滦河流域生态健康演变趋势分析

为较全面地对滦河流域生态健康的发展趋势进行评价,建立了滦河流域PSR(压力-状态-响应)模型,并对滦河流域3个年代(分别以1985,1995年和2005年为代表年份)的流域生态状况进行健康评价。在预测流域2015,2025年土地利用图以及各评价指标的基础上,对流域2015年以及2025年的生态健康进行了预警分析。结果表明:20世纪80年代至21世纪00年代,滦河流域的生态健康呈现持续下降的趋势,生态健康状态由健康下降至亚健康,但21世纪10年代以后流域生态健康将逐渐转好,由亚健康恢复至健康状态。     

基于“3S”技术的瓯江流域生态系统健康评价

流域尺度的生态系统健康对区域经济与可持续发展具有重要意义,中小尺度的健康评价并不能完全反映流域尺度下的生态系统健康问题。结合《河湖健康评估技术导则》,基于“3S”技术构建流域尺度下生态系统健康评价指标体系并对瓯江流域开展生态系统健康性评价。评价结果表明：瓯江流域总体处于健康和亚健康状态。其中,宣平溪、小溪等流域健康状况较好,生态系统结构和功能较完善;浮云溪、好溪等流域健康状况相对较差。流域内生态系统健康胁迫因子以河湖纵向连通性为主。结合现场调研,对评价结果进行验证,发现浮云溪和好溪流域人类活动强度较大,植被覆盖率较低,生态系统健康状况较差,基于“3S”技术的流域尺度健康评价方法具有良好的评价效果。     

基于可变模糊集理论的滦河流域降雨径流演变特征分析

本文以滦河流域6个子流域为研究区域,依据降雨频率分级,对不同量级的降雨和对应径流序列分组,进行基于可变模糊集理论的演变特征分析。结果表明,各子流域降雨序列1980年后较1980年前仅发生量变,而对应的年径流序列却发生了渐变式质变,说明人类活动是导致滦河流域径流明显减少并发生渐变式质变的主要因素。通过实际降雨量和径流量的变化过程证实了质变与量变定理,说明其降雨序列演变特征参数可以量化水文序列。     

投影寻踪法在滦河流域生态系统健康评价中的应用

针对滦河流域日益突出的生态系统健康问题,基于压力-状态-响应(PSR)模型,构建了滦河流域生态系统健康评价指标体系。采用投影寻踪法将高维数据指标转化到低维子空间,利用基于实数编码加速遗传算法优化求得最佳投影方向。通过建立投影寻踪等级评价模型,对2012年滦河流域4个市进行生态系统健康评价。结果表明,承德、秦皇岛、唐山和锡林郭勒对应的等级值分别为4.58、3.77、2.83和2.69,分别处于很健康、健康、亚健康和亚健康状态。同时,结合评价指标体系,对4个市生态系统存在的问题进行分析。     

承德市滦河流域需水预测及水资源可持续利用对策研究

承德市是滦河发源地,众多支流均位于承德市境内。随着社会经济的迅速发展,特别是1997年以来,滦河流域持续性干旱,水资源逐步减少的趋势也非常明显。因此,开展承德市滦河流域需水预测及水资源可持续利用对策研究对于滦河水资源可持续利用具有重要意义。论文收集了大量的经济统计和用水资料,对承德市滦河流域未来需水状况进行分析和预测,分析表明到2030年承德市滦河流域需水将比2007年增加1倍。需要有计划地分阶段建设更多蓄水工程,调整产业结构,强化节水,发展中水回用工程,提高水资源重复利用率,以有限的水资源来满足不断增长的用水需求。     

滦河流域河流岸边带健康状况快速评价

以滦河流域为例,在流域生态分区的基础上,充分考虑岸边带功能的发挥,以岸边带内的植被覆盖、生物多样性和堤防形式三方面因素开展不同生态区域的河流岸边带快速健康评价。研究结果显示了不同生态区域内河流岸边带的健康状况。河流岸边带健康状况评价能够在较大尺度范围内快速、准确地反映岸边带的生态状态,针对区域特性提出相应的保护与修复措施。总之,本研究可为全面了解滦河流域河流岸边带现状以及今后的保护与修复提供参考,同时为其他流域的规划和管理提供参考。     

基于三维对数线性模型的气象干旱等级预测研究

采用滦河潘家口水库控制流域21个雨量站1958—2009年逐月降水数据,通过计算各站12个月时间尺度的标准化降水指数(SPI),得到实测干旱等级序列。根据1958—2008年干旱等级转换的观测频数,提出基于三维列联表的对数线性干旱预测模型,并计算干旱等级转换间的优势及其置信区间,以估算干旱等级转换的概率,实现了滦河潘家口水库控制流域预见期为1个月和2个月的气象干旱等级预测。选取2009年的干旱演变过程对预测模型进行了验证。结果表明:干旱等级转换的三维列联表呈现一种强对角线趋势,各站三维对数线性模型的检验显著性水平p均大于检验水准α(0.05),观测频数与期望频数吻合程度高,且预测干旱等级能反映实测干旱等级,模型具有较高的预测精度,可用于滦河潘家口水库控制流域短期干旱预警。     

滦河流域生态分区方法研究

通过对滦河流域自然地理环境和生态特征的分析,依据提出的各级分区指标、分区方法和区域划分原则,建立流域生态分区框架体系。基于Arc GIS平台,以ISODATA聚类分析方法及相关生态分区原则,将滦河流域划分为3个一级生态区和7个二级生态区,用以表达不同地区生态环境特征和受到人类活动的影响程度,同时对各个分区的生态特性和所面临的问题进行总结和归纳。滦河流域生态分区研究可为其生态系统保护、资源高效管理和流域整体规划提供了科学依据和空间管理框架。     

气候变化对滦河流域径流量的影响预测

利用近50 a水文、气象观测数据分析了气候变化对滦河流域径流量的影响,建立了径流量与气候要素的对数型回归模型,并根据降水量、气温、蒸发量的变化对其进行了灵敏度分析.根据2030,2050年气候情景预测数据预测未来气候变化对滦河流域径流量的影响,与标准气候值相比,2030年降水量将增加3％ ～5％,气温升高1.0℃～1.3℃,径流量变化为49.97～52.9亿m3;2050年降水量增加3％ ～7％;气温升高2.0℃～2.2℃,径流量变化为48.7 ～53.97亿m3.     

基于环境变化的滦河流域水文特征演变规律研究

统筹考虑滦河干流地表水资源的不断衰减,环境变化影响的不断加剧,分析滦河流域水文过程演变规律,改善流域水文效应,进而为合理开发滦河水资源提供参考。