复杂多因素影响下区域旱情评价体系研究

在考虑旱情影响因素的多层次性、旱情评价系统的非线性和复杂性的基础上,结合乘法组合赋权法和集对分析法,构建出一种复杂多因素影响下的区域旱情评价体系。利用熵值法和层次分析法确定指标的组合权重,以有效削弱层次分析法的主观性;运用集对分析法代替模糊综合评判法,以更精细刻画指标值与旱情等级间的复杂联系程度。将该评价体系运用于河北省山前平原区域旱情评价,评价结果与河北省山前平原实际干旱发生的程度相符。     

干旱评估方法浅析

旱情评估目前还没有统一方法，一般用土壤含水量、干旱损失、降雨量、蒸发量作评估参数，还有用流量作评估参数的。绝大部分方法简单，参数单一，表达不全面。文章尝试用连续未降雨天数、蒸发能力、旱灾损失作主要参数评估旱情，力求科学全面。     

广西1991年春旱及其分析比较

以降雨量、蒸发量、前期雨量和水库蓄水量等基本特征数值,分析1991年春广西干旱的严重程度,并与众所公认干旱的1963年、1977年比较,从而论证广西1991年1～5月为建国后较严重的一场春旱。文中着重分析了干旱的气候成因、旱情、水情,并归纳出干旱的若干趋势,即干旱日趋频繁,遭遇连续干旱年份的地域范围亦不断扩大。鉴于人口增加,水量需求日益提高,分析干旱并研究对策是十分必要的。     

佛耳岗水库旱限水位分析研究

旱情分析中,除了土壤相对湿度、降水量距平百分率、连续无雨日数等指标外,近年来提出了旱限水位(流量)这一概念。水库旱限水位(流量)的确定要根据水库的供水任务,结合典型年份来水情况,以一定时间段滑动计算的水库应供水量与死库容之和最大值所对应的水库水位,并考虑库内取水设施高程等因素,综合分析确定。文章以佛耳岗水库旱限水位的分析计算为例,探讨了水库旱限水位的确定方法。     

模糊综合评价在关中灌区干旱评价中的应用

干旱评价是干旱预报及抗旱中一个重要的环节。本文在总结分析影响干旱发生的多种因素的基础上，将模糊综合评价具体应用到干旱指标评价研究中。首先通过建立评价的因子集、评价集、隶属函数和权重集，实现对各种程度干旱等级评判，然后综合考虑了各个评价因子对干旱发生的不同程度的影响，得到干旱的综合评价指标。最后利用1997年资料对关中四个灌区的旱情进行分析，结果与实际情况相符，说明该方法在关中灌区是有效和可行的。     

干旱预报模型分析

干旱模拟模型密切结合农业干旱特点,通过把降水、土含变化、作物需水、地下水变化等多种因素联系起来,对干旱的发生、发展过程进行模拟计算,从而得到一系列包括缺水的时间过程、量及变化等多项指标来反映作物缺水情况．并通过综合分析来确定干旱的年、季和作物关键生长期的旱情指标及相应的旱情等级,提供干旱信息,为干旱的规划、监测和预报提供依据。     

基于多源信息挖掘的干旱预警分析模式探讨

从信息挖掘角度,探讨利用多源信息准确判断干旱预警等级及信号的方法,构建了基于多源信息挖掘的干旱预警模式,利用旱情监测信息建立干旱预警指标体系。从当前旱情严重程度、干旱发展趋势和潜在旱灾损失三个方面,采用逐层递进组合方法分析干旱预警指标,由此来确定干旱预警等级及信息。根据科学性、全面性和可操作性原则建立的干旱预警模式,综合考虑了旱情情势和变化,以及可能面临的旱灾损失,为干旱预警等级和信号的准确确定提供了有效的工具和手段。     

基于供水水源的干旱指数及在昆明干旱频率分析中应用

在分析昆明需水量主要供水水源的基础上,以土壤含水量和径流量分别表示作物蒸散和各用途取水的供水水源,参照综合气象干旱指数的构造方式,构建了基于标准化土壤含水量指数和标准化径流指数的综合水文干旱指数。采用阈值法识别基于综合水文干旱指数的干旱过程,通过区域旱情频次确定干旱发生阈值,并分别以干旱过程中指标值小于干旱发生阈值的时段数和时段内干旱发生阈值与指标值之差的累积和为干旱历时和干旱烈度。在采用适线法确定干旱历时、干旱烈度边缘分布的基础上,利用GH Copula函数构建了两者的联合分布,计算了昆明1956—2011年干旱事件的重现期。与昆明实际旱情及由标准化土壤含水量指数、标准化径流指数识别干旱过程比较,综合水文干旱指数适用于昆明干旱过程识别及其重现期计算,相比于气象干旱指标能更直接地反映区域旱情,而相比于土壤含水量或径流量单水文干旱指标能更全面地反映区域干旱的驱动因素。     

半干旱区的干旱分析及界定

由于气候的变化,造成旱灾发生的程度和频率逐年加重,并且已经成为农业生产的主要限制因子之一。以甘南县的基本资料为依据,进行了旱情分析,并提出了确定半干旱区的指标。     

基于动态权重系数法的区域综合干旱指标研究

为揭示区域总体干旱程度及其变化特征,以长株潭地区为研究区,在标准化降水指数(SPI)、标准化水位指数(SZI)、标准化区域水资源短缺指数(SSDI)基础上,利用动态权重系数法构建区域干旱综合指标MIDI,结合历史受旱面积率、因旱减少供水量等旱情统计资料,对MIDI的适用性进行分析验证。以长株潭地区11个气象站、12个水文站近几十年实测资料为例,分别采用游程理论和Copula函数法识别干旱事件,并计算其发生频率,采用多尺度统计分析法,对区域综合干旱的演变特征进行分析。研究结果表明:SPI、SZI、SSDI对于不同水源、行业类型干旱评价各具优势,SPI、SSDI年干旱累积烈度与长株潭地区农业受旱面积率相关性相对较高;SZI年干旱累积烈度与城镇因旱减少供水量相关性较高,更适用于依靠地表径流为主要供水水源的城镇干旱地区评价。本研究提出的动态权重系数法,综合考虑了区域产业结构的年际变化、产业需水规律的季节性变化等因素,可反映不同阶段各单项指标干旱对于旱情的主导作用,适用于多种水源和产业类型的区域旱情综合评价;从月、季和年3种时间尺度,分析了长株潭地区MIDI综合干旱的变化特征,结果表明长株潭地区近20 a来极端干旱发生频次呈现波动增加趋势。     

基于Copula函数的新型综合干旱指数构建与应用

干旱指数是研究干旱的重要工具,构建综合干旱指数是目前干旱监测、风险评估的前沿和趋势。本文基于阿基米德Copula函数,联合降雨(气象)、径流(水文)两种要素,构建了一种能够综合表征气象干旱和水文干旱的新型综合干旱指数MSDI_p,并用其表征渭河流域的干旱演变特征,且进一步对其背后的驱动力进行了探究。结果表明:(1)MSDI_p指数既能像标准化降水指数(SPI)一样敏锐地捕捉干旱的发生,也能像标准化径流指数(SRI)一样很好地刻画干旱的持续时间和结束,同时具备气象和水文两种干旱指数表征不同类型干旱的优势,能综合表征干旱演变特征;(2)受气候变化和人类活动影响,渭河流域过去50余年综合干旱呈显著增强趋势;(3)渭河流域综合干旱指数序列存在变异点(1994年),且未来流域干旱情势有加剧趋势;(4)太阳黑子和大气环流异常因子等对渭河流域综合干旱的发生有较大影响,其中太阳黑子活动的影响最强。且除直接影响外,太阳黑子还能通过影响大气环流异常因子进而对综合干旱的发生造成间接影响。     

气象、水文干旱指数计算方法研究概述

概述了气象干旱和水文干旱的指标种类，并对各指标进行初步评述，同时详细介绍了几种常用干旱指数的计算方法。鉴于以往干旱指标大多比较单一，描述气象干旱和水文干旱的指标彼此独立，因此，今后在针对流域干旱的研究中应加强对于水文干旱和气象干旱的指标耦合，力求建立综合性的干旱指标。     

基于新型综合干旱指数的珠江流域未来干旱变化特征研究

综合干旱指数构建及评估未来综合干旱特征变化具有重要的理论价值和现实意义。本文基于Copula函数,联合降水及VIC模型模拟的蒸散发、径流和土壤水等水文气象要素,构建了一种能综合表征气象-水文-农业干旱特征的新型综合干旱指数(CSDI),并以珠江流域为例进行应用,分析了未来气候变化情景下研究区综合干旱的变化特征。结果表明:(1)CSDI指数综合考虑了与干旱发生、演变密切相关的水文气象要素,能很好地监测到干旱的发生、发展过程,可综合从气象、水文与农业等角度刻画干旱特征。(2)RCP2.6情景下,流域下游综合干旱严重性降低且历时减少,而RCP4.5和RCP8.5情景下,全流域则均增加,严重性和历时分别至少平均增加14.8%和11.5%。(3)RCP2.6情景下,流域上下游超阈联合重现期100年的同频设计严重性和历时值均大幅降低,而RCP4.5、RCP8.5情景下,流域大部分地区则均呈升高。本研究可为研究区防旱抗旱提供新的参考。     

基于干旱过程模拟的旱情综合评估方法应用研究

在对国内外干旱评估方法研究进行综述的基础上,指出干旱起因是降水偏少,但发展成灾,则有一个缓慢渐进过程,它不仅取决于降水、气温等气象条件,还与地形、土壤、作物等因素密切相关。考虑到旱灾的成因是多条件的,旱灾的影响和体现也是多方面的,只有结合干旱发展的各阶段,才能全面地认识和评估旱情。利用基于分布式水文模拟的干旱模型,在完整模拟干旱发生发展和结束过程的基础上,整合多种旱情指标,提出能反映干旱发展过程主要特征的旱情综合评估方法体系,并以长江上游川渝地区2006年严重干旱事件为例,开展了应用示例研究。     

MODIS数据的干旱监测模型研究

对地观测卫星(ESO)中分辨率成像光谱仪(MODIS)传感器因其具有高时间分辨率、高光谱分辨率、适中的空间分辨率等特点,非常适合大范围、长时期、动态的干旱监测。借鉴以往的各种干旱监测方法,提出了一个基于MODIS的综合性干旱监测模型。该模型纳入与干旱有关的各种参数,并且首次将云指数作为一个重要参数引入模型。通过2003年湖北干旱的实例验证了此模型,结果显示此模型能很好的用于干旱预警与监测。     

区域旱灾风险评估若干问题探讨

区域旱灾风险评估是连接旱灾风险科学认识与防范实践的核心环节，一直是旱灾风险防御理论和实践研究领域的前沿热点和难点，是支撑区域水利高质量发展亟需解决的关键科技问题。针对实际旱灾风险评估中存在的概念不清晰、方法适用条件有约束、风险定量计算与物理解析相分离等问题，从评价对象符合风险评价目标关系程度的角度，研究指出了旱灾风险综合评价和旱灾风险定量评估是目前旱灾风险评估研究的主要途径，辨析了其中旱灾风险系统、旱灾风险综合评价、旱灾风险定量评估等若干概念问题，探讨了单指标评价函数构建、指标权重确定、综合指标评价函数构建等若干方法问题，以进一步推动旱灾风险评估理论和实践的深入发展。     

模糊综合法在区域干旱评价中的应用

以西安市为典型研究区域,选择连续无降水天数、降水量距平百分比、相对湿润度指数、标准化降水指数、作物缺水率为干旱指标,对研究区域进行单指标、多指标综合和区域综合干旱评价。评价结果表明:模糊综合法较好地解决了各单指标评价结果差异较大的问题;区域综合干旱评价结果与实际干旱状况基本吻合,模糊综合法在区域干旱评价中具有一定的可信度。     

云南南盘江上游旱灾风险定量评估研究

以农业干旱灾害风险为研究对象,采用主成分分析法构造干旱综合表征指数来计算干旱频率,利用AquaCrop模型定量评估一定抗旱能力下的因旱作物损失,据此构建干旱频率-抗旱能力-旱灾损失之间的关系,用于定量评估旱灾风险。对南盘江上游西桥水文站以上区域进行实证研究的结果表明,在现状抗旱能力水平下,区内陆良县属于干旱易发区;当遭遇相同程度干旱时,陆良县与沾益县、麒麟区相比,其因旱作物损失率相对较大,这与实际情况相符;在现状抗旱能力水平下,研究区域遭遇百年一遇大旱时,其因旱作物损失率在15²0%之间。     

重庆市干旱灾害特征与影响因素及对策建议

采用重庆市1990~2016年旱情、气象、水利工程设施等数据,对重庆市综合旱情等级、旱情经验频率、降水量及距平分布、抗旱基础设施建设情况进行了深入的分析。结果表明:(1)重庆市在1990~2016年的27 a时间里,每年都有不同程度的旱情发生,多年区域平均农业旱情指数为0.54,为中度旱情,多年因旱饮水困难人数为213.73万人,为中度干旱,因旱饮水困难旱情等级、农业旱情等级整体呈逐年减弱的趋势;(2)不同旱情等级出现频率有所不同,轻度、中度、严重、特大干旱的发生频率分别为48.15%,44.45%,3.70%,3.70%,总体来看,重庆市的旱灾易发等级为轻度干旱;(3)造成干旱的原因有气象性、地域性、人为性等多种因素。为应对重庆市干旱灾害,提出主要对策建议:加快水生态文明建设步伐、加大水利工程设施建设、抓好水土保持工程建设、加强信息化工程建设。