气候变化对海河流域水文特性的影响

本文应用大尺度陆面水文模型——可变下渗能力模型VIC(Variable Infdtration Capacity)与区域气候变化影响研究模型PRECIS(Providing Regional Climatefor Impacts Studies)耦合，对气候变化情景下海河流域水资源的变化趋势进行预测。结果表明：未来气候情景下，即使海河流域降水量增加，年平均径流量仍将可能减少，预示海河流域的水资源将十分短缺；若考虑21世纪人口增长因素，海河流域的水资源形势将更加严峻；未来气候情景下，汛期的径流量增加，说明海河流域发生洪水的可能性将增大。     

海河流域径流演变规律及其对气候变化的响应

根据海河流域长系列水文气象资料,对流域内年径流量的演变趋势、突变特征和周期性规律进行分析,同时选取降水量和气温这两项重要的气候要素,建立海河流域年径流与降水、春夏气温的统计回归模型,计算未来A1B、A2和B1三种气候条件下的径流量,从而分析径流量对气候变化的响应。     

海河流域大气水资源变化与输送特征研究

本文对海河流域大气中单位面积空气柱内的水汽含量即可降水量,以及流域的4个边界面的大气水汽通量的年际和年代际演变特征进行了详细分析.在此基础上对海河流域严重旱涝年的整层大气水汽总输送通量、纬向输送水汽通量、经向输送水汽通量以及可降水量进行了对比分析.研究结果表明,海河流域降水量和水汽输送具有显著的年代际变化特征,并且在20世纪70年代中期前后出现了明显的转折.海河流域的水汽输送受季风强度影响,且以经向的水汽输送为主,即夏季严重旱年水汽总输送减弱,到达海河流域的水汽总量减少,而夏季严重涝年水汽总输送加强,到达海河流域的水汽输送总量增多.     

人类活动对海河流域地表径流量影响的研究

由于剧烈的人类活动,海河流域水文下垫面条件变化已对流域径流形成产生了巨大影响.通过降雨径流一致性修正法和分布式水文模型法,研究了海河流域下垫面条件变化对径流量的影响和不同下垫面条件下的径流量及其变化趋势.     

海河流域60年降水量的变化及未来情景分析

降水量是水文循环的重要因素。利用Mann-Kendall趋势检验方法,分析了1951—2010年海河流域降水量的历史演变规律;并根据大气环流数据分析了降水变化的原因;利用全球气候模式数据预测了未来降水量的可能变化情景。主要结论为:(1)1951—2010年,海河流域的年降水量呈显著减少趋势,达到了5%的显著性水平,其中夏季降水减少的幅度最大。(2)南方涛动指数(SOI)和海河流域降水具有较好的正相关,而太平洋年代波动(PDO)和太平洋年代内的波动(IPO)与海河流域降水具有较好的负相关。(3)在未来气候变化背景下,海河流域的年降水量和月降水量都将呈现出增加趋势;在A1B情景下,总体上流域东部降水量的增加幅度要大于流域西部。相关研究成果对于保障流域的水资源安全,支撑区域经济社会可持续发展,具有重要的科学价值和实际意义。     

对海河流域防汛抗旱工作的思考

海河流域地处京畿要地,是我国重要的政治、经济、文化中心.受自然、地理及气候因素的影响,洪涝旱灾历来是海河流域的心腹之患.新中国成立以来,海河流域防汛抗旱工作取得了巨大成就,初步建成了以水库、河道、堤防、蓄滞洪区和灌区为主体的防汛抗旱工程体系.     

碧流河流域气候变化对水资源量的影响研究

利用碧流河流域1978年-2007年逐日降水量和气温资料,用气候趋势、气候倾向率和mann-kendall秩次相关检验等方法和高桥浩一郎公式对流域气候变化及其对地表水资源量的影响进行了分析计算.最后建立流域水资源量评估模型.结果表明;①碧流河流域30年来气温呈显著增高,降水量、水资源量呈不显著减少趋势;②流域水资源量与降水量存在明显的正相关关系,相关系数为0.94;建立的评估模型可以较为准确的对流域水资源量做出定量评价,该模型对流域大气降水资源量评价具有一定的参考价值.     

基于SWAT模型对气候变化与人类活动影响下径流变化的量化分析

近年来在气候变化和人类活动共同影响下,海河流域径流出现了较为严重的减少趋势。为厘清气候变化和人类活动对不同类型流域径流变化的影响,分别以海河流域中受人类活动影响较为显著的漳河上游流域和受人类活动不显著的滦河上游流域作为研究对象,基于近60年的实测径流资料,验证了SWAT模型在海河典型流域的适用性;构建了基于SWAT模型的径流变化归因分析模型,分析了两种不同类型流域径流变化特点和两种影响因素的各自贡献率,进而系统分析并对比了不同驱动因素下两流域径流变化的差异特征。结果表明:近60年来两流域的径流均呈现下降的趋势,漳河上游以人类活动为主导因素,其贡献率为65%;滦河上游则以气候变化为主导因素,其贡献率为89%。相较于滦河上游流域,受人类活动影响显著的漳河上游流域流量值分布更为离散、下降更为明显,且对平水年和枯水年的影响更为显著。     

2007年海河流域汛期天气形势分析

通过对2007年海河流域汛期天气形势分析和研究认为:2007年汛期西太平洋副热带高压持续偏强;亚洲地区西风带以纬向环流为主,北半球极涡偏向西半球,7、8月份极涡龟缩于极地,是导致入侵我国的冷空气势力偏弱的重要原因.而西太平洋副高持续偏强和北方冷空气势力偏弱,是造成海河流域2007年汛期降水量明显偏少的重要原因之一.同时通过分析和研究为做好海河流域旱涝短期气候预测和合理开发、调度、利用海河流域水资源提供依据.     

基于SWAT模型的浏阳河流域径流对土地利用和气候变化的协同响应

气候和土地利用同时作用于流域径流,影响着流域水资源的量和质。以浏阳河流域为例,基于SWAT模型和情景分析方法定量评估未来流域内土地利用和气候变化对径流的作用。首先采用元胞自动机-马尔科夫(CA-Markov)模型模拟浏阳河流域2020和2050年的土地利用空间格局,其次在World Clim数据库中获得未来流域内气候变化数据,最后采用SWAT模型定量评估未来不同情境下土地利用和气候变化对径流的影响。研究结果表明:未来浏阳河流域林地比例下降、城市建设用地和耕地比例增加;气候呈暖干趋势; 2020和2050年,土地利用变化时,浏阳河榔梨站模拟径流将分别减少2. 42和0. 96 m~3/s;气候变化时,榔梨站模拟径流将分别减少3. 02和1. 13 m~3;土地利用和气候变化综合影响下,榔梨站模拟径流将分别减少8. 54和4. 27 m~3/s;说明浏阳河流域径流的变化对气候响应更加敏感,土地利用和气候变化对径流的影响呈非线性协同作用。     

Analysis of Impacts of Climate Change and Human Activities on Hydrological Drought: a Case Study in the Wei River Basin,China

Climate change and human activity are the two major drivers that can alter hydrological cycle processes and influence the characteristics of hydrological drought in river basins. The present study selects the Wei River Basin (WRB) as a case study region in which to assess the impacts of climate change and human activity on hydrological drought based on the Standardized Runoff Index (SRI) on different time scales. The Generalized Additive Models in Location, Scale and Shape (GAMLSS) are used to construct a time-dependent SRI (SRI_var) considering the non-stationarity of runoff series under changing environmental conditions. The results indicate that the SRI_var is more robust and reliable than the traditional SRI. We also determine that different driving factors can influence the hydrological drought evolution on different time scales. On shorter time scales, the effects of human activity on hydrological drought are stronger than those of climate change; on longer time scales, climate change is considered to be the dominant factor. The results presented in this study are beneficial for providing a reference for hydrological drought analysis by considering non-stationarity as well as investigating how hydrological drought responds to climate change and human activity on various time scales, thereby providing scientific information for drought forecasting and water resources management over different time scales under non-stationary conditions.     

金华市区居民用水量影响因素的关联分析

国内外大量研究表明,居民用水量的变化受多种因素影响。运用灰色关联分析法,对金华市区居民用水量的影响因子进行排序后发现:气温是影响居民用水的主要因子,其次为日照、降水和人口,而住房面积和收入对其影响较小。据此提出关注气候变化,指导供水调度;控制人口,协调供需矛盾;调节水价,推动节水工作等建议,为政府制定相关用水管理政策提供参考。     

人为活动和气候变化对安阳河流域年径流量的影响研究

为研究人为活动与全球气候变化对安阳河流域水资源的影响,采用了流域水文模型模拟的方法,计算了人为活动和气候变化对流域水资源量的影响及其贡献率,利用聚类分析方法计算了两者的权重,判定了影响安阳河流域年径流量的主要因素。分析结果表明,人为活动是安阳河流域年径流量变化的主要影响因素,气候变化对流域年径流量的影响在流域内存在空间差异。     

地下水化学成分的时空变化规律分析

分析了地下水化学成分的时空变化规律,指出气候、地貌和岩性等因素对地下水化学成分分带性有影响,说明了地下水化学成分分带异常的原因;同时也阐明了影响地下水化学的因素在一定的时期内不会有显著改变,地下水化学的演化具有趋势性,否则,地下水演化方向就会变化。     

太湖蓝藻生境对气候变化的响应

近年来太湖蓝藻暴发已成为重要水污染事件,是太湖面临的重大水安全问题,气候变化因素加剧了其严重性。为了预测未来由于气候变化对太湖蓝藻暴发的影响,并提出应对气候变化的策略,开展了蓝藻生境对气候变化响应关系的研究。基于大量实测气象资料的统计分析与气候变化情景计算,总结分析了近50年来太湖流域气候变化呈现出气温增高、风速略有下降、日照减少、降雨增多、湿度降低等趋势。气候变化是太湖蓝藻水华暴发的重要影响因素,其中气温与风速变化是影响太湖藻类生长的敏感气象因子。气温升高导致的蓝藻暴发风险平均10年将增加约2%,风速降低导致蓝藻水华暴发的风险平均每5年增加约3.5%。结合蓝藻对敏感因子响应关系的试验结果,提出了截污减排、适当清除底泥、打捞蓝藻、调水引流、修复生态等应对措施。     

环境变化对径流的影响研究综述

环境变化主要指气候变化(波动)和流域内的人类活动。径流是降水、气温等气候因素和人类活动对流域产汇流影响的结果,本文综述了定量分析气候变化和人类活动对径流影响的研究思路、确定基准期的方法、径流的还原方法及目前使用的各种模型,最后归纳总结了目前研究中存在的不足和今后研究的趋势。     

Valuation of Drainage Infrastructure Improvement Under Climate Change Using Real Options

Valuation of infrastructure systems under climate change is a challenging issue because climate changes constantly and the influence of climate change is hardly predictable. Serious climate change effects can often be represented by frequent heavy rainfall events and floods. In response, municipalities should improve existing drainage systems to adapt to climate change. However, it is difficult to properly determine when or how to improve these systems because different investment strategies could result in entirely different outcomes. This study proposes a decision framework that can assist municipalities in identifying an optimal infrastructure investment strategy under climate change using a real option approach. The framework considers the uncertainties of climate change based on the volatility of flood damage and estimates the value of wait option for the improvement investment using binomial model. A case study is conducted to verify the proposed framework and assess how different investment strategies affect the value of a drainage system. The results showed that the system improvement with 100 year-flood design in 2019 was the most beneficial among available alternatives.     

土地利用变化和气候变化对温榆河上游流域径流变化的影响

土地利用和气候是直接影响流域水文水资源的两个主要因素,其影响分离的研究对流域的土地利用规划和水资源管理具有重要意义。以温榆河上游流域为研究对象,在统计分析1980-2014年流域气象因子、土地利用变化趋势的基础上,通过SWAT模型模拟与情景设计相结合的方法,评估了气候变化和土地利用变化对温榆河上游径流变化的影响。结果表明,SWAT模型在温榆河上游流域模拟效果良好,率定期和验证期的决定系数R2分别为0.80、0.77,纳什系数Ens分别为0.79、0.74。流域降雨量和气温呈递增趋势,林地和耕地减少,城乡及工矿和居民用地增加,草地在1995年到2005年间增加,这些变化综合影响了流域的径流变化,使得径流先增加后减少。其中气候变化的贡献率为100.46%,土地利用变化的贡献率为2.09%,气候变化的影响远远大于土地利用变化的影响。因此,如何应对气候变化在温榆河上游流域水资源管理工作中值得重视。     

气候变化对干旱内陆河流域水资源影响的研究进展

气候变化对水资源的影响是当前全球变化研究的热点和前沿问题之一。气候变化对干旱内陆河流域水资源影响的研究也越来越引起诸多学者的关注与重视。本文回顾了国内外气候变化对水资源影响研究现状与进展,总结了相关的研究方法,并从水文要素、气候变化与人类活动对水资源的定量评估、气候变化对极端水文事件的影响研究和应对气候变化的水资源适应性管理措施4个方面归纳了相关方面的研究成果。同时指出了气候变化对干旱内陆河流域水资源影响研究存在的问题,并展望了未来气候变化对干旱内陆河流域水资源影响研究的发展趋势。     

陇中半干旱区地膜开孔率对玉米蒸腾的影响

为了解地膜开孔率对玉米蒸腾的影响和玉米蒸腾耗水与气象因子的关系,为农业灌溉和地膜栽培技术提供理论依据,采用基于热平衡法的茎流计对不同地膜开孔率条件下的玉米蒸腾速率进行了连续监测,并使用相关性分析和主成分分析方法对蒸腾资料和同步的气象资料进行分析研究。结果表明:玉米蒸腾在晴天和阴天分别为单峰曲线和多峰曲线;蒸腾速率随开孔率的增大而减小,且开孔率越大蒸腾在峰值停留的时间越长;相对蒸腾效率与开孔率呈现出指数关系;影响玉米蒸腾的主要气象因子依次是太阳辐射、空气温度、相对湿度;覆盖地膜是通过改变膜内温度和相对湿度,从而改变玉米根部的小气候来影响玉米蒸腾的。