黄河中游地区土壤湿度特征分析

利用1981-2002年黄河中游地区(32°～42°N,100°～116°E)土壤湿度资料,分析该地区土壤湿度的水平和垂直分布特征、年际和年代变化.结果表明:黄河中游地区土壤湿度水平分布大致呈中部干,西南和东南湿的分布趋势;该地区的中南部土壤湿度垂直分布具有独特性,随季节而变,初春至5月底土壤湿度迅速下降,表层下降最快...     

1971—2011年汾河流域降水时空特征

基于汾河流域内154个雨量站1971—2010年的逐月降水量数据,利用GIS地统计模块和MK非参数检验方法,对汾河全流域及其上中下游4个空间尺度的降水量在年、四季和汛期的变化特征进行了分析。结果表明：时间上,汾河流域的年、夏季和汛期降水量均呈不显著的递减趋势,春秋冬三季降水量均呈不显著的递增趋势;空间上,由于地形原因,汾河流域上游与其他尺度的年、夏冬季和汛期降水量分布表现相反;汾河流域的年、夏秋季和汛期降水序列在20世纪70年代中后期（1979年居多）发生突变,之后降水基本呈不显著的递减趋势;春季降水量在1973年附近开始突变,80年代呈极显著增加趋势;冬季降水量在1973年附近开始突变,1999年后呈显著减少趋势。     

窟野河洪水特性及变化趋势分析

根据窟野河流域把口站温家川站1954～1990年和2006、2008年的洪水记录,运用不同洪水发生频次比较法和流量水位关系分析法等方法,分析了该流域洪水的年际变化特征和变化趋势以及年内变化特征,得出窟野河流域的暴雨洪水年际变化大,从洪水频次变化和最大洪峰流量变化可以看出,窟野河流域80年代以前洪峰流量大,洪水发生次数较多,80年代以后洪峰流量急剧减小,2008年的最大洪峰流量仅有89.9m3/s,创历史最低。显然,最大洪峰流量自上世纪80年代初开始趋于变小;而年内洪水主要发生在7～9月,与降水量分配一致。研究区最大洪水流量的变小趋势主要受汛期降水量的减小和人类水土保持活动的影响。温家川站最大洪水的流量-水位过程线主要有逆时针环、顺时针环、单一线型和"8"字形四类单一关系。逆时针环线的出现几率最大,可能受制于高含沙水流、流域地形特性和地貌组成单元等因素。     

近43年黄河上游来水来沙变化特点

选取黄河头道拐站实测水沙序列(1960-2002年)资料,对水沙序列进行了多时间尺度和趋势识别的小波分析。结果表明:①黄河上游来水来沙量汛期所占比例减少,而非汛期所占比例增加;在年际变化上,水沙量逐年减少;同时,水沙相关关系具有一定的变化;②黄河上游水沙序列具有相同的多时间尺度(准周期)变化,但同一尺度下,水沙所处的丰枯变化并不一致;③年水沙序列趋势变化基本一致,20世纪80年代以来,两者存在明显减少趋势;但在非汛期,两者的趋势变化有较大区别。     

黑河中游过去20年地下水位空间变异性分析

以西北内陆干旱区黑河中游为研究对象,基于1985年和2005年地下水位观测资料,利用地理信息系统(GIS)和地统计学(Geostatistics)方法,综合分析了过去20年来地下水空间变异规律。结果表明:黑河中游近20年来地下水位空间相关性减弱,局部异质性增强,地下水的连通性和脆弱性增加,冲积扇中上部地下水补给区的水位下降(5～15 m)显著,冲积扇下部和河谷细土平原地下水消耗区水位稳定下降,河谷盆地和河谷平原区同时存在水位上升现象,产生了环境地质灾害。因此,为了保持干旱区内陆河流域可持续发展,需要从多角度分析流域的水资源变异规律,合理配置干旱内陆河流域水资源,针对局部环境地质灾害尽快采取相应措施。     

汉江上游与黄河晋陕峡谷历史大洪水对比研究

对汉江上游与黄河中游晋陕峡谷公元1800a以来发生的大洪水事件进行统计与对比分析。结果表明:1)历史时期汉江上游大洪水发生频率高于晋陕峡谷。1920a以后,随着全球气候变暖,汉江上游和黄河中游大洪水都有发生频率增大、间隔年份缩短的趋势。2)受副高边缘到达时间差异的影响,汉江上游大洪水时间过程呈"M"型;晋陕峡谷大洪水时间过程呈"A"型。3)影响两地降水的环流形式相似,但水汽的主要来源有所不同。在汉江上游,水汽来源既有东南季风也有西南季风带来的暖湿气流;在黄河中游,东南季风带来的水汽是降水的主要来源。两地降水多少及大洪水的发生时间、强度与频次,受到东南季风、西南季风强弱及其组合情况的共同影响与控制。     

1644-1911年宁夏西海固干旱灾害时空变化及驱动力分析

通过对历史文献资料的收集、统计和分析,对1644-1911年西海固地区干旱灾害的时间变化、空间变化、等级序列以及驱动力因子进行了研究。结果表明:1644-1911年西海固地区有记载的干旱灾害82次,平均3.27年发生一次;旱灾以春旱和夏旱最多,占发生次数的38.5%和25.3%;西海固地区的干旱灾害划分出四个等级序列,共发生轻度旱灾24次,占旱灾总数的29.3%;发生中度旱灾50次,占旱灾总数的60.97%;发生大旱灾和特大旱灾共8次,占旱灾总数的9.73%;西海固发生干旱灾害可分为5个阶段:旱灾的多发期包括:1710-1770年代、1800-1860年代(1820年代除外)。少旱灾期包括:1640年代-1700年代、1780-1790年代、1870-1910年代(1890年代除外);这一时期的中期西海固发生干旱灾害发生频率较高;旱灾高发区主要集中在西海固与陕西交接的南部,其中固原发生干旱的频次远远高于其他地区;影响干旱灾害时空变化的驱动力因子包括气候、生态和人口因子,其中气候因子起到了决定的作用。     

黄河中游砒砂岩地区皇甫川流域气候变化特征分析

采用 1 961～ 2 0 0 0年连续 40年的逐月气象数据 ,分析黄河中游典型砒砂岩地区-皇甫川流域气候及其变化特征。分析结果表明 :皇甫川流域大陆性气候特点明显 ,降雨主要集中在每年的 6月～ 9月 ,这四个月的降雨量占全年的 76.7% ,形成河川径流的汛期。皇甫川流域年降雨量和汛期降雨量具有明显的减少趋势而且降雨量年际之间的波动很大 ;年均气温具有明显上升趋势 ,近 40年来年均气温升高了 0 .4℃ ;年平均风速总的变化趋势是逐渐降低的。另外 ,皇甫川流域湿度指数总体变化具有降低趋势 ,而温暖指数则是大幅度增高。可见 ,皇甫川流域气候变化具有明显地干和热的趋势。     

皇甫川流域水沙变化及驱动因素分析

皇甫川流域地处黄河中游典型的多沙粗沙区,该区域的水沙变化对黄河下游水沙情势的改变具有重要指示意义。利用双累积曲线确定1954-2010年皇甫川流域水沙变化的典型时段,对其趋势进行分析,并基于20世纪50年代以来水利水保措施的实施来剖析流域水沙变化的驱动因素。结果表明：皇甫川流域水沙的演变过程可划分为4个典型时段,即1954-1978年、1979-1987年、1988-2002年、2003-2010年。1954-1978年,流域治理度低,受人类活动影响较小,为水沙的自然变化时段;1979-2010年水利水保措施的减水减沙效应不断增大,双累积曲线法计算的减水减沙效应分别为41.8%和49.7%,径流/输沙系数还原法计算的减水减沙效应分别为44.7%和48.3%。     

汾河流域降水及旱涝时空结构特征

利用汾河流域39个测站1956-2000年各月降水资料,采用经验正交函数(EOF)分解技术分析年降水的空间结构特征与变化.结果表明:汾河流域年降水主要有3种典型分布类型,即"全体一致型"、"南北反相型"、"上下游与中游反相型".其中,第1种分布型占主导作用,其相应的时间序列和年均降水序列形状基本相似,趋势皆减少.此外,采用Z指数旱涝指标划分了汛期旱涝状况和等级,结果显示,汛期异常旱涝主要发生在8月和6月.     

基于GPD模型的黑河出山径流极值变化分析

以黑河出山径流为研究对象, 利用黑河上游1944-2010年67 a的实测月均径流资料, 采用广义Pareto分布模型（GPD模型）, 对黑河未来出山月均径流的变化进行了预测。结果表明：运用超阈值的观测资料建模的GPD模型, 能够达到信息量使用的最大化, 对黑河极值变化的预测精度较高; 黑河出山径流重现期为25 a、50 a、100 a和150 a的月均径流量极大值分别为219.8 m³•s^-1、235.3 m³•s^-1、 249.5m³•s^-1和257.4 m³•s^-1; 重现期为25 a、50 a、100 a和150 a的月均径流量极小值分别为9.0 m³•s^-1、8.8 m³•s^-1、8.6 m³•s^-1和8.5 m³•s^-1;在当前“暖湿”的气候背景下, 黑河出山径流变化不大。     

黄河中游干旱的变化及区间遭遇分析

本文利用黄河中游及其分区1955~2002年盛夏干旱指数资料,采用最大熵谱分析和小波分析方法,对黄河中游盛夏干旱变化的周期性特点和各分区不同干旱等级之间的遭遇概率进行了统计分析。结果表明:①中游盛夏干旱的显著周期是12年,其次是准3年(2.8年);②各分区显著周期不尽相同,其中泾渭洛河和汾河为3年(2.8年)和2.1年,龙花间和河龙间为8年和10年(9.6年);③黄河中游不同分区同时发生大旱或特旱的概率比较高,而同时发生涝的概率却比较小。     

中国干旱区洪涝灾害的研究

本文阐述了中国干旱区具有高山冰雪融化洪水、季节积雪融化洪水、暴雨洪水、混合型洪水等复杂多样的洪水发生。与其他地区相比，干旱区的洪灾在空间上呈局部斑状分布；在时间上可发生在全年各季节，但持续时间往往比较短暂，发生的机率较少，且不甚固定，灾情也一般较轻。本文根据新疆沙湾县、甘肃河西石羊河、新疆叶尔羌河等典型事例进一步说明了干旱区洪灾的特征。并对洪峰流量的频率与变率、各流域的下垫面状况、受灾体的抗灾能力进行了分析。从而将干旱区洪灾危险程度划分为三级。最后提出了增强认识、建立监测系统网络、加强水利设施的建设与维护、把防洪与环境综合治理保护结合起来才能有效地防治洪灾。     

胶东半岛大沽河流域径流变化特征

大沽河是胶东半岛最大的河流,被称为青岛市的“母亲河”,近年来受气候变化与人类活动的共同影响,河川径流量急剧减少,河道断流形势严峻。基于1964-2008年大沽河3个水文站点（南村、产芝水库和尹府水库）的径流资料以及青岛气象站点的气象资料,初步探讨了大沽河流域径流的年际年内特征、变化趋势及其原因。结果表明：大沽河年径流存在明显的年代际特征,45 a间有一定下降趋势,特别是20世纪80年代以来,南村站河道常出现全年断流现象;3个水文站均于60年代初发生了突变,而且尹府水库站的年径流还存在显著的准4 a的变化周期;南村站径流的季节特征及变化趋势均比较显著,年径流量的89.8%集中在汛期,汛期径流量及各月径流（除8-9月）在45 a间均呈显著下降趋势,非汛期径流变化趋势虽不明显,但其径流量自80年代以来大多年份为0;相对而言,产芝水库和尹府水库站径流的季节差异及趋势相对较小;由基准期（1964-1980年）到变化期（1981-2008年）,降水变化与人类活动分别导致年径流量减少的比例为52.38%和47.62%,说明两者对径流的减少作用均比较显著,而且在全球气候变化的背景下,人类活动进一步加剧了径流的减少,并促使大沽河演变为季节性河流。     

基于核熵成分分析的综合干旱指数的构建与应用

针对传统单变量干旱指数难以全面表征干旱及部分综合干旱指数难以反映多变量之间的非线性关系等问题，采用标准化降水蒸散发指数（SPEI）、标准化径流指数（SRI）及标准化土壤湿度指数（SSMI）3个单变量指数分别表征气象干旱、水文干旱和农业干旱，利用核熵成分分析法（KECA）构造综合干旱指数（SMDI），采用M-K趋势检验、小波分析及典型历史旱情验证等方法分析干旱的时空变化特征以及干旱指数的适用性。以黑河流域中上游为例，结果表明：研究区全年77.6%的区域表现为干旱不显著加重的趋势；在流域尺度上，干旱存在43 a的长周期，15~23 a的中周期，3~8 a的短周期；20世纪90年代夏、秋两季及21世纪以来春、冬两季干旱发生频率较高，且整体夏旱发生频率最高；1969年春、1997年秋和2009年冬的典型历史旱情验证表明SMDI优于其他3种单变量干旱指数。说明基于KECA构建的SMDI是一种有效的干旱监测指数，在黑河流域中上游干旱监测中有好的适用性。     

黑河中游临泽地区夏季露水的生成

对于降雨稀少的内陆干旱区,露水具有重要的生态学意义.在黑河中游的张掖市临泽县平川镇,于2008年6～9月利用人造面板法对露水进行了连续90d的观测,发现:①只有当露水收集板的温度低于露点时,露水才能生成;②观测期间河岸带共生成露水52次,总生成量为4.26 nn,绿洲内共生成34次,总生成量为1.52 mm,戈壁共生成...     

关中平原近200年来洪涝灾害研究

在对关中平原近200年来历史资料的搜集、统计和分析的基础上,研究了该时期关中平原洪涝灾害的等级序列、年际变化、季节变化、空间变化及灾害成因。结果表明:关中平原这一时期共发生洪涝灾害81次,平均每2.53年发生1次,从民国中期开始该地区洪涝灾害发生频率有明显增加的趋势。该地区洪涝灾害以第二级(中度偏涝)为主,共发生47次,占洪涝灾害总数的58%;第三级(大涝)共发生24次,占洪涝灾害总数的29.6%;第一级(轻度偏涝)和第四级(特大涝)分别发生7次和3次,各占洪涝灾害总数的8.6%和3.8%。关中平原近200年来洪涝灾害的发生具有明显的时间和空间差异。洪涝灾害主要集中于渭河中下游的西安、蓝田、周至、渭南、华县、大荔、华阴以及洛河下游的铜川、千河下游的宝鸡等县市。关中平原近200年来洪涝灾害的发生具有明显的季节差异,多集中在夏秋季的7~9月。此外,关中平原地势平坦、土质疏松、地表植被较稀少,所以同样的降水量在该平原较易造成洪涝灾害的发生。     

黄河中游古代瘟疫与环境变化的关系及其对城市发展影响研究

通过对地方灾害史料和疫病专著资料的整理收集,统计出黄河中游近2000年来共发生了140多次瘟疫。通过深入的分析,表明瘟疫发生与气候变化和环境以及自然灾害之间有显著的关系。从长期来看,在气候恶化时期瘟疫发生频率较高;尤其是在气候异常变化、旱涝灾害频繁出现时最容易发生瘟疫;从一年之内来看,春夏季是瘟疫多发的时期。况且,瘟疫在人口集中的城市最容易发生,它对城市发展造成很大的影响。