近20年黄河流域陆表水域面积时空变化特征研究

黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大战略之一。开展陆表水域的动态变化监测,有助于掌握黄河流域水资源分布与变化状况,对于了解人类活动对水资源的影响,保障流域生态安全具有重要意义。本文基于Landsat数据提取2000—2019年黄河流域陆表水域分布,分析了黄河流域陆表水域面积的动态变化状况,结果表明:(1)流域陆表水域空间分布不均衡,上游陆表水域面积占流域陆表水域总面积的60.3%、中下游占39.7%,其中青海省和内蒙古自治区的陆表水域面积占比最高,分别占40.3%和17.0%;(2)近20年间,流域陆表水域面积总体呈增加趋势,增幅约为49.0%,其中上游地区对流域陆表水域总面积增加的贡献度最大,达到47.7%,中游地区贡献度次之,为42.7%,下游地区贡献度较小,只有9.6%;(3)从流域来看,渭河和汾河流域的陆表水域面积增加较为明显,2000—2019年期间,分别扩大了113.17 km²和55.75 km²,增幅约为139.9%和152.4%。     

巢湖流域极端降水事件的时空变化趋势分析

采用国家气候中心发布的1961—2010年气象台站观测资料插值格点化数据集(CN05.1),选取巢湖流域及其周边的29个格点站降水量资料,运用Mann-Kendall以及反距离加权插值法,分析研究巢湖流域极端降水事件的频率、降水量、强度、年最大日降水量和严重干旱事件的频率等多个指标的时间变化和空间分布特征。结果表明:①巢湖流域极端降水频率与极端降水量的变化趋势一致,变化幅度相当,在空间分布上两者呈现出由西南向东北方向的增加趋势;②极端降水事件的频率、降水量、强度、年最大日降水量都趋于波动性升高,唯独严重干旱事件的次数明显减少;③极端降水强度和严重干旱事件的空间分布变化相当明显,很有可能与所处的特殊地形、地貌、气象条件、土地利用方式和全球变暖等有关;④近50 a巢湖流域极端降水事件的增加、严重干旱事件的显著减少以及空间分布差异性和巢湖流域本身易受侵蚀的地质构造条件,导致巢湖流域洪涝灾害事件发生的可能性非常大。     

沁蟒河流域水资源生态足迹时空变化特征及均衡性分析

沁蟒河流域作为黄河流域重要的能源、化工产业基地,水资源供需矛盾尤为突出。因此,利用生态足迹理论对沁蟒河流域水资源可持续利用状况进行评估,并对其进行均衡性分析,能够为黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的实施提供范例。采用水资源生态足迹模型计算沁蟒河流域各地级行政区水资源生态足迹,并利用泰尔指数对沁蟒河流域2010-2019年水资源生态足迹的均衡性进行分析。结果表明：沁蟒河流域5个地级行政区在水资源生态足迹方面存在一定差异,其中河南省的2个地级行政区相对较大,山西省的3个地级行政区相对较小;各地级行政区均处于“生态赤字”状态,农业生态足迹的不均衡性较大,组内差异逐渐超过组间差异成为影响沁蟒河流域水资源生态足迹均衡性的主要因素。总体而言,沁蟒河流域水资源生态状况较差。     

海河流域降水时空演变特征及其驱动力分析

选取海河流域35个气象站点1961-2018年逐日降水数据,采用创新趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和Pettitt突变检验法综合分析了海河流域不同量级降水量的时空演变特征,并采用交叉小波探究了太阳黑子和大气环流异常因子对年降水量的影响.结果表明:1961-2018年海河流域降水整体上呈现出减少趋势,其...     

河北省河流水质时空变化特征及受人类活动的影响分析

以河北省七大水系为研究对象,采用水质标识指数法,评价了2005-2010年的水质状况。在此基础上,分析了七大水系水质的时空变化特征,最后运用主成分分析与相关分析方法探讨了典型的人类活动因素对水质的影响。结果表明:2005-2010年河北省河流水质呈好转趋势,2010年滦河、北三河上游、永定河上游水质均达到Ⅲ类水质及以上,子牙河、漳卫南运河、黑龙港运东水系水质污染有所减轻,综合水质标识指数2010年比2005年分别下降了16.9%、51.3%和56.1%,大清河水质污染加重。水质空间变化特征显示,河北省的主要水质污染指标为:高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮,该区域北部地区水质良好,中部和南部地区水质污染严重。区域城市人口密度、工业总产值、耕地比例等人类活动参数与氨氮、高锰酸盐指数、五日生化需氧量等单因子水质评价结果呈显著正相关。     

变化环境下清水河流域径流演变特征及驱动力

海河上游清水河流域地处我国北方半干旱半湿润过渡带,水资源短缺且生态环境极为脆弱,对气候变化和人类活动高度敏感。明晰变化环境下清水河流域的径流演变规律及气候变化和人类活动的贡献,对实现流域内水资源的可持续利用以及确保本流域作为首都地区生态屏障的功能定位具有重要的意义。根据清水河张家口水文站和啕来庙水文站近70年的实测径流资料,利用有序聚类分析、小波分析和双累积曲线等方法,系统分析了清水河流域径流演变特性及气候变化和人类活动的影响。结果表明:(1)近70年清水河流域径流呈显著减少趋势,径流深年均减少0.6mm;各月径流亦均呈显著减少趋势,其中以春夏两个汛期的减少最为显著;(2)径流在1979年前后发生突变,径流变化的第一、二主周期分别为27a、8a;(3)径流年内分布的不均匀程度明显增加,春汛(3月-4月)占全年径流总量的比例增加,而夏汛(7月-8月)占全年径流总量的比例则呈现减少态势;(4)双累积曲线分析结果表明径流演变的主要驱动因素为人类活动(89%)。     

艾比湖水域面积变化原因分析及其生态环境保护新思路

在已有的艾比湖保护与改善措施的基础上,根据2000年以来艾比湖入湖水量与水域面积变化资料,补充分析水域面积变化的主导因素,提出确立艾比湖生态水权,开征生态环境保护税,建立生态环境补偿机制的建议,从制度层面上更加有效地为实现艾比湖生态环境保护的目标提供保障.     

1974—2020年骆马湖自然水域面积变化及其影响因素

以KH-9、Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像作为数据源,提取了近50年来骆马湖自然水域变化的时间序列及其围网养殖区的边界信息,根据收集的气象数据以及围湖养殖数据,分析了骆马湖自然水域面积变化的特征及其影响因素.     

基于航空摄影测量的新安江水库水域面积及库容变化分析

采用航空摄影测量技术获得2001年和2011年新安江水库摄影水位以上的地形数据,通过构建DEM计算新安江水库水域面积和库容。从平面和立体两个不同的角度,分析了新安江水库2001年和2011年水域面积的变化与相应区域的库容变化。从平面上分析了水域面积变化,从立体上分析了库容变化,对水域和库容的变化都进行了定量分析与定位分析,校核了新安江水库现有的水位-库容曲线模型,为新安江水库调度提供了参考。     

基于Budyko假设的环境变化对流域径流影响的界定

受气候变化和人类活动的共同影响,流域环境的变化导致流域径流发生了很大的变化,对流域水资源管理提出了新的挑战。区分和界定气候变化与人类活动对流域径流的影响,对减缓和适应环境变化的有关措施和行动具有重要的科学支撑价值,也是流域水资源可持续管理中亟待解决的关键问题之一。目前基于水文模型的划分方法在年以上尺度的分析中存在均化效应和附加误差,且由于参数较多相对比较复杂,存在的不确定性因素较多。本研究基于Budyko假设理论建立一种区分气候变化和人类活动对流域径流影响的界定方法,并选取黄土高原三川河流域进行应用分析,通过与VIC模型分析结果比较研究表明,对于年以上尺度径流变化分析,该研究中建立的方法具有较好的适用性。由于气候变化和人类活动对流域径流的影响缺乏真值,该方法丰富了这一问题的研究理论,增进了对该区域环境变化影响的认识。     

南四湖流域水循环要素的时空变化特征

选取南四湖流域鱼城、孙庄等8个监测站点,利用其1952-2015年的实测水文数据,采用Mann-Kendall非参数检验和Morlet小波变换等分析方法,分析了流域降水、径流、蒸发等水循环要素变化时空特征,研究结果表明:(1)流域降水量呈现增加趋势,径流量和蒸发量呈减少趋势;各水循环要素的年际变化周期都有多种时间尺度相互嵌套,降水量和蒸发量的主周期为25a,径流量的主周期为31a;水循环要素的年内分配不均匀,降水量集中在6月-8月,径流量的峰值较降水量滞后1个月,蒸发量的最大值出现在6月份;(2)空间分布不均匀,表现为降水由东南向西北方向递减趋势,径流深的空间分布格局吻合于降水;湖东区域水循环要素的变化大于湖西区域;(3)流域水循环要素的时空变化特征受到气候变化和人类活动的共同影响。     

疏勒河流域水源供给服务时空变化研究

水源供给服务功能对于理解和调节生态系统服务功能至关重要。以疏勒河流域气候、土壤、DEM、水文、土地利用/覆盖变化和统计数据等为基础,运用RS和GIS技术,结合InVEST模型首先对疏勒河流域1980—2020年土地利用与覆被变化进行时空动态分析;其次对流域水源供给功能数量、时空分布特征进行定量评估研究;最后对产水区模拟结果进行模型校验。结果表明：疏勒河流域土地利用类型中未利用地、草地为主、建设用地、水域趋于大幅扩张,林地面积趋于缩减;疏勒河流域1980、2000、2020年流域总产水量分别为1.9458×10⁹、2.1660×10⁹、5.2109×10⁹m³,近40年产水量净增3.2651×10⁹m³,增加1.68倍;水源供给量在近40年内呈现先减少后增大的趋势,水源供给空间分布特点与产水量高值区均主要集中于流域中上游。研究对于定量评估疏勒河流域产水量和流域高质量发展具有重要实践意义。     

1960-2008年间洞庭湖流域降水变化时空特征分析

依据洞庭湖流域27个气象观测站1960—2008年逐月的降水量资料,综合运用气象统计方法和GIS空间分析技术,对洞庭湖流域近年来降水变化的时空特征进行了分析。结果表明:(1)在1960—2008年间,流域年降水量呈现出不显著的增加趋势,四季中春、秋两季表现为减少趋势,而夏、冬两季则表现为增加趋势,其中夏季的增加最为明显;但在1999—2008年的近10年间,流域年降水量表现为显著的减少趋势,四季中除冬季仍表现为增加的趋势外,其余三季均表现为减少的趋势。(2)在近10年间,流域内除个别站点年降水量仍表现为增加的趋势外,其余多数站点均表现出不同程度的减少。在时间分配上,夏、冬两季降水较流域多年平均值分别偏多2.85%和3.07%,而春、秋两季则偏少1.35%和11.43%。其中,秋季9、10月份偏少明显,而变差系数同期则明显增大,带来入湖水量大幅减少和区域干旱发生增加等不良影响。     

1960-2008年间洞庭湖流域降水变化时空特征分析

依据洞庭湖流域27个气象观测站1960-2008年逐月的降水量资料,综合运用气象统计方法和GIS空间分析技术,对洞庭潮流域近年来降水变化的时空特征进行了分析.结果表明:(1)在1960-2008年间,流域年降水量呈现出不显著的增加趋势,四季中春、秋两季表现为减少趋势,而夏、冬两季则表现为增加趋势,其中夏季的增加最为明显...     

1960-2008年间洞庭湖流域降水变化时空特征分析

依据洞庭湖流域27个气象观测站1960-2008年逐月的降水量资料,综合运用气象统计方法和GIS空间分析技术,对洞庭湖流域近年来降水变化的时空特征进行了分析。结果表明：（1）在1960-2008年间,流域年降水量呈现出不显著地增加趋势,四季中春、秋两季表现为减少趋势,而夏、冬两季则表现为增加趋势,其中夏季的增加最为明显;但在1999-2008年的近10年间,流域年降水量表现为显著的减少趋势,四季中除冬季仍表现为增加的趋势外,其余三季均表现为减少的趋势。（2）在近10年间,流域内除个别站点年降水量仍表现为增加的趋势外,其余多数站点均表现出不同程度的减少。在时间分配上,夏、冬两季降水较流域多年平均值分别偏多2.85%和3.07%,而春、秋两季则偏少1.35%和11.43%。其中,秋季9、10月份偏少明显,而变差系数同期则明显增大,带来入湖水量大幅减少和区域干旱发生增加等不良影响。     

洮河流域降水量变化趋势分析

通过对洮河流域干流水文站多年降水资料的统计分析,得出结论:流域降水年内分布不均匀,夏季降水量多,冬季降水量少,降水的季节变化大。降水量的年际变化相对比较平缓,Cv值一般在0.12～0.25之间,上下游间差别较大,岷县站以上Cv值为0.12～0.18,而岷县站以下Cv值为0.20～0.25。经统计检验,碌曲站年降水量趋势呈微弱上升的趋势;岷县、李家村、红旗3站年降水量变化均呈下降趋势,其中李家村站下降趋势比较明显。     

拉林河流域水质时空变化特征及原因浅析

拉林河是松花江干流右岸的一大支流,也是黑龙江省和吉林省的界河,其水资源质量事关两岸及下游地区的用水安全和生态安全。基于多年实测水质资料,对拉林河及其主要控制节点的水质时空变化特征进行了系统分析,研究了区域污染物的主要来源,提出了拉林河流域水资源保护对策建议,供决策参考。     

孤山川流域水文特征变化及驱动因素

研究流域水文特征的变化及驱动因素对流域水资源开发利用与保护,水土保持及生态环境的建设具有指导意义。以孤山川流域为研究区,利用Kendall秩序相关法分析1956-2009年流域降水、径流、泥沙等水文要素的演化趋势,采用小波变换法对系列的周期进行提取,利用有序聚类法分析径流和泥沙序列的变异点,并分析气候变化和人类活动对水沙的影响情况。结果表明:近54年来孤山川流域实测降水量没有显著变化,而年径流量和输沙量显著减少;年径流量和输沙量序列都存在5、14和28年左右的周期,且均在1979年和1996年发生突变。气候变化和人类活动对年径流量减少的贡献率在不同时段有不同的值,在人类活动对下垫面影响的过渡期,贡献率分别为72.2%和27.8%;90年代中期到21世纪初,它们的贡献率分别是27.8%和72.2%。本研究将为孤山川流域水资源开发利用及优化配置提供科学借鉴。     

梧桐河流域水资源时空变化特征及合理配置

文中分析了梧桐河流域水资源时空变化特征。通过分析梧桐河流域生态水文过程的变化趋势．建议应从蓄水和调整农业产业结构以及加强水源植被恢复入手。来合理配置水资源。     

大渡河流域年径流变化特征及其归因分析

根据1951—2012年大渡河流域内气象站年降水量、年平均气温和铜街子站年径流量资料,利用Mann-Kendall秩次相关检验法识别年径流量变化趋势,基于小波分析法检验其周期成分,采用有序聚类法、累积距平法及Pettitt法诊断年径流量突变点,利用累积量斜率变化率比较法揭示气候变化与人类活动对流域年径流量的影响程度。研究结果表明:1951—2012年大渡河流域年径流量整体呈不显著的减少趋势,其中,1951—1968和1988—2012年期间呈不显著的减少趋势,1969—1987年期间呈不显著的增加趋势;年径流量存在7年、11年、17年和28年的周期成分;流域年径流量在1968年和1987年发生突变;以1951—1968年为基准期,1969—1987年期间气候变化和人类活动对大渡河流域径流量减少的贡献率分别为36.22%和63.78%;在1988—2012年期间的贡献率分别为33.68%和66.32%;人类活动是大渡河流域年径流量变化减小的主导因素,气候变化是次要因素。