汉江上游近50a来降水变化与暴雨洪水发生规律

使用EOF分解、滑动平均和线性回归趋势分析,对汉江上游流域1960—2009年逐月及全年降水量变化进行时空分析。结果表明,汉江上游在近50a来,年降水量在总体上呈现出减少的趋势。各月份降水量变化以4月和9月降水量减幅最大,而6月和8月降水量则有所增加。1980—1988年是汉江上游流域气候转型期。由于大气环流形势发生变化,春季和秋季西南季风环流减弱,夏季东南季风环流增强。西南季风在6—7月中旬和9月通常会在汉江上游造成暴雨洪水,该阶段降水量的减少,可能会导致洪水发生几率减小。东南季风在7月下旬和8月会在汉江上游造成暴雨洪水,此期间季风的增强,可能会使该阶段暴雨洪水的发生几率增大。这些结果对于指导汉江上游水资源水能源开发和防洪减灾具有重要的意义。     

基于随机森林算法的土壤侵蚀影响因子研究——以赣江上游流域为例

[目的]分析影响赣江上游流域土壤侵蚀的主要因素,为该区水土流失治理与科学管理提供科学依据。[方法]基于2015年Landsat 8遥感影像、MODIS NDVI数据、数字高程模型(DEM)、土壤类型和降雨数据,采用RUSLE模型和随机森林算法对赣江上游流域土壤侵蚀及其影响因子进行定量化分析。[结果] 2015年赣江上游流域土壤侵蚀强度由东南向西北逐渐加剧,总体上处于轻度侵蚀水平,土壤侵蚀总量为3.45×10~7 t/a,平均土壤侵蚀模数为1 046.38 t/(km~2·a),比南方红壤丘陵区土壤允许流失量[500 t/(km~2·a)]高出2倍之多;子流域9,11,15平均土壤侵蚀模数分别为1 672.66,1 715.83和1 565.36 t/(km~2·a),处于中度侵蚀级别,为研究区重点防治区域;其余子流域均为轻度侵蚀级别。[结论]各子流域的土壤侵蚀受植被覆盖与管理因子(C)和坡长坡度因子(LS)影响较大,两者重要程度分别在30%和20%以上,土壤可蚀性因子(K)和降雨侵蚀力因子(R)的重要程度偏低,均未超过10%。其中子流域9,11,21主要受LS因子影响,其余子流域均受C因子主控。     

福建省暴雨洪涝灾害风险评估与管理

基于自然灾害系统理论和灾害风险评估原理,构建一个简单的集洪灾致灾因子、承灾体和防灾水平于一体的区域暴雨洪涝灾害风险评估模型,采用福建省灾害性气象年鉴和气候影响评价资料,借助数字地图技术,编制以县域为单元的福建暴雨洪涝灾害风险分布图和时间变化图.研究表明:福建省暴雨洪涝灾害年内分布不均,群发性强,年际变化大,呈波动上升趋势,反映承灾体易损性加大对洪灾的影响;综合考虑各因素的洪涝灾害,风险最高值主要分布在东部的漳州、泉州、福州和宁德沿海以及闽西的宁化、建宁、长汀、松溪等地,风险高值区的分布与近35a福建暴雨洪涝灾害年均灾次值的分布相似,据此提出福建省应加强洪泛区风险研究与管理,协调人与洪水的关系,与民众共同制定安全转移规划等风险管理对策.     

汉江上游与渭河流域特大洪水发生规律的对比研究

以汉江上游安康水库和渭河流域临潼站1960-2000年发生的特大洪水资料为依据,对其发生规律进行了对比研究.结果表明,汉江上游和渭河流域特大洪水的发生具有一些共同特征.主要表现在两大流域特大年径流量年份,完全与华西秋雨多雨年份相对应,但特大洪水并不都是发生在华西秋雨异常多雨年份,而是错前错后发生.受到季风活动及地理环境的影响,汉江上游和渭河流域特大洪水的发生又表现出各自的特殊性,汉江上游特大洪水主要发生在初夏和秋季,渭河流域特大洪水主要发生在盛夏和秋季;一年中汉江上游特大洪水发生时间早于渭河流域;渭河流域秋季特大洪水发生时间早于汉江上游特大洪水.     

辽西低山丘陵区水土保持生态文明现状评价

构建科学的指标体系和评价标准是有效推动生态文明建设的关键,对于提升国家生态环境质量以及保护自然生态系统具有重要意义。以辽西低山丘陵区为例,从生态、经济、人居、文化和管理等方面选择23个指标建立评价体系,利用层次分析法和德尔菲法确定指标权重,并使用加权求和法评定区域水土保持生态文明状况。结果表明,该区域水土保持生态文明整体处于中期发展阶段,现阶段依然存在生态状况较差、农村经济发展仍不够强劲和农业面源污染等问题,并有针对性地提出相应的解决措施,可以为实现水土保持生态文明建设目标、提升生态文明建设水平、促进辽西低山丘陵区的可持续发展提供科学依据。     

汉江上游白河县河段现代洪痕调查与实测洪水校核

通过对汉江上游的实地考察,分别在陕西省白河县上下游河段的夹河镇和羊尾镇房屋墙壁上发现了1983年以来的4次现代洪水痕迹的标记。结合实地走访和查阅相关资料,准确确定了这4次洪痕的对应年代,并利用比降法重建了洪峰流量。将所重建的洪峰流量与白河水文站实测洪峰流量进行对比发现,二者基本接近,在夹河镇和羊尾镇计算误差分别在0.5%～5.3%和-0.2%～5.1%。结果表明,在当前全球气候变化的影响下,对于突发性特大洪水灾害,可以借助河流两岸遗留的洪水痕迹来恢复洪峰流量,以提高水文测量精确度。进而为防洪减灾或水资源开发等工作提供有效的数据支持,同时还可以为水文数据不足河段的洪峰流量推算工作提供科学依据。     

嘉陵江上游低山暴雨区不同水土保持林结构模式水源涵养效益研究

水土保持林的水源涵养效益是研究森林防止水土流失的一个热点问题。以20世纪80年代末期营造和自然恢复的湿地松林、桤柏混交林、刺槐(灌木)林 、刺槐林 和桤木林为研究对象,选择林冠截留、土壤容重、土壤孔隙度、土壤贮水能力、土壤渗透性和枯落物持水性,作为研究不同水土保持林结构模式水源涵养效益的指标,对不同水土保持林的水源涵养机理和水源涵养效益进行了较深入的研究。结果表明,各水土保持林的水源涵养能力均明显高于农耕地;不同水土保持林结构模式的水源涵养效益也有较大差异。最后提出了桤柏混交林、湿地松林、桤木林等优良水土保持林结构模式,为当地的生态环境建设,特别是当前正在进行的退耕还林工程的模式选择提供了依据。     

极端暴雨下小流域洪峰对植被和梯田的响应——以山东临朐台风“利奇马”暴雨为例

全球气候变化背景下,极端暴雨事件出现频率增加,研究小流域洪峰形成机理对暴雨洪水预测与防灾减灾具有重要意义。基于2019年9号台风利奇马在山东省潍坊市临朐县造成的特大暴雨事件,选取暴雨中心附近的17个小流域,综合应用野外调查、遥感解译等方法,研究了小流域洪峰强度和敏感性对植被和梯田的响应特征。结果表明:该暴雨事件中,小流域洪峰流量为2.36～56.50 m~3/s,洪峰模数为8.00～48.89 m~3/(s·km~2),洪水指数介于3.61～4.55。在相似降雨条件下,洪峰模数、洪水指数与坡耕地比例呈显著的正相关关系(p0.05),洪峰模数与林草地和梯田比例呈显著的负相关关系(p0.05),洪水指数与林草地和梯田比例呈一定的负相关关系。植被和梯田对洪峰影响的有效性随着次降雨量的增大,呈现先增加后降低的非线性特征;在极端暴雨条件下,调查流域对洪水的敏感性属于Average水平;增加林草地、梯田等土地类型的面积可提高小流域对极端暴雨的应对能力。     

基于SWAT模型对非点源污染分布特征的研究——以汾河上游为例

为了加快汾河流域水污染源治理,本文基于数字高程模型（DEM）、土壤类型、土地利用、气象、水文、农作物管理数据,构建了汾河上游SWAT模型,并对该地区非点源污染分布特征进行研究。研究结果显示：（1）汾河上游流域泥沙及总氮输出系数较大的区域集中于海拔较高、坡度较陡、耕地较多的中部、东部及东南部;总磷输出系数较大的区域集中于中部及中东部城镇、村庄等人类聚集地集中的地区;（2）汾河源头区,虽然海拔较高、坡度陡,但泥沙、总氮、总磷输出系数均较小,没有明显的非点源污染;（3）草地为泥沙和总磷的主要贡献来源,耕地输出系数对总氮的贡献比很大,林地对总氮和总磷的贡献较低,城镇的总氮和总磷输出系数较大,但是由于面积占比小,整体贡献较低。     

海南岛冬种瓜菜暴雨洪涝灾害风险评估与区划

基于农业气象灾害系统构成体系和灾害风险理论,依据海南岛18个气象台站1961-2012年9-11月逐日降水数据、地理信息数据、耕地面积和冬种瓜菜种植面积资料,借助GIS技术,采用加权法和自然断点法对海南岛冬种瓜菜暴雨洪涝灾害致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性进行指标构建和风险分析,在此基础上构建冬种瓜菜暴雨洪涝灾害综合风险指数,并将该指数应用于海南岛冬种瓜菜暴雨洪涝灾害的风险区划。结果表明,海南岛东部和东北部地区为冬种瓜菜暴雨洪涝灾害高和次高危险区,其中万宁市大部、琼海市和屯昌县南部、陵水县中部风险最高;西部为次低和低风险区;其余地区为中等风险区。灾情验证结果表明,实际灾情的空间分布与风险区划结果基本吻合。研究结果可为海南冬种瓜菜生产布局、避减灾害风险提供依据。     

赣江上游的土地利用类型对山洪灾害的敏感性

[目的]分析赣江上游的土地利用类型和地形条件的山洪灾害敏感性,为非工程性减灾工作的开展提供理论支持。[方法]基于GIS技术,使用Landset影像获取土地利用数据和Aster的DEM数据,以小流域为最小研究单元,计算不同坡度、不同土地利用的山洪灾害敏感性,分析土地利用和坡度影响下的山洪灾害敏感性。[结果]城镇建设、耕地建设等人工生态系统会增加山洪灾害发生,而森林、灌丛、草地等自然生态系统可以减缓山洪灾害发生。在坡度大于25°区域,耕地和城镇建设用地的敏感性显著增加,会显著促进山洪灾害发生。[结论]研究区通过生态建设开展防灾减灾工程,应该增加自然生态系统的覆盖面积。此外,坡度大于25°的不适合开发区域,应尽量减少城镇开发和耕地开垦行为。     

川滇地区主汛期暴雨洪水灾害风险评价

[目的]对川滇地区主汛期暴雨洪水灾害风险等级分布及特征进行研究,以期为区域暴雨洪水灾害的防御提供理论参考。[方法]采用反距离加权空间插值(IDW),自然灾害风险指数等方法。[结果]暴雨洪水灾害的高、较高风险区主要集中在川东盆地和云南省南部边缘地区;中度风险区主要分布在川西南山地和云南省的大部分地区;较低灾害风险区零星分布在滇东高原、滇西北地区和川西高原东北部等地;低风险区主要位于川西高原地区。[结论]大气环流、降水量、地形地貌、河网水系是影响川滇地区主汛期暴雨洪水灾害的主要因素,人类活动对区域下垫面性质的改变,是加剧暴雨洪水灾害的触动因素。     

丘陵山区高标准基本农田建设时序与模式研究

合理的建设时序和科学的建设模式对高标准基本农田建设具有重要意义。以郧县为例,运用层次分析法和正理想点法,确定高标准基本农田的建设时序;从耕地质量、区位条件以及社会经济条件三个方面进行分析,提出高标准基本农田建设的三种模式。结果表明:郧县高标准基本农田建设时序安排上近期建设区、中期建设区、远期建设区建设面积分别占基本农田总面积的12.88%,37.76%,49.36%;根据高标准基本农田建设的限制因素在各评价单元的限制级别,郧县高标准基本农田建设模式可分为三种类型:耕地质量提高型、区位优化型、社会倡导型三种建设模式。该研究结果可以有效指导丘陵山区高标准基本农田建设。     

基于AHP和GIS的广西秋旱灾害风险等级评估

为增强对广西秋季干旱灾害的风险评估和应急管理能力,该文利用气象、基础地理信息和社会经济数据,从广西省秋旱灾害致灾因子的危险度、孕灾环境的脆弱度、干旱承灾体的易损度和抗灾能力等4个方面选取因子,构建秋旱灾害风险评估的指标体系,通过层次分析法确定因子权重,以此构建评估模型并计算广西秋旱灾害风险指数,再基于GIS绘制广西秋旱灾害风险等级分布图。结果表明,高风险区主要分布在桂中盆地和桂西部分山区;较低风险区主要分布在桂西北和桂北的山区,桂南沿海和桂东南部分地区。利用广西干旱灾情数据验证表明,广西秋旱灾害风险等级分布结果与干旱灾情损失空间分布情况基本一致。该研究为灾害风险管理和灾前防御提供决策依据。     

基于GIS的湖南省滑坡灾害风险和损失评估

[目的] 评估湖南省滑坡发生的风险和损失等级,丰富湖南省滑坡防治理论及方法,为该地减少滑坡灾害提供科学依据。[方法] 基于GIS技术和层次分析法（AHP）以DEM、遥感、气象、岩性、地震点等数据为支撑,分别从危险性评价和易损性评价两方面对湖南省滑坡风险进行评估。[结果] ①湖南省滑坡风险等级大多处于中低风险等级,少部分为较高风险或高风险等级,中度风险等级最多,占全省面积的31.31%,其余依次为较低、较高、低和高风险等级,其比例分别是24.92%,22.09%,13.88%和7.79%;②从空间格局来看,风险性等级整体呈现出中部、东南高,西南、东北低的空间分布特征;③湖南省滑坡损失等级整体呈现出东高西低,局部不均匀的分布特征。[结论] 湖南省滑坡灾害的管理主要应从预防和整治两方面进行,依据各地区常见滑坡类型,制定有针对性的区域差异化防治预案。     

山水林(草)田湖人生命共同体健康评价及治理对策——以长江三峡水库重庆库区为例

[目的] 研究库区山水林（草）田湖人生命共同体的健康状况,分析各自然子系统之间及其与人类活动的相互作用和相互影响,为生态保护与绿色发展,生态文明建设及构建和谐库区提供参考依据。[方法] 以长江三峡水库重庆库区（以下简称“重庆库区”）21个区县为例,构建生命共同体健康评价指标体系;运用3S等技术获取相关地理基础数据,结合社会经济统计资料,通过系统聚类分析,对重庆库区山水林（草）田湖人生命共同体的健康状况进行评价和分级。[结果] ①重庆库区山水林（草）田湖人生命共同体整体处于亚健康状态;②重庆库区山子系统的特征体现了其本底的脆弱性、不稳定性和低承载力;③重庆库区人子系统中,县域经济社会发展相对滞后,人的生活生产发展与生态保护矛盾突出;④重庆库区林（草）子系统结构及其生态服务功能有待提升优化。[结论] 未来一段时期内,山水林（草）田湖人系统修复治理工作要聚焦林（草）、田、湖与人子系统,进一步加强基础研究和应用技术研究,以便更科学地实现山水林（草）田湖人生命共同体系统的统筹共治、健康管理与持续经营。     

可拓层次分析法在河北省元氏县佃户营泥石流危险性评价中的应用

在深入分析河北省元氏县佃户营泥石流灾害的基础上,采用可拓层次分析法(EAHP),选取12个指标作为评价泥石流危险性的因子,建立了佃户营泥石流危险性评价模型。利用该模型对佃户营泥石流沟进行危险性评价,其结果与实际情况具有较好的一致性。研究表明,运用可拓层次分析法(EAHP)进行泥石流危险性评价实用且有效。     

ENSO影响下陕甘宁蒙接壤区暴雨灾害风险评价

选取致灾因子危险性、承载体易损性、区域防灾抗灾能力三个因子,从宏观、中观、微观三个尺度对ENSO影响下陕甘宁蒙接壤区暴雨灾害的风险性进行了评价。研究表明:（1）研究区暴雨灾害在宏观、中观、微观尺度上都表现出与拉尼娜事件有很强的相关性;（2）暴雨灾害的致灾因子危险性、承灾体易损性、防灾抗灾能力在空间分布上有很强的区域差异性,暴雨灾害的致灾因子危险性与降水的分布特征表现出了一致性,呈明显的自东南向西北逐渐降低的带状分布特征;承灾体易损性最高的区域主要在腾格里沙漠的景泰、阿拉善左旗和甘肃民勤地区;防灾抗灾能力最高的区域主要在陕西的长武、延安、吴旗,甘肃的平凉;（3）受降水特点及地形因素的影响,暴雨灾害风险最高的区域主要在毛乌素沙地的榆林、横山、绥德,黄土丘陵沟壑区的西峰、平凉、长武等地区。     

贵州省乌江流域生态脆弱性评价及其空间变化特征

[目的]分析贵州省乌江流域生态脆弱性原因及空间变化特征,为该区生态环境建设与保护提供科学参考。[方法]通过构建评价指标体系,采用层次分析法(AHP)对影响流域生态脆弱性因子赋权重值,并利用GIS采用不同分类法对流域生态脆弱性进行综合评价。[结果]①分位数、相等间隔与自然间断点三种分类法对生态脆弱性等级划分影响不大,但面积比例存在明显差异,其极度脆弱与潜在脆弱流域面积比例最小;②流域生态脆弱程度以一般脆弱和中度脆弱为主,其面积占比在50%以上;③人类活动对流域生态脆弱性影响明显,贵阳、遵义市等大中城市周边多为极度脆弱区;④流域一般脆弱区空间分布较为分散,不利于流域生态环境保护治理。[结论]流域生态脆弱性等级大致从上游至下游逐渐降低,脆弱性空间分布特征明显。因地制宜地治理和保护流域生态脆弱区对减轻流域生态脆弱程度作用巨大。     

建筑与小区生物滞留设施植物群落景观评价与植物配置分析——以北京市通州区海绵城市试点区为例

[目的] 评价建筑与小区绿色低影响开发（LID）生物滞留设施的植物群落配置适宜性和景观效果,为北京地区生物滞留设施植物群落景观应用提供实践参考。[方法] 以北京市通州区海绵城市试点区建成项目中生物滞留设施为研究对象,基于专家咨询、现场植被调查,应用层次分析法提出了生物滞留设施植物群落景观评价因素,从3个准则层和10个指标层构建体系,采用此模型评价了15个具有代表性生物滞留设施,45个样本的植物群落景观。[结果] 生物多样性是生物滞留设施植物景观评价的关键性指标,5个示范工程中Bobo自由城草本植物Simpson多样性、Shannon-Wienner多样性和Pielou均匀度指数最高,多样性指数分别为2.09,0.86,0.87。通州海绵城市试点区生物滞留设施植物群落景观总体处于较高水平,Ⅰ级生物滞留设施植物景观5个,Ⅱ级植物景观4个,各占评价样方的33.3%和26.7%;Ⅲ级景观5个,占评价样方的33.3%;Ⅳ级景观1个,占评价样方的6.7%。实际应用中评价效果较好,适宜性高的植物包括玉簪（Hosta plantaginea）、千屈菜（Lythrum salicaria）、八宝景天（Hylotelephium erythrostictum）和狼尾草（Pennisetum alopecuroides）等,季相景观出现频率较高的植物包括鸢尾（Iris tectorum）、八宝景天、荷兰菊（Symphyotrichum novi-belgii）等。[结论] 在植物群落配置中,应注重LID设施与植物配置功能的匹配,重视乡土植物开发与利用构建植物群落、考虑植物的层次和形态,增加不同季节植物景观的多样性。