TRMM卫星降水数据在黄河源区的适用性研究

具有较高时空分辨率的卫星降水数据为研究缺乏地面实测站点流域的水文循环过程提供了有力的支撑。以黄河源区为研究对象,在对比分析2002—2015年TRMM 3B42卫星降水数据与站点实测降水数据的基础上,利用VIC分布式水文模型验证了TRMM降水数据在我国资料稀缺的高寒流域径流模拟的适用性。结果表明,TRMM卫星测雨数据与站点实测降水数据在时空分布及变化趋势上有较好的一致性,TRMM数据多年平均相对误差为-7.1%,相关系数达到0.86。根据VIC模型模拟结果可知,TRMM数据与站点实测数据的月尺度模拟效果较好,日尺度模拟效果不佳,丰水年TRMM数据模拟精度较枯水年高。     

缺资料地区降水系列的插补及验证

针对部分地区降水资料缺乏的问题,以德清县为研究对象,提出了日尺度降水资料的插补方法,该方法通过对已有降水数据进行时间尺度转换和空间插值的方式插补出缺资料地区日降水数据。结果表明:(1)德清站插补结果中日降水强度、强降水量及连续有雨天数的误差均小于3%,与直接用周边站点的逐日数据对数据缺失站进行插值相比,各站月降水数据与实测值的相关系数平均提高0.11,均方根误差降低了42.3%;(2)将降水插补结果作为分布式水文模型的降水输入时,径流模拟效果得到了有效改善,1960—2018年模拟径流量和实测径流量系列的纳什效率系数由0.62提高到0.87,相对误差由-4.2%降至-2.3%;(3)日尺度降水插补结果的相关系数、5 d最大降水量及强降水量对研究区分布式水文模拟效果影响较大。     

治淮的两个效果

淮河流域位于我国南北气候过渡带和东部沿海与中西部内陆过渡带,流域多年平均降水量853mm,淮河水系的多年平均降水量为883mm;降水量在区域分布上极不均衡,年际变化大;年降水量的地区变幅为600～1400mm,丰水年和枯水年相差4～5倍以上,且60％以上的降水产生在6～9月份,洪、涝、渍、旱等灾害频繁地连续和交替出现。据《全国近500年旱涝等级资料》统计,1470～1978年发生全流域洪涝灾年份占66％,旱涝渍并有的年份占24％,连涝连旱年份也常有发生,无灾正常年份仅占5％左右。1949～1992年全流域年年都有水旱灾害发生,其中5年平均的变化见图     

多模式下泾河上游流域未来降水变化预估

利用站点实测资料、GCMs 月数据对 GCMs 进行秩评分评估排序, 从 21 种 GCMs 模式优选出的 6 种 GCM模式的日数据、6 种 GCM 集成的气候模式、站点实测资料和 NCEP 再分析资料构建统计降尺度模型 SDSM, 预估泾河上游流域的未来降水变化。结果表明: 构建的降尺度模型对降水模拟较为可靠, 率定期各模式决定系数 R2 为 0.228~ 0.324, 标准误差为 0.354~ 0.450, 率定期和验证期模拟月均降水与实测值年内分布相近。在降尺度性能评价中集成模式表现最好。在 RCP 4.5 情景下, 泾河上游流域未来降水大多数模式和集成模式呈增加趋势, 到 2030 年泾河上游流域降水量将增加 4.8% , 且当地的春季雨量会增加, 夏季雨量会减少。     

青藏高原羌塘内流区降水时空特征

利用8套卫星反演与模式模拟的降水资料及地面实测降水数据,分析了羌塘内流区2001—2015年的降水时空分布特征,评估了卫星反演与模式模拟降水资料在羌塘内流区的适用性。结果表明:GSMaP_Gauge降水资料在羌塘内流区表现出更好的适用性,其月数据与地面实测降水数据的相关系数达到0.95,相对误差、平均绝对误差和均方根误差最低;羌塘内流区降水空间格局整体上呈现自东南向西北、由南向北逐渐减少的分布规律;2001—2015年,内流区年降水量总体呈现增加趋势,GSMaP_Gauge年降水量更接近于内流区真实情况;年降水主要集中在夏季,占全年降水的59%以上。     

ERA-interim再分析数据集在长江上游的适用性

针对长江上游地区ERA-interim再分析降水数据,结合流域内65个实测站点的降水数据,计算流域以及站点年降水量、多年平均降水量。利用降水偏差、偏差百分比、合格率等多种指标,分析ERA数据在长江上游地区的适用性并进行校正,以补充实测降水资料。结果表明:(1)ERA降水在年、春、夏、秋、冬的变化趋势与实测数据近乎相同,可直接采用折算系数整体校正ERA年降水数据;(2)流域内海拔高的观测站点ERA降水估计值与实测降水数据偏差明显增大,海拔低的观测站点ERA降水估计值与实测降水数据偏差相对较小,并且流域东南部的降水偏差整体小于流域西北部;(3)利用折算系数整体折算1979~2012年、夏、秋尺度各站点ERA插值降水数据,各站点拟合后年、夏、秋序列与实测降水偏差30%以内的站点合格率分别为98.46%,92.31%和70.77%。     

云岩河流域降水量变化特点及趋势分析

利用云岩河流域实测逐日降水量资料,统计分析了流域降水变化的年内、年际及年代际特点,并采用旱涝趋势系数计算方法对流域降水变化趋势进行了分析,结果表明:①云岩河流域平均降水量年内分配不均,汛期降水量远远大于非汛期,从季节变化来看,夏季降水量最大,冬季降水量最小;②近30年来,流域降水量年际变化大,最大降水量为最小降水量的2.6倍;③流域降水量均值突变明显,大体分为1979～1990年的多雨期、1991～2002年的少雨期和2003～2006年的降水明显偏多期;④整个流域降水量呈减少趋势,上游地区干旱化趋势更为明显.     

1961-2012年蒸水流域径流演变规律研究

利用湘江一级支流蒸水流域控制站神山头水文站近50 a的径流量实测数据和流域内及邻近的7个气象站同期日降水观测数据,应用Mann-Kendall趋势检验和突变分析、距平累积曲线、双累积曲线等方法分析了1961—2012年蒸水流域径流量和降水量变化的趋势性及阶段性,定量评价了降水和人类活动对流域径流量变化的影响程度。结果表明:蒸水流域径流量和降水量变化阶段性明显,都经历了枯水期和丰水期2个时期;年径流量和年降水量整体呈上升趋势,但径流量上升趋势较降水量更为显著,径流量的突变年份为1988年,降水量的突变年份为1991年,突变年份之后在降水和人类活动的共同影响下径流量明显增大,人类活动对径流量增大的贡献率为75.74%,降水对径流量增大的贡献率为24.26%。目前人类活动是蒸水流域径流变化的主要影响因素,人类可以通过合理的活动在一定程度上调节径流量。     

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。     

黄淮海地区降水随机模拟模型及评价

利用黄淮海地区7个代表站连续42 a的实测降水资料,通过一阶马尔科夫链和伽玛分布函数的联合应用,建立了降水随机模拟模型。利用实测降水数据直接推求和回归模型间接获得的方法,分别模拟了7个代表站100 a的逐日降水过程。结果表明:模拟的降水量和降水天数均与实测值符合良好,两种方法月降水天数模拟值的平均相对误差分别为3.33%、4.01%,月降水量模拟值的平均相对误差分别为2.44%、2.36%;可以采用本文建立的回归模型估算转移概率和伽玛分布参数。     

辽宁省水旱灾害与防治措施

本文分析了辽宁省水旱灾害各因素的发生发展规律、特点及物理成因,对今后一段时间洪旱发生的可能性进行了预测,并提出了辽宁省防灾减灾相应对策。     

水土保持与生态环境建设

生态环境恶化严重阻碍了社会经济的可持续发展,通过水土保持综合治理改善人类与动植物的生存环境,提高了农业生产基本条件,促进区域经济可持续发展。在治理水土流失,改善生态环境过程中,必须讲求科学,遵循自然规律,否则达不到应有的效果。     

水工混凝土碳化和冻融破坏与防治

通过对水工建筑物混凝土碳化、冻融破坏机理及影响因素分析,提出了水工建筑物混凝土碳化、冻融破坏的防治措施,以"防重于治"为原则.     

夯扩桩的特点及其设计与施工

为了有效地解决淤泥质基础大荷载下的稳定问题,出现了一种适合淤泥质滩地建筑的新桩型-夯扩桩.文中对夯扩桩的特点、施工工艺;设计和计算进行了介绍,并阐述了夯扩桩在设计施工中的一些问题.     

水利水电工程质量评定与验收

文章针对影响工程质量的诸因素，提出了控制工程质量，创造精品工程的工程质量评定和工程验收的具体方法和内容。     

杭州市余杭区水土流失与防治对策研究

通过分析余杭区水土流失的现状、特点,以及目前已取得的水土流失治理成效和存在的制约因素,因地制宜地提出了治理措施、科技措施和管理措施并重的防治对策.     

黑土区水土流失及水土保持研究概述

肥沃的东北黑土区是我国重要的商品粮基地,然而由于每年的自然侵蚀和过度的人为开垦,黑土区水土流失问题日趋严重,不少地方的黑土已完全丧失了生产能力,因此加快黑土区水土流失防治,抢救性地治理和保护黑土资源势在必行。     

生物选择器与除磷脱氮

对各种生物选择器及其作用机理进行了研究和分析 ,指出好氧选择器是利用丝状菌和菌胶团细菌在不同的环境条件下不同的反应动力学参数来工作的 ;而缺氧、厌氧选择器是利用反硝化细菌和聚磷菌在不同的环境化学条件下独特的代谢功能来工作的。另外 ,缺氧、厌氧选择器同除磷脱氮所设置的缺氧池和厌氧池虽然在机理上相同 ,但在目的和结果上具有根本的不同 ,因此在设计和使用中应采用不同的形式和参参数     

河北省张承地区风沙现状及治理对策

在分析张家口、承德地区风沙形成原因及发展趋势的基础上,提出了河北省防沙治沙工作中存在的问题,根据河北省不同类型区的自然、地理及社会经济条件,提出了风沙治理模式和建议。