基于SRTM DEM的陕南汉江上游流域水文特征模拟研究

选取陕南汉江上游流域为研究样区,采用SRTM DEM作为基础数据,探讨ArcGIS9.2的水文分析扩展模块提取水文特征信息的方法,并利用该模块进行研究区水文特征提取,得到研究样区的水流方向数据、汇流累积量、河网水系、子流域边界等信息。同时,对所提取的河流网络进行有效性检验。通过与我国国家基础地理信息系统提供的5级以上河流水系数字线划图对照比较以及河网套合差的计算,发现基于SRTM DEM,采用ArcGIS软件能够提取出陕南汉江上游流域5级以上河流,提取的流域水文特征信息是有效合理的。该研究为该地区的洪涝灾害治理和生态规划建设提供依据。     

汉江上游流域水资源对未来气候变化的响应

采用SWAT分布式水文模型,结合汉江上游流域1961—1990年实测气象数据和CMIP5多模式RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5情景下的输出数据集,在对汉江上游流域径流模拟检验的基础上,分析未来气候变化对汉江上游流域水资源的响应。结果表明,SWAT模型能较好地模拟汉江上游流域径流变化。2011—2100年不同气候变化情景下,汉江上游流域多年平均降水、径流与基准期(1961—1990年)相比均呈增加趋势,增加幅度从大到小依次为RCP 8.5、RCP 4.5、RCP 2.6,且降水量的增幅大于径流的增幅。3种情景下的多年平均月降水、月径流总体呈增加趋势,且在冬季(12月至次年2月)枯水期增加幅度较为明显。     

纳板河流域自然保护区河流水文特征分析

依据纳板河流域8个监测断面2005~2011年的流速流量水文资料以及1∶50 000地形图,对该流域的水系特征、河道特征、降水以及径流等进行分析。结果表明,河流平均比降大,从上游河段向下游河段逐渐递减,上游河段的比降为84.4‰,下游河段为10.9‰;流域降雨丰富,但空间分布不均,南部、西南部、西部的山顶和山脊附近地区降雨最多,年降水量为2 400 mm左右;径流主要受降水影响,表现出年际变化和季节变化大的特征,最大年径流量为最小年径流量的2.13倍,最大月径流量为最小月径流量的6~12倍。     

石羊河流域干旱特征及预测方法探讨

为了揭示石羊河流域干旱灾害的分布特征并对其预测预报方法进行探讨,利用该流域的降水、干旱灾害和灾情等资料,分析了旱灾分布特征。结果表明:流域内旱灾频率呈现从上游天祝到下游民勤(高海拔到低海拔)逐渐增多趋势,不论春旱、夏旱、伏旱,特重旱发生频率均是民勤最高,古浪最低,最大频次是最小频率的4~5倍;上、中、下游干旱周期分别为1~2 a、1 a左右、不足1 a,重旱以上周期分别为2~4 a、2~4 a、1~3 a;干旱年代际特征不显著,呈波浪式变化;流域内(除凉州)干旱灾害造成的直接经济损失最严重,抛开社会经济发展和物价变化,干旱灾害经济损失呈逐年下降趋势;利用ENSO事件信号对干旱趋势进行初预测,同时结合干旱预测模式,综合得出次年干旱预报结论,通过评分检验,效果良好,基本满足业务应用。     

汉江上游东汉时期洪涝灾害及其对社会经济的影响

依据大量的历史文献资料,分析了汉江上游东汉时期洪涝灾害对社会经济的影响,探讨了该时期洪涝灾害的成因,研究结果对正确认识汉江上游历史洪涝灾害的发生规律提供了参考,对汉江流域乃至长江流域中游地区现代防洪减灾和水资源合理利用具有重要的参考价值。     

汉江上游东汉时期洪涝灾害及其对社会经济的影响

依据大量的历史文献资料,分析了汉江上游东汉时期洪涝灾害对社会经济的影响,探讨了该时期洪涝灾害的成因,研究结果对正确认识汉江上游历史洪涝灾害的发生规律提供了参考,对汉江流域乃至长江流域中游地区现代防洪减灾和水资源合理利用具有重要的参考价值。     

潮白河上游1961—2005年径流变化趋势及原因分析

基于潮白河上游流域内的气象资料和水文资料,利用时间序列对比法分析了1961—2005年该流域年径流变化特征和变化趋势,研究了气候变化和人类活动因素对径流变化的影响,揭示了流域径流变化的成因。结果表明:潮白河上游径流的年内分配极不平衡,年际变化大;年径流量总体上呈现出明显减少的趋势,20世纪90年代的流域径流量平均值仅为60年代的75.8%,减少幅度较大。通过分析认为:降水、气温变化不是造成年径流量显著下降的主要影响因素,流域径流量的减少在很大程度上受水资源利用、土地利用、修建水库以及跨流域调水等人类活动因素的影响。     

石羊河流域干旱特征及预测方法探讨

为了揭示石羊河流域干旱灾害的分布特征并对其预测预报方法进行探讨,利用该流域的降水、干旱灾害和灾情等资料,分析了旱灾分布特征。结果表明:流域内旱灾频率呈现从上游天祝到下游民勤(高海拔到低海拔)逐渐增多趋势,不论春旱、夏旱、伏旱,特重旱发生频率均是民勤最高,古浪最低,最大频次是最小频率的4⁵倍;上、中、下游干旱周期分别为15倍;上、中、下游干旱周期分别为1² a、1 a左右、不足1 a,重旱以上周期分别为22 a、1 a左右、不足1 a,重旱以上周期分别为2⁴ a、24 a、2⁴ a、14 a、1³ a;干旱年代际特征不显著,呈波浪式变化;流域内(除凉州)干旱灾害造成的直接经济损失最严重,抛开社会经济发展和物价变化,干旱灾害经济损失呈逐年下降趋势;利用ENSO事件信号对干旱趋势进行初预测,同时结合干旱预测模式,综合得出次年干旱预报结论,通过评分检验,效果良好,基本满足业务应用。     

浅析汉江流域历史时期降水变化

在对汉江流域历史时期降水变化研究的理论意义和现实意义探讨的基础上,简要分析了汉江流域降水相关气候要素的重建工作,总结认为:汉江流域历史时期气候变化研究成果颇丰,具有多样的代用证据,为互相佐证提供了重要依据,且已有近几百年年分辨率的旱涝变化序列研究;但研究多集中于汉江上游,而南水北调中线工程和全球变暖的大背景对其时间分辨率和空间范围提出了更高的要求。     

HBV模型在隆务河流域洪水致灾临界面雨量研究中的应用

为了解和研究气候变暖背景下青海省中小河流气象灾害,减小灾害损失,本研究以隆务河流域为例,基于2001—2011年逐日气象资料、水文资料、洪水灾情资料对HBV模型进行参数率定和验证,并根据典型洪水过程对参数进行了优化,率定期、验证期NASH系数分别达到0.69、0.83,表明HBV模型在该地区有较好的适用性。同时根据流量水位数据,结合HBV模型建立了降水-流量-水位关系,得出洪水上涨时流量与水位两者的协同性通过了α=0.001的显著性检验,并研究了前期不同水位下24h隆务河流域临界面雨量的预警指标,临界雨量值随前期水位升高而减小,两者变化呈现了非线性的特征。     

韩江流域近50年极端气候事件的时空变化特征

为掌握南方湿热山区典型流域(韩江)的极端气候事件变化规律和趋势,利用中国气象数据服务共享网和广东省气象局提供的韩江流域及附近13个台站1965—2014年最高气温、最低气温、降水量的日数据资料,通过RClimDex极端气候指数计算软件、IDW空间插值、R/S分析等方法,计算分析了与植被生长水热条件、寒旱灾害直接相关的极端气候指标。结果表明:1)韩江流域极端高温事件增多,极端低温事件减少,气温存在变暖趋势,极端持续指数与极端气温指数呈现出很好的一致性;2)过去50年极端降水指数均有所增加但变化趋势不显著,极端降水表征量级的指数相对表征强度的指数增加速率更快;3)各极端降水指数表现出一定的空间分布差异,但整体上呈现"自东北向西南逐渐递减"的分布格局;4)R/S分析表明流域未来气候究竟存在"暖干化"还是"暖湿化"的倾向具有不确定性。根据极端气候的变化适时调整农业生产布局和结构,积极应对可能出现的情况是十分必要的。     

长江流域不同类型山洪灾害易发区划分

长江流域因其复杂的地质地貌及气候条件成为我国山洪灾害发生最为密集的地区。山洪灾害易发区划分是山洪灾害防治工作的重要内容,针对长江流域大尺度(跨省级)区域的山洪灾害易发性研究可为长江流域及相似区域的山洪灾害评价研究以及规划、部署、实施山洪灾害防治工作提供科学依据。本文综合考虑影响山洪灾害形成的自然地理因素,以县域为评价单元,构建各类山洪灾害易发程度指标体系,基于Matlab,采用层次分析法计算各类山洪灾害易发性指数。据此,利用ArcGIS自然间距分类方案将长江流域划分为4个山洪灾害易发区,即高易发区、中易发区、低易发区和非防治区。结果表明:溪河洪水灾害呈现由东向西灾害易发程度逐渐降低的趋势,分布较为密集的区域在流域的中东部地区;滑坡灾害高易发区主要分布在流域中部,上游干流附近滇北和陇南山地,尤以四川盆地以东地区最为集中;泥石流灾害高易发区主要分布在流域西部,其中以断裂带发育的第一、二阶梯过渡带最为密集。划分结果显示各类山洪灾害在流域内的分布差异较为明显,不同类型山洪灾害的历史发生次数在高易发区的集中程度均在80%以上,表明分区结果能够较好反映各灾害的区域分布特征。      

陕西省自然灾害发生特征及灾后损失分析

利用陕西省1996-2010年的自然灾害和粮食生产统计数据,分析自然灾害发生的基本特征及因灾损失情况。结果表明,水旱灾害是陕西省近年来遭遇的主要灾害,两者受灾面积占总灾种受灾面积的80%以上;灾害导致的农业受灾面积和成灾面积呈波动性下降趋势,灾害强度也呈下降趋势;1996年至2010年期间受灾人口、因灾死亡人数、因灾直接经济损失占国内生产总的比重均呈下降趋势,因灾造成的直接经济损失为24.3～302.2亿元,占国内生产总值的0.77%～4.51%。综合分析各项灾损指标,陕西省防灾减灾能力得到较大提升,防灾减灾成效显著。     

明代关中地区干旱灾害时空特征

[目的]探讨明代关中地区干旱灾害的时空特征。[方法]通过对关中地区明代(公元1368~1644年)干旱灾害资料的搜集、整理,对明代277 a中关中地区发生的旱灾的划分等级、频次、受灾范围以及时空特征进行了分析,比较了各个县的发生频次和受灾程度。[结果]在明代277 a中,关中地区发生干旱灾害共145次,基本上平均每1.91 a发生1次。根据干旱等级分为轻度干旱、中度干旱、大旱灾和特大旱灾。并且旱灾具有周期性和季节性,主要表现为夏旱、秋旱、冬旱、春旱和连旱。从明代前期到后期,干旱灾害发生频次具有显著波动变化的特征,而且持续时间长,灾情严重,其中宝鸡地区发生次数高于其他地区。[结论]在明代的277 a中,关中地区发生灾害基本上呈现增加趋势,为当前关中地区的防灾减灾提供了理论依据。     

黑河流域蓝绿水在典型年份的时空差异特征

蓝绿水研究目前主要集中在蓝绿水资源量及其时空分布评价方面,在流域尺度上考虑气候因素的蓝绿水时空差异研究甚少。本文选取中国西北干旱内流河地区的黑河流域,采用标准化降水指数(SPI)和降水距平指数(M)2个指标确定典型年份,并分析不同典型年份(干旱年、湿润年、平水年)的流域蓝绿水时空差异特征。结果表明:1)黑河流域的蓝水与绿水的合计深度从降雨量较高的上游到降雨量较低的下游呈现递减趋势;2)蓝绿水总量在湿润年份(1998年,252.72亿m3)明显大于干旱年份(1978年,167.73亿m3);3)绿水系数,即蒸散发占水资源总量的比例,在干旱年份(90.30%)明显高于湿润年份(85.41%)。同时,降水较低的年份(干旱年份)或地区(下游)绿水占水资源的比例明显高于降水较高的年份(湿润年份)或地区(上游)。黑河流域的典型年份蓝绿水数量与时空差异特征的分析可为探讨气候变化下蓝绿水演变及加强中国内陆河流域绿水资源管理提供参考。     

江西省森林冰冻灾害风险时空特征

雨雪冰冻事件是影响中国南方地区农林业生产的主要气象灾害之一。本研究基于负积温与气温低于0℃的降水量与实际观测的冰雪冻害发生频次之间相关关系分析基础上，确定影响江西省森林冰冻灾害的主要气象因子，并采用模糊数学的方法，计算森林冰冻灾害风险评估因子。同时，应用Morlet小波分析和Mann-Kendall突变分析方法，分析江西省森林冰冻灾害风险的年际变化规律。基于负积温与最低气温低于0℃的当日降水量的平均隶属度、纬度和海拔的相关关系，构建了江西森林冰冻灾害风险区划地理函数，利用ArcGIS空间分析工具，采用自然断点法对风险等级进行区划。结果表明，1955-2018年，江西省冰冻灾害发生次数总体呈现减少趋势，冰冻灾害发生与负积温和当日降水量密切相关，利用负积温与低于0℃的降水量的平均隶属度可以有效地评估森林冰冻灾害风险；江西省森林冰冻灾害风险最为严重的区域主要位于武夷山脉、九岭山脉、罗霄山脉、雩山山脉以及庐山等平均海拔>1 000 m的山区。该结论可为江西省森林资源管理提供科学依据。     

黑河流域蓝绿水在典型年份的时空差异特征

蓝绿水研究目前主要集中在蓝绿水资源量及其时空分布评价方面,在流域尺度上考虑气候因素的蓝绿水时 空差异研究甚少。 本文选取中国西北干旱内流河地区的黑河流域,采用标准化降水指数( SPI) 和降水距平指数 (M) 2 个指标确定典型年份,并分析不同典型年份(干旱年、湿润年、平水年)的流域蓝绿水时空差异特征。 结果表 明:1)黑河流域的蓝水与绿水的合计深度从降雨量较高的上游到降雨量较低的下游呈现递减趋势;2) 蓝绿水总量 在湿润年份(1998 年,252. 72 亿 m3 )明显大于干旱年份(1978 年,167.73 亿 m3 );3)绿水系数,即蒸散发占水资源总 量的比例,在干旱年份(90.30% )明显高于湿润年份(85.41% )。 同时,降水较低的年份(干旱年份) 或地区( 下游) 绿水占水资源的比例明显高于降水较高的年份(湿润年份)或地区( 上游)。 黑河流域的典型年份蓝绿水数量与时 空差异特征的分析可为探讨气候变化下蓝绿水演变及加强中国内陆河流域绿水资源管理提供参考。      

汉江上游近50年降水序列变化及其干旱预测研究

本文通过对汉江上游9个主要水文站49年(1961-2009)的月降水资料进行分析,应用非参数检验方法(Mann-kendall法)并结合一元线性回归方程对其进行了降水趋势检验,结果表明:汉江上游49年来降水呈明显减少趋势,干旱发生频率有加大趋势,应引起高度重视。选择40年(1961-2000)的降水数据分别对这9个水文站建立灾变预测模型GM(1,1),对该地区未来一定时期内干旱发生的时间进行预测。通过残差检验,后验差检验,预测模型精度较高,检验结果基本与实际相符。因此,本文对研究区抗旱减灾及其农业生产具有一定的科学指导作用。     

安徽省近33年农业气象灾害年景评估

利用安徽省1978-2010年农作物播种面积、受灾类型及其受灾面积资料,分析农业气象灾害时空分布特征;采用灰色关联度及农业气象综合灾损模型,开展农业气象灾害年景评估.结果表明:安徽省气象灾害造成的农作物受灾面积年际波动大;农业气象灾害空间分布特点为淮北地区最重,江淮之间南部和沿江地区次之,大别山区、皖南山区以及部分城市周边相对较轻.各类气象灾害对农业受灾的影响大小依次为:暴雨洪涝＞旱灾＞风雹灾＞低温雨雪冰冻灾,其中暴雨洪涝和旱灾影响大,受灾程度重;安徽省农业气象灾害较轻年景出现频率为55％,其中灾害最轻年份为1981年,而较重年景占12％.灾害最重的年份为1991年.上述年景评估结果与安徽省农业受灾历史记录较吻合.     

安徽省旱涝受灾时空特征及与降水关系研究

旱涝灾害是安徽省主要的气象灾害，对农业生产有着重要的影响。研究安徽省旱涝灾害变化特征对降低灾害损失十分重要。基于安徽省2000—2017年旱涝受灾面积数据、降水数据，利用M-K突变检验、趋势分析法和相关性分析方法研究了安徽省旱涝受灾情况以及降水对其的影响。结果表明：安徽省旱涝受灾面积年际变化较大，且干旱受灾面积要高于洪涝受灾面积；旱涝受灾情况分别在2013年和2007年存在明显的突变，通过突变前后区域受灾情况对比可知，旱灾受灾率有明显的下降趋势，洪涝受灾率大部分呈下降趋势，但长江下游区以及长江-东南诸河区呈上升趋势；旱灾受灾面积整体都有下降趋势，南方地区下降趋势尤其显著，洪灾受灾面积南方呈上升趋势，北方呈下降趋势，且旱涝受灾面积的升降趋势与降水存在一定的关系；在3个极端降水指数中，强降水日数与旱涝受灾面积的关系最为密切。