Sensitivity of Hydrological Variables in the Northeast Pond River Watershed,Newfoundland, Canada,Due to Atmospheric Change

Watershed runoff modelling techniques were developed and applied for assessing climatic impacts, and tested for a watershed in the Northeast Pond River basin using atmospheric-change scenarios from a series of hypothetical scenarios. Results of this research strongly suggest that possible changes in temperature and precipitation caused by increases in atmospheric trace-gas concentrations could have major impacts on both the timing and magnitude of runoff and soil moisture in important natural resources areas. Of particular importance are predicted patterns of summer soil-moisture drying that are consistent across the entire range of tested scenarios. The decreases in summer soil moisture range from 10 to 50% for different scenarios. In addition, consistent changes were observed in the timing of runoff – specifically dramatic increases in winter runoff and decreases in summer runoff. These hydrologic results raise the possibility of major environmental and socio-economic difficulties and they will have significant implications for future water-resource planning and management.     

Sensitivity of the Red River Basin Flood Protection System to Climate Variability and Change

An original modeling framework for assessment of climate variation and change impacts on the performance of complex flood protection system has been implemented in the evaluation of the impact of climate variability and change on the reliability, vulnerability and resiliency of the Red River Basin flood protection system (Manitoba, Canada). The modeling framework allows for an evaluation of different climate change scenarios generated by the global climate models. Temperature and precipitation are used as the main factors affecting flood flow generation. System dynamics modeling approach proved to be of great value in the development of system performance assessment model. The most important impact of climate variability and change on hydrologic processes is reflected in the change of flood patterns: flood starting time, peak value and timing. The results show increase in the annual precipitation and the annual streamflow volume in the Red River basin under the future climate change scenarios. Most of the floods generated using three different climate models had an earlier starting time and peak time. The assessment of the performance of Red River flood protection system is based on the flood flows, the capacity of flood control structures and failure flow levels at different locations in the basin. In the Assiniboine River Basin, higher reliabilities at downstream locations are obtained indicating that Shellmouth reservoir plays an important role in reducing downstream flooding. However, a different trend was identified in the Red River Basin. The study results show that flood protection capacity of the Red River infrastructure is sufficient under low reliability criteria but may not be sufficient under high reliability criteria.     

江苏省暴雨洪涝灾害的暴露度和脆弱性时空演变特征

以江苏省为研究区域,利用1984—2011年的江苏省暴雨洪涝灾害的灾情数据和社会经济数据,从灾害发生的暴露范围、人口暴露度和农作物暴露度3个方面分析灾害的暴露度特征,从人口脆弱性、农作物脆弱性和经济脆弱性3个方面分析灾害的脆弱性特征。研究表明1984—2011年,江苏省暴雨洪涝灾害多年平均暴露面积、人口暴露度、农作物暴露度分别为2.8万km²、227.5万人、4 484.3 km²;暴露面积及人口暴露度呈现增加趋势,农作物暴露度先升高后降低;高暴露区域主要分布在长江、淮河流域水系沿岸及沿海区域县(市、区);江苏省暴雨洪涝灾害多年平均人口脆弱性、农作物脆弱性、经济脆弱性分别为0.05%,35.3%,0.63%,人口脆弱性平均水平较低,年代际间呈现下降趋势;农作物脆弱性呈增加趋势;经济脆弱性先增加后降低。     

由气候变化看天山西部流域水文特性的改变及水文趋势预测

以天山西部流域为代表,分析了47 a来气温、降水和河流径流的变化趋势,论述了天山西北地区河流在气候变化条件下的水文异常现象与水文特性改变的事实,并对未来的水文变化趋势进行了初步探讨和预测分析。分析结果显示:从气候变化的角度认识河流水文特性的改变,并以此为基础来分析水文趋势可能发生的变化,是很有必要的。     

气候变化对河北省水资源和防汛抗旱的影响与对策

从分析全球气候变化近期的研究成果入手,针对河北省水文水资源以及防汛抗旱现状,确定了气候变化对河北省水利工作所产生的直接影响、间接影响、不确定性影响以及管理影响,并根据实际情况提出了应对气候变化的经济、政策、社会、技术和工程措施.     

农业生态系统对气候变化的脆弱性评价——以河北省农业综合开发项目区为例

选取河北省农业综合开发项目区农业生态系统作为研究对象,将其划分为2个一级区8个亚区。通过采用实地调查与专家推荐的方法,确定了河北省农业对气候变化的脆弱性评价体系;采用专家打分和层次分析法完成了现状条件下农业对气候变化的脆弱性评价。评价结果表明坝上高原和冀西北山间盆地亚区农业对气候变化非常脆弱,山麓平原亚区农业对气候变化较为适中,滨海平原亚区农业对气候变化脆弱性逐渐变缓。评价结果基本上反映出河北省农业开发项目区生态系统气候脆弱性现状的一个大致轮廓,可供进一步研究借鉴和参考。     

荆州市洪灾社会脆弱性评价及其空间分异研究

洪灾社会脆弱性评价对于灾区减灾、政府决策与预警具有重要的指导意义。首先,利用荆州市社会经济数据,从人口、经济、就业、教育、土地利用与住房条件、交通与通讯、灾害综合管理7个方面32个指标构建洪灾社会脆弱性评价指标体系,通过因子分析确定了5个主因子:综合经济因子、农业与人口因子、逃生因子、社会保障因子、住房因子;然后计算各因子得分以及各地区洪灾社会脆弱性总得分;最后,对地区洪灾社会脆弱性进行系统聚类和GIS制图分析。空间分异结果表明:监利县的洪灾社会脆弱性最高;江陵县、公安县、洪湖市、松滋市和石首市为中高社会脆弱性地区;荆州区为中低区;沙市区为最低区。研究成果揭示了荆州地区洪灾社会脆弱性的空间分布,有利于进一步的防灾减灾。     

吉林省水文监测及洪水预报综合平台系统研发

通过对吉林省水文监测及洪水预报综合服务平台应用系统的研发,改善吉林省水文监测预警水平,提高水文信息化及现代化程度;提高信息集中化程度,整合各部门现有分散孤立的信息资源到统一的综合信息平台上,从而提高信息共享程度;同时进一步拓展业务服务范围,针对地下水监测、水环境监测、水资源管理、站网管理等方面开展相关平台应用软件开发,通过信息化建设逐步带动水文相关服务职能的提升,推进吉林省水文信息化及现代化建设。     

下垫面变化对城市内涝的影响

采用美国农业部提出的SCS水文模型计算产流、二维非恒定流公式计算汇流、概化排水管网计算排水,构建了城市洪涝灾害积水模型。以蚌埠市为例,通过分析2006年与2014年的土壤及下垫面资料,确定产流关键参数,计算20年重现期降雨条件下的城市积水情况,对比分析了下垫面变化对内涝灾害的影响。     

从控制洪水向管理洪水转变的经济学思考

对我国的洪水管理实践进行初步概括和总结,描述了洪水管理的内涵,并从经济学角度分析了洪水管理的目标和其存在的问题;提出从控制洪水向管理洪水、经营洪水转变,进而实现资源化洪水的综合利用,以最大限度地提高水资源利用效率。     

基于Copula函数的气候变化下洪水峰量联合分析

为研究气候变化对北江流域洪水特征发生频率的影响,采用分位数映射(Quantile Mapping,QM)后处理方法校正BCC_CSM1.1气候模式2种情景(RCP4.5和RCP8.5)下的气候数据,用于SWAT模型模拟历史(1965—2010年)和未来(2030—2064年、2065—2099年)的北江流域径流量,并采用单变量分析法和基于Copula函数的双变量联合分析法分别对各时期年最大洪峰流量Q和年最大7 d洪量W进行对比分析。结果表明:除RCP8.5下2065—2099年的W外,重现期(T≥50 a)越大,气候变化对Q和W的影响越大; RCP4.5下气候变化对Q和W的影响较RCP8.5下大;2种未来情景下,气候变化对Q的影响均大于对W的影响;对于同一重现期,双变量联合分析法推求的洪水特征设计值较单变量分析法的偏安全。该研究结合了气候变化和双变量联合分析,对变化环境下的洪水风险评价与管理具有一定的参考价值。     

径流对气候变化响应的定量分析研究

全球变暖导致的水文水资源问题越来越突出,已成为全社会关注的焦点问题之一。本文选择河南省境内5个水文站、44个气象站的气象资料,对径流对气候变化的响应运用多元回归方法作了定量分析,结果表明:年、月径流随降水量的增加而增加;随着平均气温的升高而减少。降水量越少,温度越高,则径流越少;反之降水量越多,温度越低,则径流越多。不同流域的月径流变化对各种气候变化情景的响应表现出一定的差异性,且差异相对年径流变化较小。     

赣江下游平原圩区水文过程模拟

不同于山区丘陵地区,平原圩区地形平坦,河网交错,水文过程复杂不确定,且缺乏有效的水文观测数据,因此SWAT模型的构建和应用受到较大的限制。以赣江下游平原圩区蒋巷联圩为例,在充分调查研究区水文过程的基础上,结合人工干预技术,经过电排站出口和河道概化、汇水区划分和子流域边界修正,完成了研究区SWAT模型子流域概化;以2006年-2008年圩区电排站的抽水量数据为基础,进行了圩区水文过程模拟。结果表明,各汇水区率定期的决定系数R2达到0.63以上,Nash-Sutcliffe效率系数NSE达到0.70以上;验证期R2达到0.70以上,NSE达到0.79以上。采用人工干预的方法能使SWAT模型子流域划分更加符合实际,使SWAT模型能够应用于平原圩区,并达到较好的水文过程模拟效果。     

近50a来讨赖河流域气候变化分析

根据祁连、肃南、酒泉和金塔四站的气象资料,采用Mann-Kendall法和小波分析法研究了讨赖河流域近50 a来的气候变化特征,并用相关分析法分析了气候变化对径流量的影响。结果表明:20世纪60年代中期以前流域气温总体呈下降趋势,60年代中期后气温波动升高,80年代中期以来气温升高幅度加大;流域内年降水量近50 a来呈平、枯、丰交替状态,总体上微弱增加;11、18 a分别为山区、平原代表站气温变化的主周期;山区降水量变化的主周期为11 a,平原区降水量变化的主周期则为21 a;径流量与降水量呈正相关关系,与气温呈微弱的负相关关系。     

《山西省水文计算手册》中推理公式法的应用

介绍了应用推理公式法计算洪峰流量的全过程,并结合实例详细说明了推理公式法在工程设计中洪水计算的应用。     

未来气候情景下覆被变化对径流量的影响

以陆浑水库控制流域为研究对象,利用流域DEM、土地利用数据、1987—2001年气候和水文观测数据,在率定SWAT模型参数的基础上,以SCS模型参数的变化来反映覆被变化,分析了未来气候变化情景及覆被变化情景对径流的影响。结果表明:2011—2050年在流域落叶林地面积退化30%情况下径流量将增大7.02%,落叶林地面积增加20%情况下径流量将减少8.48%。     

中国水资源响应全球气候变化的对策建议

根据全球气候变化对我国水资源影响的分析,应在无悔策略的指导下,运用科技、经济手段,加强基础设施建设,建立现代化的水利管理体系,以提高我国水资源系统对气候变化的适应能力。     

拉萨河流域径流对土地利用和气候变化的响应分析

拉萨河流域处青藏高原中南部,因其独特的地理位置是对气候变化较为敏感的区域之一,同时也是青藏高原人口和耕地较为密集区域.在建立SWAT模型对拉萨河流域水循环过程进行模拟的基础上,通过设置不同气候情景与土地利用状况,分析近30 a来拉萨河流域径流变化的成因,并研究径流对气候因子变化的敏感性.结果表明:①气候变化与土地利用对...     

Flood Modeling for Complex Terrain Using GIS and Remote Sensed Information

A spatially distributed hydrological model WetSpa (Water and Energy Transfer between Soil, Plants and Atmosphere) working on an hourly time scale is presented in this paper. The model combines elevation, soil and land use data, and predicts flood hydrograph and the spatial distribution of hydrological characteristics in a watershed. The model is tested on a small catchment in Belgium for which topography and soil data are available in GIS form, while the land use and soil cover is obtained from remote sensed images. The resulting calculated discharges compare favorably with the field measurements. Next a 102-year series of measured hourly precipitation data is processed with the model and the resulting hydrographs are analyzed statistically to determine the characteristics of extreme floods. Finally, the simulated extreme peak discharges are compared to the results calculated with design storms. Comparison of the two methods shows that the model is capable to predict both normal and extreme floods. Since the model accounts for spatially distributed hydrological and geophysical characteristics of the catchment, it is suitable for simulating hydrological processes in a complex terrain and for predicting the influence of changes in land use on the hydrological behavior of a river basin.