气候变化及人类活动对东江流域径流影响的贡献分解研究

基于东江流域两期(1980年和2000年)土地利用现状图和主要水文气象站1956—2009年气象和径流时间序列,选择土地利用变化程度从小到大的3个子流域,建立了气候变化及人类活动对流域径流影响的贡献分解方法,运用改进的SCS月模型进行径流模拟,以揭示气候变化及人类活动对流域径流量的影响。结果表明:(1)东江流域在1980—2000年期间,土地利用发生了显著变化,具体表现在1980年和2000年的两期CN等值线的空间分布特征上;(2)SCS月模型于东江3个子流域径流模拟均能满足一定精度要求,各子流域土地利用变化越显著,则径流改变量越大;(3)相对于基准期(1970—1978年),1980—2000年各子流域径流量的改变表现为不同程度的增加或减少;不同子流域土地利用及气候变化对径流的改变作用各不相同,均分别起到增加和减少径流作用;总体而言,各子流域中气候变化和人类活动对径流影响的分量基本相当,岳城、顺天和蓝塘3个子流域土地利用变化对径流影响的贡献率分别为19.54%、24.11%和29.94%。     

丹江口水库运用对下游水文情势影响研究

为了分析丹江口水库建成投入运行以后对下游河道水文情势的影响,利用黄家港站、襄阳站和皇庄站1961~2000年日平均流量资料,采用水文变化指标法(IHA)和变化范围法(RVA),定量分析了丹江口水库运用前后汉江中下游河道水文情势变化及改变程度。结果表明,在5组IHA水文指标中,除年极端流量发生时间变化不大以外,其他各组水文指标值均发生了较显著变化;黄家港站、襄阳站和皇庄站的整体水文改变度分别为中度、低度和中度改变,这对汉江中下游河道生态系统稳定性和生物多样性带来不利影响。研究成果为丹江口水库生态调度和汉江中下游河道生态修复提供了科学依据。     

水土保持生态建设对黄河中游水文情势影响研究

以黄河中游河口镇至潼关区间(河潼区间)的头道拐、府谷、吴堡、龙门和潼关水文站日均流量为研究对象,采用水文指标改变度(IHA)方法计算1958—2020年32个水文指标值,以1958—1979年作为参照,评价各个水文站1980年以来和2000年以来水土保持生态建设对黄河水文情势的影响.结果表明:黄河河潼区间整体水文改变度...     

湄公河下游生态水文情势变化研究

由于人类活动加剧,湄公河下游河段生态水文情势发生改变。为定量评价湄公河下游生态水文情势的变化程度,基于湄公河下游桔井水文站(1961～2020年)逐日水文数据,采用Mann-Kendall突变检验和滑动t检验法进行年均流量趋势特征分析,并应用RVA法综合评价了湄公河下游生态水文情势变化及其生态影响。结果表明：(1)桔井站年均流量总体呈现先下降后上升趋势,突变年份出现在1996年,表明1996年以来人类活动对湄公河下游水文影响加剧;(2)湄公河下游桔井站的整体水文改变度为57.99%,属于中度改变,其中旱季水文指标受影响最高;(3)人类活动的干预增加了湄公河下游的旱季流量,对丰水期流量影响较小,需要增加对水生态的监测,防止水文情势变化对生态产生不利影响。研究成果可为探究湄公河下游水文情势变化提供理论支撑。     

东江流域地表水文过程演变特征及其影响因素探讨

利用Mann-Kendall趋势检验法等统计方法,系统分析了东江流域的4个控制水文站的长系列实测降雨径流资料,探讨了东江流域降雨径流的演变特征及人类活动的影响.研究结果表明:东江流域春季在降雨没有明显增加趋势的情况下,各站的径流量却有明显的增大趋势,而夏季在降雨没有明显减少的情况下,各测站的径流量却有明显的减少趋势,这种降雨径流变化趋势不一致的主要原因是人类修建的大型水利工程影响所致;1958和1974年前后,博罗、岭下、河源站和龙川站降雨和径流集中度发生分化,是由于东江流域水利工程的建设改变了天然情况下的降雨～径流关系,特别对秋冬季节的降雨径流关系改变最大;东江实测年径流量均值在1972年发生了一次突变,由持续减少变为持续增加,造成这次变异的原因是新丰江水库和枫树坝水库调节影响.     

东江流域土地覆被变化的水文响应模拟研究

采用近年来快速发展的水文模型模拟手段,应用HSPF模型模拟东江流域不同下垫面条件下的径流影响变化情况,定量地评估了东江流域土地覆被变化对径流深、年内径流分配的影响。结果表明,随着流域内城镇化进程的加快,流域调蓄能力下降,因而产流能力增强;从年内分配的情况来看,汛期影响最为明显,这显然与土地利用变化影响到流域调蓄能力有关。     

东江流域三大水库枯季径流调节效果评价

根据1986～2004年东江流域新丰江、枫树坝和白盆珠三大水库与博罗水文站的枯水期实测流量系列,利用灰色系统理论中的灰色关联分析方法计算三大水库下泄流量和博罗站流量的关联度,结果表明:三大水库的设计功能和原调度方式对枯水期博罗站径流量的控制力度不足,且水库间的联合调度未能实现流域水资源综合调控效益的优化.     

水文模型在鳌江流域径流模拟中的应用

文章简要介绍了分布式水文模型的基本原理.以分辨率为90m×90m的STRM DEM为基础,计算得鳌江埭头流域的地形指数.应用该模型做径流模拟,与新安江模型做对比分析,提出了几点实际应用中的问题.     

我国流域水文模型构建与水库调度问题研究

介绍了流域水文模型的特点,分析了模型建立过程中的重点难点及需要的发展支撑;剖析了我国水库调度存在的矛盾问题并提出了解决方法。     

分布式流域水文模型的一般结构

本文论述了分布式流域水文模型的一般结构和研制思路，并提出了相应的数学物理方程，对于分布式流域水文模型的应用研制具有一定指导意义。     

基于 HSPF 的东江分布式水文模型构建

针对东江流域,在基于 HSPF 水文模型的基础上,构建了东江流域分布式水文模型。详细介绍了 HSPF 分布式水文模型构建的原理、模型数据准备、模型构建以及模型验证过程。从气象分布变异的角度出发,将东江流域划分成 51 个子流域,从物理分布变异的角度出发,将东江流域的土地利用类型与土壤类型和坡向重新叠置成 29 种特征类型的下垫面。通过模型的模拟效果来看,两校准站（河源站和博罗站）的相对误差均小于 15% ,NASH 系数都在 0.9 以上,模拟效果良好。     

RVA/IHA法在万安水库下游水文情势变化的应用研究

水电工程的建设运行会对周边生态环境造成不同程度的影响.以江西省最大的赣江流域为例,根据栋背水文站实测径流资料计算各类别的水文改变指标（IHA）,结合变异范围法（RVA）,分析并评估万安水库建设运行对流域水文情势的影响.结果表明,万安水库施工运行后综合改变度为49.24%,属于中度改变.     

一种新的水文情势改变度综合估算法

基于 33 个水文改变指标,分别采用变化范围法、直方图匹配法、直方图比较法和修正变化范围法 4 种方法, 计算汉江中下游黄家港水文站的水文变异性,并对比分析各方法的优缺点。变化范围法忽略了水文指标在极值 和目标范围的具体变化;直方图匹配法和比较法考虑了水文指标在各范围的分布;修正变化范围法涵盖了形态变 化的概念。通过主客观组合赋权,融合直方图比较法和修正变化范围法的结果,提出一种新的综合估算法,既保 留水文情势的分布、频率和时空变化信息,又避免数据冗余。综合估算法结果表明：各月月均流量和极端流量大 小的改变度均为中度改变,分别为 41.28% 和 64.83%;流量增减变化率的改变度为高度改变（80.53%）;汉江中下游 水文情势的整体改变度为中度改变（55.70%）。该法可降低计算结果的不确定性,避免水文变异性结果出现异常, 从而更加合理可靠。     

土地利用变化对东江流域产流过程影响的定量评估

基于SWAT(soil and water assessment tool)模型,对东江流域的水文过程进行了模拟,并分别采用1990年、2000年、2009年土地利用数据驱动模型,定量评价东江流域1990—2009年土地利用变化对流域水文过程产生的影响。结果表明:(1)流域出口月径流模拟率定期确定性系数R2为0.89,Nash-Sutcliffe效率系数ENS为0.87;验证期R2为0.88,ENS为0.87,东江流域SWAT模型径流模拟精度较高;近年来流域林地、草地面积减少,园地、城镇用地、水域面积增加。(2)在此影响下,东江流域单位面积侧向流降低了9.66 mm、基流降低了4.86 mm,地表径流增加了8.26 mm、实际蒸发增加了6.40 mm、潜在蒸发增加了4.40 mm;径流总量共减少了6.38 mm。(3)地表径流、侧向流对土地利用变化的响应在雨季更为敏感,实际蒸发、潜在蒸发及径流总量对土地利用变化的响应在旱季更为敏感。     

东江下游流域城水耦合协调关系评价及其影响因素

针对城镇化进程对水资源系统干扰逐步加强的问题, 基于水资源、水环境、水生态子系统构建水资源环境评价体系,基于空间、人口、社会经济子系统构建城镇化质量评价体系,测算东江下游流域14个区县单元的城水耦合协调度,并运用灰色关联模型分析城水动态耦合关系的主要影响因素。结果表明,2010—2020年大湾区东岸城镇化水平不断提高,水资源环境水平波动上升,城水耦合度提升显著,由磨合阶段转变高水平耦合阶段;耦合协调度在2010—2015年显著提升,2016—2020年微弱下降,其中黄埔、龙华等城市边缘区耦合协调度降幅较为明显,空间分异显著;高水平城水耦合关系下,人口增长、建设用地扩张是胁迫水资源环境的主要因素,水资源紧缺、用水效率低下以及水生态系统服务功能恶化是限制城镇化发展的主要原因。     

基于IHA-RVA法四水流域水文情势变化评估

为了分析湘江、资江、沅水、澧水流域的水文情势变化情况,选取了湘潭、桃江、桃源和石门4个代表性水文站1959—2016年历史流量资料,应用Mann-Kendall法、累积距平法检验以及滑动T检验法分析湘、资、沅、澧四水的水文特征与水文突变点,并应用水文指标变动范围法(IHA-RVA)和水文改变度法综合评估了四水各站点突变前后水文指标改变程度。研究结果表明:(1)1959—2016年四水流域的湘潭、桃江、桃源站年均流量均呈不同程度的增长趋势,石门站呈降低趋势;湘潭、桃江、桃源、石门站各水文站年均流量变化的突变年份分别为1991、1987、1989和1973年。(2)通过对水文突变前后各水系的水文情势的大小、频率、历时、发生时间和变化率5组水文指标以及变化程度分析,4个站点水文整体改变度分别为36%、22%、35%和42%,其中只有桃江站改变度为低度改变其余3站都处于中度改变。该研究成果可为四水流域水文情势影响评价以及流域水生生态安全提供技术支撑。     

大量采沙对东江下游及东江三角洲河道低水位的影响

计算了1964~2003年东江下游及东江三角洲的主要水文(位)站不同保证率的低水位.结合采沙情况对比分析表明,处于常年径流为主河段上的惠阳站、博罗站,20世纪80年代初至今低水位呈持续下降趋势;处于感潮河段上的樊屋站、石龙站和大盛站,90年代以后低水位均略有不同程度地上升.低水位较大幅度下降主要原因是,河床大量采沙导致河槽容积增大、河床高程明显降低;而河床地形变化引起的三角洲河网区潮汐动力增强,则是感潮河段低水位上升的主要原因.     

涪江流域分布式日径流模型

以长江上游支流涪江流域为研究对象,建立分布式时变增益日径流模型(Distributed Time Variant Gain Model,简记为DTVGM).对涪江流域的概况,模型的构成,河网的提取、参数的选择进行了介绍.利用1981年和1998年的实测资料检验模型,模型效率系数达到0.8,取得较好的模拟效果,模拟流量过程线与实测流量过程线吻合较好.模型可以提供各个空间网格上水文变量的分布.     

湖北汉北河流域复杂洪水综合模拟模型研究

2016年7月汉北河流域发生历史罕见的特大暴雨洪水,流域上游多处发生溃堤险情.为全面、科学认识汉北河流域暴雨洪水特性,分析现状防洪能力,构建了汉北河流域水文模拟与水动力计算相耦合的洪水综合模拟模型,选取汉北河流域1997年、2007年、2008年和2016年4场历史实测典型洪水过程,对模型洪水模拟精度进行验证.结果表明...