基于CMADS气象数据集的延河流域径流量变化模拟及分析

文中对中国大气同化驱动数据集(CMADS)和传统气象站数据的降水空间分布、变化趋势和相关性进行了分析,并基于以上两种数据分别驱动SWAT水文模型,模拟延河流域的多年径流量.同时,利用甘谷驿水文站的实测径流数据进行模型参数的率定和验证,构建适合研究区域特征的分布式水文模型.结果 表明:1) CMADS和传统气象站数据的年...     

基于RSEI的延河流域生态环境质量监测与预估

利用延河流域1998年、2004年、2010年和2016年4期的Landsat遥感影像,计算遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index,RSEI）,对流域生态环境质量的时空变化进行分析和评价,利用CA-Markov模型对2022年和2028年的生态环境进行模拟和预测。结果表明：（1）RSEI评价指数在延河流域具有较好的适用性,可用于监测和评价流域生态环境的时空变化特征。（2）时间尺度上,RSEI均值从1998年的0.392变化为2016年的0.530,呈逐年上升趋势,空间尺度上,RSEI从东南向西北逐渐增大。以0.2为间隔划分RSEI等级,发现流域生态环境质量等级以较差和中等为主,占总面积的62.4%,主要分布于流域的山谷地带,优良等级的面积占比最小,约为8.1%,主要分布于流域南部的山区地带。（3）自然和人为因素对流域生态环境质量变化的影响存在较大空间差异性。其中海拔在1200～1800 m的区域,生态环境质量变化主要受自然因素影响;而海拔低于1200 m的区域,则主要受人类活动影响。（4）预测到2028年,流域生态环境质量会持续提升,良好和优良等级...     

基于BP模型的延河流域社会经济需水预测

以延河流域为例,运用主成分分析法筛选出影响流域社会经济需水的主要指标,并根据1980-2000年各项指标的统计数据,在Matlab平台下,采用具有自学习、自适应特点的BP神经网络模型,预测了流域在2010、2020以及2030年的社会经济需水量,以期为完善流域水资源信息系统,平衡水资源供给与需求,实现未来规划年水资源合...     

基于生态环境需水的延河流域水资源开发度研究

在充分认识和计算延河流域生态环境需水量的基础上,建立了水资源开发度模型,得出了延河流域目前水资源开发度为39.1%,而水资源的开发程度为20.8%,开发利用状态基本在警戒域值范围之内,但由于黄土高原的水环境特征,其前景不允许盲目乐观。针对延河流域不同河段的生态环境特征及社会经济状况,提出了其上、中、下游河段改善生态环境质量,实现流域水资源可持续利用的建议。     

延河流域NDVI与主要气候因子的时空相关性研究

基于RS技术提取延河流域2000-2004年的NDVI影像,基于GIS技术生成流域气温和降水的内插分布图,并利用线性回归分析法和空间回归分析法分别对NDVI与气温和降水的时间、空间相关关系进行研究,以期为区域水资源可持续利用和生态环境的可持续发展提供科学依据。结果表明：（1）延河流域的植被NDVI存在明显的时空差异性,...     

延河流域土地利用格局时空变化与驱动因子分析

利用GIS技术和景观生态学的方法,对延河流域1985~2000年的土地利用格局特征及其动态变化的驱动因子进行了分析,得出以下结论:1)从1985年至2000年,耕地、草地仍占据明显的优势,二者始终占流域总面积的88%以上。中、低覆盖度草地之间转化比例较大,草场退化严重。2)延河流域15年间平均斑块面积在增加,斑块密度增大,景观趋于破碎化。景观多样性减小,优势度增加,景观异质性程度在降低。3)耕地面积有所增加,毁林(草)开荒与退耕还林(草)并存,人为开荒活动仍在加剧;建设用地面积大幅度增加,主要来自于农村住宅和开发油田等工矿建设用地的扩张。4)土地利用格局变化的驱动因子主要包括:水土流失、水资源短缺的自然因素及人口压力、宏观政策等人文因素。     

流域水文循环过程与机制的模型研究及进展

以坡地为研究对象,回顾了流域水文循环的研究进展;揭示了水文循环的影响因素及水文循环的物理机制;总结了在水文循环领域模型开发的研究成果;介绍了分布式水文模型及其数学建模的研究进展,并给出了目前建立分布式水文模型时存在的主要问题.最后指出,随着气候变化和人类活动等影响的加剧,一方面要加强对水文过程的物理机制的研究,另一方面开发有物理基础的分布式水文模型,这是今后流域水文循环研究的重点.     

基于SWAT模型的开都河流域水文干旱变化特征及驱动因子分析

以开都河流域为例,以SWAT(Soil and Water Assessment Tool)分布式水文模型和标准化降水蒸散指数(SPEI)为基础,对干旱变化特征进行识别.利用贝叶斯动态线性方程(BDL)模型研究南方涛动(SOI)等气候驱动因子对区域季节性干旱的影响.结果表明:1965—2016年开都河流域的干旱主要集中...     

延河流域水沙变化及其对降水和土地利用变化的响应

研究延河流域水沙变化对降水和土地利用变化的响应及内在机制,对流域的生态安全和高质量发展具有重要意义.利用延河流域降水、径流和输沙以及土地利用数据,运用突变检验和双累积曲线法等方法,分析降水和土地利用变化与水沙之间的关系,结果表明:延河流域降水随时间变化呈不明显减小趋势,而径流和输沙随时间变化却呈显著减小趋势.延河流域整...     

植被变化与水沙响应关系研究——以延河流域为例

以延河流域为研究对象,利用TM影像和降雨、径流泥沙数据,基于统计学和RS/GIS技术方法,分析了流域植被与水沙之间的响应关系及自然恢复植被的减水减沙效益.结果表明:2003-2005年与80年代相比,降雨增加导致径流量、输沙量增加8.1％、47.5％;人类活动导致径流量、输沙量减少23.4％、55.6％;人工林草植被减少径流量、泥沙量为0.228亿m3、543.478万t,自然恢复植被减少径流量、泥沙量为0.121亿m3、152.970万t;人工林草植被的减水、减沙效益占人类活动贡献的46.94％、30.64％,而自然恢复植被的减水、减沙效益占24.97％、8.62％.植被在水土保持中的作用日益突出,自然恢复植被减水减沙比重增大,“封育”措施在流域治理中具有重要意义.     

基于DNDC模型的不同水文年稻田水碳管理模式优化

为探究不同水文年型下稻田最优的水碳管理模式,基于2 a田间试验数据校正并验证了DNDC模型,选取了3种典型的水文年,模拟了不同灌溉模式和秸秆还田水平下稻田土壤有机碳(SOC)和水稻产量的变化,并对结果进行了比选。结果表明:DNDC模型可以较好地模拟节水灌溉条件下稻田SOC和水稻产量变化;灌溉模式影响了稻田SOC和水稻产量,相同秸秆还田水平下,控灌稻田0～10 cm土层SOC略低于淹灌处理,但水稻产量更高,控灌稻田的SOC和水稻产量分别较淹灌稻田降低了0.25%～1.92%和增加了0.32%～8.13%。随着秸秆还田水平的提高,不同水文年的稻田SOC均呈阶梯状上升趋势,但水稻产量和水分生产率的结果存在差异,平水年呈先升高后稳定的趋势,在6 500 kg·hm^-2秸秆还田水平下达到峰值,丰水年条件下秸秆还田的增产作用较枯水年更为明显。与1 000 kg·hm^-2的秸秆还田水平相比,8 000 kg·hm^-2秸秆还田水平下水稻产量和水分生产率在1964年(枯水年)分别增加了1.95%和2.27%,而在1977年(丰水年)分别增...     

石头河流域降雨径流变化特性研究

采用Mann-Kendall检验和谱分析方法分析了石头河流域1954~2007年降水系列和1950~2008年的径流系列年际变化特性,采用不均匀系数和集中期等特征参数对降雨径流系列的年内分配特征进行了研究。结果表明:1950年以来石头河流域年降水和年径流系列均有显著下降趋势;年降水系列在1979年和1990年左右发生突变,而年径流系列则在1969年左右和1995年左右发生突变;年降水和年径流系列均有3 a的主周期,对不均匀系数系列和集中期系列的研究也得到了同样的结论。     

2000-2017年天山北坡西白杨沟流域土壤侵蚀时空变化分析

掌握天山北坡西白杨沟流域水土流失时空变化特征,为该区域水土保持和生态环境建设提供科学依据.以西白杨沟流域为研究区,采用样地调查、遥感和地理信息系统相结合的方法,应用CSLE模型,定量分析2000-2017年西白杨沟流域土壤水力侵蚀时空变化特征,分析该区域侵蚀强度和坡度、旅游活动的关系,结合实地调查,探讨西白杨沟流域水力...     

基于SPEI的1981-2017年中国北方 地区干旱时空分布特征

基于逐日降水量实测数据以及根据Penman-Monteith公式获取的潜在蒸散发量,计算了中国北方地区1981-2017年的标准化降水蒸散指数（SPEI）,并采用Mann-Kendall检验及旋转经验正交矩阵（REOF）等方法,探讨了近37年来北方地区干旱时空分布特征。结果表明：（1）1981-2017年北方地区约有74%的区域SPEI呈减小趋势,其中显著减小（P<0.05）的区域占总面积的43%,区域平均SPEI趋势率为-0.015·a^-1（P<0.01）,1994年为其突变年;（2）近37年来,北方地区轻度干旱（-1.2相似文献   

基于MCI指标的甘肃省近50年干旱特征分析

基于甘肃省16个气象站1961—2010年改进气象干旱指标(MCI)对甘肃省近50年不同季节的干旱特征进行了统计分析。结果表明:春旱和夏旱发生频率最高,为55.4%和55.0%;秋旱发生频率最低,为41.1%;冬季干旱发生频率为46.3%。全省夏秋季易出现大范围干旱,冬季较少。近50年来,干旱发生范围在全年各季节都有不同程度增加。春季各等级干旱发生天数均较高,且更容易发展成为重旱甚至特旱;夏季和冬季易发生大范围的轻旱和中旱,而严重干旱发生较少;秋季干旱发生日数最少,且干旱强度也最轻。总的来说,甘南地区干旱发生最少,而河西东部、陇中北部和陇南南部发生干旱较多。近50年,研究区干旱平均持续日数、发生干旱站次比以及干旱强度虽有不同程度增加或减少趋势,但变化并不显著。春季干旱强度最强,秋季最弱。干旱强度与无雨日数有显著负相关关系。     

东北地区玉米干旱时空特征分析

利用1961～2007年东北地区124个气象站日气象数据,采用彭曼-蒙特斯方程计算参考蒸散量、作物需水量及玉米水分亏缺指数,按玉米生长的不同发育期确定不同干旱等级玉米水分亏缺干旱指标并计算了干旱频率,并就其时空分布及其年际变化特征进行分析.结果表明:东北地区玉米生长季内干旱呈现明显的季节性和区域性,干旱发生频率较高的时...     

基于SD模型的新疆奇台县水资源的优化配置研究

利用系统动力学对新疆奇台县水资源的供需状况进行了深入研究,根据该地区的特点建立水资源系统动力学仿真模型。通过该模型对奇台县2010年、2020年的需水量进行预测和分析,提出高、中、低三个方案,并进一步分析比较得出了适合于该县经济和环境协调发展的综合方案,从而为决策者提供科学的决策依据。     

基于CI指数的陕西干旱时空变化特征分析

利用1961-2010年陕西省72个气象站逐日气温和降水资料,采用综合气象干旱指数法,统计分析了近50年陕西省气象干旱发生的时空分布特征。结果表明：陕西省年及四季干旱发生频次和干旱日数总体上呈北高（多）南低（少）分布特征。四季中夏旱频率最高,强度最强,春季其次。各等级干旱日数中轻旱日数最多,中、重和特旱日数依次减少。陕北北部长城沿线及关中中东部既是干旱高发区,也是干旱重发区;近50年陕西区域干旱强度和干旱日数均存在较明显的增加趋势,主要表现为春秋两个季节的变化,而夏季和冬季的变化趋势不明显;近50年陕西共发生32起持续性干旱事件,以春夏连旱为主;20世纪90年代中后期至2002年持续性干旱事件发生的频率高,强度强,反映出陕西区域极端干旱事件对全球气候变化有明显的响应。