淮河流域水资源生态足迹变化特征

以淮河流域为例,采用生态足迹评价方法,分析了2005～2016年间水资源生态足迹的基本特征和变化过程.结果显示:人均水资源生态足迹经历了先升后降的变化过程,不同账户的水资源生态足迹差异较大,农业用水的水资源生态足迹最大,生态环境用水的生态足迹最低,工业用水的生态足迹为减少趋势;万元GDP水资源利用的生态足迹不断减少,表明水资源利用效率为不断提高趋势;水资源压力总体呈上升趋势,水资源生态赤字最大年份为2013年,之后逐渐降低,但仍然处于不安全状态.研究结果可为淮河流域未来水资源用水结构的优化和可持续发展提供思路参考.     

1951—2014年淮河流域降水量时空变化特征

以1951—2014年淮河流域29个站点月降水量数据为研究对象,运用线性趋势、累积距平、小波分析及空间分析等方法,分析了降水量时间和空间变化特征.结果表明:(1)1951—2014年,年、春、夏和秋季降水量呈不显著减少趋势,冬季降水量则具有不显著增加趋势.(2)春、秋和冬季易发生旱涝灾害,夏季降水量变化控制年降水量变化.(3)年降水量具有准2a和6a振荡周期.(4)东南部年和四季降水量多于西北部,这与我国年和四季降水量分布模式一致.(5)空间上,年和四季降水量变率中,年和夏季最大,降水量减少区域呈半环状包围降水量增加区域;整个流域冬季降水量几乎没有变化.     

1951—2014年淮河流域气温时空变化特征

以1951—2014年淮河流域29个站点月均温为研究对象,运用Sen趋势分析、Mann-Kendall检验、距平、累积距平及空间分析等方法,分析均温时间和空间变化特征.结果表明:(1)1951—2014年,年和四季均温具有升高趋势,年、春、秋和冬季升温趋势较显著,夏季升温趋势不显著,响应了全球变暖大背景.(2)20世纪90年代中期,年、春和秋季均温发生暖化突变,20世纪80年代中期冬季均温发生暖化突变,1960年夏季均温发生降温突变.(3)空间上,流域内自南向北年均温逐渐降低,且各地具有暖化趋势.(4)受海洋影响,山东省和江苏省东部(沿海地区)春季和夏季均温低于流域内同纬度内陆地区,秋季和冬季均温高于流域内同纬度内陆地区.(5)山东省东部和江苏省年均温升高与年降水量显著减少有关,郑州和开封等地区年和四季均温升高与人类活动有关.     

基于非平稳的淮河流域干旱时空演变特征研究

基于非平稳性标准化降水蒸散指数（non-stationary standardized precipitation evapotranspiration index,NSPEI）表征气象干旱程度,运用游程和Copula理论识别气象干旱特征演变规律,分析淮河流域干旱持续时间与烈度及干旱时间与强度的联合频率特征,并初步揭示干旱对植被覆盖度的影响．研究结果表明:1）淮河流域中部NSPEI较低,区域内68%的站点NSPEI呈上升趋势,淮河沿岸及其以南地区干旱程度增强;2）长历时、高强度的干旱事件主要集中在南部大别山区与蚌埠附近,高烈度干旱事件集中分布在中北部定陶附近,干旱事件历时集中在0.5~1.5个月,烈度基本<3,强度大多为10~30;3）干旱事件历时与烈度联合重现期低值（1.6 a）集中出现在信阳、蚌埠、菏泽附近地区,历时与强度联合重现期低值（1.7 a）同样集中出现在信阳、蚌埠站附近;4）1990—2015年淮河流域耕地面积减少2.01%,建设用地增加2.07%,土地利用类型变化集中在区域北部,区域内NDVI变化趋势通过95%显著性检验的面积仅占0.89%,植被覆盖度变化趋势不明显,干旱对其影响小．      

淮河流域典型洪水年流量空间分布的季节特征

为了分析淮河流域洪水过程空间分布的季节变化特征,提高对典型洪水过程的认识,以TRMM 3B42卫星降水数据为驱动资料,利用分布式陆面-水文模型(LSX-HMS)模拟淮河流域典型洪水年(以2003年为例)的流量过程.结果表明:TRMM 3B42卫星数据能够较好地反映淮河流域降水的时空分布;LSX-HMS模型对流量时间变化过程的模拟精度较高;逐月流量空间分布给出了流域洪水过程的季节变化特征,准确反映了流量从南向北推进进而消退的空间演变过程.分布式水文模型对流量空间分布的模拟预测有助于流域洪水事件的预警与管理.     

基于Mann-Kendall方法的淮河流域降雨量趋势特征研究

基于气象部门提供的淮河流域20个站点1955-2012年的逐日降水资料,利用线性趋势分析和M-K突变检验,分析淮河流域逐年、各季的降水量变化趋势和突变状况。表明淮河流域总体降雨量呈现下降趋势,各季节降雨趋势各不相同,其中在夏季降雨最多,冬季最少。在近58年发生了14次"旱涝急转"现象,并且降雨量分别在20世纪60年代和21世纪初发生了突变.     

淮河流域极端降水特征及不同重现期降水量估计

基于淮河流域25个气象站的逐日降水量资料,分析了极端日降水量、极端最大过程降水量和最大持续降水日数3个极端降水指标的时空变化特征,利用广义极值理论估算了重现期降水量.结果表明:在空间上,半湿润气候区有更强极端降水过程,而湿润气候区降水极端性偏小;在时间上,降水偏多的年代,极端降水量和极端降水过程更多,降水偏少的年代,极端降水指标数值偏小;重现期时间尺度存在临界点,在临界点以下,各站重现期降水量都会明显增大,超过临界点,淮河流域上游和南部重现期降水量变化很小,而中游、下游和北部重现期降水量增大明显.     

基于SPI-Markov链的淮河流域气象干旱特征研究

基于淮河流域29个气象站1960—2020年逐日降水量资料,采用标准化降水指数(standardized precipitation index, SPI)、Mann-Kendall趋势检验法和Markov链,研究了该流域不同气象干旱状态演变规律和概率转移特征.结果表明：淮河流域易发生轻旱及中旱事件,夏季干旱发生频率高、覆盖面积广,春季和冬季易发生重旱和特旱事件,但年际干旱特征呈不显著变化趋势;流域干旱频率空间分布不均,逐季干旱高值点在空间上呈顺时针转移变化,年际干旱发生频率由西向东递增;流域不同季节各干旱等级最易转移为无旱状态,夏季和秋季易发生干旱状态急转,出现强度较大的干旱灾害,且下游和沂沭泗水冬季和春季由无旱状态转移到特旱状态概率较高,冬春季节交替时易发生急旱;流域年尺度各干旱等级状态均极易转化为无旱状态,区域重旱特旱状态之间不能一步转移,连续特旱的概率极低.     

淮河流域贝类生物地球化学研究与水污染治理

简介贝类生物地球化学及其在淮河流域生态环境研究中的应用。这方面研究不仅仅揭示了流域生态环境的灾难性现状,更重要的是为水污染防治,特别是有毒污染物防治提供科学依据。贝类生物地球化学研究在环境预警和生态修复方面有重要应用前景。     

安徽省淮河行蓄洪区人口外迁安置初步研究

行蓄洪区是淮河防洪工程体系的重要组成部分,其人口安置不仅关系到及时运用,更关系到区域社会经济的可持续发展.在分析行蓄洪区人口安置现状及存在问题的基础上,依据社会主义新农村建设的要求,讨论了行蓄洪区人口外迁安置的必要性和紧迫性;给出了外迁安置的实施方式和类型;针对人口外迁安置的制约因素,提出了提高人口安置规划编制层次,动态确定安置区等人口外迁安置的对策和措施.     

淮河上游大坡岭流域土地利用方式变化引起的流域滞时变化

以淮河上游大坡岭子流域(简称大坡岭流域)为研究区域,基于研究区域1965—2009年间的26场单峰洪水,计算流域平均滞时。以1985年为界,比较土地利用变化前后流域平均滞时的变化,并计算不同降雨量级的流域平均滞时,分析滞时与径流深和洪峰流量的相关关系。结果表明:土地利用变化引起的流域平均滞时变化很大;除了降雨形心到洪峰流量的时间TLPC在土地利用变化之后减少外(从9.98 h减少为5.26 h),另外3种滞时,降雨形心到流量过程线形心的时间TLC、降雨开始到洪峰流量的时间TLP和最大降雨强度到洪峰流量的时间TLPP均增大(分别从21.32 h、34.64 h、10.00 h增加到26.77 h、35.08 h、11.50 h)。大坡岭流域土地利用变化前后以及整个时期4种滞时和降雨量级存在一定联系,与径流深及洪峰流量无相关关系。     

1951—2014年淮河流域典型等值线变化特征

利用1951—2014年淮河流域29个站点月平均气温和月降水量数据,运用线性倾向估计、累积距平、Mann-Kendall检验及空间分析等方法,分析了1月均温和年降水量的时空变化特征.结果表明:过去64 a,1月均温呈显著升高趋势,升高速率为0.3℃/10a,1986年以后升温趋势显著,并于1973年发生升温突变;年代际方面,20世纪50年代均温最低,20世纪90年代均温最高.年降水量呈不显著减少趋势,减少速率为5.9 mm/10a;年代际降水量波动幅度不大,其中21世纪00年代平均降水量最高,21世纪10年代平均降水量最少.相较于淮河流域年均温变化,1月均温发生暖化突变时间早于年均温,说明1月均温在响应全球变暖方面更加敏感.过去64 a,1月0℃等温线和800 mm等降水量线与秦岭—淮河一线不重合,其主要原因是全球变暖导致的自然带显著北移.     

淮河污染治理

回顾淮河污染治理的历史、治理的成果,分析当前现状,指出治理难点,提出有控制地广种水葫芦、集中造草浆、回收重金属、建立淮河环保委员会、淮河公众监督委员会等治理措施,认为这些措施能有效地治理淮河污染.     

太湖流域土地利用变化对径流的影响研究

选取太湖流域作为研究区,利用2001和2010年的MODIS土地利用数据,以及1991—2012年降雨资料,采用L-THIA(Long-Term Hydrological Impact Assessment)模型对流域近年来的径流过程进行模拟,探讨土地利用变化对径流的影响.结果表明:从2001年到2010年,耕地面积由59.3%减少到57.7%;草地面积由8.9%减少到7.3%;裸地/荒地面积由0.5%增加到1.7%;滩涂面积由1.4%增加到2.5%.在2001年土地利用条件下,模型模拟的1991—2012年均径流量为6.03×109 m3;而在2010年土地利用条件下,年均径流量为6.66×109 m3,径流变化主要由裸地/荒地以及滩涂两种土地利用类型变化引起且由土地利用变化引起的年均径流量增加了9.4%.     

近50a葫芦河流域气候变化特征

根据静宁、秦安两站的水文气象资料,分析了葫芦河流域近50a气候变化特征.采用Mann-Kendall法分析,结果显示近50a气温总体呈上升趋势,降水量呈下降走向.利用Meyer小波及Morlet小波分别分析并相互检验校正葫芦河流域年均气温及年降水量的主要变化周期,其中:年平均气温普遍存在30a以上,22,12~14,10a左右的中长周期以及4～7,2～3a的短周期,而年降水量存在30a以上,20,12~14,10a左右的中长周期以及6～8,2～4a的短周期.近50a葫芦河流域河川径流的变化主要受当地降水波动的影响.     

西辽河流域湿地动态变化特征及影响因素分析

基于1985、1995、2005、2018年4个时期的遥感影像解译,获得海口市湿地类型空间分布数据,运用景观格局指数、城市用地扩张与人口增长协调系数,分析海口市近30年来在城镇化背景下的湿地变化特征,为湿地管理和保护提供基础性依据。分析结果表明：(1)近30年来,海口市的湿地总面积呈减少趋势,与主城区建设面积呈强负相关性;(2)海口市的优势湿地景观类型为近海与海岸湿地、水田和河流湿地,湿地斑块总数和斑块密度不断增加,斑块平均面积减少,香农多样性指数增大,景观破碎化程度增强,空间上也趋向分散性和非均质分布;(3)海口市的城市土地呈快速向外扩张的外延式发展模式,增加了湿地景观的破碎度,降低了湿地景观的连通性;(4)养殖业的迅速发展、人口数量的增加和废水排放量的增大等致使红树林湿地、近海与海岸湿地以及河流湿地等湿地面积萎缩。