西、北、东江水资源特性分析

以西、北、东江控制性水文站1959-2010年共52年的实测水文资料为基础,运用Mann-Kendall法、集中程度等方法分析了西、北、东江的水资源特性。结果表明:(1)西、北、东江径流量有明显的丰枯变化,长系列呈下降趋势,西、北、东江径流量不同年代年平均径流量有明显的差异;(2)西江径流量在1968-1987年和1997-2003年具有上升趋势,其他时段具有下降趋势;北江径流量在1996-2008年具有上升趋势,在1963-1974年和1986-1994年具有下降趋势;东江径流量在1976-1988年具有上升趋势,在1959-1975年和1989-1996年具有下降趋势;变化趋势都没有通过95%的置信度检验,上升或下降趋势不显著。(3)西、北、东江径流量的年内变化在不同时间段存在差异性,20世纪60年代以来,西江、北江径流量年内分配不均匀性较东江径流量年内分配不均匀性大;东江径流量年内分配具有明显均匀化趋势,东江年最小流量占年平均径流量比值有较明显增加趋势,有利于水资源的开发利用。     

北部湾经济区径流、降雨分配特点及其变化分析

基于1970-2008年南流江常乐水文站、钦江陆屋水文站月均实测径流、降雨资料,采用年内分配不均匀系数、变差系数、绝对变化比率、年际不均匀系数、距平百分率等指标分析北部湾经济区径流、降雨的年内分配、年际变化特点,采用线性趋势线法、双累积曲线法分析径流、降雨的变化趋势.结果表明,南流江、钦江实测径流量与降雨量年内分配呈单峰型,径流、降雨年内分配不均系数呈上升趋势,径流的多年变化大于降雨,径流量的年际变化均匀度较差.降雨旱涝等级变化波动小,而径流丰枯等级变化波动频繁.实测径流系数呈下降趋势,降雨径流关系存在减小的规律.     

广西北部湾经济区水资源支撑能力与城市化系统关系研究

广西北部湾经济区的水资源支撑能力与城市化系统发展,关系到区域发展总体战略和互利共赢开放战略的顺利实施。基于对经济区行政水资源自然属性和社会属性的认识,在采用水资源开发利用率定量分析经济区水资源对区域社会经济发展的支撑能力和合理构建城市化系统指标体系的基础上,通过动态耦合模型对广西北部湾经济区水资源支撑能力与城市化系统的协调发展态势进行研究。结果表明:2010-2016年间,广西北部湾经济区水资源支撑能力与城市化系统的发展演化并不同步:水资源支撑能力极具波动性,而城市化系统发展呈现稳定上升的趋势。两系统一直处于极限发展阶段,但用水边际性越发明显。根据研究结果,提出稳定广西北部湾经济区城市化步伐,提高城市化质量以及大力挖掘节水潜力,提高水资源的使用效率的建议。     

关中西部四灌区河源来水时序变化特征分析

为了解决关中西部四灌区内各行政区和各用水部门之间的用水矛盾,实现水资源的合理调度,有必要对其径流时序变化规律进行研究.采用不均匀系数、集中度与集中期对径流的年内分配进行了分析;采用F检验、Mann-Kendall秩次分析和Hurst指数及谱分析等方法对径流的变异点、趋势性和持续性、周期进行了分析.结果表明,各灌区来水量的年内分配极不均匀,多年平均不均匀系数在0.20～0.38、集中度在0.27～0.50、主要集中在7月下旬到8月上旬,且1990-1991年以后集中期普遍提前;除石头河水库年径流的年际变化较小(Cv=0.36,极值比为5.3),其他3个灌区年径流的年际变化均较大(CV=0.45～0.62,极值比为10.2～13.3);4灌区年径流的显著周期不协调,变异点均出现在1990-1991年,且均存在持续下降的趋势.     

基于SPI和Copula的湟水流域干旱趋势研究

为了研究湟水流域干旱趋势变化,选取该区17个气象站的1959-2006年的日降水数据,计算得到1960-2006年的标准化降水指数,并依据干旱等级和游程理论判定出干旱事件。然后采用Mann-Kendall趋势检验法对各站各月的、干旱历时以及干旱严重程度序列进行趋势分析,最后选用Archimedean Copula函数族的3种常用函数联合干旱历时和干旱严重程度序列,优选出拟合最佳的Copula函数构造两者的联合分布,并计算中度干旱和重度干旱情境下的联合重现期。从时间尺度上分析,湟水流域年内湿润化趋势集中在6-9月,干旱化趋势集中在12月到次年3月,出现了干旱的季节更干旱,湿润的季节更湿润的两极化情况,可能会加重流域的夏旱严重程度。在空间分布上看,整体上湟水流域东南部的干旱风险要高于西北部,并且低等程度的干旱在流域东南部发生可能性增大。     

雅砻江流域径流年内分配特性研究

为深入了解雅砻江流域的径流特性,利用雅砻江流域锦屏上游及下游的锦屏和打锣两个水文站60年(1953-2012年)的历史径流数据,采用不均匀系数、完全调节系数、集中度与集中期、变化幅度等多种分析指标从不同角度对锦屏上下游的径流年内分配情况进行了分析计算,并对上下游的径流特性差异进行了比较。结果显示,上下游的年内分配有着越来越不均匀的趋势,且上游比下游略显不均匀。该分析研究为雅砻江流域水资源的开发及利用提供了科学依据。     

基于Mann-Kendall检验的尼洋河流域水文变量演变趋势分析

在介绍尼洋河流域自然地理、气象水文及自然灾害情况的基础上,基于Mann-Kendall检验方法,对尼洋河流域气象水文数据进行分析得出其水文变量演变趋势。结果显示尼洋河流域降水量近30年年际变化不大,但降雨的年内分配极不均匀,汛期降雨量大而集中、非汛期雨水少而不稳,且冬季降雨整体表现出减少趋势;气温较为一致,呈上升趋势;出口断面流量在夏季和全年尺度上有上升的趋势,秋季、冬季的长期变化趋势较弱。研究结果可为该流域的洪涝灾害防治工作和水资源优化配置提供参考。     

沂河流域天然径流变化规律分析

根据沂河主要控制站-临沂站1958~2000年共43a的天然径流资料,采用线性倾向估计法、Mann-Kendall法和小波分析法等方法分析了临沂站天然径流年际变化的趋势性和周期性。选取天然径流年内分配的不均匀系数、完全调节系数、集中度、集中期和绝对变化幅度等指标分析了径流年内分配特征。最终获得了临沂站天然径流年际变化规律、年内分配特征,可为沂河流域水资源的合理开发、利用、优化配置和可持续发展提供一定的参考依据。     

实施综合节水优化资源配置

北京地区处于半干旱半湿润的大陆性季风气候区 ,多年平均降水量 5 95ｍｍ ,而且降水的年际和季节分布很不均匀 ,通常是夏季雨量过于集中 ,而冬春多干旱。干旱是农业生产的主要威胁。北京又是世界上严重缺水的大城市之一 ,水资源的人均占有量约 3 0 0ｍ3 ,是世界人均占有量的 1/3 0 ,特别是近几年 ,连续三年干旱 ,上游来水减少 ,地下水位下降 ,水资源短缺问题对首都社会和经济发展的制约日趋突出。认真落实 2 0 0 1年 5月 2 3日国务院关于《2 1世纪初期首都水资源可持续利用规划》的批复 ,坚持开源、节流、保护并重 ,以节流为主的方针 ,加强…     

基于供水限额的喀什市农业水量分配

水资源的合理分配对喀什经济发展有着非常重要的意义。通过分析新疆喀什经济区农业水资源供需状况,结合灌区的灌溉系统、农作物种类及灌溉制度,在供水总额限制下对喀什经济区地表水与地下水实施分配,研究成果对其他地区的同类研究与应用具有良好的借鉴作用。     

北部湾经济区河流水质评价研究

根据2004-2009年水质监测数据,计算北部湾经济区南流江水质指标的污染分担率,选取高锰酸盐指数、总磷、溶解氧、氨氮作为主要水质评价因子,采用单因子指数评价方法、综合污染指数评价方法、综合水质标识指数评价方法和水质指数评价方法进行南流江水质评价,分析了四种河流水质评价方法的特点及其适用性,并进行了水质污染特点及其影响因素分析,秩相关系数评价方法显示主要污染因子变化趋势不显著。     

基于SPEI的南盘江流域近40年冬春干旱时空特征研究

以标准化降水蒸发指数(SPEI)作为干旱指标,根据SPEI的总体变化趋势、干旱覆盖范围、发生频率、周期及空间分布,分析南盘江流域冬春干旱的时空分布特征。结果表明,1971—2010年,南盘江流域年均SPEI处于下降趋势且存在6、10年的周期变化;干旱覆盖范围逐渐扩大,轻旱呈下降趋势,中旱及重旱呈上升趋势;流域各地区发生不同程度干旱,轻旱由西南向东北方向递减,重旱与之相反,中旱则以西南至东北方向中部最低;流域内冬春干旱多为中旱。     

基于GINI系数的新疆水资源承载力演化的灰色分析——以天山北坡经济带为例

基于GINI系数的经济学原理,采用2004-2013年天山北坡经济带各地区水资源量与GDP、人口和防护林面积的匹配关系来构建和计算水资源区域GINI系数,并分析水资源承载力演化的时空特征。在此基础上,运用灰色分析法分析区域生产活动、居民生活和生态环境对水资源承载力演化驱动的贡献度,研究表明生产、生活、生态3部门对水资源区域GINI系数在各灰类的贡献存在较大差异。研究认为,改善生态环境、调整产业结构、开展节水行动,是解决天山北坡经济带水资源短缺的出路。     

1960―2018年吉安地区干旱特征分析与短期预测

【目的】深入探索吉安地区干旱的时空分布特征、演变趋势以及未来干旱状况。【方法】基于吉安地区13个区县气象站点1960―2018年降水量的不同时间尺度SPI值,利用反距离权重法对干旱频率进行空间插值,分析了年、四季干旱的空间分布特征;采用线性回归法、Mann-Kendall趋势检验法、干旱站次比和游程理论分析了干旱变化趋势、发生时序特征、影响范围和严重程度;通过加权Markov模型对降水量状态进行了预测。【结果】吉安地区年尺度干旱的频率和高频范围从轻旱到特旱逐渐减小;秋旱和冬旱较为严重,发生频率均在30%左右,夏旱地区分布差异大;多地春旱有加重倾向,夏旱呈减弱趋势;全流域干旱事件容易集中在短时间内发生,干旱范围以20 a为周期缩小明显,严重程度也有所减弱;最后,预测2019年和2020年偏枯的区县为6个和8个。【结论】吉安地区应重点做好秋冬季节的防旱工作,并且关注可能发生在21世纪20年代初期的大范围干旱事件。     

考虑水滴运动蒸发的喷灌水量分布模拟

提出了有风条件下喷头水滴运动与喷灌水量分布模拟方法,并利用Visual Basic 6.0开发了喷灌水量分布模拟软件.该软件在已知单喷头的径向水量分布数据时,可以模拟出不同风速、风向、空气温湿度等环境条件下单喷头或多喷头组合的喷灌水量分布,计算出喷灌系统的组合喷灌强度、喷灌均匀系数和蒸发损失率.以9708A型喷头为例,分别对工作压力为0.20、0.25和0.30 MPa下单喷头径向水量分布以及喷灌系统组合间距为14 m x 14 m和14 m×12 m时的喷灌水量分布进行了模拟,并与实测值进行了对比,结果表明:模拟的单喷头径向水量分布与实测值总体一致,由模拟水量分布推算的喷头流量与实测值的相对误差为0.83％ ～8.01％;喷灌均匀系数模拟值与实测值的相对误差为0.69％～6.36％,蒸发损失率模拟值为0.51％ ～ 1.75％,小于实测的水量损失率.模拟了不同组合间距下的喷灌水量分布,得到的喷灌均匀系数模拟值与其他软件比较,相对误差在0.11％ ～2.44％之间.     

Can shelterbelts improve sprinkler irrigation performance under windy semi arid conditions?

Field experiments were performed to study the effect that wind shelterbelts has on irrigation uniformity of hand move sprinkler irrigation system located in northwest Kenya. Catch can tests were performed to evaluate the distribution of applied water using coefficient of uniformity and distribution uniformity for plots with shelterbelt and without shelterbelt scenarios. Three medium pressure twin nozzle sprinkler head types were tested to determine their water distribution uniformity at varying wind speed and working pressure and obtained results were statistically analysed. The analysis was used to ascertain the performance of the medium pressure sprinklers under varying wind conditions for the two scenarios. Results indicate that uniformity is improved by wind for wind speeds below 1.4?m/s. Analysis of data from sheltered and unsheltered plots showed a significant difference of uniformity parameters on sheltering with coefficient of uniformity for sheltered plots averaging 84?% compared to 74?% for unsheltered plots. Results indicate that the coefficient of uniformity values were higher than the distribution uniformity values although both had a strong linear relationship with a coefficient of determination above 0.96 in both scenarios. It is concluded that shelterbelts improve sprinkler irrigation performance under windy conditions.     

变量喷洒全射流喷头副喷嘴优化与评价

为解决全射流喷头实现变量喷洒时由于压力变化而产生的水量分布不均匀问题,以20PXH型变量喷洒全射流喷头为研究对象,设计不同副喷嘴改善水量分布。通过射流理论分析设计了8种副喷嘴方案,测量了喷头径向水量分布,采用不同压力下喷灌强度差值分析的方法,得到方案5挡板式副喷嘴结构改善水量情况最好。通过测量不同挡板角度及不同压力下水量分布,以均匀性系数值最大为目标,以挡板角度及均匀性取值范围为约束条件,首次建立了变量喷洒全射流喷头喷洒均匀性的综合评价函数,并求导得到最佳挡板角度为21.2°。     

微咸水波涌畦灌对土壤水盐分布的影响

根据2005年在中国科学院南皮生态农业试验站的田间试验结果,对灌溉后土壤剖面和沿畦长方向的水盐分布进行了研究.结果表明,当灌水量相同时,灌水结束后波涌灌和连续灌0～100 cm土层含水率在整个畦田上存在较大差别.比较灌水均匀度的结果可知,供水时间为90 min时,N=3,r=1/2,T_(on)=30 min的处理含水率离散程度最小,灌水均匀度最满意.从主根区含盐量的变差系数来看,连续灌明显高于波涌灌,说明微咸水的波涌灌在畦首到畦尾的盐分分布离散程度低于连续灌.因此灌水方式的改变在不增加灌水量的条件下改善了土壤水盐分布状况.     

元谋干热河谷区近60年干湿状况和气温变化特征分析

为了探寻近60 a来干热河谷区干(平均湿度、相对湿度指数)热(气温)状况的变化特征,选取干热河谷区有代表性的元谋气象站采集的温度、湿度等微气象数据计算该地区参考作物腾发量和相对湿润指数,利用线性倾向估计法、Mann-Kendall法和滑动t检验法进行趋势和突变分析.结果表明:在年和四季尺度上,平均湿度呈上升趋势,四季平均湿度从大到小依次为夏季、秋季、冬季、春季,气候倾向率从大到小依次为冬季(1.99%/10 a)、春季(1.43%/10 a)、秋季(1.21%/10 a)、夏季(0.93%/10 a);四季平均气温和最低气温均呈现下降趋势,气温关系从高到低均为夏季、春季、秋季、冬季,气候倾向率关系从大到小均为春季、冬季、夏季、秋季;最高气温在春季最大且呈现微弱下降的趋势,年尺度和其他季度尺度上呈现上升趋势,冬季上升幅度最大.元谋干热河谷区朝着湿润降温的方向发展,干旱状况虽有所缓解,但依然严峻,冬季和春季是元谋抗旱的关键阶段.