1969-2018年黄河实测径流与天然径流的变化

[目的] 分析黄河实测径流与天然径流的变化规律，为探究人类活动对径流的影响提供依据。[方法] 基于1969—2018年黄河干流8个水文站的天然径流和实测径流数据，使用Mann-Kendall趋势检验与突变检验法，对比分析近50 a黄河干流实测径流和天然径流的变化规律。并结合近15 a各分区耗水数据探讨人类活动对于径流的影响。[结果] ①1969—2018年黄河上中下游实测径流整体呈降低趋势，兰州、花园口、利津3个代表站多年平均降低速率分别为5.10×10⁷，3.55×10⁸，4.13×10⁸ m³/a。②近50 a天然径流和实测径流趋势突变主要集中在1986和1990两个年份，结合前人研究和重要水事分析，1986年突变可能与1984年以来一系列水土保持措施实施以及1986年龙羊峡水库修建有关；而造成1990年径流突变的原因可能是80—90年代黄河流域用水量激增和流域下垫面改变。③天然径流与实测径流的差值从上游至下游水文站断面逐渐增大，这主要与近15 a平均耗水量也沿程增大相一致；另外多年平均实测径流在利津站仅占天然径流的42%。耗水量最大的两个分区为花园口以下和兰州—头道拐段，分别达到了1.06×10¹⁰和1.04×10¹⁰ m³。[结论] 人类活动中的各项耗水（尤其是农田灌溉）是造成兰州站以下地区天然径流与实测径流差值大的主要原因，因此，应进一步推进黄河流域节水农业的发展，合理分配各项耗水量。     

TRMM在海河流域南系的降水估算精度评价及其对SWAT模型的适用性

准确估算区域降水对水文过程评价和水资源管理意义重大。为评估TRMM 3B42V7降水产品在海河流域南系的估算精度及其在土壤和水评估模型(Soil and Water Assessment Tool,SWAT)中的适用性,利用28个气象站降水观测数据(2007-2016年)和101个雨量站观测数据(2010-2016年)开展研究。研究表明:站点尺度上,3B42V7降水产品对月降水估算的均方根误差小于15 mm,平均误差小于8.5 mm;在湿润季节的估算精度更好。流域尺度上,日降水估算精度较差,相关系数小于0.6。分区尺度上,3B42V7能够很好地捕捉到不同等级降水强度,但对微量降雨有所低估;山区和平原的年降水量均出现高估现象,平原区较为突出;此外,3B42V7能够较好地捕捉到研究区内极端降水的时间和空间分布。分2种情景进行水文模拟,利用月平均流量对模型进行校准和验证,在情景Ⅰ中,验证期模拟结果较好,决定系数在0.56~0.96之间,纳什效率系数在-11.09~0.94之间。TRMM 3B42V7可为海河流域及其类似区域的水资源管理提供参考。     

长江源区长序列径流变化规律及其与气象要素的关系分析

基于长江源区1956-2012年水文气象资料,采用集中期和集中度、突变检验、小波变换等方法,分析了长江源区沱沱河站和直门达站年径流变化的趋势性、突变性和周期性,并从相关性和径流系数变化方面探讨了径流变化对气象要素的响应。结果表明：长江源径流年内分配的集中程度呈弱增加趋势,集中期均呈弱延后趋势。沱沱河站、直门达站1956~2012年年径流量均呈显著增加趋势。沱沱河站年径流在1997年发生突变,直门达站在1961和1967年发生突变。沱沱河站年径流存在20-28年、12年的显著周期。直门达站年径流存在8年、24-28年的显著周期。长江源径流与降水、气温呈显著正相关,与水面蒸发呈显著负相关。降水是三江源径流的主要来源,沱沱河径流组成中冰川消融量占比站较直门达站大。     

青土湖水面形成区土壤颗粒组成与化学特性变化

青土湖输水作为石羊河流域治理的一项关键措施,对保护湖区水资源和生态环境具有重要意义。在距青土湖水面边缘东南方向0-450 m的10个样点中分3层取0-60 cm土样,测定土壤粒径的质量百分比与全氮、全磷、全钾和电导率,分析青土湖水面形成后土壤颗粒组成与化学特性变化。结果表明,随着离水面边缘距离的增加,土壤颗粒与化学特性呈有规律的增减变化,土壤粘粉粒组成与其全磷、全钾之间存在正线性相关。青土湖水面形成加剧了距水面边缘0-150 m处的土壤理化性质变化;土壤细粒及养分出现富集,分别在距水面边缘100-150 m和300 m处达到最大值。因此,土壤养分与土壤细物质的良好相关性表明,土壤粘粉粒变化可作为反映该区域土壤性状变化和评价衡量水面形成后土壤恢复程度的定量指标之一。     

泵闸建设对白莲泾河段水质的影响

2007年4月-2009年4月对上海白莲泾河段水体环境质量进行了调查,取黄浦江南码头上1个断面和白莲泾上的3个断面,于每月大、小潮当日采集各断面水样,获得了该河段的各项水质指标。2007年10月,白莲泾河道断流,泵闸工程实施。根据监测结果,以DO、BOD₅、COD_Mn、TN和TP为指标参数,利用标准类别指数评价法对建闸工程施工活动的环境影响进行评价,结果发现:TN、TP是白莲泾河段的最主要污染指标,TN的权重系数均超过40%,甚至50%,均为劣Ⅴ类;TP的权重系数均超过10%,甚至30%,其含量是地表水Ⅳ类标准的0.8~5.6倍。总体上,白莲泾河段3个站点的水质劣于黄浦江站点,而施工前水质优于施工后。施工前,大潮期白莲泾河道IV类水比例为29%,较小潮期(8%)高出21%。建闸施工后,大小潮期间出现劣V类水的比例分别为87%和88%,潮汐对白莲泾河段并无显著影响。     

基于线粒体DNA Cyt b研究城市化对上海金线侧褶蛙遗传结构的影响

城市化在全球范围内快速扩张,已经成为影响物种进化的重要力量。两栖动物的迁移能力较弱,城市化导致两栖类被完全或部分的隔离,丢失更多的遗传多样性。本研究对上海市的金线侧褶蛙(Pelophylax plancyi)的mtDNA Cyt b部分序列进行分析,共扩增出235条序列,获得61个单倍型。研究表明城市区域遗传多样性较低,上海市的金线侧褶蛙分化程度处于中低的水平(Max F_ST=0.296;Min F_ST=0.004),各种群之间遗传分化有限。黄浦江及其支流可能作为水上扩散通道,有助于基因交流,各城市公园之间的遗传分化差异并不显著;而长江阻碍了种群之间的交流,城市公园和郊区,以及岛屿种群之间的遗传分化显著。此外,单倍型网络和系统发育分析表明,上海的金线侧褶蛙并没有对应城市化程度形成相应的单系。     

LM-BP神经网络水质评价模型应用研究——以新乡市卫河为例

介绍了LM-BP神经网络模型的原理及算法和模型的优点。针对实际水质评价问题,利用随机内插方法在地表水环境质量分级标准阈值间生成训练样本和检验样本,建立了新乡市卫河地面水环境质量综合评价的LM-BP神经网络模型,将模型应用于卫河2011年3月份、9月份的水质评价,并与单因子评价法、模糊综合评价法进行了比较分析。实验结果表明该模型设计合理,泛化能力强,收敛速度快,算法稳定,推导严谨,有较充分的理论依据,应用于水质评价具有其合理性、实用性和有效性,适用于作深入的水环境质量分析。     

基于层次分析法的辽河干流水环境承载力评价研究

目前,水生态文明建设提出后,水环境承载力成为衡量地区可持续发展能力的一项重要指标。为了解辽河干流沿岸城市的水环境承载状况,以辽河干流为研究区域,采用层次分析法,建立以水资源、社会、经济、生态环境为子系统的评价体系。代入各行政分区的样本值,进行辽河干流水环境综合承载能力计算。评价了各行政分区不同现状年的承载状况。     

兰州引黄灌区玉米田杂草群落及生态位研究

对兰州引黄灌区玉米田杂草进行了研究,初步了解了其杂草种类和杂草种群的消长动态。主要杂草有打碗花、田旋花、藜、刺儿菜、荠菜、稗草、马齿苋、反枝苋、狗尾草。主要杂草的干重为藜、反枝苋、稗草分别列第1、第2和第3位。生态位的研究结果表明,藜的时间、水平、垂直生态位宽度值最高,分别为0.952 6,0.971 8,0.937 9,其危害最大;其次为反枝苋和稗草。藜、反枝苋和稗草为优势种群,与玉米存在时间、水平、垂直空间的竞争激烈,并且这3种杂草的生态位重叠值也最大,因此在使用一种除草剂时,可能会导致另两种杂草的发生与蔓延。马齿苋尽管数量最多,但其在垂直方位的生态位宽度值最小,对玉米影响小,处于劣势。除草处理各经济性状指标值均较不除草对照高,其折合产量为10 111.11 kg/hm2,较不除草处理增产36.19%。