海河流域区域干旱特下的分析与研究

海河流域素有“十年九旱”的说法，是我国水资源短缺问题非常严重的地区。根据海河流域1951－2001年的逐月降雨资料和历史的灾情文献记载，采用游程理论识别拟定了适合海河流域干旱状况的干旱指标，并用该指标分析了海河流域典型干旱年份的旱情区域分布特征，给出了各等级干旱的区间分布。结果表明干旱现象具有明显的地区差异，不同地区在干旱规划管理中应采取相应不同的措施。     

海河流域农业干旱演变情势分析

以受旱率、成灾率和粮食减产率3个指标,利用Mann-Kendall趋势检验方法,分析了海河流域1949-2000年农业干旱的历史演变情势。结果表明:海河流域的农业干旱呈现出显著的增加趋势,达到了1%的显著性水平。其中,受旱率、成灾率和粮食减产率的增加速率分别为4.4%/10 a,2.4%/10 a和0.77%/10 a。总体而言,1980年是海河流域农业干旱的突变点。降水减少和温度上升是流域干旱加剧的重要原因。     

基于多源遥感数据的海河流域农业干旱变化特征

采用NDVI值、地表温度数据和气象站采集的降雨数据,分别计算植被状态指数、温度条件指数和归一化降水指数,将该3种指数相结合并形成归一化旱情综合指数,通过该指数来评估海河流域农业干旱在年际、季节和生长季的时空演变特征.     

海河流域干旱特征与旱涝交替降雨事件概率分析

在气候变化影响下,极值事件频发,旱涝交替加快。以海河流域42个代表性气象站点1963~2013年的逐日降雨资料为基础,使用SOM神经网络算法,对气象站点进行聚类分区,选取连续无雨日干旱评价方法确定海河流域干旱等级,在此基础上采用Pearson-Ⅲ频率曲线对干旱之后的最大降雨量进行保证性分析,计算不同等级干旱发生后降雨强度达到中到大雨及大到暴雨的概率。结果表明,随着年内干旱发生次数的增加,降雨频次在减小,降雨强度明显增强,海河流域极大可能同时遭受旱涝灾害。研究结果可为海河流域旱涝事件的应对提供有力支撑。     

基于GRACE与MODIS的海河流域干旱监测与分析

海河流域作为中国重要流域之一,其干旱形势影响着该流域内工农业生产与人民生活。利用海河流域2003—2015年GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)重力卫星数据、MODIS数据以及同期23个站点降水量和蒸发量数据,分析了海河流域地下水资源变化以及地表植被覆盖度的时空演变特征,并采用TOPSIS客观赋权法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)建立干旱综合指数评价模型。研究发现海河流域等效水高表现出明显的周年变化,总体呈下降趋势;NDVI在时间序列上表现出较强的季节相关性,在空间序列上表现出西北—东南向的条带状分布;2003—2015年海河流域有轻微干旱,其中2014年干旱情况最为严峻。从空间分布来看,夏季干旱趋势主要集中于大清河系及永定河北部,春秋季主要集中于滦河河系及漳卫河系。通过与SPEI(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)指数对比,验证了该干旱综合指数模型有较好的可用性。研究成果可为海河流域水资源干旱监测提供参考。     

1980-2019年海河流域气象干旱和农业干旱变化及传播特征

研究干旱演变和传播特征可为流域防灾抗灾提供帮助和建议。以海河流域为例,采用标准化降水蒸散发指数(SPEI)和标准化土壤湿度指数(SSMI)分别表征气象干旱和农业干旱,并结合趋势分析和频率分析等方法,对1980-2019年该流域气象干旱和农业干旱时空演变规律以及传播特征进行研究。结果表明：在干旱发生频率上,气象干旱和农业干旱的高发区分别集中在流域东北部和中部,不同季节空间分布存在显著性差异,春季和夏季为气象干旱频发季,冬季和春季为农业干旱频发季;从变化趋势上看,SPEI值呈减小趋势的区域主要集中在流域的中东部,其中春季减小趋势最为显著,而SSMI值呈“北增南减”的分布格局,其中秋季减小趋势最为显著;农业干旱对气象干旱的响应具有延时性,不同季节差异显著,夏季传播时间仅为5个月,秋季、冬季和春季的传播时间分别为6、9和11个月;在空间分布上,春季和夏季的相关系数较低,低值区主要分布在流域北部地区,秋季和冬季的相关系数较高,高值区集中分布在流域中部地区。     

基于SPEI的海河流域干旱时空演变特征及环流成因分析

基于海河流域31个气象站1961—2017年逐日气象资料、美国国家环境预报中心(NCEP)和美国国家大气研究中心(NCAR)再分析数据集,计算了多时间尺度标准化降水蒸散指数(SPEI),分析了海河流域1961—2017年干旱时空演变特征,并结合流域夏季500 hPa等位势高度场分析了流域干旱演变特征的环流成因。结果表明:1961—2017年海河流域有轻微干旱趋势,且长历时干旱主要集中于1980—2017年,但干旱强度呈减弱趋势,春末(5、6月)湿润化趋势显著,夏季(7、8月)干旱化趋势显著;空间分布上,海河流域内57.4%的区域呈现干旱化趋势,19.0%的区域呈现干旱减弱趋势,全流域夏季呈显著干旱化趋势;蒙古高压增强、西太平洋副热带高压西移、南扩以及增强的环流特征不利于水汽输送及降水形成,高压系统的增强和水汽输送的减少是流域夏季干旱化趋势的原因之一。     

海河流域区域水资源综合利用效果评价指标研究

在当前水资源综合利用效果评价指标过程中,主要通过客观筛选法优化指标,但优化时无法处理不确定的干扰信息,导致应用该指标得出的评价结果不合理。因此,以海河流域为研究对象,提出一种新的区域水资源综合利用效果评价指标研究方法。从水资源条件、开发利用条件、生态环境条件、社会经济条件4个维度入手,选取初始化水资源综合利用评价指标,并通过变异系数法为每项指标赋予对应的权重;结合相关分析理论和属性约简算法,全方面筛除选取的评价指标中重复指标和干扰指标,得到优化后的评价指标;再进行评价指标检验,加强优化后评价指标的科学性,确定此时保留的指标为最终评价指标研究结果。实例分析结果表明,以海河流域永定河段为例,通过计算选取12项评价指标,应用这些指标进行区域水资源综合利用效果评价,确定该区域水资源综合利用水平呈现出上升趋势,并且在2018年前上升速度缓慢,2018年后上升趋势显著,与现实情况完全相符,表明应用选取的评价指标可以得到合理的评价结果。     

海河流域山洪灾害成因特点分析

从山洪及山洪灾害概念入手,针对海河流域特点,对流域山洪灾害的成因特点进行分析,为山洪灾害防治提供前期技术支撑。     

海河流域历史水旱序列变化规律研究

对历史时期旱涝灾害的重建及其影响研究是当前探求气候事件发生规律的热点之一,而对周期的计算和对突变点的检测又是探求规律的重要手段。基于海河流域540a旱涝等级资料,运用谱功率分析、小波分析、指数分析和Mann-Kendall法等方法分别对海河流域水旱发生周期和突变点进行计算分析。结论显示：海河流域水旱灾害在历史上分别存在10a,23a,37a和75a左右的主导周期;在17至18世纪间,流域经历了旱型－涝型的转变。     

海河流域干旱缺水状况与解决对策探讨

毛主席“一定要根治海河”题词发表40年来,海河治理取得了巨大成就,但又出现了水资源短缺、水环境恶化等新问题。通过分析流域干旱缺水的特点,提出了继续治理海河和解决干旱缺水问题的对策措施。     

黄河流域农业干旱特征研究

本文以作物根系层土壤含水率为基础建立了作物干旱指标模型，并综合考虑作物不同生育阶段水分条件对作物的影响，引进敏感系数，建立了干旱等级模型，研究了黄河流域干旱的地域性，季节性，持续性等特征，并对黄河流域区域干旱进行了分析。     

基于标准化帕尔默干旱指数的西江流域干旱评估

采用西江流域武宣站集水区68个气象站点1961-2014年的逐日气象观测资料和12个水文站点1961-1989年日径流资料以及植被、土壤数据,驱动VIC水文模型计算水文要素的时空分布,构建网格尺度的标准化帕尔默干旱指数(SPDI),结合游程理论识别历史干旱事件,分析了SPDI在西江流域干旱评估的适用性以及历史干旱事件的...     

海河流域洪水资源利用潜力研究

洪水具有水害和水利双重特性,在不同的历史阶段洪水资源利用的表现形式是不完全相同的。从广义和狭义两方面指出了洪水资源利用的内涵。根据海河流域所具有的河系分散、降水区域分布不均匀、洪水相对集中等特点,通过水库、蓄滞洪区、河系连通等工程措施和洪水调度中与水量调度、污染物调度、沙量调度相结合的非工程措施以及洪水资源利用量等方面综合分析,得出了流域洪水资源利用的潜力。指出开展海河流域洪水资源利用的必要性、可行性,并从流域管理角度提出了保障洪水资源利用的具体措施。     

河北省海河流域污染防治优先控制单元研究

根据河北省污染物排放现状,结合全省海河流域7大水系污染状况、行政区划和地形地貌,对河北省海河流域进行控制区、控制单元的划分。对各个控制区污染物排放量和地表水国控断面水质中主要污染物氨氮和化学需氧量浓度进行变化趋势分析和综合筛选排序,确定子牙河平原控制区为优先控制区,区内的石家庄、邯郸、邢台和衡水等4个控制单元为优先控制单元。对各个优先控制单元内的污染物排放情况进行统计分析,提出针对性的污染防治措施和建议。     

海河流域地下水系统脆弱性评价的探讨

海河流域地下水目前面临着严峻的生态与环境问题。结合海河流域具体情况,选择山前平原的石家庄和唐山、中部平原的沧州和衡水、东部滨海平原的天津等地作为5个典型区域进行具体研究。在采用DRASTIC方法对典型区域进行地下水脆弱性评价时,选取了地下水埋深、土壤有机质含量、含水层的渗透系数、含水层累计（沙层）厚、降雨灌溉等入渗补给率、地下水开采系数这6个参数作为评价指标,并以此指标体系为基础进行了脆弱性研究。结果表明,海河流域地下水各典型区的脆弱性指数均较高,海河流域地下水的脆弱性问题较为严重。要恢复和提高地下水系统的生态与环境功能,需采取6项对策措施。