变化环境下鄱阳湖洪水指标演变特征研究

本文基于鄱阳湖洪水特点,选取特定洪水特征指标,利用数理统计方法分析鄱阳湖洪水特征指标的趋势性、突变性和周期性,并分析演变特征和驱动因素,得到结论如下：1）未来高洪可能性仍然较大,未来6～10a鄱阳湖年最高水位仍处于丰水期;2）洪水在年内分配发生较大改变,变化过程从“矮胖型”向相对“尖瘦型”演变,水量在年内更加集中化;3）高洪持续天数显著增加,19.00m以上的高水位维持时间平均每10a延长2.2d;4）年最高水位及年平均水位周期性变化主要受“五河”入湖周期性变化所控制,同时会受到其他因素影响而改变原有周期性变化规律,年最高水位具有5a为第一主周期,40～49a为第二主周期的变化规律。     

信江流域水文情势变化及归因分析

水文情势演变及归因分析是变化环境下水利发展研究的基础。以信江流域为例,根据信江入鄱阳湖控制站（梅港水文站）1953—2020年实测水文资料,对其近70年来年平均流量和水位的非一致性变化进行诊断;通过在基准期建立的随机森林模型模拟影响期的流量和水位,利用残差分析方法量化气候变化、人类活动对年平均流量和水位变化的贡献率;针对梅港站水文情势演变特点,提出了一种先采用保证率频率法推求其设计最小通航流量,再通过不同时期的水位流量关系推求变化环境下设计最低通航水位的方法。结果表明：梅港站的年平均流量序列呈微弱的上升趋势,1991年为界的前后2个子序列的流量差异最大,气候变化起主要作用;年平均水位序列有显著下降趋势,2002年为界的前后2个子序列的水位差异最大,人类活动起主要作用;当最低通航水位的设计频率为80%时,2020年（代表现状环境）梅港站95%和98%年保证率的最低通航水位设计值较1991年分别下降1.78和1.79 m。研究结果可为变化环境下的航道航运、水资源合理开发利用等提供参考。     

基于水文要素过程的流域地下水与地表水交换径流成分定量分析

流域地表水-地下水相互作用中包括枯水季节深层地下水向河流稳定补给的基流,降雨入渗后形成的快速与慢速壤中流和洪水时期河道水位抬升引起的地表水补给地下水。目前对于地下水-地表水交换量的组成并没有清晰的定义,已有的水文实验和模拟方法不能准确辨析地下水-地表水交换组分。利用水文要素过程线,提出了综合新安江水文模型、改进马斯京根-康格(Muskingum-Cunge, MC)法和基流分割方法的技术框架,研究地下水-地表水交换量的组成情况,并以婺源江小流域出口断面为例进行了方法应用。研究结果表明：婺源江小流域的地下水-地表水交换量占出口断面总径流的43.54%～54.66%。饱和带中的浅层地下水占出口流量的8.41%～10.57%;降雨下渗进入浅层土壤补给河道的水流占6.81%～20.59%;深层地下水的稳定补给量占河道总径流的23.34%～26.54%。本研究提出了可以精细化辨析地下水-地表水交换分量的技术框架,结果可为类似流域水资源保护与管理提供理论依据。