基于氢氧稳定同位素的澜沧江流域水体来源差异分析

研究不同时期澜沧江流域不同河段水体补给来源差异,从而为该流域的水文循环研究提供数据支撑。通过对枯水期(2017年2月)和丰水期(2017年6月)澜沧江云南段地表水体δD和δ~(18)O值的测定,得出δD与δ~(18)O值在枯水期变化范围分别为-16.90%～-12.50%与-2.012%～-1.694%,而在丰水期分别为-10.55%～-7.65%与-1.438%～-1.102%,初步揭示了该流域水体氢氧同位素的空间分布特征。结果表明:枯水期与丰水期澜沧江云南段地表水体δD、δ~(18)O值的沿程变化趋势基本一致,且枯水期的δD、δ~(18)O值均明显低于丰水期。在枯水期,研究区上游自然河段地表水体主要受冰雪融水与蒸发作用影响,中游水库段受一定蒸发作用与支流汇入影响,下游自然河段主要受大气降水补给。在丰水期,整个澜沧江云南段地表水主要受大气降水影响,同时中游水库段受一定支流汇入影响,下游自然河段受一定人类活动影响。     

三峡水库上游流域径流变化规律研究

以三峡水库上游六大干支流的九个控制断面为研究对象,针对不同长度径流系列,分析了径流统计参数、年内分配及丰枯变化规律;针对全年、消落期、汛期、蓄水期及枯水期五种分期,应用线性趋势线法和Kendall秩次检验法对径流进行了趋势分析,应用有序聚类法、滑动T及Mann-Kendall法对径流序列进行了突变分析。成果表明,宜昌断面消落期径流平稳、汛期径流有减少突变、蓄水期径流减少趋势显著、枯水期径流增加趋势明显,而汛期和蓄水期径流减小导致全流域总径流出现突变减小可能、且伴随逐渐减小趋势。经初步分析,造成这些变化的主要原因依次是流域气象要素变化、水利水电工程投入运行时充蓄死库容和水面蒸发等损耗增加、上游流域工农业用水量增加及水土保持和退耕还林等。研究成果可以为金沙江下游梯级、三峡梯级的水库综合优化调度提供参考。     

柘林水库作为城市备用水源地可行性分析——基于模糊评价

以江西省柘林水库水体为研究对象,对水库2008年枯水期、平水期及丰水期的水体进行监测分析和模糊评价,并对柘林水库作为南昌、九江两市备用水源地进行了可行性分析。结果表明,当取高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)等8项污染贡献率较大的水质指标进行模糊评价时,水库在3个时期水体水质均为Ⅰ级(GB 3838-2002),水体水质优良;柘林水库在水质条件、水量条件、地理位置、水库构造及地质条件上作为城市备用水源地都是合理可行的。     

基于SWAT模型的龙溪河泸县境内面源污染特征分析

应用分布式水文模型SWAT,首次以龙溪河泸县境内的面源污染为研究对象,通过对该流域的面源污染进行调查、监测和模拟,定量计算和分析该流域面源污染的时空分布规律以及识别关键污染源和污染关键区。结果表明:①SWAT模型在该研究区具有较好适用性,径流、氮磷负荷的纳什效率系数Ens在0.6~0.75,决定系数R^2在0.75~0.85,相对误差Re在10%~30%;②年产水量、TN产量、TP产量丰水期显著多于平水期,丰水期比重大约为70%~80%,平水期多于枯水期,枯水期产量比重在5%以内;③面源污染是各个子流域最主要的污染类型,农业化肥污染与农村生活污染在面源污染中所占比重最大;④农村生活污染对TN产量影响最大,农业化肥污染对TP产量影响最大;⑤11、13号子流域是非点源污染的关键区,选定云锦镇为重点防治区。     

瓯江滩坑水库建库前后盐水入侵研

随着人口的增加，工农业生产的发展，瓯江河口地区淡水资源的充分利用愈显重要。因此，研究河口地区盐水入侵的规律尤为迫切。咸水上溯距离除与下游潮汐大小有关外，还和上游来水量大小密切相关。通常枯水期咸水上溯较远，丰水期反之。拟建的滩坑水库位于瓯江小溪上，经水库调节后，径流的年际、年内分配将趋于均衡，特别是枯水期水量明显增加。针对瓯江河口的特性，采用丹麦DHI公司Mike11软件建立了一维水流盐度模型，分析计算了枯水期建库前后入侵点位置的变化、可引水时间的增加，并提出在江南位置增建翻水站的建议。研究表明，滩坑水库的建成将增加枯水期上游来水量，使盐水入侵点下移，从而提高河口区淡水资源利用率。     

盘龙江流域植被覆盖变化对径流过程的影响

以盘龙江流域为研究区,运用SWAT模型,通过设置不同极端土地利用情景,定量分析流域内主要土地利用类型产流的贡献顺序,以及流域内植被覆盖变化对径流过程的具体影响,并进一步探讨了流域补水工程、丰枯水期径流等对盘龙江径流的影响。结果表明：(1)流域内林地、草地和耕地三种土地利用类型对河川径流的产流贡献为：耕地最强,草地稍次之,但与耕地对径流形成的影响程度大体相当,而林地最弱;(2)2007-2014年间,盘龙江流域植被覆盖结构变化显著。其中,林地面积下降了7.31%,草地与城镇建设用地则分别增加了5.05%、2.82%,减少的林地绝大部分转化为了草地和城镇建设用地,林地与草地、城镇用地构成的此消彼长虽然增强了流域的产汇流作用,但却加剧了径流的年内变化,弱化了流域植被涵养水源、调节径流的功能。(3)补水工程运行后,盘龙江年径流在2014年呈现较大增长,与2007-2013年的逐年减少趋势截然相反,且枯水期的径流增加量明显高于丰水期,径流调节作用明显。(4)枯水期径流量的变化是2007-2014年盘龙江年径流量趋势变化的主要原因。     

三峡工程对洞庭湖区滨湖城市排涝的影响

三峡水库蓄水运行后，长江下游径流过程将不同于建库前。按三峡水库供水期（5月1日～6月10日）、洪水期（6月～9月）、枯水期（12月～次年4月）3种情况，分析研究了由于水库调节径流过程改变，供水期与枯水期下泄流量加大，洪水期腰峰过程延长等原因，从而引起的洞庭湖区相应时期水位抬高且持续时间延长，给滨湖城市排涝带来的负面影响。     

瓯江滩坑水库建库前后盐水入侵研究

随着人口的增加,工农业生产的发展,瓯江河口地区淡水资源的充分利用愈显重要.因此,研究河口地区盐水入侵的规律尤为迫切.咸水上溯距离除与下游潮汐大小有关外,还和上游来水量大小密切相关.通常枯水期咸水上溯较远,丰水期反之.拟建的滩坑水库位于瓯江小溪上,经水库调节后,径流的年际、年内分配将趋于均衡,特别是枯水期水量明显增加.针对瓯江河口的特性,采用丹麦DHI公司Mikell软件建立了一维水流盐度模型,分析计算了枯水期建库前后入侵点位置的变化、可引水时间的增加,并提出在江南位置增建翻水站的建议.研究表明,滩坑水库的建成将增加枯水期上游来水量,使盐水入侵点下移,从而提高河口区淡水资源利用率.     

近55年来气候变化和人类活动对增江径流变化影响的定量研究

为探讨增江流域径流的变化特征及其对气候变化和人类活动的响应,选取1960-2015年河流实测径流量进行计算和分析。结果表明:56 a年来,增江流域径流总体呈微弱增加趋势,每10 a增加0.6 mm,1960s径流量最少,2000s的径流量最多,1960-1972年为枯水期,1972-1984年为丰水期,1984-1991年为枯水期,此后至今一直为平水期。增江流域具有明显的丰枯季节变化,汛期流量占年径流总量的80%,径流总体呈明显的不对称双峰型,最大峰值出现在6月份,而次峰都出现在8月,夏季Cv值最小,冬季丰枯振荡最为明显。域内气候增暖明显,降雨量增加,蒸发量减少,下垫面参数n减小,对径流的增加十分有利。径流对各因子的敏感度绝对值为:最低气温最高气温降水相对湿度太阳辐射LUCC风速。气候变化和人类活动的多年平均贡献率分别为51.1%、48.9%。1980s后人类活动对径流影响程度大幅增加,2000s后人类活动影响减少,趋于缓和,人类正在努力和自然处于一种和谐平衡关系。因此,人类活动对径流变化的影响不容忽视。     

三峡库区干—支流作用下草堂河氢氧同位素时空分布的环境意义

为了对三峡水库干—支流水体及营养盐交换的定量估算提供一种快捷有效的方法,对草堂河与三峡水库干流水体进行了氢氧同位素的特征分析,并在此基础上利用二元线性混合模型对水体营养盐交换进行了定量分析。通过对三峡库区典型短小型支流草堂河与临近干流断面氢氧同位素时空分布及水体营养盐含量的测定,估算水库各个运行时期干流对草堂河支流的水体贡献量,进而探讨干流水体对草堂河支流的TP、TN贡献量。结果表明:草堂河来自于干流的水量补给率为96.4%,源头水量补给仅占3.6%;另对邻近长江干流和草堂河支流点位营养盐含量分析显示TP的补给基本来自于干流,且TP、TN全年变化趋势草堂河与邻近长江干流基本一致。支流源头TP要明显低于回水区,TN仅在夏季和10月份有突增,说明源头来水水质较好;估算出邻近长江干流对支流全年TP的补给量为25.59 t,TN的补给量约为479.57 t。     

清水河流域不同尺度水沙变化归因分析

【目的】揭示清水河流域水沙变化的驱动因素,为黄河上游流域的水土流失治理提供理论依据。【方法】基于1970—2019年清水河流域上、中、下游水文站的实测水沙数据及气象数据,采用Mann-Kendall检验法和Pettitt检验法对流域内不同尺度的水文气象序列进行趋势性分析和突变检验,基于Budyko弹性系数法、双累积曲线法和累积量斜率变化率比较法对流域不同尺度水沙变化进行归因分析。【结果】1970—2019年,清水河流域年径流深呈显著增加趋势,年输沙模数呈不显著减少趋势,流域上中游区域的年径流深和年输沙模数呈显著减少趋势;与突变前相比,人类活动对上游区、上中游区和全流域的年径流量减少的贡献率分别为99.9%～114.3%、77.5%～104.0%和-117.4%～-74.0%,对年输沙量减少的贡献率分别为104.7%～116.4%、110.2%～132.2%和113.0%～139.0%。【结论】引黄灌溉、水土保持措施等人类活动是影响清水河流域水沙变化的主要因素。     

尼洋河水质沿程变化特征多元统计分析

【目的】了解尼洋河沿程水质状况,分析丰水期干流水体的主要污染指标,科学合理的说明尼洋河流域饮用水源地的水质对人体健康危害程度。【方法】基于2018年丰水期水质监测数据,运用多元统计方法分析了尼洋河干流上10个断面的水质监测指标,同时依据干流各个监测断面的水体指标检测结果,利用系统聚类分析方法将断面所在河流分为3组,监测断面分组结果与尼洋河流域上、中、下游分布基本一致。【结果】第1组水体以有机污染为主,TP与TN的质量浓度较高,水体污染程度较轻,污染源单一;第2组水体受有机污染与重金属多个指标的污染,水体水质较第1组差,污染来源相对复杂;第3组水体水质污染最为严重且污染指标最多。【结论】分析结果与单因子水质评价结果基本一致,尼洋河干流水质随河流方向有改善的趋势。     

漓江中上游会仙小流域水系氮磷浓度时空特征

以漓江流域中上游青狮潭灌区内会仙小流域为研究对象,开展灌区小流域氮磷时空分布特征的研究。对小流域内4条河流的水质进行连续定位监测,分析监测断面污染物氮磷输出浓度的污染特征及降雨对氮磷迁移的影响。结果表明,不同河流氮磷质量浓度在时空分布上差异较大。在时间分布上,4条河流总磷质量浓度表现出灌溉期非灌溉期的特征,总氮则表现出非灌溉期灌溉期的特点;氨氮的排放浓度较为复杂,其中,古桂柳运河、会仙河的氨氮浓度表现出灌溉期非灌溉期,而睦洞河和相思江氨氮浓度则相反。在空间分布上,睦洞河氮磷浓度沿程呈现波动性变化,会仙河、古桂柳运河氮磷浓度呈沿程增大趋势,相思江氮磷质量浓度沿程呈减小趋势。试区年际间的降雨量和氮磷排放浓度差异不显著,但降雨对氮磷浓度变化存在一定的影响,枯水期到平水期氮磷浓度随降雨量增加而增大,进入丰水期后雨量大幅增加,河流氮磷浓度增幅变缓或呈下降趋势。     

土地利用方式变化对水循环过程响应机制研究

以挠力河流域为研究区,利用1990年和2013年土地利用类型,结合基于格子玻尔兹曼方法(LBM)的TOPMODEL模型定量评价了土地利用方式变化对水循环时空变化过程的影响。结果表明:基于LBM法的TOPMODEL模型可以很好模拟挠力河流域降雨径流水循环过程,对研究区具有较高的适用性;研究区林地、草地和建设用地面积变化不大,对于土地结构变化贡献比较小,而未利用地和旱田部分转为水田对土地结构变化贡献大;由于种植水田,导致5月到10月间的流域总蒸散发量增加、根系区缺水量减少、非饱和带缺水量减少、地表水量减少、地下水量增加;蒸散发增幅达8.9%,根系区缺水量降幅达10.5%,地表水量减少达43%;水田对水文情势影响的差异主要体现在水稻生育期的差异上,分蘖期对蒸散发量、根系区缺水量和非饱和带缺水量影响较大;水田灌溉对水循环过程的影响按变化幅度从大到小的顺序为非饱和带缺水量、根系缺水量、蒸散发量、入根系区水量、出根系区水量和地下径流量,其中入根系区水量差值和出根系区水量差值接近。     

降雨及径流对西丽水库水质的影响

通过对西丽水库降雨前、中、后水质以及雨水和地表径流的监测，初步研究降雨和径流对西丽水库水质的影响。结果表明，雨水和地表径流中均含有严重超标污染物；降雨时，水库各项污染指标全面上升，总体水质从Ⅱ～Ⅲ类恶化至Ⅳ～Ⅴ类，增加幅度最大的污染指标是总氮、含铁量和浊度；雨后半小时，水库水体出现一定程度的自净作用，但含铁量在整个水库继续增加，其他部分指标在不同区域也在继续上升。     

陕西沣河水环境特征及污染构成解析

通过资料收集和现场监测,对沣河2001-2011年水污染时空变化特征和成因进行了分析;在沣河秦渡镇水文站断面进行了洪水期与非洪水期水质水量同步监测,分析比较了洪水期和非洪水期水质特征;分别采用构建的水文分割法和通用的平均浓度法对沣河非点源污染负荷及其比重进行了计算。结果表明：（1）沣河2001～2006年污染较严重,2007～2011年水质逐年好转;2001～2006年从上游到下游沣河水质沿程逐渐恶化,2007～2011年沣河流域水质污染情况为上游<下游<中游;沣河2001～2006年NH3-N平均浓度基本处于Ⅲ类水质以内,2007～2011年基本处于II类水质以内;沣河2005~2006年COD平均浓度处于IV类水质以内,2007～2011年处于II类水质以内;洪水期水质好于非洪水期水质。（2）水文分割法和平均浓度法计算结果符合良好,该法可用于有限资料条件下非点源污染负荷的估算。沣河非点源污染影响在2007年后明显增大,2009年（P=45%）沣河秦渡镇水文站以上流域NH3-N和TN非点源污染负荷在总负荷中所占比例分别为47.40%和50.78%。NH3-N和TN年内非点源污染负荷所占比重从枯水期到丰水期呈明显递增趋势。     

基于Budyko假设的黄河源区径流变化归因识别

黄河源区是黄河水塔,其径流量变化的归因分析对黄河流域水资源开发利用至关重要。采用基于Budyko假设的弹性系数法量化气候因素和其他环境驱动因素对黄河源区河川径流量变化的影响。研究结果表明:1965-2013年黄河源区年降水增加,年潜在蒸散发减少,变化趋势均不显著,同时期的年径流序列呈现不显著减少趋势。在1989年实测径流序列存在突变现象,1990-1999年气候因素对径流减少的贡献率约为39%～45%,其他环境驱动因素的贡献率约为55%～61%;2000-2013年气候因素使径流量增加,其他环境驱动因素是径流量减少的主要原因。流域1980-2010年时期土地利用类型和覆盖无显著变化,研究区域冰川退缩、冻土层持续下移等其他环境驱动因素是造成黄河源区径流量减少的主要原因。     

鄱阳湖水位变化及其归因量化研究

近年来鄱阳湖枯水期水位屡创新低，导致流域经济社会发展和生态环境保护问题日益突出。为探明鄱阳湖水位变化规律，量化不同影响因素对鄱阳湖水位变化的贡献程度，研究采用Mann-Kendall检验方法和多项式回归分析方法对鄱阳湖水位变化趋势及成因进行量化分析。以星子站和湖口站分别作为鄱阳湖的水位和流量代表站，以九江站作为长江中下游干流代表站，首先选取1981-2021年长江流域和鄱阳湖同期长系列实测数据，通过相关性分析辨识了鄱阳湖代表站星子站水位变化的主要影响因素；进一步采用Mann-Kendall检验方法分析了鄱阳湖水位变化的趋势特征，最后基于水量关系量化了不同影响因素对枯水期鄱阳湖水位变化的贡献度。结果表明：从水量上看鄱阳湖水位变化受九江站和湖口站总水量变化影响较大；三峡建库前1981年开始，鄱阳湖最低水位呈显著下降趋势，建库后正常蓄水期鄱阳湖最低水位较初期蓄水期抬升了0.44 m，表明三峡水库枯水期消落补水调度在一定程度上缓解了鄱阳湖枯期水位下降趋势；蓄水期三峡工程蓄水并非影响鄱阳湖枯水期水位降低的关键因素（贡献度为35.4%），而主要受长江上游、三峡-九江区间来水减少、鄱阳湖流域天然来水...     

基于时变Budyko公式的年径流变化机理分析——以贵州省六硐河为例

气候变化与人类活动是流域径流变化的重要原因。随着人类活动逐渐频繁，不同地区的水文情势不同程度地发生着变化，因此对径流变化机理的分析一直是水文学界的重要议题之一。Budyko水热耦合平衡公式是常用的径流变化机理分析工具，因其一方面考虑了一定的物理成因，另一方面公式参数较为简单，由此在径流变化归因较长时间尺度分析上得到了广泛应用，但当前对时变形式的Budyko公式研究及应用仍有待加强。以贵州省六硐河流域为例，通过Mann-Kendall检验和突变检验方法对研究区年径流进行趋势和突变分析，基于水热耦合平衡原理构造了包括线性、二次多项式以及具有物理机制等形式的Budyko参数时变辨识公式，以Nash效率系数为评价指标，验证最适应研究区的水热耦合公式，最后计算降水量、潜在蒸散发量和人类活动等因素对径流变化的贡献率，进行六硐河流域径流变化归因分析。研究结果表明，近年来随着气候变化影响加剧，六硐河流域径流呈明显的下降趋势，在1997年发生显著性突变。比较降水量、潜在蒸散发量和人类活动因素对径流的敏感性，发现降水减少是流域径流减少的主导因素，其贡献率为49%。同时，随着人类经济社会的发展，大型水利设施...     

虾稻共作产汇流过程中TANK-MIKE 11耦合模型的应用

以构建的适合于平原灌区虾稻共作田降雨-径流过程模拟的TANK-MIKE 11耦合模型为工具，对四湖流域典型虾稻共作田区进行区域排涝影响研究。模拟了在不同降雨标准下，虾稻田种植面积占比、虾稻田上限排水深等条件变化对四新垸农排区径流的影响，结果表明：在不同历时暴雨重现期下，相较于50%现有虾稻共作种植面积，当虾稻田面积为10%与90%时，外排水量分别增加6%～28%和减少3%～18%；在各种设计暴雨下，相较于1.2 m虾沟上限排水深，1.3m时洪峰流量减小3.01%～5.62%。1.4 m时洪峰流量减小5.79%～10.36%。