丰乐河“2018.08.20”暴雨洪水调查及分析

通过调查分析丰乐河“2018.08.20”暴雨洪水,暴雨中心雨量96.5 mm,暴雨历时4 h;根据暴雨中心及外围雨量站点同步降水资料绘制等雨量线显示,20 mm以上暴雨量笼罩面积2 500 km2;分析计算暴雨的稀遇程度,1 h、3 h雨量的重现期均为100年一遇,6 h雨量的重现期为50年一遇。此次暴雨研究对研究该流域的防汛和洪水灾害防治工作具有十分重要的意义。     

HBV水文模型在洋县酋水河流域洪水致灾临界面雨量中的应用

以洋县酋水河流域为例,基于HBV水文模型,利用降水、水位、流量、温度等数据,建立降水-流量-水位关系,分别以30年一遇、50年一遇、100年一遇作为河流设计的警戒、保证和漫顶水位标准,从而确定洪水不同等级的致灾临界面雨量。利用2004～2013年气象水文数据对模型进行参数率定和验证,并根据典型洪水过程对参数进行了优化,最终得到率定期和验证的Nash系数分别为0.74、0.78,表明HBV模型在该地区有着很好的适用性。根据前期不同水位下确定的不同临界面雨量指标,发现随着前期水位的升高临界面雨量会随之减小,且呈现非线性响应特征。通过历史灾情验证,发现HBV模型可为酋水河流域洪水监测预警提供技术支持。     

用Gumbel分布计算三江平原地区年最大日雨量重现期值的初步结果

前言 在设计与规划农田水利工程,道路桥涵,建筑与下水道和防洪等问题上,迫切需要掌握所涉及流域或地区的一百年或二百年一遇的洪水,而洪水和年最大日雨量有着密切的关系,用现有的气象和水文资料经验推算年最大日雨量的重现期值是很困难的,因为至今我国绝大多数气象与水文站的资料均不超过四十年。     

基于道路交通的石家庄市强降水内涝风险评估

基于构建的石家庄市强降水内涝数学模型,选取2、5、10、30、50、100年一遇小时降水对2017年石家庄市道路积涝水深进行情景模拟,同时以道路交通的车流、车速表征城市内涝的承载体脆弱性,利用GIS空间分析功能完成强降水内涝灾害对道路交通的风险评估。结果表明,随着小时降水重现期的增大,城市道路积水面积和积水深度呈不同程度增加趋势;在2年一遇的降水强度下,城区25.8%的道路有积水,平均积水深度为8.6 cm,而在100年一遇的降水强度下,积水网格数量超过70%,单元网格内部积水明显增加,平均积水深度为56.3 cm;道路交通内涝风险评估表现出低风险区网格数量在30年一遇时最高,而中高风险区的网格数量随着重现期变大不断增多。     

甘肃省永登县“20120728”暴雨洪水调查分析

通过对暴雨洪水的调查分析,确定了暴雨的量级和暴雨中心,以及洪峰流量的量级和重现期。分析了暴洪成灾的原因。此次暴雨由高空切变引起,有两处暴雨中心。重灾区水磨沟洪峰流量为98.8m3/s,重现期为5a一遇。     

抚顺市望花和平净水厂浑河段洪峰流量频率分析

在大量的暴雨洪水实测水文资料的基础上,分析了浑河流域望花地区的多年平均降水量、蒸发量、径流量、集水面积等相关资料,确定浑河流域望花地段的暴雨、洪水等水文特性对该地区建净水厂工程的影响。     

武汉极端事件重现期计算及变化特征分析

利用武汉站1951~2011年常规气象观测资料,采用GPD方法分别计算了武汉汛期降水、盛夏高低温、冬季低温各重现期下极端事件的重现值,并利用M-K突变检验分析了武汉一年当中关键时期的极端事件变化特征。结果表明,武汉汛期1年一遇指标达92mm,30年一遇指标超过了250 mm特大暴雨量级;汛期极端降水频数从20世纪80年代前期开始出现增长趋势,特别是2005~2008年,增长趋势明显,突变发生在1978年前后。盛夏极端高温1年一遇指标达37.9℃,最低温度1年一遇指标达30.1℃;近10年是极端高温的一个频发时期,平均强度呈线性增长趋势,上升趋势为0.058℃/10a;从80年代末开始,夏季极端低温频数迅速增涨,平均强度也呈线性增长趋势,上升趋势为0.086℃/10a,频数突变发生在1991年,强度突变发生在1993年。冬季极端低温1年一遇指标为-7.5℃,50年一遇指标达-18.3℃;寒冬极端低温集中发生在50~70年代,80年代开始温度逐渐回暖,极端低温强度升高趋势为0.323℃/10a;强度突变发生在1984年,频数突变发生在1987年。     

水面线推求在河湖管理范围划定中的应用——以华池县柔远川为例

根据泾河流域马莲河一级支流柔远川悦乐和贾桥水文站实测多年洪水资料,采用水文比拟法、由暴雨推求设计洪水法、马莲河流域洪峰流量经验公式分析计算10年一遇设计洪水,推算柔远川河道水面线,为河长制制度实施提供河道管理范围技术支撑。     

基于Copula函数的黑河流域干旱频率分析

【目的】构建二、三维干旱特征变量重现期的联合分布模型,对实际的干旱变量重现期范围进行估计,为旱情预报提供参考。【方法】采用4种对称和5种非对称的Archimedean Copula函数,构建黑河流域上游莺落峡、梨园站和正义峡3个水文站干旱历时、干旱烈度和干旱烈度峰值的二、三维联合分布模型;通过拟合度评价,选取Frank和Clayton Copula函数,对黑河流域的联合重现期和同现重现期进行计算,分析黑河流域重现期的空间演变规律。【结果】单变量的重现期理论值介于二、三维变量联合重现期与同现重现期之间;当单变量重现期理论值为5年时,采用干旱历时与干旱烈度的二维联合分布模型,推求的莺落峡、梨园站以及正义峡3个水文站的实际单变量重现期分别为4～7,2～6及4～7年。【结论】Copula函数能够较好地用于构建黑河流域干旱特征变量的重现期分布模型。     

基于SWAT模型的阜平流域土地利用/覆被变化的径流响应

以阜平流域为研究区,基于1980、2005、2010年3期土地利用数据,采用土地利用转移矩阵分析阜平流域土地利用的时空变化情况,并构建适用于阜平流域的SWAT分布式水文模型,定量分析土地利用变化对径流的影响。结果表明:1980—2010年林地和草地是阜平流域的主要土地利用类型,共占流域面积90%以上,1980—2005年各土地利用类型面积变化不明显,2005—2010年土地利用类型变化主要表现为草地转换为林地,转换面积为1 007.55 km~2;通过敏感性分析,确定了10个敏感参数,在参数率定和模型验证期,R~2和Ens均大于0.80,说明SWAT模型能够较好地对阜平流域径流进行模拟;与2005年土地利用情景相比,2010年土地利用变化引起年均径流量减少0.44亿m~3/s,变化主要集中在7—9月,子流域1、11变化较大,主要位于流域东北部以及南部地区。     

北运河下游不同土地利用非点源污染负荷估算

选取我国北方地区以圩区为主要形式的北运河下游农业灌溉区——天津武清区和北辰区作为研究对象,针对不同土地利用类型进行降雨径流污染物浓度监测,采用美国土壤通用流失方程(USLE)、降雨径流模型(SCS-CN)、综合径流系数法等,结合GIS技术,分别估算了透水地面和不透水地面的氮磷负荷量。结果表明,非点源污染总氮、总磷的年负荷量分别为2865.04t.a-1和101.22t.a-1,不透水地面所产生的TN、TP负荷量分别占研究区污染负荷总量的81%和67%,透水地面所产生的TN、TP负荷量分别占研究区污染负荷总量的19%和33%(且污染物形态以溶解态为主,分别达到了81%和74%)。对于不同土地利用类型,总氮流失主要来源于村庄(贡献率为49%)、城镇(贡献率为17%)和耕地(贡献率为16%),而总磷主要来源于村庄(贡献率为31%)、耕地(贡献率为23%)和城镇(贡献率为19%)。从产污强度来看,城镇用地是最高的,是其他土地利用类型的10倍以上。     

下垫面覆盖类型变化对城市热岛的影响

目的快速发展的城市化进程改变了下垫面的性质和结构,从而影响了城市的热量平衡,导致城市热岛效应蔓延。研究城市下垫面变化及其对城市热岛的影响,对缓解城市热环境、减少社会经济损失有重要意义。方法本文利用2002—2017年北京市朝阳区Landsat系列遥感影像计算研究区域归一化植被指数（NDVI）变化,并基于大气校正法利用Landsat热红外波段进行地表温度（LST）反演,进一步对所获地表温度进行归一化处理;同时利用2002—2017年北京市朝阳区谷歌全色卫星影像,基于DeepLabv3 + 网络利用深度学习对朝阳区下垫面分类并分析其动态变化。结果（1）朝阳区15年间平均地表温度呈上升趋势,城市热岛逐年加剧;至2017年,区内不再存在单一热岛中心,而转为复杂的镶嵌式结构、多中心分布。（2）15年间不透水面面积共减少71.02 km2,降幅20.98%;水域面积共减少2.53 km2,降幅24.12%;植被面积共增加73.54 km2,增幅56.57%。（3）对地表温度与下垫面类型动态变化相关性进行分析表明,地表温度与不透水面面积呈正相关,与植被面积呈负相关关系。（4）从总量来看,2012—2017年朝阳区与城市热岛效应成负相关关系的植被与水域面积总量增加明显,但城市热岛效应不降反增。结论植被和水域对城市热岛效应的缓解作用在用地强度、建筑密度和人类活动不断增长的前提下逐渐变得有限。在现有城市发展模式下,朝阳区地表温度将继续上升,城市热岛进一步加剧。      

基于GIS与Repast的洱海流域土地利用变化模拟研究

介绍了基于Repast S构建洱海流域土地利用变化仿真模型的基本方法与流程,并以洱海流域1999—2009年的真实土地利用数据为依据,动态模拟近10年来的土地利用变化,并在此基础上预测2015年和2020年洱海流域用地类型变化情况,最终呈现洱海流域土地利用类型变化趋势。     

中国陆地区土地利用/覆被时空格局变化及驱动力分析

为了揭示21世纪初的10年,中国陆地区域土地利用格局的时空变化,基于全球30 m地表覆盖遥感数据产品(GlobeLand30),采用定性分析与定量分析相结合的方法,在中国陆地区域和流域尺度上,对10年间的土地利用转移矩阵与土地利用动态度进行实证研究。结果表明：研究区内土地利用类型主要以草地、森林和耕地为主,其中草地、耕地和湿地面积不断减少,分别减少了140413、20480、692 km ²,裸地和人造地表的面积增长的比较明显,增长了99645、26302 km ²;草地—裸地、草地—森林之间的转化较为剧烈,灌木地和人造地表的变化速率最大,达1.80%。各子流域内,土地利用类型时空格局变化不同,大部分流域以草地、耕地和森林为主。区域内草地、裸地和人造地表类型的变化明显,人为因素对土地利用格局的影响较大且活跃,自然因素的影响较为持久和稳定。     

城市土地利用变化模型的构建与模拟——以福州市城区为例

在对2000年、2005年和2010年三期福州城区土地利用影像解译图及其影响因素研究分析的基础上,利用Idrisi和ArcGIS软件构建土地利用变化模型(LCM);并利用该模型预测2010年和2015年福州城区土地利用变化情况.预测结果的Kappa系数达到0.8657,表明预测精度与可信度较高.预测结果表明2015年福州城区建设用地沿闽江向东南方向扩展;建设用地、园地和道路的面积持续增大,水田、林地和未利用地面积不断减小,水域面积变化不大.     

抚仙湖流域土地利用变化及驱动机制研究

以2001—2013年玉溪市抚仙湖流域的土地利用数据作为研究基础,分析各类用地的变动幅度以及土地利用的总体格局变化,利用SPSS软件进行主成分分析,找出多年间影响该流域土地利用空间格局变化的主要驱动因素,根据分析结果,给出合理化的对策建议,对于进一步加强抚仙湖流域土地的集约和可持续利用提供帮助。     

福州市区环境和土地利用遥感监测与预报的探讨

应用遥感技术,对土地利用变化率极高的福州市区进行长达２０年的环境与土地利用动态监测实验,并在此基础上进行动态分析与评价．实验与研究结果表明,采用航空和资源卫星遥感获取的图象和资料,进行环境与土地利用类型动态预测与评价其数据可靠,且成本费用低,方法切实可行．分析结果可应用于建立与更新土地管理数据库,为各级制定合理开发利用与保护土地资源的方针与政策提供科学的依据．同时还可对城市规划管理与研究城市演变提供宝贵资料．     

福州市土地利用景观格局动态分析

在GIS和Fragstats的软件技术支持下,以1988年和2008年福州市两期的土地利用图为数据源,对福州市的土地利用类型及其景观格局指数进行统计分析。结果表明,20年来福州地区的土地利用景观类型以耕地、林地和建设用地为主,土地利用变化主要是耕地、林地和水体转化为建设用地。斑块数量和斑块密度增加,景观破碎化程度加剧,多样性指数上升,优势度下降,景观格局趋于均质稳定化。斑块聚集度下降,向离散化方向发展,景观蔓延度也降低,进而反映了人为活动对土地利用变化的影响。     

潮河上游土地利用/覆被变化对年径流影响模拟

该文以北京潮河密云水库上游流域为研究对象,分析了1961—2000年期间降雨、径流以及土地利用和覆被变化情况,利用一个集总式的水文模型(IHACRES模型)模拟土地利用和覆被变化对年径流的影响。结果表明,40年来,潮河上游流域降雨--径流的演变过程可划分为3个阶段:1961—1978年(第一阶段)、1979—1993年(第二阶段)、1994—2000年(第三阶段)。相对第1阶段而言,第2和第3阶段流域降雨的产流能力总体上呈减少趋势。20世纪80年代末以来,流域内土地利用和覆被变化比较明显,主要变化趋势是林地面积持续增加,耕地、草地及未利用土地向林地的转换构成了土地覆被变化的主导过程,成为影响流域年径流的主要因子。第2阶段,耕地和林地的面积分别增长了7.47%和7.78%,流域内水库和塘坝等水利设施的修建及大规模利用也发生在这一阶段;第3阶段,土地利用和覆被变化主要表现为林地面积的大幅度增加(11.81%)。利用IHACRES模型模拟了第2和第3阶段的"基准年径流",通过对比实测年径流和基准年径流的差异,得出了土地利用和覆被变化减少了流域年径流的结论。其中第2阶段土地利用和覆被变化的影响程度为27.76%,第3阶段为26.15%。     

南昌市土地利用变化及其驱动机制研究

分析了1991～2002年南昌市耕地的转移方向及其与人口变化、农业经济发展、城镇化的关系,发现人均居住地的增长、农业结构调整(主要是退田还湖)以及城镇发展是南昌市土地利用变化的主要驱动因素。