CRU高分辨率格点降水资料在海河流域的适用性

利用海河流域及其子流域漳河流域的实测站点资料,采用皮尔逊相关系数、均方根误差、平均绝对误差以及相对偏差作为评价指标,对CRU(climate research unit)数据降水产品的月尺度降水数据在海河与漳河流域的适用性进行评估分析,结果表明：CRU数据在海河子流域漳河流域的适用性好于整个海河流域,各项评价结果均达到预期期望;突变性与周期性规律检验结果与以往基于实测数据分析结果相符;从相关系数角度来看,应用于2个流域的CRU数据在1990年之前整体表现良好,但在1990年后海河流域的相关系数显著下降。综上CRU数据可应用于海河流域与漳河流域的气候变化背景下水文过程模拟与分析,但应用于海河流域实测站点数据的还原时,应充分考虑其年际表现不一的问题。     

澜沧江-湄公河流域可分配水量计算与水利益共享

与传统的水量分配相比,基于水利益共享的跨境水资源分配理念,由于其更能体现公平合理原则和流域可持续发展要求,自提出以来受到了广泛关注,但由于跨境流域的水利益计算和分配机制等问题非常复杂,为此开展了专项研究。结果如下:①针对跨境流域的可分配水量以及水利益计算等核心问题,以澜沧江-湄公河流域为例,阐释了澜湄流域可分配水量的计算过程,指出以往将流域多年平均径流量(入海口流量)作为流域可分配水量的误差之处;②针对跨境流域全流域水利益难以计算的问题,从流域的水资源开发利用或保护活动对水利益的影响角度,通过水利益的变化来度量全流域水利益和水利益分配,创新性地解决了跨境流域水利益计算的难题,并初步提出了基于水利益共享的水资源分配原则。研究成果将有利于推动基于跨境流域水利益共享理念的水资源分配模式的实施,实现跨境流域各国水利益共享,共同应对气候变化风险、保护河流健康和促进全流域水资源可持续开发利用,以澜湄水资源合作助推"一带一路"倡议。     

辽河区极端暴雨特性及其天气成因分析

根据辽河区实测和调查年最大点暴雨资料与气象资料,分析了极端暴雨的区域特征以及形成极端暴雨的天气成因,揭示了极端暴雨的基本规律。研究表明,辽河区大部分地区年最大24 h暴雨占3 d暴雨的70%以上;暴雨92.1%集中在7—8月,极端暴雨68.1%高度集中在7月下旬至8月上旬;极端暴雨集中分布在黑山山脉、千山山脉迎风山区、鸭绿江山地丘陵区、辽浑太地区;极端暴雨的年际变率大;极端暴雨以中高纬度"东高西低"、"两高一低"、"波状流"、"经向高压坝",中低纬度副热带高压稳定至最高纬度为高空环流形势背景,暴雨天气系统主要有北方气旋、高空槽、单一冷锋、切变线、锢囚锋、高空低涡、东北冷涡、半热带半温带气旋等,通过中纬度西风槽东移、副热带高压北上、低纬度热带气旋北进等天气系统以及山丘区的地形抬升作用共同造成。     

水库泄水总溶解气体过饱和对鱼类的危害

水库建设促进了库区渔业养殖的发展，但高坝大库泄水导致的总溶解气体（Total Dissolved Gas, TDG）过饱和可能导致下游河道尤其下一梯级水库的鱼类患气泡病甚至死亡。为探究TDG过饱和对鱼类的胁迫效应，以金沙江梯级电站溪洛渡至向家坝江段为研究对象，构建立面二维TDG动态模型，推求库区控制断面的安全水深阈值，结合库区主要鱼类生活习性和网箱养殖深度，研究TDG过饱和对野生鱼类和网箱养殖鱼类的胁迫效应。结果表明:梯级电站库区的野生鱼类具有足够的垂向空间进行深度补偿以规避TDG过饱和的危害，其生活习性以及利用深度补偿的能力决定了受过饱和TDG胁迫的程度；但养殖鱼类受网箱限制难以自由下潜至安全水深，为保证养殖鱼类的安全，网箱深度至少应大于安全水深阈值，在TDG过饱和胁迫期，鱼类的游泳水深应持续限制在安全水深阈值以下。对于具有利用深度补偿能力的鱼类，梯级电站的库区比最后一个梯级的下游河道更安全，需要对最后一级电站实施比中间梯级更严格的坝下近区TDG饱和度限制标准。     

径流过程水分滞留时间研究进展

径流过程水分滞留时间可以揭示有关水的储存、水流路径和水分来源的信息,用于表征和比较不同的水文系统,并且广泛地用来描述流域功能。在前人对径流过程水分滞留时间研究的基础上,系统地总结了地形、土壤覆盖和气候等因素对流域水分滞留时间的影响,分析了同位素和水化学示踪剂在滞留时间评估中的应用,综述了估算水分滞留时间的集总参数模型的研究进展。水文示踪和集总参数模型是研究水分滞留时间的有效手段,强化流域水文循环全要素监测,系统研究关键带径流组分滞留时间是未来深入揭示流域水文过程响应机制的重要内容和研究方向。     

基于博弈论组合赋权法的澜沧江-湄公河水量分配

为了合理分配澜沧江-湄公河的水资源,以公平合理利用基本原则为基础,充分考虑公平性和现状性,并兼顾效率性与可持续性,选择了相应的指标建立层次结构,基于结合主观性和客观性因素的思想,分别采用层次分析法和熵权法计算水量分配权重,并采用基于博弈论的组合赋权法对上述权重进行组合,最终得到各国的水量分配权重。以实际用水量占比和水量分配权重对比,结果表明:越南用水量约为其所得分配量的2倍,而其他国家用水量均小于分配量,为了保障各国对水资源的公平合理利用权益,越南应向其他国家进行补偿。结论可为我国在澜沧江-湄公河的水资源开发利用和水利益谈判提供科学支撑。     

供水系统可靠性-回弹性-脆弱性与多元要素的响应关系研究

城市供水系统受来水、需水、水库调蓄等多种因素的交织耦合影响,其评价指标体系亦涉及多个层面,仅依靠供水保证率无法体现极端干旱事件在局部时段内所造成的不利影响。研究多种因素与评价指标之间的关联关系,可用于快速、有针对性地识别出最有效的供水保障措施。本文以实验样本生成-样本模拟-样本数据挖掘为主线,采用随机抽样生成大量供水系统实验分析样本,基于SOP调度规则进行样本模拟,利用多元弹性回归分析挖掘样本数据。以标准净入流m、库容系数β将实验样本分为4类,研究了不同类型供水系统中年径流变差系数C_V、需水率YI、库容系数β与系统可靠性、回弹性、脆弱性3类评价指标之间的普适性关联关系,定量比较了供水系统对多种影响因素变化的敏感程度。结果表明：（1）系统可靠性对3类影响因素变化的敏感程度呈现显著的边际效益递减规律,面向不同区域的来水-需水-库容特征,需要有针对性地选择不同的供水措施;（2）对于系统回弹性和脆弱性,不论何种类型的供水系统均与年径流变差系数C_V的关联性最强,需水率YI其次,受库容系数β的影响程度最小,为改善系统回弹性与脆弱性,应从跨流域调水、备用应急水源建设、非常规水利用等方面来进行系统设计;（3）水量较充沛且水库调蓄能力也较强的系统在一般枯水年往往不会缺水,容易被忽视,但在特枯或连续枯水年仍面临缺水风险。     

基于多源数据同化融合的尼洋河降水时空分布特征

地理位置处在我国高寒山区的尼洋河流域地面气象观测站点极少,是典型的缺资料地区,卫星降水数据产品是降水数据的重要补充。由于卫星降水数据在获取上的间接性及本身的不确定性,数据精度问题一直是阻碍其有效应用的主要因素。基于集合卡尔曼滤波(EnKF)同化算法,选取TRMM、CHIRPS、Cmorph_V1.0、PERSIANNCDR及Gldas_Noah 5种卫星降水产品,在对其与林芝站网格区域实测降水进行精度分析的基础上,进一步进行多源降水数据同化与融合。结果表明:同化后5种卫星降水产品与实测降水量的相关系数CC均在0.98以上,BIAS均在10%以下,ME在同化后均小于0.2mm/d,RMSE均小于0.6mm/d,EnKF的同化效果显著。将同化后的5种降水与原卫星降水之间的误差序列推广至全流域,从而获得全流域的5种同化降水用于融合,融合后的降水数据综合了5种降水数据产品在精度指标的各自优势,其精度和可靠性更高。利用克里金插值法对融合后的降水进行尼洋河降水时空分布特征分析,结果显示年降水量空间上由中部向四周逐渐递减,时间上呈现逐年增加的趋势。通过对卫星降水数据进行同化及融合,在提升降水数据产品精度的同时提供了满足水文模拟及水资源管理需求的时间序列数据,具有重要的应用价值。     

20世纪我国暴雨和洪水极值的变化

主要介绍国内有关极端降水变化的主要研究成果，重点阐述了暴雨极值和洪水极值的年际和年代际时空变化特征。指出由于全球气候变暖对暴雨洪水极值的影响，将极大地影响我国的防洪安全。     

计算机技术在编制暴雨统计参数图中的应用

介绍了利用计算机技术编制暴雨统计参数图过程中暴雨数据的建立、暴雨特征数据质量控制、等值线图勾绘及合理性检查的方法，应用实践表明：计算机技术在编图中的应用大大提高了编图工作的效率和规范化、标准化水平，为专家的介入、吸纳专家经验提供了良好的技术平台，为保证成果的质量和科学性、客观性、合理性提供了技术手段。