红河流域TRMM卫星降水数据精度评价

利用红河流域及周边地区45个气象站点1998-2015年实测降水数据,在不同时空尺度上对TRMM3B43V7卫星降水数据进行精度评价,并分析高程、坡度和坡向对降水数据精度的影响。结果表明:在年尺度上,TRMM降水数据与站点实测降水数据拟合优度R~2为0.75,整体上TRMM降水数据比站点实测降水数据偏高7.73%,月尺度上,TRMM降水数据与站点实测降水数据拟合优度R~2为0.84,两者之间相关性显著,季尺度上,春季降水拟合优度(R~2=0.77)高于其余3个季节,冬季降水拟合优度最差(R~2=0.64);流域尺度上,降水重心移动轨迹表明TRMM降水数据基本能反映降水的空间分布及演变过程,站点尺度上,各站点的相关系数均大于0.84,相对偏差较大的站点主要分布在河谷和盆地地区;TRMM降水数据在海拔大于1 000 m、坡度小于2°以及东南方向上的精度较高;主成分分析方法表明坡度和坡向对TRMM降水数据精度的影响大于高程。     

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。     

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%。     

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。     

乌梁素海流域气候模式适用性评价及旱涝预估

根据2001—2011年乌梁素海流域及周边气象站点的实测逐日降水数据,利用CMIP5中5个全球气候模式在3种不同代表性温室气体浓度路径情景下的降水模拟结果,计算了模拟变量和实测数据的相对误差、均方根误差和相关系数,选用在乌梁素海流域模拟降水效果较好的模式进行集合平均,检验了该模式对乌梁素海流域降水的适用性。结果表明:单个模式的模拟结果与实测值的相关性相对较差,采用集合平均方法修正后的结果与实测值拟合程度较好,相关性更高;2021—2050年降水量主要体现出夏季更集中、冬季更少的特征,降水量年际变化大,旱涝事件频发,特别是2025—2035年旱涝事件交替出现,发生旱涝事件的年份约占总年份的1/3。     

TRMM数据在贵州乌江流域的适用性分析

以年、季、月尺度对1998年～2017年研究区域5个气象站点和TRMM(热带降雨测量任务)卫星的降水数据准确性进行验证的结果表明,在年度尺度上,TRMM降水数据与实测降水量的相关系数R=0. 83,略高于实际测量的降水量;季节尺度TRMM季降水数据与实测降水的相关系数均在0. 80以上,其中R在春季最高,冬季最低;月尺度TRMM降水数据与实测降水的相关系数最高,达到0. 93,斜率为0. 97,TRMM降水量略高于同一站点实测降水量。总体看,TRMM数据在贵州乌江流域具有良好的适用性。     

尼尔基水库上游格点降水数据适用性评估

以尼尔基水库上游流域为研究对象,评估了国家气象信息中心空间分辨率为0. 5°×0. 5°格点的逐日降水产品数据在该流域的适用性。基于格点降水产品提供的逐日降水量资料和该流域17个雨量站的相应资料,应用相关系数R、相对误差RE和均方根误差RMSE 3个指标分别对应用格点降雨产品数据的流域面雨量值及旬径流预报值进行精度分析。结果表明:基于格点数据的面雨量值与实测面雨量间相关系数R为0. 70,相对误差RE为16. 64%,均方根误差RMSE为4. 09 mm,精度满足检验标准,可以用于描述该流域的面雨量值;基于格点面雨量值预报旬径流量时,预报径流值与实测径流值间高度相关;拟合期、检验期径流预报值略微偏大,而外推期存在低估的现象,误差相对较大,但与应用实测面雨量得到的预报径流值误差相差仅3%,该格点降水数据可以替代实测站点的雨量数据用于研究流域。     

气候变化与海河流域地表水资源量的关系

利用近50年海河流域气候、水资源、多模式预估数据等资料,分析了海河流域气候变化特征及对地表水资源量的影响。结果表明：近50年,海河流域年降水量呈明显减少趋势,平均每10年减少21mm,年气温呈明显升高趋势,平均每10年升高0．3℃。海河流域气候暖干化趋势造成地袁水资源大量减少,平均每10年减少18％。地表水资源量变化与降水量、气温有很好的复相关关系。如果降水量保持不变,气温每升高1℃,海河流域地表水资源量将减少7％;如果气温值保持不变,降水每增多10％,地表水资源量将增加约22％。多模式预估,未来50年海河流域降水量将比1961-1990年增加3％～10％,年气温将升高0．4～2．3℃。参考多模式预估结果,在未来降水量比1961-1990年增加5％的情况下,如果气温比1960-1990年平均值升高0℃（1．0℃,2.0℃）,海河流域地表水资源量变化为＋20％（＋13％,＋6％）。未来海河流域地表水资源会随着降水量的增多而增加,随气温的升高而减少,总体结果未来地表水资源量是增加的。由于对未来降水预估结果不确定性较大,对气温预估结果可信度较高,所以未来海河流域地表水资源号增加还存在很大的不确定性．     

SWAT模型在大尺度流域径流模拟影响因素分析——以巴拉那河上游流域为例

为了探讨SWAT模型在大尺度流域水文分析模拟的效果,以巴西巴拉那河上游流域为研究区,利用构建的流域大尺度SWAT模型,定量分析美国国家环境预报中心再分析数据(CFSR)降水再分析数据质量、子流域划分数量及模型参数对径流模拟结果的影响。结果表明,CFSR再分析数据对流域降水的空间分布估计偏差较大,导致径流模拟误差较大,模型参数经1次迭代后,确定系数(R²)值均小于0.2。随着子流域划分数量的增加,实测站点降水数据可以更准确地估计子流域面雨量,进而提高径流模拟拟合度。在子流域划分数量分别为66、781和4 111的情况下,比较模型参数经过1次迭代后的径流模拟效果发现,子流域个数为781个时,R²值相对于两种情况有明显提高。在涉及SWAT模型径流模拟的20个参数中,土壤蒸发补偿系数(ESCO)和SCS径流曲线数(CN2)是最敏感的两个参数。由分析可知,SWAT模型可以在大尺度流域径流模拟中应用,研究结果可以为大尺度流域水文模型的构建与应用提供参考。     

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。     

保护和恢复河流形态多样性

生物群落与生态环境的统一性是生态系统的基本特征。河流形态多样性是流域生态系统生态环境的核心,是生物群落多样性的基础。水利工程在不同程度上造成河流形态的重大改变,导致生物群落多样性的降低,影响河流生态系统的健康和稳定,从而使系统的服务功能下降,对人类利益造成损害。水利工程建设应该重视保护和恢复河流形态多样性问题,转变工程理念,在满足人的需求的同时,兼顾流域生态系统健康的需求。     

中国流域降水数据的空间插值方法评估

降水量的空间分布信息在水资源管理、旱涝灾害预测和可持续发展等研究领域具有重要价值。以中国1 915个气象站在1981～2010年间的平均降水量观测数据为基础,选取了反距离权重法(IDW)、径向基函数法(RBF)、全局多项式法(GPI)、局部多项式法(LPI)、普通克里金法(Ordinary Kriging)、简单克里金法(Simple Kriging)、泛克里金法(Universal Kriging)以及经验贝叶斯克里金法(EBK)8种空间内插方法进行评估。研究依据DEM数据的流域分析结果,对我国三大流域的降水量进行区域插值,同时采用交叉验证方法,对中国范围整体插值精度以及分区后三大流域的插值精度分别进行了验证。结果表明:对全国范围内采用经验贝叶斯克里金插值法取得了较好的效果;三大流域中,对黄河流域采用泛克里金法最优,对长江流域采用普通克里金法最优,珠江流域采用径向基函数法最优。最后以流域内的城市为例进行验证,结果表明各流域的最优空间插值方法具备有效性和指导价值。     

黄河法立法问题分析

黄河是世界上最难治理的一条河流。随着黄河流域经济社会的发展,流域固有的矛盾和管理上的缺陷更为突出,通过高层次立法规范和调整行业之间、流域与区域之间以及各地区、各部门利益之间的错综复杂利益关系日益迫切。但是,对经济快速增长的追求,使得人类活动应与流域自然特性相适应的管理理念难以深入人心,立法上首先要确立的流域管理机构的地位和职责难成共识,加以立法权分配的不合理、社会法制水平的限制、理论研究的不足等因素的影响,有关方面多年呼吁的黄河法因而迟迟未进入国家立法程序。只有提高全社会对黄河法立法重要性的认识,改革立法体制,加强立法的前期研究,总结成功经验,明确立法的指导思想和原则,才能取得黄河法立法的突破。     

对国外河流健康问题的初步认识

人类在开发利用流域水资源的过程中,由于保护不够或滥加利用,一些河流出现污染、断流等现象,影响了河流的自然和社会功能,失去了河流的自身价值,危及河流的健康生命.河流健康生命问题本质上是由于经济快速发展的需要,过度开发和轻视保护水资源所造成的,因此一些发达国家较早地关注河流健康的问题.澳大利亚的新南威尔士州成立了"健康河流委员会".针对国外在河流健康方面所涉及的基本概念、衡量标准、评价方法、保护措施等进行了综合归纳,并搜集了一些维护河流健康的个例.     

治理视角下跨省流域生态补偿协商机制构建——以新安江流域为例

跨省(自治区、直辖市)流域生态补偿,由于涉及不同的省级行政区和复杂的利益关系协调,无论是开展实际试点还是理论探讨,都具有重要的意义。以财政部与环保部牵头、跨越皖浙两省的全国首个跨省的新安江流域生态补偿机制试点为例,介绍了跨省流域生态补偿的制度与规则设计、各治理主体的协商沟通平台搭建、补偿标准、运作模式,分析了新安江流域生态补偿实施过程中存在的问题。研究认为:新安江流域生态补偿模式取得了一定的效益,但仍然需从流域资源产权、组织体制、法律法规和公众参与等方面对现有的合作模式进行系统化的完善。     

加强长江防汛工作建议

长江是我国最大的河流，长江流域也是我国主要的经济带，因而长江流域的防汛特别是长江干流是头等大事，但长江防汛目前仍面临以下问题：干流及主要支流的防洪标准偏低；重点防洪项目尚末完成，使分洪运用难以达到预期效果；防洪调度和．指挥系统装备落后，给防汛实时调度带来困难；支流尾同地区防洪规划及治理措施尚不尽人意；此外，防洪意识淡薄现象仍还存在，对防汛工作亦有影响。解决上述问题须做到：加强防洪工程建设，加大防汛的投入，尽快完成各支流及尼间地区的防洪规划；加快防汛通讯系统的自动化建设；强化防汛责任制；以法律规范作好防汛工作；加强河道管理，确保河道行洪通畅。     

金沙江四支流日,月径流关系及转换研究

本文对金沙江四条支流上四个水文测站的径流特性进行了分析，用典型年法求得设计代表年的日、月径流序列，分析其关系。给出了由月径流量转换成日径流量的方法。     

乌鲁木齐河流冰椎的形成特征及其分布

通过对河冰椎多年系统观测，对比分析其形成和发育大致经过冰椎形成、发育、稳定、融化冻结和消亡５个阶段；出山口以上冰椎储量通常可达１７８２×１０６ｍ３，折合径流量为１５３１×１０６ｍ３；冰椎与稳定负温期的积温－ｔ℃及水源补给形式有较高的相关性，为人工调蓄利用冰椎提供了科学依据     

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。     

清江流域综合开发与环境保护对策

清江的全面开发将大大地促进鄂西南区的经济发展，具有十分重要的社会效益和经济效益，同时，也会带来一些环境方面的问题，如土地淹没，矿产，旅游业开发带来的污染等，为了实现可持续发展，必须高度重视环境问题，防患于未然，为了保护好环境，必须从思想上提高认识，建立完善的流域环境保护机构，严密的流域环境监测及信息反馈系统，加大执法力度。