遥感技术在黄河流域治理开发规划中的应用

本文简要介绍应用遥感技术进行黄河流域水利工程的地区稳定性分析、土地利用及水土保持 调查、河道变迁与河口演变以及影像地图编绘等方面的研究成果。     

变化环境下东江流域水文干旱特征及缺水响应

在干旱事件不确定性和枯期径流变异性的双重影响下,水文干旱特征时序非一致性问题为其联合分布模拟带来困难。基于东江干流测站日径流过程数据,采用游程理论提取水文干旱事件,并结合干旱特征均值变化、时序一致性分析及边缘分布模拟,以确定干旱事件融合及剔除评判标准的合理取值。基于Rosenblatt变换Cramer-von Mises检验统计量拟合方法,构建水文干旱特征两变量联合分布Copula模型,并根据同频法设计两变量组合值。通过对比枯期径流变点分隔子序列干旱特征,分析变化环境下东江流域水文干旱特征及缺水响应。结果表明:水文干旱事件融合和剔除的评判标准值分别取0.1和0.3比较合理。干旱特征两变量之间具有较高的正相关性,但不同时间系列不同变量之间的联合分布及边缘分布最优模型并不一致。流域水库尤其是新丰江水库的径流调节作用,对于缓解东江中下游水文干旱效果明显,超阈联合重现期为2年的设计干旱持续时间、总缺水量和最大日缺水量分别减少了63%~71%、71%~84%和30%~47%,但如果要满足东江河道内最小管理流量目标,其依然分别达到了12~18 d、6 114万~9 030万m3和715.0万~929.0万m3。     

WRF模式制备的气象驱动数据在新疆喀依尔特斯河流域的验证

随着寒区水文模拟研究的深入,空间分布式模型的快速发展,迫切需求高分辨率的气象驱动数据.研究基于WRF模式动力降尺度和Micromet统计降尺度方法,制备了阿尔泰山额尔齐斯河源区喀依尔特斯河流域春季1 km分辨率气象驱动数据,并利用地面观测资料从小时尺度上对其进行了验证,为该流域春季分布式融雪径流模型做充分准备.结果表明:小时尺度上2 m气温、2 m相对湿度、10 m风速、地表接收的短波辐射和长波辐射的平均绝对误差MBE分别为0.43℃、-2.9%、3.7 m·s~(-1)、28.2 W·m~(-2)和-36.2 W·m~(-2),其平均均方根误差RMSE分别为3.81℃、18.2%、4.8 m·s~(-1)、163.5W·m~(-2)和52 W·m~(-2),与实测对比拟合的R~2分别为0.84、0.32、0.03、0.7和0.3.在小时尺度上,2 m温度和地表接收短波辐射的模拟结果比较理想,可以用于高时间分辨率水文模拟.     

跨流域联合供水水库补偿特性研究

跨流域水库补偿特性主要包括水文补偿特性与库容补偿特性两个方面,以大连市两座重要的供水水源碧流河水库、英那河水库为例,运用Copula函数分析了碧流河水库、英那河水库天然入库径流年系列、汛期系列、非汛期系列的丰枯遭遇概率,采用统计学方法分析了两座水库连续枯水系列年的遭遇情况。并建立了考虑外调水源的碧流河、英那河水库联合优化供水调度模型,模拟得出了规划水平年水库供水量与下泄水量,利用两座水库长系列调节历年下泄水量之间的对应关系对水库库容补偿特性进行了分析。研究成果可以为大连市境内水系连通规划提供一定的依据,水库补偿特性研究方法也可为其它类似工程规划提供借鉴。     

赣江流域(南昌段)水系沉积物物源示踪研究:来自锆石U-Pb同位素证据的约束

赣江为长江八大支流之一,是江西省第一大河流,为研究赣江水系沉积物的物质来源,利用LA-ICP-MS分析技术,对赣江河流(南昌段)沉积物碎屑锆石进行了U-Pb年龄研究。对3个河砂样品中的140颗碎屑锆石进行了测试,获得有效测试点123个。测试结果表明:锆石U-Pb年龄主要有7个年龄段,分别是134~197 Ma、221~290 Ma、386~484 Ma、520~625 Ma、727~895 Ma、980~1 110 Ma、2 502~2 861 Ma。所表现出来的主要年龄区间分别与已知的构造-岩浆热事件时间相对应(燕山运动、印支-海西运动、加里东运动、晋宁运动、吕梁运动)。大多数锆石颗粒具有明显的岩浆结晶环带且Th/U0.4,表明这些锆石多为岩浆成因。通过对赣江流域及周边各个地区的年代学对比研究揭示:年龄段为134~197 Ma的锆石大部分来自赣中南—闽西—粤北地区;221~290 Ma的印支期锆石主要来自赣南地区,而海西期的锆石来自赣中、九岭地区;386~484 Ma的锆石主要来自赣中南地区,少量来自赣西北;520~625 Ma的锆石可初步判断来自赣南地区;727~895 Ma的锆石主要来自赣北江南造山带附近的九岭地区;980~1 110 Ma和2502~2 861 Ma的锆石主要来自华夏地块腹地的赣南—粤北地区。因此,赣江水系沉积物碎屑锆石U-Pb年龄可以有效地限定赣江流域的主要物质来源。     

白洋淀流域未来日最高最低气温变化的统计降尺度分析

大气环流模型（GCMs）预测的气候变化情景空间分辨率低,不能满足气候变化对水资源影响进行评估的需要.利用统计降尺度模型可以解决GCMs预测的气候变化情景空间分辨率低的缺陷.在白洋淀流域应用统计降尺度模型（SDSM）,选取日平均气温作为预报量,根据NCEP再分析数据与站点实测数据序列的相关关系选择合适的预报因子,建立大气环流因子与各站点日最高气温和最低气温之间的统计关系.将数据序列分为1961-1975年和1976-1990年两个时段,对SDSM进行率定和验证.最后将HadCM3输出的未来情景降尺度到站点尺度,模拟白洋淀流域未来时期三个时段2020s（2010-2039年）、2050s（2040-2069年）和2080s（2070-2099年）的日最高气温和最低气温时间序列.结果表明：SDSM在白洋淀流域的模拟效果较好.白洋淀流域日最高气温和最低气温在A2和B2两种情景下均呈现上升趋势,且A2情景下的增幅高于B2情景,山区的增幅高于平原,日最高气温的增幅大于日最低气温.     

新疆开都河流域不同环境介质中的有机氯农药和多环芳烃残留及分布特征

为探讨新疆开都河流域水不同介质的来源及分布特征,检测了开都河流域水、土壤和表层沉积物样品中20种有机氯农药(OCPs)和16种多环芳烃(PAHs)的含量。结果显示,OCPs和PAHs在水中的含量分别为42.5~62.5ng/L和29.4~454.3ng/L,在土壤中的含量分别为8.8~12.4ng/g和6.6~128.2ng/g,在表层沉积物中的含量分别为6.6~13.7ng/g和20.8~491.0ng/g。空间分布上,开都河中游污染相对严重的土壤对应的周边河流沉积物也具有较高浓度的污染物,这种分布明显受人类活动影响,沿河道上游呈递增趋势,但总体上低于入湖口沉积物中的含量,表明博斯腾湖蓄积了来自周边的污染物。来源分析表明,开都河流域的六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)主要是历史残留,而入湖口区水体和表层沉积物中新的DDTs,可能与湖泊沉积物被扰动引起的再悬浮释放有关。PAHs以低分子量组分为主,其高含量主要来自于木柴、煤等中低温燃烧。风险评价结果表明,开都河流域土壤和沉积物中的OCPs和PAHs不存在显著的生态风险。     

格尔木河流域河流地貌演化的研究进展

位于柴达木盆地南缘的格尔木河发源于东昆仑山脉,末端注入盆地中东部的察尔汗盐湖,是该盐湖最主要的补给河流,极大地影响着该盐湖的成盐演化过程。格尔木河的主要支流——昆仑河和雪水河都是由冰川融水形成,因此,该流域内的冰川进退对河流径流量变化和谷地填充地层物源有着重要影响。该河流域内主要的填充地层为昆仑河砾岩(河流相)、纳赤台沟组(冲洪积相)和三岔河组(河湖相)。在三岔河组之上,发育了四/五级阶地,除最高的T₅之外,其他均为以三岔河组为基底的内叠基座阶地。根据前人的研究,昆仑河砾岩沉积的年代为1269至1042 ka(ESR年龄);纳赤台沟组堆积于482至642 ka之间(ESR和TL年龄);三岔河组形成于355-95 ka(ESR和U系年龄)、90-16 ka(OSL年龄),T₅-T₁阶地基本形成于16- 4.6 ka之间。由于采用的测年方法不同,不同学者对三岔河组的形成时代存在争议,对阶地的划分也有所不同(四级或五级阶地)。但是对T₅-T₁阶地形成时代有较一致的观点,即末次冰消期和全新世早中期。对于格尔木河河流地貌过程的驱动因素,目前尚存在争论,大部分学者认为是气候变化驱动了该区域河流地貌的形成,但也有学者认为构造活动是主导因素。