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1.
农田覆膜在中国西北干旱区广泛应用,具有显著的增温保墒和增产效果。大面积覆膜会影响到区域气候特征,其残膜污染影响生态系统健康。准确识别覆膜农田的时空分布特征,对于农业水资源管理和生态环境保护具有重要意义。为了准确量化河西走廊覆膜农田时空分布,该研究基于多源遥感数据,使用植被指数,提出了一种确定覆膜农田识别时间窗口的方法,在窗口内使用快速覆膜识别算法提取了河西走廊近10年覆膜农田区域,并分析了其时空演变规律。结果显示当地覆膜农田识别最佳时间窗口为4月上半月,其覆膜农田识别总体精度为80%。河西走廊多年平均覆膜农田面积为38.3×104 hm2,其中55.6%位于黑河流域,疏勒河和石羊河流域各占20.9%和23.3%。由于节水灌溉面积增加同时灌溉用水量减少,对覆膜的需求降低,河西走廊覆膜区域近10年减少了32.4%。该研究可为中国西北干旱区农业资源调查提供参考。  相似文献   
2.
水稻是中国主要粮食作物之一,研究气候变化环境下降雨特征及其与水稻耗水之间的匹配关系,明晰水稻水分盈亏状况及旱涝易损特征,可为区域水资源配置规划与灌溉排水管理等提供重要依据。该研究以湖北江汉平原四湖流域为研究区域,基于5个气象站点1961—2020年逐日气象资料,利用Penman-Monteith公式、Mann-Kendall趋势检验、气候倾向率、空间插值分析等方法,分析了降雨量、水稻田间耗水量及水分盈亏指数时空分布特征,基于水分盈亏指数分析了水稻旱涝易损特征。结果表明:四湖流域多年平均降雨量为1209.2mm,且以35.1 mm/10a的平均速度显著上升,东南部降雨量及上升趋势均高于西北部;1)早、中、晚稻生育期多年平均降雨量分别为492.0、509.9和269.1 mm,早、中稻生育期降雨量分别以17.9 mm/10a和18.4 mm/10a的平均速度呈不显著上升趋势,晚稻生育期降雨量以-10.7 mm/10a的平均速度呈不显著下降趋势;2)早、中、晚稻多年平均田间耗水量分别为411.4、595.5和401.4 mm,中稻田间耗水量远大于早稻和晚稻,早、中稻田间耗水量分别以-5.54 mm/10a和-11.43mm/10a的平均速度显著下降,晚稻田间耗水量以-1.52 mm/10a的平均速度呈不显著下降趋势;3)早、中、晚稻多年平均水分盈亏指数分别为0.22、-0.12和-0.31,早、中稻水分盈亏指数以0.06/10a和0.04/10a的平均速度呈不显著上升趋势,晚稻水分盈亏指数以-0.03/10a的平均速度呈不显著下降趋势,早、中稻水分盈余程度在增加,晚稻水分亏缺加剧;4)四湖流域早、中、晚稻干旱频率分别在10.0%~16.7%、28.3%~40.0%和51.8%~60.0%之间,晚稻最容易受干旱威胁。早、中、晚稻雨涝频率分别在1.7%~15.0%、1.7%~3.3%和0~1.7%之间,早稻更容易受雨涝威胁。总体上,四湖流域早稻发生旱涝灾害的频率较小(20.7%),中稻次之(37%),晚稻最容易受旱涝威胁(56%),水稻耗水与降雨匹配程度为:早稻>中稻>晚稻,要特别注意晚稻干旱缺水问题。  相似文献   
3.
涉水工程可能导致原有的河道水动力条件改变,进而影响河道行洪能力。研究有无涉水建筑物下河道的行洪风险,对工程维护、河道治理及保障地区防洪安全具有重要意义。基于对河道洪峰流量、初值水位、糙率以及堤防高程4种不确定性因子的随机模拟,分析修建在河流上的输水渡槽在洪水作用下的受力情况,结合河道水面线计算结果,采用常规蒙特卡罗法和基于拉丁超立方抽样的蒙特卡罗法分别计算在有无渡槽情况下的河道行洪风险。结果表明:(1)在渡槽内水位分别为0.5,1.0,1.5,2.0 m的4种工况下,清丰山溪行洪能力相较设计流量1 200 m3/s分别下降了36.68%、27.87%、19.00%、10.05%;(2)在无渡槽的情况下,河道行洪风险为0.007;在有渡槽情况的下,上述4种工况对应河道行洪风险依次为0.34、0.045、0.016、0.012;(3)令渡槽内水位处于安全范围内最高值,当清丰山溪流量超过1 600 m3/s时,河道行洪风险仍随洪水流量增大显著增加,应考虑报废渡槽以保证河道行洪;(4)常规蒙特卡罗法和基于拉丁超立方抽样的蒙特卡罗方法均适用于评估渡槽对...  相似文献   
4.
水资源时空分布不均的现象普遍存在,修建水库是调节水资源最有效的手段之一,在中国,已建成的各类水库达九万多座。科学和智慧地调度以最大化水库群的工程效益和水安全保障能力,亟需全面的、准确的、地理信息化的水库和大坝数据集作为支撑,提供包括水库和大坝的位置以及水库边界、大坝高度、库容、用途等属性信息。近年来,多个水库和大坝数据集相继发表,极大地推动了水库和大坝相关的大尺度研究,但各个数据集在数据量和属性内容上存在明显的差异,亟待开展数据集的对比差异与应用需求分析。介绍了目前公开发表的水库和大坝数据集,总结了水库和大坝信息的多种数据来源和数据集的生产过程,比较了各数据集在大坝的位置和分类、水库的边界上的差异,重点比较了各数据集在中国的统计差异和空间分布特征,并探究了数据集中存在的数据时效性、水库与湖泊的重复定义、水库面积大小差异等问题。梳理了基于此类数据的热点研究问题:水库防洪、发电、灌溉效益评估,水库和大坝的水文效应、碳效应、截留效应研究,以及对河流生境破碎化的评估等。最后展望了水库和大坝数据集的生产和应用发展趋势。研究发现数据集中大型水库数量多、属性全面,小型水库数量少、属性不足,且不同数据...  相似文献   
5.
提出了基于碳减排的梯级水库消落期多目标水碳调度模型,将碳排放因子法应用于梯级水库水碳调度研究。以发电量最大和温室气体排放量最小为调度目标,采用 NSGA-II 算法求解模型,并以金沙江中下游 6 座水库与三峡水库组成的梯级水库为研究对象进行实例研究。结果表明:相较现行调度方案,在丰、平、枯不同水文情景下,发电效益最佳方案可使梯级水库发电量提高44.3~75.9亿kW·h/a,增长率为4.0%~5.2%;碳减排效益最佳方案可减少温室气体排放量(CO2当量)37.5~42.5Gg/a,降低4.2%~4.7%;协调调度方案可提高发电效益36.4~73.8亿kW·h/a(增长率3.2%~5.0%),减少温室气体排放量(CO2当量)36.3~41.4Gg/a,降低4.0%~4.6%。研究提出的运行方案可为梯级水库消落期水碳协同调度提供技术支撑。  相似文献   
6.
针对如何表征枯水期季节性特征、优化分期消落水位来指导水库群消落调度的科学问题,该研究提出了考虑生态流量约束的梯级水库分期消落水位多目标优化调度模型。以金沙江中下游6座水库与三峡水库为研究对象,综合运用多种数理统计方法划分了流域枯水期;采用逐月滑动计算法推求了梯级水库分期消落水位;以生态和发电效益最大为目标函数,利用NSGA-Ⅱ算法求解了调度模型,得到了不同来水情景下梯级水库枯水期消落调度方案。研究结果表明:不同来水情景下,相较于常规调度方案,选定的优化调度方案可增加梯级水库发电量30.20~52.27亿kW·h(2.3%~5.0%)和供水量83.15~87.14亿m3(5.8%~7.4%),并提高河道生态流量保证率2.6%~22.9%。研究成果为协调梯级水库生态和发电调度提供了技术支撑。  相似文献   
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