东江流域汛期降雨序列的小波分析

为了揭示流域汛期降雨变化的多时间尺度的复杂结构,采用Morlet小波函数,对东江流域1956~2005年汛期降雨时间序列进行了小波分析,找出了不同时间尺度下降雨序列变化的周期和突变点,并根据降雨主周期对未来汛期降雨变化进行了预测。研究结果表明,汛期降雨序列呈现微弱的减少趋势,倾向率为每10 a12.08 mm,近50 a汛期降雨量减少了约60.4 mm;汛期降雨量变化的特征时间尺度为2、4、7、12 a与19 a,其中4、7 a左右的周期振荡最强,为汛期降雨量变化主周期;依据主周期的变化趋势,预测2006年前后东江流域汛期降雨将偏少,在2008~2010年汛期降雨将偏多。     

特大城市群城市集中饮用水源地水质时空变化特征

城市集中式生活饮用水水源地水质状况直接影响到人们的身体健康,探究其水质现状和变化趋势对水源地保护具有重要意义。在分析珠江三角洲城市群水源地水质现状的基础上,结合Pettitt Mann Whitney变异点分析法、Mann-Kendall检验法和Sen斜率估计定性定量判断水质的时空变化趋势。结果表明,广东省水源地水质现状整体较好,仅4个水源地水质均值大于40,但水质指数较小的水源地略呈恶化趋势;水源地水质整体上在2010~2012年发生显著变化;除水质指数较大的水源地外,突变前水质指数均值整体上小于突变后,但突变后的水质指数均值均小于40;突变点前水质波动幅度较大,而突变点后水质趋向稳定。     

基于人工鱼群算法和模糊C-均值聚类的洪水分类方法

为了克服模糊C-均值聚类(FCM)算法依赖初值的缺点,引入人工鱼群算法(AFS)建立一种新的聚类算法,应用于洪水分类研究。该算法将聚类中心看作食物源,通过样本抽样产生初始鱼群,利用人工鱼群算法能全局寻优和快速收敛的特点,得到一个较优的初始聚类结果,再使用FCM算法进行局部搜索,以避免因初值选取不当,而有可能陷入局部最小的缺陷。该方法应用于对西江流域洪水资料的分析结果表明,新算法具有比FCM算法更好的性能表现,使得到的分类结果更加准确合理。     

东江流域径流序列年内分配特征研究

利用东江流域博罗站1956—2005年的实测月径流资料计算了径流年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度等指标,采用经验模态分解、M-K突变分析与R/S分析方法研究了年内分配特征的变化规律。结果表明:不同时段径流年内分配具有较大差异,20世纪50年代、60年代径流年内分配相对较不均匀,20世纪70年代以来径流年内分配较为均匀;50 a来,径流年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度均呈显著减少趋势,并于1970年前后发生了突变;径流年内分配特征具有较强的状态持续性,未来径流年内分配均匀性仍将持续增加,年内分配的集中程度和变幅将持续减小。     

维持河口冲淤平衡洪水流量阈值研究

针对河口入海径流匮乏和海相来沙淤积的特点,引入纳潮回淤法计算漳卫新河河口年均纳潮淤积量,在此基础上,利用河口一维水沙数学模型模拟不同洪水条件下的河道冲淤量,建立洪峰流量与河道冲淤量的回归关系,确定了维持河口冲淤平衡洪水流量阈值。结果表明,漳卫新河河口年均纳潮淤积量36.7万m3,维持河口冲淤平衡的洪峰流量阈值为772.1m3/s、相应的5日平均流量为318.9m3/s。研究为河口冲淤平衡洪水流量计算提供了一种新的思路和方法。     

低影响开发措施的城市雨洪控制效果模拟

以广州市某小区为研究对象,根据实测降雨径流资料,结合现状排水管网,建立暴雨雨水管理模型(storm water management model,SWMM),模拟不同降雨条件下的产流与排水状况。基于SWMM的低影响开发(low impact development,LID)模块,模拟分析采用渗透铺装、下凹式绿地、雨水花园和LID组合方案对城市雨洪的控制作用。结果表明,采用渗透铺装、下凹式绿地和雨水花园等LID措施,洪峰流量和径流系数均明显降低,可有效缓解市政管网的排水压力,各种LID措施的雨洪控制效果在低重现期降雨时更为显著。其中雨水花园对径流系数和洪峰流量的削减效果最显著;LID组合措施对洪峰的削减和滞后作用较好;下凹式绿地和渗透铺装单独布设的雨洪控制效果一般。     

基于SWAT的北江流域蓝绿水评估及其干旱响应

为探究北江流域的水资源状况及其在不同程度干旱下的变化特征,利用SWAT模型模拟北江流域径流过程,并在此基础上评估北江流域的蓝绿水资源时空变化及其对干旱的响应特征.研究表明:北江流域水资源以蓝水为主,多年平均蓝水量为1149.08 mm,绿水量为981.08 mm,绿水系数为0.48;1966-2010年间,北江流域蓝绿...     

东江流域径流系数变化特征及影响因素分析

基于东江流域1956～2005年降雨、径流与气象资料,采用Mann-Kendall检验、小波分析及R/S分析等多种方法,分析了东江流域径流系数年际变化特征及其对气候变化与植被覆盖变化的响应.结果表明,流域径流系数序列呈不显著的上升趋势,并存在不同时间尺度的周期性变化规律和突变点,揭示了降水与蒸发是影响流城径流系数的主要气候要素,植被覆盖变化间接影响径流系数,为流域水资源规划与评价提供依据.     

考虑地形起伏的气温插值研究

气温是地球水热过程的关键因子,反映着气候变化,对气温进行准确测量以探明其时空分布特征对水热研究和气候变化研究具有重要意义。空间插值是获取气温空间分布的重要手段,但地形（如海拔）严重影响气温的空间插值结果,制约了气温空间分布数据的准确性。为深入探讨海拔对气温空间插值结果的影响,以地形起伏较大的黄土高原为研究对象,基于研究区的33个国家气象站观测数据、1 km SRTM 和DEM数据,系统研究了不同时间尺度下（逐小时、日、月）海拔校正对气温插值结果的影响。结果表明：在小时、日、月3种时间尺度下,气温空间插值结果考虑海拔校正与否存在明显差异,其差值随着海拔的增加而增大;当海拔低于1 000 m时,地形校正前后气温月尺度差异相对较小（均值低于0.5 ℃）,当海拔超过2 000 m时,地形校正前后气温差异可达3 ℃,当海拔超过3 000 m时,其差异高达6 ℃;随着时间尺度从逐时到逐日、逐月变化,海拔对气温空间插值结果的影响有弱化趋势。     

GPM 遥感降水产品在广东省的极端降水事件 适用性分析

在广东省研究新一代 GPM(Global?Precipitation?Measurement) 产品的精度及其探测极端降水事件的能力,探 讨其对地面站点观测数据的可替代性,可为 GPM 产品在中国南方湿润区的应用提供参考依据。以广东省的珠江 流域、韩江及粤东诸河流域、粤西沿海诸河流域为研究区,采用国家基准气象站观测的降水量为基准数据,使用 相关系数 R、平均绝对误差 EMA、均方根误差 ERMS、相对偏差 BIAS、探测率 POD、空报率 FAR和成功系数 CSI共 7 个 指标验证 GPM 遥感降水产品与?TRMM(Tropical?Rainfall?Measuring?Mission) 产品的精度;对 GPM 产品与 TRMM 产品在广东省的各个子流域的精度进行对比分析;使用 9 种广泛应用的极端降水指数来描述研究区域的极端降 水特征,对比分析 TRMM 产品与 GPM 产品探测极端降水事件的能力。研究结果表明：以地面实测降水为基准, GPM 与 TRMM 产品在广东省的平均 R 值分别为 0.57 与 0.49,BIAS值分别为 7.93% 与 9.13%,CSI值分别为 0.51 与 0.44,表明两种遥感降水产品均有一定的偏差;从整体上来看,相较 TRMM 而言,GPM 的精度更高;对比广东省的 不同子流域,GPM 产品与 TRMM 产品在珠江三角洲的 BIAS值分别仅为 2.28% 与 8.72%,表明两种遥感降水产品在 珠江三角洲流域的精度最高。在探测极端降水方面,GPM 产品对中雨、大雨和连续无雨日数都有更为准确的监 测。综合来看,GPM 新一代遥感降水产品精度较高、对极端降水探测能力强,更适用于广东省的洪水、旱情监测, 在广东省特别是珠江三角洲具有巨大的应用潜力。