鄱阳湖区干旱的定量判别与变化特征

以7～10月干旱指数和有效干旱天数为综合干旱指标，确定鄱阳湖区1953～2003年历年干旱等级，得到湖区近50a干旱序列，并对其进行频率分析；提出有效干旱天数概念，以有效干旱天数的出现时间为依据分析鄱阳湖区干旱的季节性特征。根据重旱与特旱年份7～10月降水空间分布，分析湖区干旱的空间变化特点。     

基于降雨时空变化的山洪预警临界雨量

为提高山洪灾害预警精度,以彭坊小流域为例,基于概率分布等控制条件生成随机雨型,探究不同前期影响雨量下随机雨型对山洪预警临界雨量的影响,进一步分析降雨空间分布对山洪预警临界雨量的影响。结果表明：在雨峰位置偏后、雨峰峰值较大的雨型集下,临界雨量波动较大,有较高的不确定性;雨型对临界雨量的影响小于前期影响雨量对临界雨量的影响,在前期土壤较干燥时,雨峰位置系数较小,临界雨量值相对较大,雨型峰值倍比较大时,临界雨量值相对较小,更容易致灾;在降雨空间分布上,当降雨集中在下游时,临界雨量值最小,越容易达到警戒流量,但降雨空间分布对临界雨量的影响小于前期影响雨量的影响,且这种影响会随前期影响雨量的增加而不断减小。     

鄱阳湖区干旱与变化

以有效干旱天数的出现时间为依据,分析鄱阳湖区干旱的季节性特征.根据重旱与特旱年份7～10月降水空间分布,分析翻阳湖区干旱的空间变化特点.     

近57年山东省降水量及雨日变化特征

基于山东省1961—2017年21个气象站点的降水资料,采用线性回归、空间插值、滑动平均和小波分析等方法分析了57 a来山东省年、季降水量和雨日的时空变化特征。结果表明:山东省降水量和雨日整体呈现自南向北递减的纬度地带性和自东向西递减的经度地带性,高值中心都出现在泰山地区。春、夏两季的雨日和年雨日空间分布相似,冬季雨日呈“东北-西南递减型”分布;年降水量的减少速率为-16.28 mm/(10 a),年雨日以-2.16 d/(10 a)的速率显著下降(通过了0.05的信度检验),两者都存在约17 a的年代周期变化;春季降水量呈微弱增加趋势,和雨日趋势相反,其余三季的降水量和雨日都为负趋势,且夏季降水量和雨日的负趋势通过了0.05的信度检验。年尺度和季尺度下,雨日的负趋势都比降水量的负趋势强度要大,空间范围更广。研究成果可为山东地区水资源规划利用提供合理依据。     

长江流域分区面雨量特征分析

面雨量达到中雨以上级别的降雨对防汛至关重要。采用1960～2017年期间长江流域气象和水文站降雨量资料进行逐日分区面雨量计算,对面雨量达到中雨、大雨、暴雨、大暴雨量级的降雨进行分类和统计分析。通过分析不同雨量级别降雨发生的时间、空间分布特征和发生频次,探索长江流域各分区不同面雨量特点和规律。研究结果表明:(1)长江中下游东南部全年都出现暴雨,而雅砻江全年没有暴雨量级的降雨;(2)长江上游降水在时间上较中下游更为集中;(3)鄱阳湖水系中雨、大雨、暴雨频次最高;(4)嘉陵江、渠江、三峡区间、汉江上游秋汛期9月降雨具有高强度的特点,乌江、三峡区间10月降雨更多是绵绵秋雨;(5)长江上游面雨量最大值依次出现在三峡区间、涪江、渠江,中下游依次为滁河、陆水、青弋水阳江。研究成果可为长江流域水旱灾害防御、水库群联合调度及水资源综合利用等决策提供科学依据。     

基于日雨量的降雨侵蚀力模型研究

降水是导致水土流失的主要动力因素之一,降雨侵蚀力反映了降雨对土壤侵蚀的潜在能力。目前,国内外许多学者正在研究降雨侵蚀力的简易算法,其中利用日降雨资料来估算降雨侵蚀力是目前精度较高的一种估算方法。利用湖北省大别山山区黄冈地区水土保持试验站1961~1971年以及1983~1991年20 a逐日降雨过程资料重点分析了研究地区的降雨侵蚀力季节和年际分布特征,并分别采用三种日雨量模型模拟研究区域的降雨侵蚀力。研究表明,湖北省黄冈地区的降雨侵蚀力集中分布在4~10月,高峰值出现在7月,可占到全年R值的27.27%。基于日降雨的月降雨侵蚀力模型Ⅱ、Ⅲ,其决定系数达到0.921,平均偏差分别为1.15%和0.99%,与现有模型相比,模拟精度较高,具有实践意义。     

阜新地区近62a最大日降水量演变特征及雨量频次研究

文章采用变点分析方法对阜新地区的阜新站和彰武站近62 a降水日量变化特征进行分析,分析表明:阜新站和彰武站近62 a日降水分别呈现递增和递减变化,但变化趋势性较弱,夏季降水量均有所增加;90年代日降水量发生突变,大雨量级以上的暴雨频次增多.     

长江上游六流域强降水面雨量特征分析

为满足长江流域水文气象预报服务需要,利用2001～2011年气象站点逐日雨量实况资料,以长江上游岷沱江、嘉陵江、乌江、干流宜宾至重庆、干流重庆至万县、干流万县至宜昌流域强降水面雨量为研究对象,研究其频次分布、极值分布特征。结果表明：长江上游六大流域强降水面雨量出现频次具有明显的季节变化和年际变化特征;冬季频次几乎为零,夏季频次最多,春季猛增,秋季陡降;不同流域强降水面雨量等级分布差异较大、极值分布差异明显;重庆至万县、万县至宜昌两个流域月极大值明显大于其他流域,岷沱江流域月极大值明显小于其他流域。     

广东省1960—2018年间降雨侵蚀力时空变化特征分析

为分析广东省降雨侵蚀力时空变化特征,利用广东省86个站点1960—2018年的日降雨资料,采用日降雨侵蚀力模型、Mann-Kendall趋势和小波分析等方法进行了系统的研究。结果表明,广东省1960—2018年多年降雨侵蚀力平均值为9 839 (MJ·mm)/(hm²·h·a),介于7 137～14 339 (MJ·mm)/(hm²·h·a);空间分布上呈现由北向南逐渐递增的特征,沿海地区降雨侵蚀力值较大。广东省内大多数站点呈上升趋势,插值结果显示,除省内粤东小部分地区外,其余地区的降雨侵蚀力均呈上升趋势;周期分析表明,在1960—2018年的年降雨侵蚀力变化主周期为7 a,且存在2～8 a的振荡周期。研究结果可为广东省水土保持等工作提供一定的指导依据。     

南方高度城市化地区极端降雨特征分析及阈值确定——以深圳市为例

研究南方高度城市化地区极端气候变化规律,定义极端降雨事件的阈值并对地域风险进行评估,对于完善区域"三防"指挥系统的预报预警方案,应对气候变化和快速城市化过程中的极端暴雨内涝灾害风险,具有重要的现实意义。以深圳市为例,在收集统计2000-2015年暴雨灾害事件和相应的多个站点降雨数据基础上,采用模糊识别、PCI等方法分析了该区域的降雨雨型、集中度特征,并采用百分位法对深圳市极端降雨阈值进行了分析和计算。结果表明:造成深圳市内涝的大部分降雨主要是单峰型;均匀大量降雨是内涝主要产生原因;大鹏新区的降雨阈值最高,降雨阈值空间分布图从东往西呈逐渐减少趋势;深圳市极端降雨阈值为降雨频率P=1%的降雨值。     

近60年来长江对鄱阳湖倒灌水量的变化特征

鄱阳湖是长江中下游典型的通江湖泊,其出流特征及水位涨落同时受五河及长江来水的双重影响,进而形成较为复杂的江湖水文情势关系。为研究长江对鄱阳湖作用的变化规律,依据鄱阳湖五河以及出湖控制水文站1956—2016年水文数据,探讨长江对鄱阳湖倒灌水量的变化规律。研究结果表明:鄱阳湖五河七口控制站2003—2016年年平均径流量相比1956—2002年有所降低。鄱阳湖倒灌水量、倒灌天数均与汉口站来水和鄱阳湖入湖水量之差呈较好的正相关关系。2003年后,三峡水库的蓄水或放水在一定程度上影响了江湖作用的季节变化和鄱阳湖流域的旱涝机遇,一定程度上减少了长江对鄱阳湖的倒灌频次。通过对倒灌水量和倒灌天数的分析可知,在1960年代、1980年代和21世纪初,长江上中游来水对鄱阳湖的作用相对强烈;而在1970年代、1990年代和2010年以后,长江上中游来水对鄱阳湖作用较弱。研究成果对于认识变化条件下长江与鄱阳湖江湖关系变化规律具有重要意义。     

洞里萨湖的水位和面积变化特征

洞里萨湖是湄公河最大的连通湖泊,其水位、面积变化对洞里萨湖的结构和功能产生重要影响,辨识水位、面积演变规律对洞里萨湖区与湄公河三角洲防汛抗旱和生态环境保护具有重要指导意义。基于金边港、波雷格丹和甘邦隆站长系列的日均水位数据及湖区地形资料,定量分析了洞里萨湖水位、面积的年际与年内变化特征。结果表明:洞里萨湖水位涨落缓慢,涨水天数少于退水天数,涨水率高于落水率。洞里萨湖年际水位波动频繁,年平均水位、年最高水位、年水位极差值、年洪水历时、年平均洪水位、日涨水率年际变化总体呈小幅下降趋势,年最低水位、退水天数、日落水率年际变化呈上升趋势。洞里萨湖水位、面积年内呈单峰型变化,5月份最低,平均水位1.51 m,相应面积2 487 km²,实测最低水位1.11 m,相应面积2 053 km²;10月份最高,平均水位8.70 m,相应面积12 768 km²,实测最高水位为10.54 m,相应面积15 261 km²,多年平均年内水位变幅7.63 m,面积变幅10 628 km²。研究成果为下一步洞里萨湖区的综合治理规划奠定了基础。     

鄱阳湖和长江泥沙的分级及其表面特性研究

泥沙的表面特性是了解泥沙环境效应的基础。为探究不同来源泥沙表面特性的变化规律和泥沙分级,采集了鄱阳湖入江水道和长江南京段的泥沙,依据粒径分组对泥沙颗粒的级配和表面特性（比表面积、孔体积及孔径）进行了实验分析,结果表明,鄱阳湖入江水道和长江南京段泥沙颗粒均以粘粒、粉粒和细砂粒为主,比表面积范围为3.2~25.12m2/g,属于中孔材料;泥沙颗粒的比表面积随中值粒径的增大而减小,两者呈良好的幂指数关系,即在粘粒和细粉粒范围内,比表面积随中值粒径的减少而迅速减小;与分级沙样相比,混合沙样中值粒径与比表面积的关系与分级沙样趋势相近,量值略大于分级沙样;泥沙颗粒的相对比表面积和轴比较大,当粒径大于15μm时,相对比表面积和轴比随泥沙粒径增大而缓慢增加,而当粒径小于15μm时,随泥沙粒径增大相对比表面积和轴比急剧上升。     

鄱阳湖枯水期入湖径流变化特征分析

依据1957—2012年鄱阳湖流域控制水文站的实测资料,运用Mann-Kendall检验法、小波分析方法,对该时段内枯水期入湖径流的趋势及周期变化特征进行分析,分析其变化规律对鄱阳湖水资源合理利用、水生态保护具有重要意义。结果表明:1957—2012年鄱阳湖流域各站点枯水期径流大致呈增加的趋势,平均增加幅度约为0.199/a,且在0.1的显著水平下,万家埠站、梅港站、虎山站枯水期径流增加趋势显著;鄱阳湖流域各站点的枯水期径流变化具有较显著的周期特征,其中21 a为鄱阳湖流域枯水期径流变化主周期,各站点径流变化还存在5,12,28 a的变化小周期。鄱阳湖流域枯水期径流的周期规律的研究,为流域水利工程建设、生态环境保护及水资源合理利用提供了科学依据。     

1971—2010年中国干湿区降雨资源变化特征分析

降雨在农业生产领域、科学技术领域以及预报洪涝灾害、分析水资源等方面意义重大。利用全国1971—2010年743个气象站点的逐日降雨数据,基于干旱区、半干旱区、半湿润区和湿润区的干湿区划分,对年降雨量和年降雨日数按等级进行划分,运用线性倾向率、累积距平、M-K检验和滑动t检验等方法系统分析了4个干湿区内不同等级年降雨量和年降雨日数变化特征以及各区域年降雨量时间演变特征。结果表明:①过去40 a各干湿区年降雨日数分布存在差异,其中湿润区年降雨日数呈中部高、周边偏低分布趋势;②干旱区北部小雨的降雨贡献率和频率较高,半干旱区大到暴雨的降雨贡献率和频率低下;③在年代际变化中,1991—2000年湿润区年降雨量增加幅度最大,2001—2010年半湿润区年降雨量变化不明显;④各干湿分区的年降雨量近40 a突变趋势不一致,湿润区在2002年发生从多到少突变,而半干旱区未发生突变。研究成果对于预测旱涝灾害、分析水资源及治理生态环境等方面具有参考价值。     

昆明市主城区降水特征及变化趋势分析

利用昆明市主城区昆明(敷润桥)水文站1929-2009年的降水资料,分析昆明市降水量的变化特征及1929年以来的变化趋势,探索其时间分布规律。分析表明,昆明主城区年降水量、降水日数有减少的趋势。此分析可为昆明市城市防洪排涝、城市基础设施建设及合理确定工程规模提供参考借鉴。     

2010年6月两湖水系暴雨预报与天气成因分析

2010年6月16～24日,洞庭湖和鄱阳湖水系发生强降雨,两湖水系主要江河均发生超警洪水,鄱阳湖水系抚河、信江洪峰水位接近历史最高。为了解该次强降雨过程,详细分析了两湖水系的降雨实况和造成强降雨的天气成因,并对该次强降雨过程期间所开展的降雨预报与实况进行了检验,认为,采用天气学综合降雨预报方法对该次强降雨过程的预报较为成功,对该次暴雨过程的分析和预报实践可为今后提供宝贵经验和参考。     

鄱阳湖流域未来降水变化预测分析

利用鄱阳湖流域的 13 个国家气象站 1961-2001 年的实测降水数据和 NCEP 再分析数据,建立了鄱阳湖流域降水的统计降尺度模型;在 IPCC 2000 年排放情景特别报告（ SRES ）中的A2和B2 排放情景下,应用 HadCM3 的输出数据,预测鄱阳湖流域未来3个时段（2010-2039 年、 2040-2069 年、 2070-2099 年）的降水变化情况。结果表明：鄱阳湖流域大部分区域的降水量有所增加,在本世纪末最大可能增加 11.15% 。     

深圳市降水变化特征及其未来变化情况预测

基于1998—2018年深圳市日降水资料,采用降水相对变率、集中度及集中期分析了月尺度、年尺度降水稳定性及其年内分配特征,运用Mann-Kendall非参数法和相关函数法对深圳市年降水量、降水稳定性和分配特征参数的变化趋势、突变特征及其未来降水变化特征进行分析与预估。结果表明:深圳市汛期降水稳定性比非汛期更好,年际降水分布稳定性较差,降水集中期为每年6—8月份,降水集中度处于0.23~0.72;降水量和降水分布特征参数均在2011—2013年发生突变,在发生突变后降水相对变率和集中度呈下降趋势,而年降水量和集中期呈上升趋势;深圳市未来降水序列变化趋势受过去变化特征的影响,其中未来年降水量有减少的趋势,降水集中程度逐渐增强,降水稳定性逐渐变差,年内降水分配均匀性变差,降水集中期持续向后推迟。研究成果为深圳市合理蓄水和用水提供科学依据,对水资源调度、利用以及防汛抗旱具有实际指导意义和重要的学术价值。