半湿润半干旱流域降雨径流关系及下垫面相似性

以半湿润半干旱地区的5个流域为研究对象,建立并综合各流域降雨径流相关图,发现其中3个地理位置相距较远的流域可以采用一个共同的降雨径流关系图描述,误差在许可范围内且精度等级在乙级以上。采用相似性指标、相对均方根误差和地形指数分布曲线综合定量评价流域的下垫面条件,发现这3个流域的下垫面条件较为相似。结果表明,下垫面条件较为相似的流域,尽管地理位置相距较远,仍可以用一个共同的降雨径流相关图描述;相对均方根误差和地形指数分布曲线更适用于评价半湿润半干旱流域下垫面条件的相似性。     

城镇化对径流的长期影响研究

由于城镇化水平的提高，地表状况的改变，不透水面积的增加，对径流的产生过程有很大的影响．选取浙江临安市南笤溪以上流域为例，利用L-THIA城市水模型对流域35年的日雨量记录进行模拟分析，确定城镇化地区降雨径流的关系，探讨了城市化对径流的长期影响，并在此基础上，模拟预测了城市规模扩大对流域径流的影响．研究结果表明，在相同雨量情况下，下垫面条件的变化是导致径流变化的主要因素，随着城市化的发展，径流深度和径流系数将会有显增加．     

哈萨克斯坦巴尔喀什湖-阿拉湖流域水资源及其开发利用

利用定量与定性相结合的方法,对哈萨克斯坦巴尔喀什湖-阿拉湖流域的水资源量、水资源分布以及多年水资源利用状况进行分析,揭示近年来该流域水资源的动态变化特点和人类活动对该区域水体变化的影响。结果表明:巴尔喀什湖-阿拉湖流域水资源形式多样,但以湖泊水量所占比重最大;河流径流近10多年来虽然波动明显,但呈增长态势;冰川资源较丰富,但储量与面积都显著缩减;巴尔喀什湖-阿拉湖流域是哈萨克斯坦著名的地下水分布区,但开发利用程度低。在社会经济领域用水方面,来源主要为地表水,农业用水占总用水量的绝大部分,是影响用水变化的主要因素。20世纪90年代中期以来用水量随着流域人口的增长和经济的复苏呈现上升趋势,显示人类活动对水体水量变化的影响逐渐变大。     

喀斯特地区枯水资源时空演变的探讨——以贵阳地区为例

贵阳地处长江与珠江水系的分水岭地带,且由于受到特殊喀斯特地貌的影响,在枯水期水资源严重不足,直接影响着其社会经济生态环境的发展。贵阳地区的枯水资源不足有着其特殊的水文地质条件和气候因素,具有动态性、振荡性和时空性的特点。从时间和空间的角度(年际变化和空间差异)对贵阳地区流域的降水量和枯水径流的自然演变进行了分析,得出贵阳地区的枯水资源相对较少但较为稳定,从而提出了开发利用枯水资源的措施,为喀斯特地区枯水资源的合理配制提供一定的理论基础。     

基于SWAT模型的锦绣川流域土地利用和覆被变化的水文响应分析

为了解决济南锦绣川流域土地利用变化显著的问题,保护济南泉水的重要补给区,研究流域土地利用和覆被变化的水文响应,构建建立SWAT模型所需的流域的土地利用数据库、土壤数据库以及2006—2012年的水文气象数据库,利用SWAT模型模拟流域径流过程并率定模型参数;通过遥感影像分析1988、1996、2002、2009、2014年夏季的系列土地利用和覆被变化,利用率定后的模型模拟降水条件相同而下垫面条件不同时的流域径流过程,定性评价流域土地利用和覆被变化的水文响应,并分析其影响因素。结果表明:SWAT模型可以较好地模拟研究区的径流过程,具有较强的适用性;土地利用变化会引起流域年径流总量与年内流量过程的变化,1988—2002年及2002—2014年流域地表径流分别增加了0.92%、0.66%;水体、道路、居民点用地面积大幅增加与草地面积减少是流域径流变化的主要原因。     

基于SWAT模型的璧南河流域径流模拟分析

【目的】将SWAT(soil and water assessment tool)模型运用于重庆三峡库区长江支流的流域径流过程研究，为流域水资源的合理调控提供理论依据。【方法】以位于重庆市西部的璧南河流域为研究对象，构建SWAT模型对该流域的径流过程进行模拟。【结果】1) 率定期与验证期流域月均径流量模拟值与实测值吻合度较好，率定期和验证期的Nash-Suttcliffe效率系数、确定性系数和相对误差接近一致，表明SWAT模型在璧南河流域具有很好的适用性。2) 2013—2021年璧南河流域年平均径流总量为1.79×108 m3，多年平均径流深为346.04 mm。各子流域产流主要集中在汛期(6—10月)，非汛期产流量不足；季节产流量分配不均匀，夏秋季节产流量高，春冬季节产流量低；流域产流量整体呈下降趋势。3) 流域径流深在空间上呈现东西两侧高、中间低的分布特征，多年径流深变化率呈现出高产流量区域的产流量变化率低、低产流量区域的产流量变化率高的空间分布规律；产流量高值区主要集中在吴滩、三合、广普、建龙等镇(街道)，产流量低值区主要位于陈食、丁家、正兴、来凤、青杠等镇(街道)，与流域地势两侧高中间低以及坡度、降水量两侧大中间小的空间分布特征相符。4) 在模拟未来气候变化情景中，璧南河流域降水量变化与径流量变化呈正相关关系，与气温变化呈负相关关系；与气温变化相比，流域径流量对降水量变化的敏感性更高，且降水量是影响未来璧南河流域径流变化的主要因素。【结论】SWAT模型可用于璧南河流域径流过程的模拟；可以考虑通过水土保持生态建设、水存储和调水基础设施建设、农田水利建设等措施提高流域水资源利用率，同时调整和优化流域土地利用结构，从而实现未来气候变化背景下璧南河流域水资源的科学管理。     

外界胁迫作用下塔里木河流域径流变化响应的敏感性

采用Pettitt检验法及累积距平等方法相互验证,合理地将历史长序列划分确定为基准期(1960—1971年)、改变期Ⅰ(1972—1985年)及改变期Ⅱ(1986—2015年)。采用基于Budyko假设的Choudhury公式和水量平衡方法,计算分析塔里木河流域径流变化对外界气候变化和人类活动的响应敏感性及其敏感性系数的空间分布。研究表明:(a)径流变化对人类活动的敏感性较高。(b)降水增加对径流增加起促进作用,而潜在蒸发和下垫面参数增加使径流减少;自基准期到改变期Ⅱ,径流变化对降水、潜在蒸散发和下垫面参数的敏感性系数显著增加,在改变期Ⅱ敏感性系数分别为1.26、-0.26、-1.88。(c)敏感性系数空间分布存在差异性,流域中下游敏感性系数较上游敏感性系数高。(d)根据径流变化的敏感性及时采取应对措施对流域水资源开发利用与调配管理具有积极作用。     

基于S WA T模型的母猪河流域水资源时空变化特征研究

在山东胶东半岛母猪河流域构建了分布式水文模型SWAT,在模型参数敏感性分析、参数率定、模型验证的基础上,对研究区月水文过程进行模拟,并在此基础上分析了母猪河流域近年来水资源时空变化特征.研究结果表明米山水库水文站月径流过程模拟效果较好,率定期和验证期R2和ENS均在0.8左右.母猪河流域多年平均年径流深为372.5mm,西母猪河源区年均径流深较高,东母猪河子流域较低,流域年径流深基本上呈西高东低的空间分布特征.春夏两季与年径流深空间分布特征较为一致,而秋冬两季径流深空间分布较均匀.汛期7—10月份流域产流量约占全年总产流量84%,极易引发流域性大洪水,而非汛期产流量严重不足,流域水资源短缺问题十分严峻.     

气候变化对我国华南沿海地区水资源的影响——以南流江流域为例

为研究气候变化对我国华南沿海地区的水资源的影响,以南流江流域作为研究对象,应用具有物理机制的分布式水文模型SWAT对流域径流进行模拟。以常乐站1970~1994年月径流数据对模型进行率定,以1995~2013年月径流数据进行验证,基于南流江流域气候变化预估成果设置20种未来气候情景,模拟不同气候变化条件下的流域水文过程,计算不同情景下南流江流域径流及蒸散发的变化,分析气候变化条件下的水资源响应程度。结果表明:月径流模拟值与实测过程线总体拟合程度很好(R20.85,Ens0.8),SWAT模型在南流江流域具有较好适用性;降水是影响南流江流域径流变化的主要气候因子,而影响蒸散变化的主要气候因子是气温。降水不变时,气温每上升1℃,年均蒸散发量增加9.1 mm,年均径流量减少9.2 mm;气温不变时,降水量每增加10%,年均蒸散发量增加5.1 mm,年均径流量增加159.3 mm。预计到本世纪中叶,南流江流域年均径流变化幅度为-29.6%~27.6%,到本世纪末的变化幅度为-30.5%~26.7%,这将对南流江流域带来一系列的问题与挑战。     

气候变化背景下宁夏泾河水资源变化分析

为当地适应气候变化决策提供技术依据,用Mike 11水文模型研究气候变化背景下泾河水资源变化趋势.依据泾河1982—2000年实测降水径流资料,率定建立泾河流域降雨径流模型参数,然后根据气候情景数据,借助经过验证的降水径流模型,预测未来气候变化对宁夏南部山区水资源的影响.结果表明,对泾河1982—1998年实测径流进行模拟,模拟平均径流深与实测径流深拟合程度较好,相对误差为7.2%;逐日径流过程线形状吻合,模拟与实测流量的峰值吻合;低流量平水期吻合较好,在丰水期吻合差一些,二者总体拟合较好.根据PRECIS区域B2气候情景数据(2011-01-10,50km×50km网格),预测南部山区地表径流呈减少趋势.相对于多年平均值,泾河流域地表径流未来减少8.5%²4.3%.泾河干流径流减少幅度较大,将会对东山坡引水、固原东部引水工程造成影响,水资源短缺形势不容乐观,宁夏中南部水资源供需矛盾可能进一步加大.     

郑州市城市化对贾鲁河流域水文过程的影响

基于1995~2015年长时间序列降雨数据,借助遥感和地理信息系统技术,通过SCS模型对贾鲁河流域(中牟站)降雨径流关系进行模拟;并结合郑州市区人口变化和污水排放变化,研究郑州市城市化对贾鲁河流域天然径流量、下垫面径流系数和年径流总量的影响。研究结果表明:近20年来,郑州市土地利用结构主要表现为城镇用地增加和耕地减少,流域人口增加导致污水排放量增加。天然径流量呈现明显的上升趋势;并且在2009年发生突变,与郑州市快速城市化阶段相符;土地利用变化导致下垫面径流系数向高值发展。年径流总量整体呈现增大趋势;并且流域土地利用变化和污水排放是导致径流总量增大的主要原因。     

径流调节对冰坝形成影响的初步探讨

在水资源开发利用中，年径流多年变化大、径流年内分配不均，是解决供需矛盾中一个十分突出的问题。特别是北方河流多、年变化很大。最大、最小年径流比值一般为3－7，最大的竟达14；至于径流年内分配的不均匀性则更为突出，以黑龙江流域为例，冬季径流量占全年径流量的比重仅为3—5％，有的还不到2％。为满足生产、生活供水需要，特别是水电站与工业用水，不得不靠修建一定的蓄水工程进行径流调节，解决冬、枯季径流偏小的问题。但是在一些受冰凌影响较大的河流上，特别是纬度较高地区的河流，不当的调大冬、枯季径流会促使冰坝的发生，以…     

基于Budyko假设的鄱阳湖抚河流域 径流变化归因分析

气候变化和人类活动是河川径流变化的主要影响因素,以抚河流域为研究区,采用Mann-Kendal检验和双累积曲线分析研究区1961—2010年气象水文要素的变化特征,基于Budyko假设,评价气候变化和人类活动对抚河流域径流变化的贡献率.结果表明:①1961—2010年抚河流域径流量整体呈下降趋势,年均径流深为763.4 mm,降水量年际波动较大,整体变化趋势不明显,潜在蒸散量呈显著的下降趋势,下降速率达-5.472 mm/a;②抚河流域径流变化可划分基准期(1991—2002年)和人类强干扰期(2003—2010年)为两个阶段,径流变化弹性系数的绝对值由大到小依次是ε_P(降水)ε_(ET_0)(潜在蒸散)ε_w(下垫面指数),从1961—2010年这50年中,流域径流对气候的敏感性减弱,对下垫面的敏感性增强;③从参考期到人类强干扰期,抚河流域土地利用方式的转变以及水库、大坝等水利工程设施的修建所导致的下垫面变化是径流减少的主要原因,而气候要素降水量的贡献次之,潜在蒸散量的贡献最小.     

黄河兰州站不同时段年径流变化特征

经对黄河兰州站1952-2005年径流变化过程分析,得出自1985年以后出现径流持续减少的现象,选择1952-1885年和1986-2005年两个时段的年径流量进行比较,兰州站前后时段年均径流量减少了73.32×10^8m^3。通过对河段干、支流水量变化、水库调蓄变化等综合分析认为,造成兰州站年径流持续减少的原因主要是气温升高、降水量减少以及流域生态环境与下垫面条件发生变化使流域产汇流关系发生了显著改变所致。     

洪泛区湿地保护与水资源可持续利用

“水不久将成为一个深刻的社会危机”（１９７３）的预见已成为现实。世界范围水问题的严重性,迫使人们必须思考水资源可持续利用战略。水资源短缺一是自然因素,二是人为因素;特别是人与水争空间,是人水矛盾的焦点。水作为一种可流动的矿体资源,其赋存受到多种因素限制,洪泛区对区域水系统的水量平衡产生着重要影响,其中,湿地的调节功能更显重要。在流域下垫面已明显变化、水文循环出现变异的情况下,重新审视洪泛区湿地对流域水资源的调节作用,对寻求水资源可持续利用的途径具有重要意义。一、洪泛区特征与湿地价值洪泛区是河流在周期性水文…     

东江清水河流域降水与土地利用变化对径流的影响

以东江流域（1960--2000年）降雨量及岳城站水文资料为基础,重点研究东江主要支流新丰江上游清水河流域降雨与径流的变化特征,利用降雨一径流关系,定量分析了土地利用对径流演变的作用,发现该流域降雨与径流具有很好的相关性,而土地利用是造成年径流减少的主要原因．并据此进一步分析了洪水对下垫面变化的响应．     

滹沱河上游流域径流变化归因分析

以滹沱河上游流域为研究对象,采用4种基于Budyko假设的弹性系数法和SWAT模型,量化气候变化和人类活动对径流变化的贡献率．结果表明:1961—2016年,滹沱河上游流域年降水、年径流分别呈下降、显著下降趋势,而潜在蒸散发呈显著上升趋势,流域的干旱化趋势明显．基于弹性系数法的计算结果显示,气候变化对径流减少的贡献率为49.62%~61.67%,人类活动的贡献率则为38.33%~50.38%．而SWAT模拟结果却表明:气候变化的贡献率高达84.42%,而人类活动贡献率仅为15.58%．这种差异性主要源于Budyko方程中的下垫面参数反映的不仅是人类活动,还包括气候变化的影响．因此,气候变化是滹沱河上游径流减少的主要因素,但人类活动对径流的影响正日益增强．使得滹沱河上游径流减少的具体人类活动并非是土地利用类型的改变,而是经济、人口的增长所导致的水资源的过度开发利用．      

源自青藏高原的大河流域近期入海物质通量变化及其影响分析

亚洲多条大河源自青藏高原地区,各流域水资源的变化一方面反映了青藏高原的变化,另一方面与流域国家间的水资源利用关系密切.基于1995年和2015年两期土地利用现状遥感监测数据和源自青藏高原的6条主要河流水沙及氮、磷、硅等营养盐通量数据,尝试分析不同流域河流入海物质通量变化及影响因素.结果表明:1995—2015年,印度河和布拉马普特拉河径流显著减少,长江入海径流阶段性下降,恒河增加而黄河和湄公河径流总体变化不大.长江、黄河和印度河输沙量显著减少(p 0.05).营养盐通量方面,黄河、湄公河溶解无机氮呈上升趋势而长江略有下降.氮磷通量主要受径流量的影响,硅酸盐通量主要受输沙影响,与输沙变化一致.坝库兴建、土地利用类型变化和农药化肥使用减少了泥沙输送且改变了营养盐输送.社会经济发展阶段更高的流域,氮磷总量增加,输沙减少.研究河流入海物质通量,掌握各流域本底数据,为实现流域水资源调控及建设流域命运共同体提供基础.     

对长江上游水资源工程建设的研究与建议（Ⅰ）

对20世纪90年代以来长江上游河川径流与输沙量变化及其对长江水资源形势和水利工程的影响进行了初步研究和讨论,对未来长江上游重要的大型水资源工程的宏观影响和作用进行了初步研究。结合长江流域和跨流域调水增加用水的需要和气候变化可能对长江水资源带来的不利影响。本着开源节流、有效管理与合理布局的思路。对长江上游水资源工程建设、管理及相关问题提出了若干初步看法与建议：①加快推进上游干支流控制性水资源工程建设;②对上游大型水资源工程统一管理和整体优化调度;③研究比当前南水北调西线工程更合理的线路布局;④全面治理洞庭湖,控制荆江河道出现的大幅度冲刷。     

基于Budyko假设的三江源径流变化特性及量化分离

根据1956—2012年气象和水文站点的降雨、气温、蒸发等实测和相关数据,采用线性趋势法、非参数Mann-Kendall法和Spearman法,分析了三江源地区降雨、气温、NDVI（归一化植被指数,normal difference vegetation index）和径流变化特征,并采用基于Budyko假设的互补关系权重因子法量化分离气候和下垫面对径流影响。结果表明,长江源和澜沧江源降雨量呈显著增加趋势,三江源气温呈显著增加趋势,黄河源NDVI呈显著增加趋势。长江源、黄河源和澜沧江源径流量10年变化幅度分别为6.54亿m3、-2.05亿m3和1.54亿m3。所使用的互补关系权重因子法不仅可以准确地计算出径流年均值的变化,并且量化分离时无需假定气候和下垫面变化对径流变化具有相同的贡献特征。总体来说,长江源、黄河源气候和下垫面变化对径流的影响为正贡献;但是澜沧江源（权重因子）等于1.0时下垫面变化对径流的影响为正贡献,而为0.5 和0时下垫面对径流的影响为负贡献。长江源、黄河源和澜沧江源气候变化对径流的贡献分别为55.21%~92.85%、52.47%~68.50%、89.91%~124.58%。三江源径流变化主要受到气候变化影响,降雨量是气候变化影响径流的主要控制因子,植被覆盖是下垫面变化影响径流的主要控制因子。