基于多源信息融合技术的旱情评价

介绍了多源信息融合的基本概念以及其在旱情评价中的应用思路。对研究区从气象、水文以及农作物状况3个方面选取信息源,通过3个层次的融合,实现了由旱情评价多源信息的收集到各旱情评价指标的确定过程,并最终得到旱情综合评价指标。利用得到的旱情评价结果与历史旱情规律对比,验证了本方法的可靠性。     

HBV模型在逊毕拉河流域的适用性研究

流域水文模型是水资源评价和管理的重要工具之一,以我国北方的逊毕拉河流域为研究对象,评估了HBV模型在不同资料条件下的区域适用性。结果表明:HBV模型对逊毕拉河流域模拟效果总体较好,Nash系数多在0.6以上;雨量资料的质量对水文模拟效果具有较大的影响,在雨量资料较为充分的条件下模拟效果更好,Nash效率系数超过0.8(吴家堡站);HBV可以较好地适用于资料较好的我国北方寒冷地区进行环境变化影响评估等方面的研究。     

气象因子在海河流域蒸发悖论中的作用机理

蒸发是水文循环的重要环节。利用Mann-Kendall趋势检验方法检测了海河流域1961-2006年蒸发皿蒸发量的演变趋势。结果表明:海河流域蒸发皿蒸发量呈现出显著的下降趋势。利用相关分析、偏相关分析和主成分分析方法,研究了蒸发皿蒸发量与平均气温、相对湿度、平均风速和日照时数4种气象因子之间的关系。基于这4种气象因子,建立了模拟蒸发皿蒸发量的经验公式(E-THWS公式),并利用这一公式的微分形式揭示了这4种气象因子在海河流域"蒸发悖论"中的作用。结果表明:平均气温和相对湿度对海河流域蒸发皿蒸发量的增加作用要小于平均风速和日照时数的减少作用;平均风速的下降是蒸发皿蒸发量下降的主要原因。     

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。     

区域抗旱能力评价技术开发与应用

在讨论抗旱能力的内涵和构成的基础上,提出了区域抗旱能力评价方法,并对我国30个省级行政区(不含台湾和上海)区域抗旱能力进行了评价,分析了我国各省级区区域抗旱能力的地域分布情势和存在问题。     

清流河流域水文气象要素历史演变特征

利用清流河流域1961-2012年的降水、气温、蒸发和径流量资料,采用数理统计方法系统诊断了不同尺度水文气象要素的历史演变特征。结果表明,近50年,清流河流域夏季气温呈非显著升高趋势,年与其它季节气温呈显著性升高趋势,在2007年之后,年和季节气温均存在下降的态势。年降水量和夏、冬季降水量呈增加趋势,春、秋季节降水量呈非显著性减少趋势。年水面蒸发量和除春季之外的季节水面蒸发量呈减少趋势,在清流河流域蒸发悖论现象突出。径流量的演变趋势与降水的演变特征总体一致,年和季节径流量均呈增加趋势,其中冬季径流量增加趋势显著;年和季节降水径流量之间的相关系数均在0.65以上,降水是径流量变化的主要驱动要素,因此,未来气候变化特别是降水变化对水资源的影响应引起足够的重视。     

面向园区的煤矿矿井水利用产业链模式研究

矿井水是宝贵的非常规水资源。为了解决矿区及园区水资源短缺问题,提高矿井水的资源化利用效率,从“节约资源、市场运作、政策引导、社会共享”的总体要求出发,提出面向园区的煤矿矿井水利用产业链的内涵、特征、模式和政策建议,对矿井水资源丰富的矿区、开拓利用渠道、走向市场化和产业化、推进生态文明建设具有重要意义。     

基于人工甜味剂时序特征的白洋淀对地下水补给量研究

研究白洋淀对区域地下水的补给量,对雄安新区生态水城的建设具有重要意义。目前对湖水与地下水补给量的计算,主要基于同位素测试以及水位和水温长序列监测等方法,具有较高的计算成本和局限性。以人工甜味剂为示踪剂,在查明安赛蜜、三氯蔗糖、糖精、甜蜜素4种典型人工甜味剂在白洋淀和浅层地下水空间分布的基础上,通过构建白洋淀的金龙淀内安赛蜜时序特征,结合淀内补排特征和气象监测数据,厘清金龙淀对地下水的补给量。计算结果显示:4种人工甜味剂在地下水中的平均浓度分别为0.11、0.14、0.04、0.05μg/L,在白洋淀内的平均浓度为1.16、2.17、0.21、0.38μg/L。金龙淀内安赛蜜浓度在监测时间段内介于0.73～1.31μg/L,其向地下水的渗漏率为0.75×10~4m~3/d,年渗漏量为273.75×10~4m~3。研究结果表明:在研究区南部和白洋淀内水环境受人类活动干扰最为严重,在后期的水生态环境保护和治理中需对该区域进行重点研究;白洋淀是雄安新区地下水主要补给来源,其对区域地下水量和水质均有重要影响,精确刻画白洋淀与地下水的交互补给作用,能够为雄安新区水资源的科学调控提供重要支撑。     

长江上游流域地表干燥度指数时空变化特征及其对气象因子的响应研究

长江上游流域作为我国重要的水资源区,在全球气候变暖背景下揭示其地表干燥度演变规律,对于流域水旱灾害防治、生态环境保护及水资源合理开发利用具有重要意义。采用长江上游流域67个气象站1961-2019年逐月气象数据,利用Penman-Monteith模型计算潜在蒸散量,进一步计算地表干燥度指数(AI),采用气候倾向率、累积距平法、滑动t检验、Mann-Kendall检验法及Morlet小波方法分析AI时空变化特征,采用气候敏感系数法评估AI对主要气象因子的敏感性,进而量化各气象因子对AI变化的贡献率。结果表明:长江上游流域年平均降水量以0.809 mm/10a的速率显著下降(P 0.05),潜在蒸散量以0.946 mm/10a的速率显著上升(P 0.05),流域平均AI值以0.014/10a的速率减小,且存在23 a左右的主周期,在1998年发生突变; AI季节性变化显著,冬、春季干燥,夏、秋季相对湿润;长江上游流域多年平均AI分布大致呈东南向西北增加的趋势,半干旱和半湿润区域面积占比分别为47.8%和40.7%;日照时数与平均气温是研究区西北部AI变化的主控因子,风速和相对湿度是东南部AI变化的主控因子。     

1960-2012年澜沧江-湄公河流域气候变化趋势及不同区间的径流响应

气候变化是河川径流变化的主要驱动因素,分析流域气候变化及径流响应对有效适应气候变化具有重要意义。基于普林斯顿全球气象驱动数据集资料和澜沧江-湄公河(简称澜湄流域)干流8个水文站的实测径流资料,分析了澜湄流域不同区间气温、降水的演变趋势以及不同阶段降水-径流的响应关系。结果表明：1960-2012年期间,澜湄流域不同区间年气温呈现显著性升高趋势,其中,上游区间升温幅度较大,超过0.2℃/10a;同期,澜湄流域的8个区间只有“旧州-允景洪”区间年降水量呈现减少趋势,其余各区年降水量均为不同程度的增加趋势;此外,所有区间春季降水量均为增加趋势,冬季降水量大多为减少趋势;8个区间的年径流系数序列突变大多发生在20世纪60年代;澜湄流域不同区间降水-径流关系存在一定的差异,不同阶段降水-径流关系发生了不同程度的改变;相同降水条件下,“琅勃拉邦-穆达汉”区间在2000年以后的产流量大多高于前期,而“旧州-允景洪”区间和“清盛-琅勃拉邦”区间后期径流量大多低于第1阶段径流量。