气候变化对中国水资源影响的适应性评估与管理框架

通过论述气候变化对中国水资源影响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,它包括：未来气候变化对中国水资源潜在影响的定性描述分析、半定量与定量分析以及适应性对策评估。由于不同气候区域所面临的水资源问题不同,选择中国4个典型案例区域,并确定不同的目标进行气候变化适应性管理综合研究,提出了甄别气候变化影响和适应性管理的新的思路、框架与方法论。该项研究为应对未来气候变化影响的水资源规划与风险管理提供了途径与方法。     

藏南洛扎地区侏罗、白垩纪岩相古地理特征

藏南洛扎地区侏罗、白垩纪处于印度板块被动边缘一侧,共划分9个沉积相带、9个沉积亚相。日当组由南而北,海水由浅变深,可划分3个相带;陆热组总体处于陆棚环境;遮拉组处于陆棚—深海盆地环境,沿绒布断裂以北,发育拉张环境下的中—基性火山岩,总体沿断裂一带呈中心式喷发,其沉积背景为深水盆地相,发育放射虫硅质岩等;维美组为深水背景,在硅质岩、泥质沉积的陆棚—盆地区,有浅水物质的夹层,发育深切河谷的水道沉积物与浊流沉积物共存现象,并对下伏地层产生强烈的下切;桑秀组区内再次表现为强烈的伸展拉张,绒布断裂可能初现,沿断层发育中心式的中—基性火山喷发,出现火山爆发角砾、枕状熔岩、柱状节理发育的安山岩,并在断裂北侧形成滑塌角砾岩,而南部相对平静,沉积一套陆棚相的泥质沉积物;甲不拉组显现“一隆两坳”的地貌单元,北侧绒布断裂以北为开阔海陆棚环境,洛扎以南为闭塞湖环境。     

长江上游近千年来的洪水变化——比较气候-水文模型模拟数据与重建数据

了解水文过程对温室气体水平上升的响应,对气候变化影响研究至关重要.然而,由于缺乏长期的观测数据来了解气候系统的长期行为,这方面的研究往往受到一定限制.结合重建数据和模型模拟(全球气候模式和水文模型)数据将有助于更好地理解气候和水文过程在过去几十年到几个世纪的时间尺度上的变化.在本研究中,利用模型链方法研究长江上游过去千年至21世纪末的洪水变化.首先,利用四个全球气候模式(BCC-CSM1.1、MIROC-ESM、MRI-CGCM3、CCSM4)的降水和温度数据驱动水文模型,模拟长江上游在过去千年(850～1849年)、历史时期(1850～2005年)和未来时期(2006～2099年)的日径流过程.在此基础上,评估了模拟降水、温度和极值流量是否与文献记载的干湿期、温度变化和古洪水记录具有相似的统计特性.最后,通过模型模拟结果探究了极值流量从过去千年到未来的变化.结果表明:(1) MIROC-ESM模式不同于其他三种气候模式,从温暖期(中世纪暖期; MCA)到寒冷期(小冰期; LIA),温度增加,而其他模式的温度变化与历史记录相似;(2) BCC-CSM1.1模式的模拟降水与记录的干湿期之...     

基于水文随机方法的大尺度径流空间插值图化研究——淮河流域蚌埠以上区间为例

跨越不同时空尺度水文径流时空分异性及其图化问题的研究是当前国际地理水文科学研究的热点前沿。本文针对中国湿润流域年平均径流特点,探讨了基于地理相关关系的水文随机方法(Hydro-Stochastic) 在大尺度流域上应用的可行性。在淮河流域蚌埠以上区间开展径流空间插值实验,通过对流域出口流量在空间随机场内的分解生成研究区内10 km×10 km分辨率产流分布图,以及以1 km长度为基本单元的河道内径流量图。该方法在描述径流空间分异性的过程中,综合了水文学、地貌学、地理学的特点,以地统计空间插值方法为基础,结合了水量平衡约束以及数据不确定性分析理论,最终输出不同形式的径流空间分异结果。分析表明,径流插值结果能够很好的反映流域内产流的空间分布特征,并满足河道上下游的水量平衡关系。该方法避免了水文模型的复杂性,描述径流时不依赖气象资料,可以方便的在广大地区推广使用。     

黑河“97”分水方案适应性分析

黑河"97"分水方案自2000年实施以来,流入下游水量明显增加,缓解了下游生态环境恶化趋势,但在丰水年难以完成分水指标,其适应性受到各方关注。本文在分析"97"分水方案的技术特点及背景条件变化对分水方案适应性影响的基础上,通过构建黑河水资源配置模拟模型,对分水方案在不同需水条件和黄藏寺水库建成运行后长系列年(1958-2012年)实施情况进行了模拟,分析评价了黑河"97"分水方案的适应性。研究表明,由于分水方案制定和实施前后黑河经济社会、水系连通性等背景条件发生了较大变化,在现状工程和需水条件下,不能完成"97"分水方案的分水要求;在中游退耕至2000年水平和黄藏寺水库建成的情况下,虽然可以完成"97"分水方案的分水要求,但仍存在地下水超采情况,因此,基于20世纪80年代中期黑河经济社会和1955-1986年水文条件的"97"分水方案与黑河流域现状存在一定的不适应性。     

藏南羊卓雍错南部桑秀组火山岩的特征及构造环境

羊卓雍错南部桑秀组中分布有由玄武岩-安山岩-英安岩构成的海相火山岩组合，区域露头上玄武岩占绝对优势，喷发时代为晚侏罗世晚期-早白垩世早期。区域资料显示，这一时期该地区处于冈瓦纳大陆的被动陆缘。地球化学特征表明，本区火山岩与洋脊玄武岩和洋岛型玄武岩有明显区别，显示大陆拉张带或大陆裂谷亚碱性拉斑玄武岩的特征。     

洞庭湖湿地生态环境问题及形成机制分析

依据1999─2001年的监测和调查资料,分析了洞庭湖湿地的生态环境问题及其形成机制. 生态环境问题主要表现有:水质污染加剧,富营养化趋势明显;血吸虫病疫区扩展,危害反弹;洪涝灾害频繁严重,气候灾害多样;湿地资源衰退,生态平衡遭破坏等. 从自然因素与人类活动、宏观与微观、时间与空间、总体与具体等方面综合分析了生态环境问题的形成机制.     

An improved algorithm of simulation on air-sea turbulent heat fluxes in China seas

With a global GSSTF2 and NCEP/NCAR reanalysis database and observation data at the Yong Xing station of Xisha Island in the South China Sea, we simulated the turbulent sensible and latent heat flux at sea surface in Chinese and neighboring seas (hereafter termed as China seas) using a common bulk method with some improved parameters. Comparing the simulated results with the observed and reanalyzed data, the improvement yielded higher accuracy, a smaller mean square deviation within 10 W/m2, and a smaller average relative error at about 25%. In addition, spatial resolution was improved to 0.1°×0.1°. The simulation is able to replay the main features of regional and seasonal variation in turbulent heat fluxes, and also the general pattern of heat flux changes during the summer monsoon outbreak in the South China Sea.     

基于环境同位素技术的怀沙河流域地表水和地下水转化关系研究

地表水和地下水是流域水循环的重要组成部分, 流域内地表水和地下水之间的相互作用历来是流域水循环研究的关键环节. 环境同位素和水化学作为水循环研究中的示踪剂, 可以有效地揭示流域内地表水和地下水之间的转化关系. 在对位于北京市怀柔区的怀沙河流域进行现场调查并对泉水、河水和井水采样进行氢氧稳定同位素和水化学组成测定的基础上, 分析了流域内沿河道不同部位的泉水、河水和井水的氢氧稳定同位素和水化学组成的空间分布规律和演化趋势. 依据泉水出露的高程和氧同位素含量之间的关系, 揭示出泉水的氧同位素高程效应, 为推断泉水的补给来源提供了理论依据; 运用氯离子质量平衡方法, 估计了流域内年平均地下水补给率. 根据地下水补给来源, 联系流域内水文地质状况和现场调查结果, 以及对比怀沙河流域和密云水库以上的潮白河流域20世纪60~90年代同期降雨径流系数, 初步推断出流域内相当一部分地下水来源于流域之外高程较高的区域, 流域为非封闭流域. 在综合分析的基础上, 结合氢氧稳定同位素和水化学组成及流域内地形地质和水系特征, 分析了流域内不同部位地表径流和地下径流对河川径流的相对贡献, 并揭示了地表水和地下水之间的补给-排泄相互转化关系.     

生态水文学学科体系及学科发展战略

生态水文学是一门新兴学科,构建完善的学科体系、制定未来发展战略,对推动生态水文学学科发展具有重要意义。通过查阅文献资料,系统梳理和阐述了生态水文学学科的发展历程,共划分为5个阶段,即生态水文学萌芽期(1970年左右至1986年)、术语提出与初步探索期(1987—1991年)、学科建立与初步发展期(1992—1995年)、学科快速发展期(1996—2007年)和学科完善期(2008年至今);基于对该学科发展历程的分析,提出了以"理论—方法—实践—分支学科"为框架的生态水文学学科体系;最后,从学科研究计划、重点研究项目、国家重大需求、学科建设和国际合作5个方面对生态水文学学科未来发展战略进行了展望,为促进和建立完善的生态水文学学科体系提供支撑。