波浪挟沙能力及航道骤淤机理的研究

从理论上对波浪作用下的“挟沙能力”进行了定义和推导，基于波浪的悬沙和挟沙机理，求得波浪作用下泥沙浓度分布函数。在此基础上，对河口海岸区域及航道的骤淤进行了研究，依据河口泥沙的骤淤形成和发生情况的不同，将其划分为大于水体极限含沙量型骤淤(绝对骤淤)、不平衡输沙型骤淤、风浪停止型骤淤以及异重流停顿型骤淤四种模式，并分别给出了4种骤淤模式的计算方法。分析表明，黄骅港附近海域与航道，属于不平衡输沙型骤淤、风浪停止型骤淤两种类型，黄骅港实际含沙量分布和航道骤淤情况计算结果验证了本文所提模式。     

长江与黄河流域复合高温干旱事件时空演变特征

利用1961—2014年月降水与日最高气温数据,定义了3d/90%型和5d/90%型两类复合高温干旱事件,比较分析了长江流域和黄河流域夏季复合高温干旱事件的分布特征与时空变化规律,量化了复合高温干旱事件与单独热浪事件的温度差异。研究结果表明：复合高温干旱事件在长江流域中下游地区发生频率较高,在黄河流域空间差异不大;两流域复合高温干旱事件频率均呈增加趋势,长江流域3 d/90%型和5 d/90%型复合高温干旱事件日数增加趋势分别为每10 a 0.19 d和0.14 d,黄河流域的增加趋势分别为每10 a 0.29 d和0.096 d;长江流域复合高温干旱日数在西北部与南部地区增加较多,下游东北部地区有所减少,黄河流域在中部和西部增加较多;两流域1988—2014年复合高温干旱事件影响范围总体上比1961—1987年增加,黄河流域影响范围占比大于长江流域;相比于单独热浪事件,复合高温干旱事件的平均温度更高,长江流域和黄河流域3 d/90%(5 d/90%)型复合高温干旱事件与单独热浪事件平均气温差值分别为0.65℃和0.64℃(0.54℃和1.21℃)。     

东亚内陆地区气候变暖及干旱变化趋势研究

正近20 a来,东亚内陆地区发生了史无前例的热浪和干旱灾害遭遇事件。过去260 a的热浪和土壤含水量对树木年轮进行的重构揭示,该地区气候发生了突变,表现为气候变暖且更加干燥。陆地-大气层耦合效应增强再加上土壤含水量严重不足导致地表温度升高以及反气旋环流异常,引发热浪且进一步加剧土壤干涸。研究表明:过去20 a该地区气候变暖和干旱异常相耦合的程度是近250 a内前所未见的,     

中国近60年干旱热浪演变趋势及并发特征分析

利用中国气象站1961—2017年降水、气温等资料，构建周尺度标准化帕尔默干旱指数，采用相对阈值法识别热浪过程，分析干旱和热浪的时空演变规律和并发特征，结果表明：(1)干旱和热浪频发于夏季，二者站次比年序列均呈先减(1995年前)后增的变化趋势。(2)全国大部分地区热浪频次显著增加，东北、华北和云南东部的干旱频次显著增加。热浪频次突变年份主要为20世纪80—90年代，其空间分布与干旱较相似。(3)云南为复合型干旱热浪高发区，其次为东北、华北、广西和广东沿海，长江流域和新疆西北部的复合事件最少。(4)全国复合事件中约65%的热浪爆发于旱情开始及发展阶段，云南和长江中下游以南的热浪则出现在旱情恢复阶段。(5)除淮河流域和长江中下游外，复合型干旱热浪呈极显著增加趋势。研究成果可为应对极端天气气候事件和制定适应策略提供科学参考。     

从全球气候变化角度看2021年河南"7·20"特大暴雨

2021年7月17-23日,河南多地发生极端强降水,这次特大暴雨过程累计雨量大、强降水范围广、降水极端性强、短时强降水时段集中、持续时间长.河南"7·20"特大暴雨是东亚大气环流异常协同作用的直接结果,也是全球气候变暖背景下极端强降水事件频发的具体表现.近年来全球暴雨洪涝、高温热浪、干旱、台风等气象灾害频发强发,极端事...     

国内外干旱研究进展综述

为了将干旱这一自然灾害的研究引向深入,从干旱定义、干旱指数、干旱的监测与预测等方面,对国内外干旱研究进展进行了综述,分析了目前干旱研究存在的不足,指出干旱识别应做到定量化和客观化。通过干旱历史评估、实时监测和预测方面的理论研究和实践,提出了开展干旱监测及预测研究的主要发展方向,即应建立气象预报、水文模型、植被需水模型相结合的联合干旱预测模型。     

干旱指数研究进展与展望

干旱是一种频发的自然灾害，对社会经济和生态环境造成极大危害。干旱指数是评估干旱的有力工具，但由于干旱发生的复杂性和干旱影响的广泛性等特点，使得干旱指数种类繁多且各有侧重。合理选择干旱指数是准确监测和评估干旱的基础。本文首先阐明干旱的概念与定义，然后对气象干旱、农业干旱、水文干旱、社会经济干旱、地下水干旱等单变量干旱指数及综合干旱指数的研究进展进行了系统的总结，将综合干旱指数按构造方法分为水量平衡法、权重法及统计概率法三类，分析了这三类方法的应用特点。提出了当前干旱定义中存在以人为中心的描述气象干旱产生的农业水文和社会经济影响，不能描述干旱导致的生态影响、干旱指数没有考虑干旱影响部门的水需求和多源数据融合等问题，提出了今后应在定义地下水干旱和生态干旱等新的干旱类型、发展更有效的干旱指数和基于多源数据融合的综合干旱指数等方面进行深入研究。     

干旱传播研究进展与展望Ⅱ −影响因素与干旱传播研究展望

在回顾干旱传播概念和内涵的基础上，明确提出干旱传播全环节的详细定义，阐述干旱传播的累积、衰减、 滞后及延长特征，并重点就累积性与滞后性提炼了有关进展。按干旱传播环节、干旱传播时空特征两种方法划分 干旱传播的类型，从线性回归、对数函数、小波分析、Copula 函数、因果分析、贝叶斯网络和随机森林 7 个方面、 从单一水文模型模拟和多个模型集合模拟两大方面，分别归纳统计方法、水文模拟方法在干旱传播研究领域的应     

美国各州干旱灾害应对能力综合评价研究

正干旱是美国甚至全球面临的破坏性最强的自然灾害之一。干旱的破坏程度与地区的应急反应和灾后恢复能力密切相关,取决于该地区对自然灾害的敏感性和适应能力。基于社会经济、气象和环境指标,从灾害发生几率、应对灾害的敏感性和应急反应能力等方面出发,对美国各州应对干旱灾害的能力进行了评估。通过以上指标的研究,可找出美国各州应对干旱灾害存在的薄弱环     

气象干旱研究进展

干旱研究目前是学术界的研究热点。文章通过总结国内外近年来在干旱方面的研究成果,重点分析了学术界对干旱的定义、分类;气象干旱指标研究进展;气象干旱特征研究方法;气象干旱预测技术方面的研究进展,进而分析了气象干旱研究目前存在的问题。     

基于马尔可夫链的北京市546年来的旱涝演变特征

基于北京546年的旱涝资料,通过Mann-Kendall检验、滑动t检验等方法,分析得到不同旱涝变化趋势,并使用马尔可夫链研究了整体和每个趋势各状态间的转移概率以及重现期。研究表明北京地区旱涝灾害具有明显的趋势性,整体呈现"涝-旱-涝-旱"波动,局部有旱涝急转的现象。1470-1579年整体偏涝,转向偏涝年份的概率最高(31.3%);1580-1768年整体偏旱,转向正常年份的概率最高(34.3%),且容易发生多年连旱;1769-1898年整体偏涝,转向正常年份的概率最高(41.5%),且旱涝灾害发生概率基本相同;1899-1961年由涝转旱,转向偏旱年份的概率最高(35.1%);1962-2015年整体偏旱,转向偏旱概率最高(29.7%),且容易发生多年连旱。对546年旱涝整体分析,旱涝转移趋向于正常,但整体处于一个偏旱的状态。     

基于 SPI 干旱指数的海口市干旱变化特征研究

根据海口市8个雨量站1970-2012年的逐日降雨资料,采用降雨平均和SPI(标准化降水指数)平均两种不同的SPI处理方案计算了三个时间尺度(3、6、12个月)的SPI值。将两种处理方案在不同时间尺度上计算所得的干旱情况与实际干旱情况做了比较,选择适用于海口市干旱评估的处理方案,应用Mann-Kendall检验,Morlet小波分析方法分析了海口市1970-2012年间各季节的干旱变化趋势和年干旱变化周期。结果显示:降雨平均方案更适用于评估海口市的干旱情况;海口市不同程度的干旱发生频率高达56%,多发生在春、秋两季,频率分别为51%和41%,秋季特旱发生频率为14%;海口市整体干旱有加重趋势且秋季加重趋势明显;海口市干旱具有13a左右的第一主周期,4a和22a的第二、三周期。研究结果可为海口市干旱评估和预报以及制定抗旱减灾措施提供参考。     

中国南北过渡带干旱时空变化

为识别中国南北过渡带的干旱状况,利用研究区内1960-2015年32个气象站逐月降水量和月平均气温等资料,计算每个站点的逐月综合气象干旱指数CI,并利用累积距平法等分析中国南北过渡带干旱变化情况。结果表明:就时间变化而言,干旱强度、干旱历时以及不同等级的干旱发生频率随时间均呈上升趋势,并且,轻旱在所有等级干旱中占比最重,为55.6%;就季节变化而言,干旱的发生具有季节性规律,春旱的强度最大,且历时较长,夏旱最易发生,秋旱的发生频率总体呈现出先增大后减小的趋势,在20世纪90年代达到最大值,冬旱的历时值最短;就空间变化而言,研究区内北部相对干旱,南部相对湿润,武都地区和研究区内的河南地区最为干旱,甘肃南部反而是整个研究区最湿润的地区。     

汾渭平原干旱事件分析与丰枯异步性研究

近年来我国旱涝事件呈现出广发和频发趋势,严重破坏了水资源供需平衡,极大地制约着国民经济的快速发展。依据汾渭平原水文、气象和历史旱灾资料,划分了干旱事件等级,绘制了干旱事件图谱,分析发现汾渭平原近年来发生干旱事件的频次越来越密集。利用汾河平原和渭河平原长序列年降水资料(1951年-2012年),基于SPI法计算结果,分析了两平原降水的丰枯异步性和旱涝事件的重现期,印证了汾渭平原可以进行旱涝"空间集合应对"的条件,为进一步优化晋陕两省水资源配置提供了有力的技术支撑。     

渭河流域降水时空变化与干旱特征分析

以渭河流域14个典型气象站降水资料为基础,应用Mann-Kendall趋势检验法、频率分析法、差积曲线法以及游程分析法对研究区的降水变化规律及少水概率特征进行了研究。结果显示:40多年来渭河流域降水量呈明显减少趋势,以春、秋两季最为明显,这增加了区域发生干旱的可能性;流域降水过程呈丰枯交替的周期性现象,连丰或连枯较易发生,且存在干旱与洪涝并发现象;连枯年的概率比连丰年概率大,且少水期常持续2~3a,引发的干旱强度较大;1991年以后渭河流域干旱事件的频率、强度和烈度均有增加趋势,未来渭河流域的农业发展与水安全将面临更大的威胁,必须予以高度关注。     

基于游程理论和Copula函数研究岷江流域干旱特征

为了合理评估区域干旱灾害风险,以岷江流域14个气象站1961-2012年逐月降水数据为研究对象,以阈值为变量设定3种游程截取水平识别干旱,然后利用经拟合优选的Copula函数构建干旱历时与干旱烈度的联合分布,并进行概率分析和重现期计算。结果表明:Gumbel Copula函数对整个流域的拟合效果最优;利用Gumbel Copula函数分析二维条件概率P(S≤60mm|D≥3月),3种截取水平的发生概率从流域东南到西北递增;联合重现期结果显示流域东北部和南部一带的旱情比中西部严重,而同现重现期结果则显示流域西部的旱情比东部严重;联合重现期比同现重现期的空间分布更稳定,任意一种截取水平下的联合重现期都比较接近。研究结果可为游程理论截取水平设定、Copula函数优选以及多变量干旱分析提供依据。     

1955- 2015 年郑州夏季旱涝急转特征分析

根据郑州 1955- 2015 年逐月降水数据, 结合长、短周期旱涝急转指数、线性倾向估计及 M ann2Kendall 突变检 验等数学模型, 对郑州年降水特征以及 6 月- 9 月份旱涝急转演变规律进行研究。结果表明: 郑州的年降水量总体 以- 71 87 mm/ ( 10a) 的速率下降; 郑州地区的长周期旱涝急转指数( LDFAI) 趋势变化不明显, 但 LDFAI 强度呈阶 段性变化特征, 存在 2 个偏强期和 2 个偏弱期, 其中 LDFAI 强度大于 1 占 371 7% , 旱涝急转比较频繁; 各相邻月之 间的短周期旱涝急转指数 SDFAI 曲线振荡最频繁的是 6 月- 7 月, 7 月- 8 月次之, 8 月- 9 月指数变化平缓。总体 来说, LDFAI 的涝转旱的强度比旱转涝强, 长、短周期旱涝急转现象均呈现减弱趋势。     

地下水水源地污染预警应用研究——以浑河冲洪积扇为例

地下水水源地污染预警是集中城镇供水的地下水资源保护和管理的重要依据。为了控制地下水污染,使地下水保护更具预见性和主动性,提出了基于水质现状和污染风险的地下水水源地污染预警思路。水质现状是预警基础,决定预警的起始状态;污染风险考虑了污染源载荷风险和污染危害性,反映人类活动对地下水的影响,决定区域污染状况的发展变化。以浑河冲洪积扇饮用水水源地为例,通过各因子的评价和叠加分析得到地下水水源地污染预警值,结果显示浑河冲洪积扇地区大部分水源地存在不同程度的污染警情。研究结果可为当地地下水水源地保护提供依据。     

新型多功能城市除涝结构地下综合体开发

在我国快速城市化大背景下,"城市看海"景象频繁上演,城市内涝问题日趋突出。以往缓解城市内涝的工程措施主要致力于提高城市排水系统的设计标准,视角单一,仅关注内涝问题,缺乏并行解决城市诸多问题的考虑。据此提出一种新型多功能城市除涝结构——地下综合体,拟解决城市内涝、交通拥挤、管线入廊三大城市问题。地下综合体管廊层空间的预留可有效避免由于敷设、维修各类管线造成的道路重复开挖;交通层各运行期的不同使用功能可有效缓解城市内涝及交通压力。首次提出地下综合体结构方案,运用ABAQUS有限元软件建立三维实体模型,并进行静力分析;通过案例运用,结合水动力模型,分析地下综合体除涝效果。结果表明:地下综合体在两种运行期下竖向位移及应力均较小,结构受力合理,局部拉应力集中部位需适当加强配筋;新型除涝结构措施可显著改善研究区域内涝现状。     

基于组合权重云模型的调水工程洪水资源利用风险评价

洪水资源利用在产生效益的同时,也会带来风险,有必要加强洪水利用风险评价研究,最大限度降低洪水资源利用的负面影响。对调水工程洪水资源利用风险因素进行识别,构建风险评价指标体系,从蓄水工程、输水工程、提水工程三个方面展开评价。采用层次分析法计算主观权重,熵权法和投影寻踪法计算客观权重,引入云模型计算风险指标的隶属度,最后得到洪水资源利用的风险等级。以南水北调东线工程江苏段为实例,对丰、平、枯三种典型年的洪水资源利用风险进行了评价,验证了评价方法的有效性与适用性。