气候变化情景下黄河天然径流预测研究

1961—2000年黄河天然径流量呈减小趋势,且径流变化与降水量变化过程基本一致。选用IPCC提出的A2、B2两种温室气体排放方案,并采用北京大学在黄河流域未来气候情景研究中的降尺度成果,以黄河流域未来气候情景模式和预测成果为基础,建立黄河水量平衡模型,预测黄河主要断面的未来天然径流量并分析其时空变化。结果表明:黄河径流量2050年将减少29.3亿～61.1亿m3,2100年将减少42.2亿～71.2亿m3;从空间分布来看,上游兰州以上主要产水区的降水量、径流量有较大幅度减小,其他区域产流量有所增加;从径流年内分配来看,冬季、春季略有增加或基本不变,夏季、秋季减少明显。     

黄河内蒙古段干流水面蒸发量变化特征

采用气象趋势系数和气候倾向率方法,分析了黄河内蒙古段河道形心点处E601蒸发皿蒸发量的变化特征,并计算了近55 a黄河内蒙古段水面蒸发量。结果表明:黄河内蒙古段年、季水面蒸发量均呈减小的趋势;多年平均水面蒸发量为3.27亿m3,其中春、夏两季的蒸发量在全年蒸发量中占主导地位;水面蒸发量的变化趋势是由气象因子综合作用所致,并不随着气温的升高而增大。     

气候变化下湖库蓝藻水华发展趋势及防控对策

气候变化影响下,湖库蓝藻水华呈现全球性扩张。本文利用CiteSpace系统梳理了2006—2021年期间相关研究的历史沿革和发展趋势,总结了气候变化下湖库蓝藻水华的变化趋势,分析了气候因子对湖库蓝藻水华的影响及其机制,提出了新形势下蓝藻水华的防控对策。随着气候变化日益加剧,湖库蓝藻水华研究主题已成为了国际前沿热点之一,年发文量递增。气温升高、二氧化碳浓度增加与日照延长直接促进了蓝藻水华,而极端降雨频率升高通过增加营养盐入湖库负荷,风速下降通过促进藻类在湖库表层水体聚集,间接促进了蓝藻水华。适度严格营养盐控制标准,加强山水林田湖草综合治理,提升蓝藻水华预测预警与应急处置能力,对未来气候变化下湖库蓝藻水华防控具有重要意义。     

阿牙克库木湖动态变化及其对冰川消融的响应

基于Landsat TM卫星遥感数据,应用水体指数法,对新疆祁漫塔格地区阿牙克库木湖的面积变化进行了研究,并分析其影响因素。结果表明:1989—2010年,湖泊面积呈明显增加趋势,增加量为294.9 km2,总体增长率为48.7%,其中2000—2006年湖泊面积增大最快;阿牙克库木湖的面积变化与气象因素密切相关,研究区气温和降水量在22 a间均呈上升趋势;湖泊变化还与冰川消融有关,祁漫塔格地区1989—2006年冰川面积退缩率为20.0%,2006—2011年冰川面积退缩率为7.2%,而1989—2006年、2006—2011年冰储量的减少率分别为26.0%和9.5%,与湖泊面积的增长趋势相吻合。     

衡水湖水面蒸发量变化特征分析

中国常用观测水面蒸发仪器有E601型、20 m²和20 cm口径蒸发皿等,实验资料显示,大水体水面蒸发皿观测数据与天然水体蒸发量相比误差较小,可忽略不计。利用衡水水文实验站20 m²蒸发皿观测数据,同步计算出衡水湖水面蒸发量,分析其变化特征,得出衡水湖多年平均水面蒸发量为3 187万m³,极值差572.1万m³,极值比1.20,变差系数0.06。水面蒸发量是水量平衡计算的重要组成部分,利用大水体蒸发皿观测数据计算分析水面蒸发量,对水平衡计算及水资源规划等工作具有重要意义。     

气候变化对黄河上游流域径流影响分析

近年来在气候变化和人类活动的共同影响下,黄河上游地表水资源偏枯形势严峻,严重影响了我国北方地区经济的可持续发展。为研究气候变化对径流的影响,利用黄河上游14个气象站点的逐月降水、气温和潜在蒸发资料以及唐乃亥水文站和上诠水文站的径流资料,采用线性相关法和Mann-Kendall法分析了气候变化对黄河上游流域径流的影响,结果表明,研究区域降水大致呈不显著递增趋势,气温、蒸发量呈显著递增趋势,径流量呈现显著减少的趋势;径流量发生突变的时间与气象因素的一致性较差,因此,可以得出径流量不仅受气温、降水、蒸发等气候因子的影响,还受到其他因素例如土壤、植被等因素的影响。     

黄河水资源适应气候变化的策略研究

针对气候变化背景下黄河水资源量显著减小、水资源供需矛盾进一步加剧的问题,分析黄河流域气候变化态势,量化评估了气候变化对黄河流域水资源供需影响的程度,分析了未来流域水资源供需形势,识别了流域水资源安全状况。将水资源常规调配与应急管理相结合,从实施最严格水资源管理、开展高效利用、合理配置、优化调度、加强保护、广泛开源、适时调水、科学管理等方面提出提升水资源管理能力和调控水平的策略措施,为黄河流域水资源管理有序适应气候变化提出了方向性建议。     

黄河干流生态与环境需水量研究综述

目前国内外对“生态环境需水量”的研究很多，但对其概念界定尚无统一的认识，研究者多根据其研究目标及其要保护的主要功能提出相应的定义。基于对黄河生态系统、水文水资源特性、水资源开发利用程度及水环境状况的认识，认为黄河生态环境需水量概念为：生态需水量是指为维持黄河水生生物特别是鱼类的正常生存繁殖，满足河道湿地、河口湿地生态系统基本功能和维持一定规模的水量；环境需水量是指为改善黄河水体水质，基本满足其环境功能所需要的水量，其实质有着满足水量和水质的双重概念。黄河适宜生态环境水量是指维系黄河生态系统良性循环的较佳水量，此时系统状态较理想，能够发挥较好的生态环境功能。最小生态环境水量是指维持系统生存所需的最低水量或底限阈值，若低于该水量，系统会发生退化。     

气候变化影响下黄河上游梯级水库群未来发电量预测

为分析气候变化影响下黄河上游大型水库入库来水过程及梯级发电量的时程变化规律,以黄河上游龙羊峡刘家峡梯级水库群为例,采用Mann-Kendall 突变检验方法对唐乃亥和小川水文序列进行突变识别,在此基础上构建了考虑融雪过程的HBV 水文模型,利用统计降尺度方法对CanESM2 和GFDL_ESM2G 两种气候模式3 种气候变化情景(RCP2. 6、RCP4. 5 和RCP8. 5) 下的降水、气温数据进行空间降尺度处理,并将其驱动水文模型预测未来入库来水过程,构建黄河上游梯级联合发电调度模型分析气候变化对未来发电调度过程的影响。结果表明:黄河上游径流序列突变年份集中于20 世纪80 年代,且2000 年之后径流量显著减少;气候变化将导致未来(2021—2050年)汛期6—9 月径流增加,非汛期径流显著减少;随着时间推移,不同气候变化情景下,龙羊峡和刘家峡两库的梯级发电量变化规律不同,RCP8.5 气候变化情景下,气候模式不确定性对其影响最大。     

黄河中游植被变化对水量转化的影响分析

基于遥感数据分析了黄河中游植被变化特征,借助自主构建的HIMS-VIH模型,模拟了黄河中游11个子流域1980—2013年的蓝水—绿水动态转化过程。结果显示,与退耕还林(草)工程实施前相比,2000年以来11个子流域的叶面积指数(LAI)、归一化植被指数(NDVI)均呈增大趋势,其中以河口镇—龙门区间变化最为显著。对蓝水(径流)而言,与1980—1999年相比,2000—2013年大部分子流域的径流和径流系数显著减小。植被的增加导致绿水(蒸散发)明显增加,从而使蓝水下降。随着1999年以来水土保持措施大幅度的持续实施,目前黄河中游水热条件与植被状况已达到一个阶段性相对稳定状态,如果退耕还林(草)等水土保持措施维持现状,那么今后林草植被耗水将随气候(降水)变化而波动并维持在一定的水平,黄河水量可能会因水热条件的制约而不再大幅度地减少。     

气候变化下湟水河西宁段区域水文变化研究

采用线性回归法、滑动平均法、Mann-Kendall趋势检验法和滑动t检验法对湟水河流域气候变化趋势进行了分析,在此基础上构建气候变化情景,利用SWAT模型进行了湟水河西宁段水文变化模拟。结果表明:1955—2010年气温与降水量均呈明显上升趋势,降水量、年均气温的线性变化率分别为20.01 mm/10 a、0.12℃/10 a;径流随降水量的增加而增加,随气温的升高而减少,且降水量变化对径流的影响更明显。     

黄河源区水文水资源对气候变化的响应

气候变化是目前世界各国科学工作者关注的重要问题之一。以黄河源区为研究区,采用Mann-Kendall非参数检验和Spearman秩次检验相关法分析了过去60 a降水、气温及径流的变化趋势;利用10套情景数据驱动大尺度分布式VIC模型,分析了黄河源区未来径流和土壤含水量的可能变化。结果表明,过去60 a黄河源区年平均气温呈显著上升趋势,平均每10 a上升约0.23℃,高于全球地表平均升温速率0.13℃/10 a;日最低气温比日平均气温和日最高气温的升高趋势显著;年降水量呈微弱增加趋势,年径流量呈微弱减少趋势,两者变化趋势都不显著;可变下渗容量模型能较好地模拟黄河源区的水文过程,率定期及检验期的水量相对误差都在5%以内,月径流过程的Nash效率系数达到0.9。采用4个全球气候模式、4种排放情景组成的共10个情景系列来驱动水文模型,结果表明,未来黄河源区径流和土壤含水量将有可能呈减少趋势,未来唐乃亥站的年内日径流量分配的不均匀性将更明显,发生干旱的可能性进一步加大,将会对工农牧业生产构成威胁,应及早采取措施。     

气候变化对黄河水资源的影响及其适应性管理

气候变化将直接影响降水、蒸散发和径流等水文要素,并在一定程度上改变水资源量及其时空分布,进一步影响水资源利用格局及水安全形势。气候变化对水资源安全的影响是国际上普遍关心的全球性问题,也是我国可持续发展面临的重大战略问题。黄河作为中华民族的母亲河,在全球气候变化的条件下,水资源的供需矛盾日益尖锐。结合黄河的水资源特点,研究和评价了气候变化情景下黄河水资源的脆弱性,并从配置、利用、调度、管理方面系统地提出了适应性对策:探讨有序适应的黄河流域水资源优化配置方案;完善水沙调控体系,探讨高效输沙模式;合理开发非常规水资源;优化调整梯级水库运用方式;实施最严格的水资源管理制度;积极实施外流域调水。     

黄河中游多沙粗沙区水土流失动态变化分析

以2011年和2014年黄河中游皇甫川、孤山川、窟野河、秃尾河4条支流涉及的准格尔旗和神木县两期高分辨率遥感影像为主要信息源,提取了流域内植被覆盖、土地利用、土壤侵蚀等信息,结合各支流水沙情况,分析黄河中游多沙粗沙生态环境状况。结果表明:该区植被覆盖度提高,由低和中低覆盖度为主转变为中低和中覆盖度为主;土地利用方式变化主要集中在林地、草地和其他土地,植被面积增大;土壤侵蚀强度减弱,水土流失面积减小;大力实施水土保持措施对减少径流泥沙起到积极作用,生态环境得到明显改善。     

黄河包头段水质动态变化分析

对2007—2010年黄河包头段氨氮、pH值、BOD5、COD、DO、高锰酸盐指数、SS、水温8项指标的调查分析结果表明,昭君坟、画匠营子和磴口3个断面的各项指标监测值均符合国家地表水水质标准,即黄河包头段各项水质监测指标都合格。从监测数据中可以明显看出,2007—2010年黄河包头段水质正在逐步好转。     

Water Resources Under Climate Change in Himalayan Basins

Water Resources Management - Climate change has significant implications for glaciers and water resources in the Himalayan region. There is an urgent need to improve our current knowledge and...     

黄河三门峡库区水质变化趋势分析

依据GB3838-2002<地表水环境质量标准基本项目标准限值>,以1989～2003年水质监测资料,对三门峡库区进出库5个断面水质及其变化趋势进行分析评价,结果表明,入库龙门断面水质污染减轻,其余干支流断面水质污染呈加重态势,均为V类或劣V类水,主要污染物为有机物、铅.根据监测及分析结果,提出防治水污染的建议.