太阳活动与ENSO事件对云南省旱涝灾害的影响

根据云南省29个气象站点1958-2011年的逐月降水资料,运用Z指数法界定旱涝等级和年份,采用频次分析和Morlet小波技术分析了太阳活动与ENSO(厄尔尼诺和拉尼娜)事件对云南省旱涝灾害的影响。结果表明:(1) 近54 a云南省年均降水量总体呈下降趋势,下降速率为4.505 mm/10 a;旱涝灾害的发生呈增加趋势,进入21世纪之后旱灾发生频率明显高于涝灾发生频率。(2) 除了1967-1972年,20世纪60-90年代太阳黑子数和云南省旱涝指数呈明显的负相关关系。90年代中后期至今,二者则呈正相关关系。太阳黑子的减少趋势与研究区干旱化趋势相同。(3) ENSO事件与云南省旱涝灾害在14 a左右存在较好的周期对应关系;厄尔尼诺强度增大时研究区旱灾增多,拉尼娜强度增大时涝灾增多。     

鄂尔多斯高原西部清代洪涝灾害与气候事件特征

[目的]揭示鄂尔多斯高原西部清代洪涝灾害发生规律和等级。[方法]根据历史文献统计分析,并应用小波分析等方法开展研究。[结果]鄂尔多斯高原西部清代发生洪涝灾害89次,平均每3a发生1次。鄂尔多斯高原西部清代洪涝灾害可分为5个阶段,第1阶段在1644—1733年,第2阶段在1734—1783年,第3阶段在1784—1813年,第4阶段在1814—1863年,第5阶段在1864—1912年。第1,3,5阶段是洪涝灾害低发阶段,第2,4阶段是高发阶段。在该区清代发生洪涝灾害89次中,轻度灾害占24.7%,中度灾害占65.2%,重度灾害占10.1%。[结论]该区清代水涝灾害变化主要有65,32,17,10和3~4a的周期。该区清代洪涝灾害的发生主要是年降水增加和年内降水集中造成的。鄂尔多斯高原西部清代出现了2次湿润气候事件,分别出现在1774—1783和1814—1823年。     

渭河咸阳段近代洪水沉积物粒度特征分析

粒度是沉积物中各种粗细颗粒的机械组成,可以用于洪水沉积环境和物质运动方式的判定.通过对渭河咸阳段河漫滩沉积状况野外调查和53个样品的粒度资料分析,研究了渭河咸阳段的洪水沉积物粒度特征,分析了粒度组成、粒度参数和粒度频率曲线等粒度特征资料.探讨了渭河咸阳段洪水变化和沉积环境.研究结果表明,渭河咸阳段河漫滩北堡子剖面近30 a来洪水沉积厚度为2.6m,主要粒度组成中砂粒级的含量最高,颗粒较粗,分选较差.根据粒度特征资料分析,渭河咸阳段河漫滩沉积物发育较好,变化明显,能够较清楚地指示渭河近30 a来发生的约13次洪水的变化.     

江西省水稻高温热害发生规律研究

利用江西省74个台站1961-2010年6-8月日平均气温、日最高气温和日平均相对湿度资料,采用线性回归法、多项式回归法、Morlet小波分析和数字高程模型(DEM),以探究该区水稻高温热害发生时段分布、年际变化、发生频次的时频特征和空间分布等规律.结果表明,(1)江西省水稻高温热害集中于7月中、下旬和8月上旬,其中7月13-24日为高温热害发生概率最大的时段;(2)1961-1982年高温热害总发生次数呈下降趋势,1983-2010年则呈极显著上升趋势(P＜0.01),不同等级高温热害发生次数的年际变化特点与总发生次数变化相一致;(3)各等级高温热害次数呈现不同时间尺度的周期震荡,轻高温热害表现为准2a、4a、8a左右、15a、25a周期变化,中高温热害以准2a、4a、10a左右、23a的周期震荡表现显著,重高温热害则表现出准2a、6a、准13a、25a的周期震荡;(4)高温热害发生频次的高值区分布于江西东北部、赣州北部、吉泰盆地和赣抚平原,并向周边山区递减.     

明清时期关中地区干旱灾害时空特征及其对小冰期气候变化响应研究

整理明清时期(1368—1911)关中地区干旱灾害史料,利用数理统计方法和Origin 8.5,Matlab等软件,探讨明清时期关中地区干旱灾害的时空变化特征及其对小冰期气候变化的响应。结果显示:明清时期关中地区有193年发生干旱灾害,共计274次,平均每2年发生1次,轻度旱灾、中度旱灾、重度旱灾、特大旱灾分别发生了92次、124次、36次和22次;季节变化上,干旱灾害存在单季、两季、三季和四季连旱,主要以单季旱和两季连旱为主。年际变化上,干旱灾害可分为6个阶段,第一阶段(1368—1411年)、第三阶段(1552—1611年)和第五阶段(1652—1771年)属干旱灾害少发期,第二阶段(1412—1551年)、第四阶段(1612—1651年)和第六阶段(1772—1911年)属干旱灾害多发期。空间变化上,西安、咸阳、渭南、宝鸡和铜川分别发生了215次、189次、183次、172次和175次,以西安地区发生的频次最高。周期变化上,干旱灾害有8a,23a,44a变化周期,与太阳黑子活动11a周期及其倍数相对应。明清时期关中地区干旱灾害与小冰期内气候冷暖次级波动有较好的对应关系,偏冷期干旱灾害发生频次高,偏暖期干旱灾害发生频次低。该研究为探索未来气候变化规律提供新的认知视角,为人类社会响应未来气候变化提供有益的历史依据。     

近200年来渭河流域干旱洪涝事件特征

通过对渭河流域1813—2017年旱涝灾害资料的收集整理,重建旱涝等级以及指数序列,采用滑动t检验及小波分析等方法,分析了渭河流域近200年来旱涝变化规律。结果表明:近200年来渭河流域发生水旱灾害共111次,水灾和旱灾分别发生了55次和36次,同年水旱灾害交替出现20次,发生频率由高到低依次为:轻度旱灾中度旱灾轻度涝灾旱涝交替中度涝灾重大涝灾及重大旱灾。旱涝灾害的发生具有明显的阶段性:1833—1880年、1914—1933年为中度和重大旱灾的多发期,1894—1910年、1933—1939年为中度和重大涝灾多发阶段。旱涝演变存在5～7年、10～11年、18～20年、60年和105～110年周期震荡。110年左右的周期震荡最强,为第一主周期,第二主周期为60年,第三主周期为20年,同时检验出旱涝有5个突变年,分别为1825年、1881年、1914年、1933年及1981年。空间分布上,渭南地区旱灾发生频率最高,天水和铜川次之,渭河源头处发生频率最低。西安、渭南涝灾发生频率最高,天水、宝鸡、咸阳次之,渭源和铜川涝灾发生频率最低。     

西安市东郊渭河河漫滩沉积与洪水变化

[目的]通过揭示历史时期洪水的演变,科学地预测洪水的发生,以求减少洪水灾害造成的损失。[方法]通过分析西安市东郊水流村剖面106个样品的粒度组成,研究了西安市渭河近230a来的洪水事件。[结果]剖面厚度约5m,沉积物主要由粗粉砂、极细砂、中砂和粗砂组成,在各层中变化明显,能够指示古洪水的变化。粒度成分和粒度参数指示,研究剖面中的洪水沉积可分为21层,表明西安市渭河近230a来至少发生了21次洪水事件,各阶段的洪水动力大小为:第18阶段17阶段15阶段16,19阶段21阶段4,5阶段3阶段1,2阶段6,7阶段10阶段11阶段8,9阶段13,14阶段12阶段20阶段。在研究剖面发生的21次洪水事件中,除第20次洪水外,其余洪水发生时河漫滩上的洪水深度均大于2m,均为大洪水事件。[结论]洪水沉积层的分布和粒度成分指示,第3,5,7,8次大洪水的发生是由于当年降水量的显著增加造成的,其余次洪水的发生可能是当年降水量增加造成的,也可能是当年降水量没有增加而是由于当年降水量集中造成的。     

厄尔尼诺/拉尼娜事件对青海湖周边地区气候的影响

根据1961年来青海湖周边地区的气温和降水量资料,结合小波分析和ENSO事件的发生与变化,研究了1961年来青海湖周边气温与降水的变化趋势,以及厄尔尼诺/拉尼娜事件对该区气温、降水量以及旱涝灾害的影响.结果表明,1961年来青海湖周边地区的年降水量呈波动上升趋势,西部最显著,年降水量以8.73 mm/10 a的速率增加.该地区的年平均气温呈波动上升趋势,平均气温增温率接近或明显高于全国平均水平.1988-2010年多年平均气温比1961-1987年增加更显著.小波分析显示,青海湖周边地区降水变化周期约为3,7和17a,气温变化的周期约为3,7和29 a.不同研究区域的降水量和气温变化与ENSO事件相关性不同.研究数据表明,青海湖周边地区厄尔尼诺年发生涝灾多于旱灾,而拉尼娜年多发生旱灾.1961-2009年青海湖水位总体趋势在下降,2005年后出现回升,流域降水量对湖水位的年变化有显著影响.     

江汉平原四湖流域近50年高温热害及热涝相随特征

利用江汉平原四湖流域荆州、潜江、监利、石首和洪湖5站点1960-2010年逐日气象资料,运用常规统计手段和Mann-Kendal突变检测方法,对四湖流域高温热害过程年际变化趋势,高温热害过程在7-8月内各旬发生频次,高温热害发生密集度,热、涝相随灾害发生特征等进行初步探讨.结果表明:(1)四湖流域1960-2010年年高温热害天数以3～ 19d为主,20世纪60年代初-80年代中期缓慢下降,80年代中期以后呈上升趋势,且5站点均有突变点出现,但出现的时期有所不同;(2)四湖流域高温热害以轻度热害为主,且集中在7月中旬、下旬和8月上旬这3个时段(即7月10日-8月10日),同时存在两次高温热害相连发生的现实,其中以间隔1～3d相连发生的次数最高,发生周期为3a,就热害形式来说,轻度高温热害与其它高温热害相连发生的次数最多,51a共发生39次,周期为1.31a;(3)四湖流域发生次数最多的热、涝相随灾害形式为轻度热害、偏涝相随型灾害,51a各站点平均发生了15次,占热、涝相随灾害发生总次数的44.12％,且大部热、涝相随灾害中两种灾害的间隔期在1～5d内.     

厄尔尼诺/拉尼娜事件对长江流域气候的影响研究

通过对长江流域近60 a来气象资料和自然灾害资料的搜集和整理,从金沙江/雅砻江水系、岷沱江水系、上游干流区间、嘉陵江水系、乌江水系、汉江水系、洞庭湖水系、鄱阳湖水系和中下游干流区间等9个不同的区域研究了厄尔尼诺/拉尼娜（ElNio—Southern Oscillation,ENSO）事件对长江流域气候的影响。通过对降水量、气温、自然灾害事件等气候因子与ENSO事件的特征进行对比统计分析得出,ENSO事件对长江流域降水量和气温的影响十分显著。厄尔尼诺事件年大多表现为温度升高和降水减少,且发生干旱灾害的概率升高。拉尼娜事件年一般表现为降水增多,洪涝灾害发生率相对增加。建国60 a来长江两次全流域性特大洪涝灾害都发生在厄尔尼诺事件向强拉尼娜事件转换年。厄尔尼诺事件对长江流域气候的影响要强于拉尼娜事件。2009—2010年的ENSO事件气象条件与1998年发生大洪水时的气象条件状况极其相似,2010—2011年和以后强ENSO冷暖事件转换年长江发生全流域性大洪水的可能性大,一定要做好气象监测和气象灾害防治。     

新疆融雪洪水特征分析及防洪措施研究

对新疆融雪洪水的特征及其形成原因进行了详细的分析,由于融雪洪水的形成机理、发生发展过程不同于其他类型洪水,融雪洪水具有其独自特点,主要表现在：①洪水出现时间相对集中,规律性强;②洪水持续时间长,洪峰宽缓;③洪水量级多变,相差极大;④昼夜变化明显;而积雪深度、热力条件、降水状况等对其产生直接影响,是影响洪水形成的主要因子。文章还据此提出了相应的防洪措施,对新疆融雪洪水的防治以及干旱区水资源的可持续利用有重要意义。     

极端天气影响下城镇洪水水位快速估计与淹没分析

由于城镇化的快速发展和极端天气影响,土地利用与防洪安全的矛盾日益突出,城镇洪涝风险增加。以四川省渠县为研究区域,综合运用历史洪水记录与多年水文观测数据重建洪水水位数据序列,快速估计城镇洪水水位并进行淹没分析。通过分析洪水频率与水位的关系、洪水水位差以及不同位置洪峰相关性,更新渠县沿江主要城镇各重现期洪水水位;结合沿江城镇发展定位和预期人口规模,重新核定防护等级和防洪标准。结果表明:渠县主要城镇的洪水水位较历史水平平均上升40 cm,其中100年一遇、50年一遇和10年一遇洪水水位分别上升至254.75,253.48,250.54 m。根据国家防洪标准,渠县主城区和三汇镇的防洪重现期标准应分别提高至50年一遇和20年一遇,其他沿江城镇和乡村的防洪重现期标准保持为10年一遇。与现行防洪标准相比,提高设防标准可减少农地淹没面积超过30 km²,减少建设用地淹没面积7~8 km²。     

泾河中游现代洪水痕迹调查对实测洪水的校核

通过对泾河流域实地调查,在泾河中游景村水文站上下游发现了3处非常明显的4次洪水痕迹.结合实地走访,资料查阅等,准确确定了4次洪痕的对应年代,并通过弯道超高水位的计算,以及水位一流量关系和比降法模型模拟,推算出了这4次洪痕对应的流量,与实测洪水资料相比较,流量基本接近,误差分别在1.42%～4021%和~2.13%～3.16%之间.研究表明,为了提高水文测量的精度,可以借助河岸遗留的洪水痕迹校核实测洪峰流量,同时也可为历史洪水调查和缺乏水文观测站数据的流域以洪痕推算特大洪峰流量提供科学的依据.     

河北省低山片麻岩区洪水发生规律及防洪减灾技术

采用室内试验观测与野外观测相结合的方法研究了河北省片麻岩低山区坡面产流规律和水土流失规律 ;在中心试验区根据不同立地条件 ,建立不同的防洪减灾模式 ,观测其防洪减灾效益 ,建立了较为完善的低山片麻岩区防洪减灾技术体系     

流域森林覆被变化对多峰暴雨洪水过程的影响

 以晋江西溪流域为研究区,基于HEC-HMS水文模型,建立研究区暴雨洪水模型;通过对流域内的森林覆被变化的情景假定,并选取典型的多峰洪水过程,探讨森林覆被增加对不同频率多峰暴雨洪水过程的影响。结果表明:对于多峰暴雨洪水过程,森林覆被的增加会造成流域出口处的洪峰流量及洪量减小,且随着暴雨强度的增强,变化幅度呈现减小的趋势;同时,对多峰暴雨产生的不同洪峰的影响存在一定差异,随着降雨过程的持续增强,对洪峰的影响程度逐渐减弱。     

渭河水患成因与治理对策初探

渭河水患已严重影响到渭河下游两岸人民生命财产安全.通过对历史洪峰流量与洪水水位的对比分析、文献资料分析和实际调查等方法,得出渭河水患的主要成因是:渭河上游黄土高原地区毁林开荒,造成水土流失,加大了泥沙量;下游两岸防洪堤坝的修建,限制了河水流动范围,影响行洪泻洪,造成泥沙沉积.黄河三门峡工程的修建,加剧了泥沙沉积,抬高了河床高度,使渭河成为地上悬河,遇到洪水极易毁堤,形成水灾.治理渭河首先要理清思路,在方法和措施上要有突破和创新,在治渭方略上要以疏为主,疏堵结合,关键是要降低河床高度.要综合治理,工程措施与生物措施并举,科学调水调沙,退田还河.惟有这样,方可确保渭河安澜.     

新疆叶尔羌河冰川突发性洪水成因调查与分析

1984年8月30日新疆叶尔羌河爆发特大洪水, 仅沿河水利工程损失50余万元, 抢修费达30万元。该河在解放以来, 曾先后有15次突发性洪水灾害。为此, 1985年4月至1987年, 新疆水利厅、中科院冰川所等单位组织了联合科考队伍, 首次赴该河的源头, 探索洪水的奥密。初步查明洪水来自源头时现代冰川区, 是由于冰川前进阻塞河道, 形成冰坝湖、堰塞湖, 其溃决酿成大洪水所致。     

汾西县坝地防洪能力分析和防洪保收经验调查

坝地土肥水足,适宜于发展高产优质高效农业。晋西水土流失严重的汾西县打坝淤地历史悠久,经过多年配套建设,目前共有坝地3344hm~2,农业人均0.03hm~2。统计资料表明:坝地仅占全县耕地面积的9.26％～10.04％,而粮食产量却占总产量的27.2％～51.7％;坝地平均每公顷淤积泥沙26595m~3,全县坝地共拦泥8527万m~3,折合11511万t,相当于治理前年均向黄河输沙量593.6万t的19倍。坝地防洪保收在很大程度上取决于降雨的时间分布及雨量大小,其允许淹水深度依坝地作物株高而定。经典型小流域分析,汾西坝地具有较高防洪保收能力。其主要经验是,合理布设坝系工程,修建坝地排洪渠和加强管护。     

基于Kendall重现期的华南中小流域洪水峰量联合分布研究

[目的]对山区中小流域洪水峰量联合分布进行研究,以期为山区洪水防治提供理论参考。[方法]基于Archimedean Copula函数与Kendall测度分析3个山区中小流域的洪峰洪量联合分布的3种重现水平。由择优构建的Gumbel Copula及Kendall测度计算了洪水峰量联合分布的"或"、"且"和Kendall重现期及其设计洪水分位数。[结果]①洪峰和洪量之间具有高相关性,Kendall轶相关系数达0.76以上;②3个流域洪水峰量同频遭遇风险概率很大,均超过81%;③在工程经济安全两方面,对比设定的重现期显示,介于"或"重现期和"且"重现期之间的Kendall重现期更准确地反映洪水峰量联合分布的风险率;④按两变量"或"重现期洪水峰量和同频率推算的洪水设计值偏高。[结论]以Kendall重现期推算的洪水峰量设计值,可为山区中小流域防洪工程安全提供新的选择。