湿地演变及其水文驱动机制分析——以嫩江流域为例

湿地与森林、海洋被地理学界称作＂三大生态系统＂,是最重要的富饶多产的生态体系之一。湿地由于受气候、环境与人类活动等共同影响下,正在逐年发生变化,使其区域的水文也跟着发生相应的变化。从而给人类生存活动带来不利影响。本文前半部分分析嫩江流域的沼泽湿地近三十余年来演变的现状,后半部分析沼泽湿地面积减少的水文驱动的因素。     

人类活动对珠江流域主要水文要素的影响

水文特性及规律是流域治理、开发、保护及管理的依据和基础,水文特性既有成因上特有的规律,又受人类活动和气候变化等影响。针对人类活动对珠江流域主要水文要素的影响进行定量和定性分析,研究了人类活动对珠江流域径流量、洪水量级、水位流量关系以及泥沙的影响,给出了人类活动对珠江流域主要水文要素的影响结论,为下一步流域治理规划、水文计算及工程设计等提供技术参考。     

气候变化与人类活动对水文影响的研究进展

气候变化与人类活动对水文过程产生了重大影响,估计和区分二者的影响是水科学研究中的热点问题。针对气候变化和人类活动(土地利用/覆盖变化)两个驱动因素,分别综述了气候变化、人类活动和两者综合对水文影响的研究进展;介绍了未来的气候情景和人类活动情景;阐述了区分气候变化和人类活动对水文要素过去和未来影响的研究方法,并总结了方法中常用的分布式水文模型。提出当前研究中存在气候和人类活动情景重复交叉、缺乏两者对水文极值事件的影响研究等问题。     

变化环境下半干旱草原流域径流变化特征及其影响因子定量分析

地表水文过程在气候波动和人类活动的作用下发生了不可忽视的变化,这种变化对于内蒙古半干旱草原流域来说更为显著。采用改进的M-K趋势检验法、双累积曲线法、累积距平法和小波变换法对典型半干旱草原流域——锡林河流域1963～2015年径流序列的变化特征进行了剖析,并以社会经济指标量化流域内人类活动影响及细化降水特征因素,运用统计检验和主成分分析进行了变化环境下流域径流主要影响因素的定量分析。结果表明,锡林河流域径流量在水文年、季尺度呈现显著(p0.05)减少趋势;流域径流的突变年份为1998年,在其前后影响径流变化的主导因素发生变化,1998年以后径流受到人类活动和气候变化的双重影响;水文年和枯水季径流序列均存在6年、25年左右的周期,而丰水季径流不存在显著周期变化;尽管气候因素中的降水、蒸发、相对湿度及所有人类活动因素与径流显著相关而影响径流,但其中人类活动为径流变化的主导因素。     

水文要素变异的人类活动影响研究进展

重点针对人类活动导致的水文要素变异问题从以下3个方面分析了研究进展:①综述了人类活动水文效应研究的定性和定量2类成果,分析了作为揭示人类活动的水文效应机理的综合驱动因子的研究现状,剖析了人类活动水文效应定量化研究的方法模式;②综述了水文要素时间序列变异特征及变异点位置的识别研究成果,分析了现有的统计识别方法和差异信息熵等新技术、新理论在变异点识别中的应用,简析了目前研究尚不多的水文要素空间变异性研究方法;③描述了分离气候变化和人类活动对流域水文要素影响的2类主要方法:分项调查法和水文模型法,分析了土地利用/覆被变化对水文系统作用的驱动机理模型,综述了农区下垫面变化对水文要素变异的贡献分解方法.通过综述,指出了现有人类活动水文效应、水文要素变异性识别、下垫面变化对水文要素变异的驱动机理等方面的研究不足和问题.提出了未来需要重点加强气候变化与人类活动对水文要素变异驱动机理及贡献分解研究,加强水文要素时空变异特性的诊断,重构水文要素变异环境下洪涝极值等特征量及其重现期的新概念和新定量等.     

人类活动对水文干旱形成与发展的影响研究进展

在高强度人类活动对地球系统产生全方位深刻影响下,干旱灾害已经不再是严格意义上的自然灾害,而成为自然-人为复合灾害。人类活动通过改变大气成分(主要通过温室气体排放)引起全球或区域性水循环过程的变化,导致气象干旱时空特性变化,从而间接影响到水文干旱的形成发展;通过改变河流蓄存状态与水力联系(主要通过蓄、引、提、调水工程)以及用水特性变化,改变河流与地下水系统调蓄功能与产汇流过程,从而直接影响到气象干旱向水文干旱的传递过程以及水文干旱的发展过程。考虑自然和社会水循环之间复杂的相互作用过程,揭示人类活动对干旱形成与发展的影响是干旱研究的重要发展方向。     

浅析平原区水利工程调度对水文预报精度的影响

近年来随着水利工程建设、调度等人类活动因素的影响加大,河道下垫面条件发生了很大变化,使洪水预报难度加大,对于水文预报从业者而言,及时掌握这些变化对水文预报精度至关重要。选取鲁西平原区聊城市境内的徒骇河、马颊河两条河流作为研究对象,重在分析人类活动对刘桥闸站、王铺闸站两座水文站水文预报精度的影响。研究表明水文预报需全面分析,并加强防汛会商,根据实际情况适时修正,才能提高预报准确性。     

非一致性水文频率分析的研究进展

水文频率分析计算需满足独立随机同分布假设,其中同分布是指水文样本在过去、现在和未来均服从同一总体分布,即样本应具有一致性。然而,由于气候变化及人类活动的影响,使得一致性的假设受到挑战,因此变化环境下传统频率计算方法获得的设计结果,其可靠性受到质疑。为此,探索适应非一致性极值系列的频率分析方法已显得非常重要。总结介绍国内外关于非一致性水文频率分析的一些代表性研究成果,主要集中在以下两方面:一是基于还原/还现途径;二是基于非一致性极值系列直接进行水文频率分析途径。最后对进一步值得研究的问题进行了展望。     

浅议环境地质学的研究内容

环境地质学已成为当今地学中引人注目的学科,对其研究内容众说纷纭,莫衷一是。本文提出环境地质学是指研究自然地质作用(条件、因素)及人类活动引起地质条件发生变化对人类生存环境造成影响的科学。其研究内容主要是自然物理地质作用、自然化学作用(地球化学环境)以及人为因素对环境的影响。     

德州市地下水锰含量的分布特征及成因分析

德州市位于华北平原东南部,属于典型黄河下游冲击平原空隙水文单元,具有咸淡两种水体共存的水环境特征,针对德州市浅层地下水和深层地下水锰含量的分布特征分析,表明含水层介质及上覆盖层性质、酸碱条件、氯离子含量和氧化还原环境是造成该地区地下水锰含量分布特点的主要因素,而人类活动对该市地下水赋存状况扰动,水质发生变化,使深层地下水中Mn~(2+)含量普遍较低。     

人类活动影响剧烈背景下的海河流域水文修订成果研究

海河流域水资源开发利用率高,近几十年来未发生较大洪水,水资源开发利用、水土保持、城镇化建设等人类活动对海河流域产汇流特性持续产生明显影响,为七大流域中人类活动影响较大的流域之一。分析了海河流域下垫面变化趋势及对产汇流影响,研究了水文成果修订方法,提出了水文修订成果。在此基础上,总结了海河流域水文修订成果存在的问题,并提出下一步工作建议。     

水土保持地区人类活动对汛期径流影响的估算

人类活动对于流域水文要素时变过程的影响显著,确定人类活动影响下水文要素时序的显著转折点、选出相对"天然"的序列,对于开展水土保持效益评价研究具有重要意义。以延河流域为例,采用数理统计方法推估获取人类活动影响下汛期径流时序的显著转折点,以显著转折点前的数据建立预测模型,对比分析汛期径流量的实测值与预测值,其差值即为人类活动对汛期径流的影响程度。较之传统研究方法,本文以汛期水文数据取代年均数据,以汛期降水径流综合系数代替年径流系数,从而减弱了黄土高原地区降水、径流变化幅度巨大的干扰影响。结果表明,从20世纪50年代末至80年代末,1970年为人类活动下延河流域径流时序的显著转折点,1970年以后人类活动对流域水文的影响更显著,1981年达到最大值,为72.04%。20世纪70、80年代人类活动对延河汛期径流量的影响一直处于负面减流状态。人为因素是延河径流量演变的主要驱动因子。     

变化环境下水文资料序列的可靠性与一致性分析

由于气候变化和人类活动的双重影响,实测水文系列会发生一定程度变化,而水文资料的非一致性直接影响到水文模型参数的代表性,影响到水文模拟的精度和可靠性。选择黄河流域和淮河流域的两个典型支流,采用有序聚类法和Mann-Kendall检验法对其水文序列资料进行突变检测,结果表明,黄河流域黑石关站的水文序列在1969年以后发生了较大的变化,而淮河流域息县站的水文序列未发生明显变化,说明黑石关站水文系列自1969年以来受气候变化和人类活动等因素的影响比较大,在一定程度上破坏了该站水文序列的一致性。相比而言,息县站流域受气候变化和人类活动的影响比较小,水文序列的稳定性较好。     

环境变化对黄河中游汾河径流情势的影响研究

20世纪70年代后我国许多河流的径流量呈下降的趋势.在这些趋势变化中,如何区分人类活动及气候变化的影响是当前流域水文研究的热点和难点.提出了区分人类活动和气候变化影响的分析思路以及定量计算方法.介绍了SIMHYD概念性降水径流模型,并应用黄河中游汾河流域"天然"时期的水文、气象资料率定了模型参数,通过水文模拟还原了人类活动影响期间的天然径流量,进而分析了汾河流域径流情势的变化原因.结果表明:SIMHYD降水径流模型对汾河流域天然月径流过程具有良好的模拟效果;就1970-1999年的平均状况而言,气候因素和人类活动对径流的影响量分别占径流减少总量的35.9%和4.1%,人类活动是汾河流域径流减少的主要因素.     

我国工程水文分析计算的新进展

通过对我国在工程水文分析计算的回顾,总结了近年来我国在洪水频率分析、洪水不确定性研究、人类活动及气候变化对径流的影响等方面的最新进展,提出了今后水文计算的研究方向。     

人类用水活动对大尺度陆地水循环的影响

随着人口增长和经济社会快速发展,人类活动已成为陆地水循环变化的重要驱动因子,人类用水活动对陆地水循环的影响越来越受到人们的关注。回顾近年来人类用水活动对大尺度陆地水循环影响方面的研究进展;阐述灌溉、生活和工业用水、水库调节以及地下水利用等典型人类用水活动影响大尺度陆地水循环的过程与机制,并在此基础上探讨了陆面水文模型中人类用水活动参数化方案及其存在的问题。目前,陆面水文模型对人类用水活动的考虑依然不足,使得应用模型模拟陆地水循环和评估变化环境下水资源安全面临挑战。展望未来,深入认识人类用水活动与水系统的影响与反馈,开发考虑人—水系统协同演化的水系统综合评估模型,预估水安全形势的演变趋势,将成为陆地水循环和水资源研究的长期重要任务。     

气候变化对陆地水循环影响研究的问题

简要地回顾了现存的由气候情景驱动水文模型研究气候变化对陆地水循环影响的方法。指出这种单向连接方法很难将气候变暖及人类活动引起的陆地水循环变化反馈给大气。这既影响对降雨的预测精度,又不能正确地描写陆地水循环的变化。近10年来气候学家对大气环流模型中陆面过程模型的改进以及水文气候学家对大尺度水文模型研究所取得的进展,展现了它们之间的互补性,以及未来用水文-气候耦合模型方法研究气候变化与人类活动对陆地水循环影响及水资源预测的可能性。     

人类活动对浅层地下水文参数的影响

本文通过实测资料的分析计算,初步探讨人类活动对土壤给水度、潜水蒸发与降雨入渗补给等浅层地下水水文参数,以及最终集中反映在对浅层地下水资源量的影响。指出考虑人类活动影响的重要性,并强调应按开采的条件,通过科学实验进行地下水水文参数研究。     

长江宜昌悬移质输沙量来源的成因分析

长江宜昌以上气候、土壤、地貌和人类活动是悬移质输沙量的影响因素。本文根据大量实测水文、气象和泥沙资料,分析了宜昌以上泥沙时间变化和地区分布,统计了径流量和输沙量的相关关系及变化趋势,研究了降雨量、落区和雨强与主要产沙区的相应关系,并概估了人类活动对输沙量的影响。分析表明,宜昌输沙量年际呈随机变化,无明显的增减趋势;金沙江干流下段和嘉陵江上游白龙江、西汉水等地为重点产沙区;降雨和径流量是输沙量的主要影响因素,暴雨落区、强度和雨量是重要直接因素;到目前为止,人类活动对宜昌输沙量无明显影响。     

华东地区环境工程地质问题

现代工程地质学已发展为研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学——环境工程地质学。其根本任务是研究在人类活动作用下的地壳动力学,为合理利用与保护地质环境提出理论与方法。地质环境可分为两部分:(1)天然环境:的环境指那些仅受到人类间接影响。(2)人为环境:它是那些经过人类直接影响的环境。