水文变化特征,用水量和能量平衡关系解释和印证了这些特征,并由此揭示了鄱阳湖流域水文变化特征的成因及干旱和洪涝发生的规律.得到以下主要结论:1)正常或偏湿年份鄱阳湖流域6月份容纳水量能力已达到饱和,若6-7月降水量超出正常年份,则流域超饱和,洪涝发生.长江中上游降水量7月份的异常偏多会对鄱阳湖流域的洪涝起触发和强化作用.2)鄱阳湖流域7-10月蒸发量大于降水量,特别是7-8月蒸发量大于降水量的一倍以上,所以若4-6月流域降水量少于平均年同期量的20％以上,则累积效应使秋旱发生.当初冬(11月)降水偏少时,秋旱可持续到来年的初春,形成严重的春旱.长江中上游降水量对鄱阳湖流域的春旱没有直接影响,但7-8月降水量偏少时则对秋旱起重要的强化作用.3)长江对鄱阳湖流域的水文过程和旱涝的发生、发展的影响主要在7-8月的“长江与鄱阳湖耦合作用”时期和9-10月的“弱长江作用”期.