基于MODIS和SRM的拉萨河流域融雪径流模拟研究

积雪融水是高海拔地区重要的水资源补给,开展高海拔地区的融雪径流模拟研究具有重要的理论价值和现实意义.拉萨河流域是典型的高海拔地区,本文借助遥感和GIS技术,结合MODIS (moderate-resolution imaging spectroradiometer)遥感数据和DEM资料分析拉萨河流域不同高程的雪盖分布状况和雪盖衰退曲线.基于SRM(snowmelt runoff model)构建了拉萨河流域融雪径流模型,对流域2002-2003年融雪径流过程进行了模拟,确定性系数达0.80,模拟结果较好,基本反映了拉萨河流域融雪期的径流过程,初步探讨了缺资料地区融雪径流的模拟方法.     

基于VIC模型的拉萨河流域分布式水文模拟

通过构建大尺度分布式VIC(variable infiltration capacity)模型,对拉萨河流域的水文过程进行了模拟,并以拉萨水文站为控制站点对模型进行率定和验证.结果表明:日尺度上,率定期和验证期的Nash-Suttcliffe效率系数(ENS)、确定性系数(R2)、相关性系数(r)基本都在0.80以上;月尺度上,3个指标达0.90以上;空间上,网格水量相对误差都小于1%.表明VIC模型能够较好地应用于拉萨河流域,适用性较好.VIC模型的构建,为研究气候变化对拉萨河流域水循环的影响奠定了基础.     

黑河流域潜在蒸散发量时空变化特征分析

基于站点气象数据及0.1°×0.1°栅格气象数据对黑河流域PET进行估算.利用Spline插值方法,将站点数据计算得到的PET进行空间插值,并与栅格数据计算获得的结果对比验证,分析PET的空间变化特征.利用MannKendall非参数检验方法,对站点PET及气温序列进行趋势分析.结果表明:1)Spline空间插值获得的PET空间分布与栅格数据计算获得的结果基本一致,可用于PET空间变化特征分析;2)空间上,黑河流域多年平均PET年值和季节值均呈现出从西南到东北逐渐增加的趋势;3)年平均气温在15个站点均呈现出明显的上升趋势,而PET在多数站点呈现下降趋势,黑河流域可能存在“蒸发悖论”现象.     

钱塘江流域极端气温和最大降水事件的时空变化

基于1951-2008年钱塘江流域内外15个气象站月极端高温、月极端低温和月最大降水量资料,采用Mann-Kendall趋势分析方法和协克里金插值方法分析了不同区域、不同季节的极端气温和最大降水量的空间分布及变化趋势特征.结果表明:钱塘江流域最大降水量总体呈缓慢减少的状态,而极端气温都有上升的趋势;季节分布上,夏季最大...     

拉萨河流域不同汇流方式的TOPMODEL应用比较研究

应用结合单位线和线性水库汇流改进的TOPMODEL,对拉萨河流域进行水文模拟,并与原TOPMODEL模拟结果进行对比.结果表明,两者都取得了较好的模拟效果,但改进的模型模拟基流更稳定和合理.应用两模型评估拉萨河流域降雨空间差异性对流域径流的影响,改进的模型模拟结果相对稳定.     

石羊河流域50年气候变化特点及其突变检验

以石羊河流域5个气象观测站点,1960-2009年50年逐日降水、温度及蒸发观测资料为基础,分析了石羊河流域过去50年的气候变化特点、空间分布及其突变检验。研究结果认为,石羊河流域气象要素多年平均值的空间分布呈明显的南北向分布;石羊河流域在过去50年,气温呈显著的增加趋势,增幅为0.27-0.58℃/10a,高于全国平均水平,而且各站点变化规律一致,均在1998年发生了气温突变;流域内的降水量变幅波动较大,但总体呈增加趋势,但增加趋势未通过显著性检验,波动的因素可能是由年际振荡造成的;流域内蒸发量的变化幅度介于-20-200mm/10a之间,各站点变化规律不完全一致,其中武威、民勤及永昌3个站点蒸发量显著减小,并分别在1984、1993以及1998年左右发生了突变。     

拉萨河流域不同汇流方式的TOPMODEL应用比较研究

应用结合单位线和线性水库汇流改进的TOPMODEI,,对拉萨河流域进行水文模拟,并与原TOPM0lDEL模拟结果进行对比.结果表明,两者都取得了较好的模拟效果,但改进的模型模拟基流更稳定和合理.应用两模型评估拉萨河流域降雨空间差异性对流域径流的影响,改进的模型模拟结果相对稳定.     

降雨三步抗差修正效果的研究

在分析流域降雨分布规律的基础上,利用三步抗差方法修正遥测降雨观测资料中的异常误差.采用陆水流域的11场洪水降雨资料,加上人工生成的不同量级的误差系列,计算比较各步抗差修正的有效性.计算结果表明:在不同量级的异常误差下抗差修正方法是有效的,第一、二、三步相结合的效果最好,一二步结合的效果次之,且随着误差量级的增大抗差有效性增强.     

岷江上游山区乡镇单元引力-潜能空间分异研究

岷江上游杂谷脑流域地处青藏高原向四川盆地过渡地带,是我国西部典型的生态脆弱区和汉-藏-羌民族走廊.应用GIS空间分析技术,采用以时间距离-成本加权距离-欧氏距离计算综合距离修正引力模型、以聚落生态位地理半径计算区域范围改进潜能模型的新方法,揭示岷江上游杂谷脑流域乡镇单元引力和潜能空间分异特征.研究表明,岷江上游杂谷脑流域内乡镇单元引力-潜能分布呈现典型的"双核"结构,这说明平原地区点-轴系统演化下的双核地域结构模式同样存在于山区流域人地系统;同时,基于流域内河流与道路并行的山区本底背景,山区乡镇单元的引力-潜能在整体上表现出"沿河而下、两翼对称"的典型欠阻尼二阶系统单位阶跃曲线特征.     

GCM预测模式下黑河流域潜在蒸散发的演变分析

以Penman-Monteith模型为基准,通过参数修正从7个温度类模型中优选出适用于黑河流域潜在蒸散发（PET）估算的最优模型,再根据CMIP5中CSIRO-Mk3.6.0气候模式输出的研究区未来气候情景数据,对黑河流域历史时期（1961—2015年）和未来2021—2050年（T1）、 2051—2080年（T2）2个时段的PET值进行估算,并从时间和空间尺度2个方面分析其变化特征. 结果表明:1）研究区气象数据资料缺乏时（例如仅有气温数据）,参数修正后的Hargreaves-Samani模型可以作为Penman-Monteith的替代模型;2）黑河流域历史时期多年平均PET为1 102 mm,空间上由上游向下游逐渐增加,与多年平均气温的空间分布具有较强的一致性;3）流域未来多年平均PET空间分布特征基本不变. 受流域未来最高、最低气温增加的影响,流域多年平均PET在T1和T2时段较历史时期分别增加15%和20%. 不同空间位置处,PET变化存在差异:T1时段中游酒泉站较历史时期有所下降,而其余站点则有所上升,T2时段所有站点较历史时期则均有上升;且未来2个时段流域上游PET增幅均大于流域下游,这种空间差异性与流域未来最高、最低气温变幅的空间差异性较为一致.      

雅鲁藏布江拉萨河流域水文模型应用比较研究

雅鲁藏布江是我国水能资源最丰富的河流之一,拉萨河作为雅鲁藏布江支流中流域面积最大、最长的河流,更是西藏自治区水利开发的重点,但拉萨河流域水文模型应用研究甚少。本文介绍改进的TOPMODEL,并应用该模型和新安江模型对拉萨河流域进行水文模拟,结果表明：两模型都取得了较好的模拟效果,弥补了雅鲁藏布江拉萨河流域水文模型应用研究的不足,为开展缺资料地区的水文模型应用研究进行了一定的尝试。     

拉萨河流域选矿厂分布及其对环境的影响

拉萨河是雅鲁藏布江的主要支流之一,是拉萨河流域广大居民最主要的生产和生活用水的水源。对于拉萨河流域经济社会的发展具有十分重要的作用,拉萨河流域水质质量的好坏直接影响着流域几十万居民的生产、生活质量和安全。但是,随着拉萨河流域采矿、选矿等矿产业的快速发展,在带来巨大经济利益的同时,它们排放的废弃物直接或者间接地影响着拉萨河流域生态环境质量,应该引起大家的高度重视。文章通过对拉萨河流域选矿厂的分布情况以及河段水质指标的调查研究,发现目前为止拉萨河流域水质没有受到污染,但是随着流域经济社会的进一步发展,不可避免地会对拉萨河流域水体产生污染。     

SWAT模型在伊河上游径流模拟中的应用

为了探讨SWAT模型在中国半湿润半干旱地区的适用性,依托GIS软件平台,将模型应用于中国伊河流域潭头以上地区,同时与新安江模型的同系列模拟结果进行了比较.结果表明,研究流域属于混合产流区,以蓄满产流为主的年份的模拟效果要好于以超渗产流为主的年份.     

A test of Snowmelt Runoff Model （SRM） for the Gongnaisi River basin in the western Tianshan Mountains, China

The Snowmelt Runoff Model (SRM) is one of a very few models in the world today that requires remote sensing derived snow cover as model input. Owing to its simple data requirements and use of remote sensing to provide snow cover information, SRM is ideal for use in data sparse regions, particularly in remote and inaccessible high mountain watersheds. In order to verify the applicability of SRM in an environment of continental climate, a test of SRM is performed for the Gongnaisi River basin in the western Tianshan Mountains, the results show that two SRM average goodness-of-fit statistics for simulations, Nash-Sutcliff coeffident (R2) and volume difference (Dv), are 0.87 and 0.90%,respectively. As compared with the application results over 80 basins in 25 different countries around the world, SRM performs well in the Gongnaisi River basin. The results also show that SRM can be a validated snowmelt runoff model capable of being applied in the western Tianshan Mountains.On the basis of snowmelt runoff simulation, together with a set of simplified hypothetical climate scenarios, SRM is also used to simulate the effects of climate change on snow cover and the consecutive snowmelt runoff. For a given hypothetical temperature increase of 4℃, the snow coverage and snowmelt season shift towards earlier dates, and the snowmelt runoff, as a result, is changed significantly at the same time. The simulation results show that the snow cover is sensitive to changes of climate, especially to the increase of temperature, the major effect of climate change will be a time shifting of snowmelt runoff to early spring months, resulting in a redistribution of seasonally runoff throughout the whole snowmelt season.     

雅鲁藏布江拉萨河流域水文模型应用研究

雅鲁藏布江是我国水能资源最丰富的河流之一,拉萨河作为雅鲁藏布江支流中流域面积最大、最长的河流,更是西藏自治区水利开发的重点,但拉萨河流域水文模型应用研究甚少.本文介绍了改进的TOPMODEL,并应用该模型对拉萨河流域进行水文模拟,取得了较好的模拟效果,为开展缺资料地区的水文模型应用研究进行了一定的尝试.     

祁连山北部流域水文相似性与出山径流总量的估计

祁连山北部河流的出山径流对河西走廊水资源的形成具有决定性作用.过去对大型出山河流的水文观测和分析基本确定了祁连山北部的降水产流模式,但由于小型河流缺少观测,对出山径流总量的估计仍然存在很大的不确定性.本文根据疏勒河流域、黑河流域和石羊河流域山区水文观测和气象数据,采用统计模型分析了祁连山北部流域降水-径流关系的相似性.结果表明流域出山流量与汇水面积呈现非线性增加趋势,而蒸散系数随干旱指数增大按照一定的非线性趋势下降.高程效应使得流域出山流量近似取决于平均降水量的单一函数,由此估算出祁连山北部的全部出山流量可达(72.3~84.3)×10~8 m~3·a~(-1),其中石羊河流域、黑河流域的计算结果都大于前人估计值.疏勒河流域的蒸散作用偏强,径流估计值需要进行校正.流域水文相似性有利于减轻水文和气象观测不足造成的影响.     

不同eα计算方法对Penman-Monteith公式的影响

实际水汽压eα是Penman—Monteith公式中计算参考作物蒸发蒸腾量的重要过程参数．为了研究在湿度缺测条件下，露点温度法替代相对湿度法计算eα在我国长江三角洲地区的适用性，选用江苏南通2000-2004年的旬气象资料，采用FAO推荐的相对湿度法和露点温度法两种方法计算了实际水汽压ea和旬参考作物蒸发蒸腾量E710，分析了这两种方法计算结果的误差及其与影响因素间的关系．结果表明：这两种方法计算结果间误差较小，有98％以上的计算结果其误差小于20％；实际水汽压间的误差差异与最高最低温差相关关系最强，旬参考作物蒸发蒸腾量间的误差差异与最低温度的相关性最强；在湿度缺测条件下，可以采用露点温度法替代相对湿度法计算eα并进一步计算ET0．     

黑龙江流域中俄水资源承载力对比分析

黑龙江流域水资源承载力影响着中俄两国的自然生态环境,对两国水资源保护和高效利用意义重大。通过分析黑龙江流域中俄9个相关政区的供水情况及生产水足迹,采用RG-RP关系图法对比分析流域中俄相关政区的水资源承载力状况。结果表明：中国四个政区中黑龙江省供水能力最强,俄罗斯侧五个政区中哈巴罗夫斯克边疆区的供水能力最强;中国生产水足迹明显多于俄罗斯侧,且水资源压力较大,其中辽宁省最为显著。可见中国各政区的用水效率较高,水资源开发利用程度较低,水资源承载力优于俄罗斯侧。为中俄跨境流域水资源监测和环境保护提供参考。