应用环境同位素技术研究华北典型流域水循环机理的展望

华北水问题日益严重,而水循环机理研究尚显得薄弱。环境同位素水文学是研究流域水循环过程变化的新的技术途径。它利用水中水分子所含的同位素含量的变化,可以判断大气降水的水蒸气的来源;定量分析坡地的产汇流产生机制,进而研究"大气降水—地表水—土壤水—地下水"的相互作用关系;彻底查明流域"四水"转化关系,创新和发展水循环模式。本文主要介绍同位素技术的原理及其在日本、斯里兰卡、河北平原等地应用实例,最后,对应用此技术研究华北典型流域水循环,从"大气—土壤—植被"界面水循环机理、坡地径流的产汇流机制、流域水循环机理等方面进行了展望。     

气候变化对跨境水资源影响的适应性评估与管理框架

气候变化增加了国际河流冲突的可能性,加强跨境水资源适应性管理是流域国可持续发展的必然选择。梳理了适应性相关研究的国内外最新进展,认识到适应性管理的关键问题是要发展一套科学评估未来气候变化影响及适应性策略的程序。通过论述气候变化下跨境水资源的适应性评估与管理框架,提出一个气候变化影响决策评估工具,包括信息收集、需求分析、对策分析、综合评估以及实施与调控5个阶段。该项研究将适应性管理与气候变化、定量化脆弱性及适应能力关联评价、成本效益分析、多目标优化决策和动态调控等有机结合,为从跨界层面制定具有针对性的适应性管理对策提供了思路与方法,有利于促进国际河流流域可持续发展。     

长江中下游流域旱涝急转事件特征分析及其与ENSO的关系

基于长江中下游流域75个雨量站1960-2015年的日降水资料,通过对原有的旱涝急转指数加以改进,定义了日尺度旱涝急转指数（Dry-Wet Abrupt Alternation Index, DWAAI）,全面分析长江中下游流域夏季（5-8月）旱涝急转事件的时空演变特征,并讨论了旱涝急转事件与事件发生前太平洋海表温度的关系。结果表明：① 改进的DWAAI综合考虑了事件前后期旱涝差异与急转快慢程度,筛选事件更加全面。② 总体来说,自20世纪60年以来,流域内发生旱涝急转事件的区域范围越来越广,事件频率和强度均具有逐年增长趋势。旱涝急转事件主要发生在5月和6月,且汉江水系、中游干流区间、洞庭湖水系北部和鄱阳湖水系西北部地区为事件高发区。③ 旱涝急转事件与事件发生前Nino 3.4区域海温持续异常偏低存在一定关系。在发生时间上,La Ni?a现象具有一定的先兆作用,41.04%的事件发生在La Ni?a现象衰亡期或现象结束后8个月内;在事件强度上,流域内站点的DWAAI与事件发生前第1~6个月的Nino 3.4区域海温异常值存在显著的负相关性,尤其是在鄱阳湖水系和中游干流区间,二者负相关性最强。研究结果可以为长江中下游流域防洪抗旱工作提供一定的依据。     

安徽南部下扬子地区寒武系露头层序地层初步研究

露头层序地层研究表明，安徽下杨子地区寒武纪可识别出两个Ⅰ类层序及三个Ⅱ类层序，早寒武世的三个Ⅱ类层序由于同沉积断裂影响陆架边缘体系域不甚发育；中、晚寒武世的两个Ⅰ类层序由低水位体系域、海侵体系域及高水位体系域构成。由沉积体系域演化作出的海平面变化曲线不同于Ｖａｉｌ的寒武纪全球海平面变化Ⅱ级旋回，表明了皖南下扬子海盆的海平面升降受扬子板块、华夏板块的影响远大于全球海平面变化幅度。     

藏北龙木错东部三岔口地区下奥陶统与泥盆系的不整合界面

在北羌塘三岔口一带采获丰富的腕足类:汉伯矮正形贝及比较种Nanorthiscf.hamburgensis(Walcott)。建立了早奥陶世岩石地层单位——三岔口组,是羌塘地区目前有化石控制的最低层位。中、晚泥盆世拉竹龙组与下伏志留系、奥陶系不整合接触关系的进一步确定,证明了羌北-昌都板块与扬子板块的亲缘性,为羌北-昌都板块属性的确定提供了重要证据。     

干旱区流域可持续水资源管理量化研究方法及应用

针对干旱区流域的特点,提出了可持续水资源管理的量化研究框架,重点内容包括量化准则、指标体系、基础模型和量化方法;提出了基于模拟和发展综合指标测度的可持续水资源管理量化研究方法(M-D方法).该方法采用模糊隶属度描述技术和多准则集成技术,计算发展综合指标测度,以定量表达经济社会可持续发展程度;采用数学模拟技术,定量描述水资源与经济社会、生态系统之间的互动关系,为定量表达水资源管理带来的经济社会发展态势奠定基础;基于二者的有机结合,在量化准则和其他约束条件下,建立可持续水资源管理量化模型.并把M-D方法应用于新疆博斯腾湖流域,为该流域水资源管理提供科学方案.     

藏西北三岔口地区泥盆系生物礁特征及其意义

在羌塘西部的三岔口一带泥盆系拉竹龙组中发现规模较大的生物礁———台地前缘礁。下层礁体厚7.28m,上层礁体厚40.98m。两个礁体均为叠置礁,礁体由礁基、礁核、礁顶组成。剖面显示发育有礁前垮塌角砾、礁格架、礁间及礁后环境。泥盆纪生物礁的发现为羌塘盆地寻找油气资源提供了新思路。     

地表水和地下水耦合模型研究进展

地表水和地下水的转换及其过程耦合模拟,是水资源开发利用和科学评价的基础。本文归纳了国内外16 种地表水和地下水耦合模型,并根据耦合模型的特点和耦合方式,划分了三类耦合类型,即：紧密耦合型、半松散耦 合型和松散耦合型。对其中比较典型的“四水”转化模型、SWATMOD、MIKE- SHE、MODBRANCH 模型进行了对比分 析,剖析了不同耦合模型的优缺点,为地表水和地下水耦合模拟研究提供了很好参考。     

大尺度水循环模拟系统不确定性研究进展

水循环过程受众多自然因素和人为因素影响,决定了水循环系统的变化性和复杂性。水循环系统模型作为研究流域水文循环过程及演变规律的重要工具,必然也存在较大的不确定性,特别是对于大尺度陆-气耦合下的水循环模拟系统,其不确定性来源包括输入和参数不确定性、结构不确定性、方法不确定性以及初始和边界条件不确定性。本文在分析不确定性量化方法和传统水文模型不确定性研究基础上,重点评述当前大尺度水循环系统模拟的不确定性研究进展和存在的瓶颈问题,并介绍一种针对大型复杂动力系统的不确定性量化解决方案和工具系统-PSUADE,基于此讨论PSUADE在大尺度水循环模拟系统不确定性量化过程中的优势。     

气候变化背景下水资源脆弱性研究与展望

论述了气候变化背景下水资源脆弱性概念、内涵及其与适应性管理的联系;综述了水资源脆弱性定量评估方法,包括指标权重法、函数及综合指标法等;介绍了减少水资源脆弱性的适应对策研究。分析表明,联系水资源供需矛盾的水资源脆弱性既有自然变化脆弱性的一面,又有气候变化影响导致水资源供需关系发生变化以及旱涝灾害影响加剧水资源脆弱性的问题。关键是要识别影响水资源脆弱性变化的主要调控变量,通过应对气候变化的适应性对策研究,最大限度地减少水资源脆弱性。未来气候变化背景下水资源脆弱性研究,将在进一步发展脆弱性影响与评估基础上,逐步转到适应性水资源管理与对策的研究。