变化环境下白洋淀湿地演变驱动机制分析

随着人口增加和社会经济发展,白洋淀湿地的生态用水与生态用地被严重挤占,导致湿地面积严重萎缩、流域景观破碎化程度加剧。运用小波分析法和马尔科夫预测方法分别研究白洋淀湿地降水、气温演变规律及土地类型的转变情况,从自然和社会两方面探究变化环境下白洋淀湿地演变驱动机制。结果表明,白洋淀流域降雨量减少,气温升高,气候发展总趋势向着暖干方向发展,生态用地将进一步被挤占,水面和滩地面积将大幅度减少,在社会变化环境驱动下白洋淀的生态系统将更加脆弱。     

ENSO事件对渭河流域气象干旱和水文干旱的影响

利用渭河流域1960~2012年13个气象站的逐日降雨资料和三个水文站的径流资料,分析ENSO事件对该区域的降雨、径流、气象干旱和水文干旱的影响。结果表明,ENSO事件对渭河流域的降雨量和径流的影响较为明显,尤其是在7、8、9、10月;EI Ni1o事件对降雨量/径流有减少作用,而La Ni1a事件对降雨量/径流有增加效应;ENSO事件对径流的影响具有空间和时间的差异性,且由下游到上游逐渐变大;渭河流域共发生142次气象干旱和76次水文干旱,发生气象干旱和水文干旱平均持续时间分别为2.56、3.40个月,气象干旱和水文干旱发生次数呈增加趋势;ENSO事件对气象干旱和水文干旱的影响较大,经过卡方检验,在10月EI Ni1o事件和La Ni1a事件与气象干旱的发生有显著(α=0.05)关系,同时10月EI Ni1o事件和水文干旱的发生也有显著关系。     

气候变化下黄淮海平原的干旱趋势分析

基于区域气候模式PRECIS的输出结果,计算了SRES A2情景下黄淮海平原帕默尔干旱指数(PDSI)的时空变化趋势及不同年代干旱频率和干旱历时的变化.结果表明:气候变化A2情景下,黄淮海平原未来百年将呈现先变干后变湿的趋势,2011～2040年将可能成为黄淮海平原最干旱的时段,极端干旱的干旱频率及干旱历时将达最大,随后逐渐变湿,2071～2100年将呈现明显的湿润化趋势;未来降水的增加将导致黄淮海平原湿润化,但气温的升高将会削弱湿润化程度.     

环境变化背景下海河流域水文特征演变规律

在气候变化和人类活动等要素的影响下,海河流域的水文特征发生了显著的变化。利用Mann-Kendall趋势检验方法诊断了1951~2010年海河流域环境变化背景下的河川径流量、入海水量、水资源总量和地表水资源量的演变规律。结果表明,1951~2010年海河流域的年平均气温呈现出显著的上升趋势,而年降水量呈现出显著的减少趋势;1980~2010年海河流域内的植被覆盖率明显提高,且从北到南增幅越来越大;流域内的地表水资源耗水量总体上呈现出先增加后稳定略减的变化特征;在环境要素变化的影响下,海河流域内的河川径流量、入海水量、水资源总量和地表水资源量都呈现出显著的减少趋势;滦河、海河北系和海河南系的入海水量、水资源总量和地表水资源量都呈现出显著的下降趋势,而徒骇马颊河的变化趋势不明显。     

变化环境下非一致性极端水文事件的模拟及预测

在气候变化与高强度人类活动综合作用下,洪水事件的时空格局发生了变异,洪水序列的不一致性导致流域洪水设计值难以界定,应对难度加大。为研究变化环境下洪水特征的非一致性,更好地估计洪水特征变化,以汉江流域为例,运用GAMLSS模型,以时间、气象因素(气温和降水)和人类活动(水库指标)为协变量,对汉江流域1951～2005年的最大洪峰流量序列进行非一致性频率分析,并基于CMIP5模式下两种典型浓度路径RCP2.6、RCP4.5情景下的输出数据,利用率定好的最优非一致模型模拟未来变化环境对汉江流域最大洪峰流量的影响。结果表明,构建的具有物理意义的非一致性模型可较好地模拟汉江流域洪水过程的非一致性特征,且该模型在一定程度上能适应环境变化;在RCP2.6、RCP4.5两种情景下,汉江流域的年总降水和年均气温在2006～2100年呈上升趋势;在不考虑汉江流域未来水利工程继续建设的情况下,气候变化在未来将会导致流域洪水风险进一步增加。     

气候变化与人类活动对湘江流域径流变化的影响分析

为进一步了解气候变化与人类活动对湘江流域径流变化的影响,将湘江流域划分为上游、中游、下游三个汇流区间,采用Mann-Kendall非参数检验法和累积距平法等数理统计法揭示了湘江流域上游、中游、下游径流与气象因素在1961~2013年之间的演变规律,利用弹性系数法定量分析了气候变化与人类活动对湘江流域径流量变化的影响。结果表明,湘江流域径流与降水变化趋势不明显,潜在蒸散发呈下降趋势,径流变化具有较明显的阶段性;湘江流域气候变化与人类活动均起着增加径流的作用,人类活动对上游与中游的影响较大,下游则是以气候变化的影响为主。     

滦河流域径流演变及其驱动力分析

基于滦河流域三道河子站、承德站和滦县站1956~2009年的降水和径流资料,运用Mann-Kendall秩次相关检验等方法系统分析了滦河流域径流和降水的年际、代际、年内变化特征及变化趋势,并采用降水—径流双累积曲线法定量分析了降水和人类活动对径流变化的影响。结果表明,滦河流域径流年际变化剧烈,代际变化明显,径流年内分配极不均匀,主要集中在6~9月;滦河流域降水和径流的演变特征基本一致;不同时期降水和人类活动对径流的影响不同,人类活动是滦河流域径流变化的主要驱动因子。     

清洁发展机制:一种新的国际环境合作机制(下)

简要介绍了清洁发展机制（CDM）的目的，起源和意义，分析了京都议定定书下清洁发展机制所确定的CDM项目促进非附件-国家可持续发展的原则和CDM项目减排量的补充性原则；CDM项目的额外性，合格性准则及实施CDM的机构设置；CDM项目减排放量的存储，项目运作程序，指出清洁发展机制是一种基于项目的市场机制，不是一种发展援助机制；CDM项目要求企业按国际标准和规范运作，可以增强企业的国际竞争力CDM项目，最后指出CDM项目将主要在能力建设做得好的发展中国家实施。     

龙川江流域上游地区河流泥沙输移变化及影响因素

为了解龙川江流域上游地区河流泥沙输移变化特征及影响因素,基于金沙江一级支流龙川江上游地区1970~2012年的逐月输沙量、径流量和降雨量等数据,采用均差累积曲线、Yamamot检验和小波神经网络耦合模型等方法,探讨了该区输沙量变化特征及其影响因素。结果表明,龙川江上游输沙量年内分配极其不均匀,主要集中在5~11月,尤其是7~9月集中了全年输沙量的近70%;40多年来,研究区河流输沙量变化可以分为三个阶段,1970~1984年为减少阶段,1985~2002年为增加阶段,2003~2012年为减少阶段;气候变化是龙川江流域上游年均输沙量变化的主要控制因素,而人类活动的贡献率相对较小,但越来越显著。研究结果为该区水电建设等提供了理论依据。     

降水与人类活动对大凌河流域径流演变的影响分析

基于1960~2011年辽宁省大凌河干流代表测站年降水量和径流资料,分析了该流域降水量和径流的演变特征,并评价了降水和人类活动因素对大凌河流域径流演变的影响。大凌河流域降水量无显著减小趋势,而径流深显著减小;1960~1979年为天然时期,人类活动对径流影响很小,与之相比,以后各时期降水—径流关系具有相同降水量对应的径流深明显降低、径流对降水的敏感程度降低、降水-径流关系趋于紊乱,相关性逐渐降低等特点;对于1980年代和2000~2011年两个枯水期,各区间降水和人类活动因素对径流深均为减小作用,两者对径流减少的贡献率分别为44%、56%;1990年代降水因素对大城子径流为减少作用,减少量为11.73 mm,对大城子-凌海、凌海的径流为增加作用,增加量分别为11.81、7.99 mm,但由于人类活动,其径流深仍为减小。     

皖北地区旱涝演变及急转特征

根据皖北及其周边的16个气象站点1961～2013年每日降水数据,利用SSPI指数和夏季长周期旱涝急转指数,分析了皖北年降水量时空变化、旱涝发生频率的空间分布特征及旱涝急转规律。结果表明,皖北的年降水量呈微弱的减少趋势,呈现出从西北向东南递增的趋势;皖北干旱与洪涝在不同时间尺度下分布较为均匀,呈现出反复交替出现的情况。从时间尺度看,秋季为旱涝高发时期;从空间尺度看,淮北、宿州、蚌埠为秋季干旱高发区,阜阳、宿州为春季洪涝高发区;旱涝急转事件均为旱转涝事件,在2000年之后旱涝急转事件具有更高的发生频率,占53年中旱涝急转次数的40%。     

软岩巷道掘进扰动机理及范围分析

针对软岩巷道掘进扰动作用大、围岩变形严重的问题,以山西煤炭运销煤集团四明山煤矿软岩巷道地质条件为基础,采用理论分析与数值模拟的方法,对软岩巷道掘进扰动机理及扰动影响范围进行了研究。研究结果表明,增大巷道之间的距离可以减弱掘进所带来的扰动影响,巷道掘进的影响区域主要为以掘进头为圆心、半径40 m的圆形区域,当超出该区域后,围岩受到掘进的扰动影响基本趋于平稳。     

近50年嘉陵江水沙通量演变特征分析

根据1965～2016年嘉陵江北碚水文站实测径流泥沙资料,研究了嘉陵江水沙通量演变规律。结果表明,嘉陵江年径流量有减少趋势,但不显著,而年输沙量下降趋势显著,且通过95%置信度检验;嘉陵江径流量和输沙量分别存在32、28年的周期性变化规律;水库拦沙等人类活动为嘉陵江年输沙量显著减少的主要原因。     

阿拉湖群面积变化及其成因分析

基于阿拉湖群1977~2010年间5期遥感资料及湖群周边5个气象站近41年的逐月降水和气温资料,建立了谱间关系法和阈值法相结合的湖泊面积提取模型提取湖群面积,并结合降水气温变化趋势分析了湖群面积变化及其影响因素。结果表明,阿拉湖群1990年后由萎缩向扩张转变,湖泊变化强度由-0.126%增加至0.467%;1966~2006年阿拉湖群气温呈上升趋势,上升幅度为0.32℃/10a,降水量总体呈微弱减少趋势,减少幅度为-2.3mm/10a,自20世纪90年代后,降水量有所增加;气温升高及降水量增加会加速湖群的扩张,而农业灌溉耗水等人类活动能够改变气候因素变化引起的湖群面积扩张程度。     

基于光传感器的输电线路盐密在线监测系统设计

采用Mann Kendall检验法和重标极差法（R/S）分析了泗合水流域1965~2010年全年及年内各时期的降雨量、蒸发量和径流量时间序列变化趋势及其持续性,分离和估算了气候变化和人类活动对径流的影响。结果表明,径流变化受人类活动的影响,但不足以颠覆最大月和旱季两个极端时期的降雨变化趋势。以径流系数突变年份2003年为界,显著变化期与平顺变化期相比,多年平均降雨量和蒸发量分别减少了73、34 mm,径流量却减少200 mm;并根据平顺变化期的降雨—径流相关关系,估算出显著变化期气候变化与人类活动对径流减少的贡献率分别为33.5%、66.5%。     

东江流域降水时空变化及其与ENSO事件的响应关系

为了解东江流域降水的时空变化特征,揭示气候变化对流域降水变化的驱动关系,采用去趋势预置白Mann-Kendall检验、直线回归滑动平均、交叉小波等方法分析了东江流域1959~2018年降水时空特征,并揭示其与ENSO事件的响应关系。结果表明,东江流域近60年来降水以-4.29mm/10a的幅度缓慢减少,年内分布不均,属夏季降水最多,占年降水总量44%;各季节降水变化不一,春、秋两季在缓慢减少,夏、冬两季则在缓慢增加。汛期降水占年总量79%,以-10.6mm/10a的幅度减少;非汛期降水以6.1mm/10a幅度增加。空间上降水地域差异性明显,汛期降水与年际降水呈现由中游向上游、下游逐渐递减的分布;非汛期降水则呈现由上游向下游递减的带状分布;降水与ENSO事件响应关系显著,主要表现在1970年代2~4年周期与1990年代后期3~6年周期尺度上,表明气候变化是目前降水变化的主要驱动因子。     

基于数据驱动的河网非恒定流程序设计研究

基于河网水流特性,建立了面向对象的通用河网非恒定流模型,根据模型数据驱动运行机制的要求,从关系数据模型的角度对河网模型中各种类型的数据设计相应的数据模式,使不同的计算模型共享相同的实测数据,并结合开源的GIS软件对可视化的计算程序进行分层设计。在长江下游大通至镇江段的应用结果表明,该程序能实现多方案比较,具有一定的实用性、通用性。     

气候变化和人类活动对密云水库上游流域径流变化的影响

以北京市密云水库上游流域为例,采用非参数检验Mann-Kendall、Sen斜率、小波周期性分析、基尼系数及洛伦兹不对称系数、SCRAQ法,分析了1960～2017年水库上游流域张家坟站、下会站和密云水库入库月及年径流量的趋势、突变、均匀度等,并定量研究了气候变化和人类活动对径流量变化的影响。结果表明,三个站点月径流量所占比例主要集中于7～8月,且变幅较大,从8月开始,径流量开始减少;季度径流量夏季最大,春季和冬季较小;密云水库7～8月月径流总量的平均值为其他月份径流总量的0.94倍,其夏季径流量的平均值为其他三个季节径流总量的1.18倍;下会站在突变点即1997年后径流深出现缓慢的增加趋势,密云水库在突变点即1992年后径流深的减小速率变小,减小了20%,这是由于降水量及南水北调工程向其供水共同影响所导致;三个站点的主周期分别为8年和24年、5年和24年、6年和24年;年径流量的分布主要集中于许多较小的年径流量,其分布的不均匀性是由于少数较大的径流量引起的;降水和人类活动是对密云水库上游流域径流量变化影响最大的因素,其中人类活动是导致密云水库上游入库流量减小的主要原因。