基于Budyko假设的黄河流域水热耦合平衡规律研究

本文通过对黄河流域内63个子流域的年降水、径流深及实际蒸散发和蒸发能力的分析，证实了基于Budyko假设的流域水热耦合平衡关系是成立的。根据各子流域的长期水量平衡结果拟合并检验了水热耦合平衡模型中的唯一参数，结果显示，该参数具有显著的区域分布规律，黄土高原区平均为3.22，青藏高原区平均为2.27。 同时，研究结果表明，模型参数综合反映了流域的下垫面条件，并提出了根据流域相对入渗能力、相对植被-土壤有效蓄水能力和流域平均坡度估算模型参数的经验公式。     

神经网络径流预报模型中基于互信息的预报因子选择方法

神经网络在径流预报中得到了广泛应用并取得了良好效果,其关键问题之一是输入变量(预报因子)选择,但这一问题通常没有受到重视.本研究基于互信息的概念探讨了如何选择径流预报输入变量,并结合三峡工程建成前长江干流宜昌水文站的日径流预报进行了研究.结果表明,基于互信息能够有效地判断待选预报因子(输入变量)与预报变量之间的相互关系...     

基于随机森林模型的长江上游枯水期径流预报研究

预报因子选取和预报模型构建是长期径流预报的两大难点。本研究采用随机森林模型从当年1月份至10月份长江干流的实测径流和国家气候中心74项水文—气象特征因子共750个变量中选取预报因子集合,对长江上游屏山站、寸滩站枯水期（当年11月～次年5月）径流预报进行了研究。结果显示,随预见期增加,径流自相关关系逐渐减弱,水文—气象遥相关关系逐渐强于径流自相关关系。在屏山站和寸滩站的径流预报中,预报结果与实测结果呈显著线性关系,平均相对误差在20%以内。月径流预报误差还较大,枯水期总径流预报精度优于单月径流预报。不确定性分析结果表明随机森林模型除了预报径流变化趋势,还可以用于预报径流丰枯概率。     

位山灌区典型农田地下水硝态氮污染分析

为了探索降低位山灌区地下水污染风险的途径,选取灌区典型农田,对不同埋深的地下水进行原位连续采样,根据样本的氮素含量分析农田氮素垂向分布规律,评估硝态氮污染情况,并探讨了不同形态氮素的存在特征。结果表明:灌区农田浅层地下水中的硝态氮浓度明显超出国家饮用水标准,深层地下水尚未超标;有机氮是农田氮素的主要存在形式,但其溶解性很差;土壤和地下水中的硝态氮浓度明显高于铵态氮;铵态氮的吸附性较强,硝态氮的淋溶风险高。延缓铵态氮的硝化过程可能是降低硝态氮污染的有效措施。     

多时相中分辨率卫星影像在2006年川东和重庆旱情监测中的应用研究

本文采用多时相的中分辨率成像光谱仪(MODIS)地表温度与地表反射率数据和温度植被旱情指数(TVDI)对2006年6～9月川东和重庆地区的旱情进行了评估,同时分析了TVDI对降水和气温的响应,并利用土壤湿度数据对于旱监测结果进行评估.从代表性站点的8d合成的TVDI与同期降水量随时间变化的曲线可以看出TVDI能较好的反映降水的时空变化.6～9月各月平均TVDI与当前两月降水总量均明显负相关,说明TVDI一定程度上能反映由于前期降水不足造成的干旱.7～8月月平均TVDI与当月降水总量显著相关,其中8月相关系数最高,该月降水最少,旱情最为严重.8～9月月平均TVDI与当月平均气温均显著相关,其中8月份相关系数略高于9月份.后两月TVDI与平均气温的相关关系明显高于前两月,说明在干旱后期高温天气也足导致干旱的一个重要原因.最后,采用同期重庆地区的土壤湿度数据对8d合成的TVDI进行验证,发现站点和面平均TVDI与土壤饱和度在时间上具有较好的相关性,说明TVDI作为旱情监测指标的有效性.     

区域蒸散发遥感模型研究的进展

本文主要介绍了目前常用的几类遥感蒸散发模型,包括基于能量平衡的单层与双层蒸散发模型、彭曼模型以及基于植被指数和地表温度的经验模型等,并对这些模型各自的优缺点分别进行了评述。由于地表水热过程的复杂性,在区域蒸散发模拟中仍存在很多亟待解决的问题,如地表特征参数和地表温度反演中的不确定性,遥感反演在不同时空尺度上扩展的困难以及由此带来的区域验证问题等。因此要提高区域蒸散发反演的精度,必须进一步提高遥感辐射传输模型的精度,降低遥感输入数据和反演参数中存在的不确定性,同时通过不同尺度的田间观测试验加强对地表水热传输机理等方面的研究。此外,遥感和陆面过程模型的结合能有效降低模型和数据中的不确定性,陆面过程同化模型能提供更为可靠的连续的地表水热过程模拟,是一个很有前途的发展方向。     

流域洪水资源可利用量和利用潜力的评估方法及实例研究

为有效协调流域洪水资源利用与防洪安全、河流生态环境保护的关系,综合考虑流域洪水资源调控利用能力和洪水期河道内必要需水量两方面的约束因素,提出了洪水资源可利用量和洪水资源利用潜力的定义,构建了两者的评估方法,并对相关概念进行了阐述,为流域洪水资源利用状况的评价提供了两个基本指标.同时,根据所提出的评估方法,计算了海河水系北三河流域1980-2000年的洪水资源可利用量和利用潜力,分析了该流域洪水资源利用状况.根据评估结果,北三河流域1980-2000年平均洪水资源可利用量为10.29亿m3,利用潜力为1.32亿m3.该流域洪水资源利用潜力总体不大,流域洪水资源实际利用量频繁超过了洪水资源可利用量,流域洪水资源利用较不合理,特别是洪水期河道内必要需水量经常受到挤占.今后,北三河流域洪水资源利用合理性的提高,一方面需要增强流域洪水资源调控利用能力,另一方面更需要有效保障平水枯水年份河道内必要生态环境需水量.     

长江上游干旱评估方法初步研究

干旱条件下的水资源配置和危机管理是流域水资源综合管理的一项重要任务,这需要可靠的干旱评估信息.以长江上游为例,利用GBHM分布式水文模型对各水文要素的模拟结果,依循PDSI干旱指标的思路,构建了基于网格的月尺度的GBHM-PDSI干旱评估指标模式,开展了初步应用研究.初步研究结果表明,该评估模式机理明确,综合了水分亏缺和持续时间因子对干旱程度的影响,能够定量表现旱情的空间分布特征和随时间的演变态势,可以为干旱的应急处理提供较为准确的评估信息.     

空间嵌套式流域水文模型的初步研究——以三峡水库入库洪水预报为例

三峡水库的防洪调度是多任务和多目标的,既需要掌握整个长江上游的水、雨和工情,也不能忽视三峡区间洪水信息。本论文以三峡水库入库洪水预报为例,依据入库洪水特性,在整个长江上游和三峡区间分别构建了大小两种尺度网格单元的分布式水文模型,并与一维和二维非恒定流的库区水动力学模型相结合,初步实现了这两种尺度水文模型的空间嵌套,以此探讨适合于大型流域数字水文模拟的空间嵌套式流域水文模型结构与构建方法。研究初步表明,嵌套模式构建的流域水文模拟方法,能够解决大流域水文模拟中多尺度之间的衔接问题。     

Attribution analysis of runoff change in the Beidasha River BasinEI北大核心CSCD

基于ABCD模型,提出了分离气候变化和人类活动对径流影响的分析框架,结合弹性系数法,在不同时间尺度上对北大沙河流域径流变化进行了归因分析。结果表明:从基准期(1980—1990年)到扰动期(2006—2018年),年尺度上ABCD模型和弹性系数法得到的气候变化导致径流的增加量分别为43.0mm和32.0mm,人类活动导致径流的减少量同气候变化导致的增加量相当,弹性系数法未考虑气象要素年内分配的变化,可能低估气候变化的影响;月尺度上,气候变化使径流在汛期增加了4.4~18.1mm,非汛期增加了1.3~2.2mm,在夏、秋两季占主导地位,人类活动使径流9月增加了11.3mm,其他月份减少了1.9~10.1mm,在春、冬两季占主导地位。