城市化过程中的下垫面变化对水文循环的影响

深入探讨了城市化进程中下垫面变化对水文循环的影响,分析了下垫面变化如何影响城市及其周边地区的水文循环,包括地下水流、径流和蒸发过程的改变,探索了由下垫面变化导致的一系列环境问题,如城市洪涝、热岛效应和水资源短缺。为解决这些挑战,论文提出了一系列应对策略和建议,强调了绿色基础设施、生态友好城市设计和有效的雨水管理在确保水资源可持续利用和城市生态健康中的关键作用。

水文循环对农业生产的影响及应对措施

水文循环是自然环境中一个重要组成部分,它对农业生产产生深远影响。本文从水文循环的概念、对农业生产的影响以及应对措施三个方面进行阐述,以期为农业工作者提供有关水文循环对农业生产影响的全面认识,从而更好地进行农业生产管理。

气候变化对水文循环与水资源管理的影响研究

随着全球气候变化的严峻性日益凸显,其对全球水文循环及水资源的影响引起了广泛关注。然而,气候变化对地区水文循环与水资源的影响却存在着显著的区域差异性。本研究以深入了解这种区域差异性为目的,通过分析全球气候模式的数据集,研究了气候变化对全球和区域水文循环以及水资源的影响。结果表明,气候变化对全球水文循环的影响是复杂的,包括降水模式改变、蒸发与潜热通量增加,以及河川径流量的变化等。气候变化对水资源管理的影响也同样复杂,且具有重要的影响,包括引导水资源的配置和利用,决定农业灌溉的安排等。进一步的研究还需要依靠更多的观测和实证研究,以更准确地定量气候变化对水文循环与水资源管理的影响。本研究为后续相关研究提供了科学依据,并对解决因气候变化引起的水资源问题提供有益参考。

人类活动对水文循环与生态系统的影响研究

本研究探讨了人类活动对水文循环与生态系统的影响,并提出了保护与可持续管理策略。在水资源利用与管理方面,涵盖了农业、工业和城市用水的影响及其管理策略。同时,研究也关注了水污染对生态系统的影响,包括农业与农村污染、工业排放和城市污水排放,以及相关的治理技术和政策。此外,本研究还考察了土地利用变化对水文循环和生态系统的影响,特别关注森林砍伐和城市扩张所带来的影响。同时,也探讨了气候变化对水文循环和生态系统的交互作用,包括全球气候变暖趋势和极端天气事件对水资源和生态系统的影响。最后,针对研究结果,本文提出了水资源保护和生态系统保护的重要性,探讨了水资源管理和土地利用管理的可持续性策略,以及生态系统服务和生物多样性保护的措施。这些保护与可持续管理策略对于确保水文循环的平衡和生态系统的健康具有重要意义。

水文气象学领域的水文循环研究进展

气候系统中的水循环处于不断运转演化和更新中。近年来在全球变暖和人类活动的双重影响下,水文循环发生了显著变化,引起了社会和学界的广泛关注。水文循环是气候系统的核心,是连接气候子系统的纽带,也是水文气象学研究的核心问题。近年来国内外学者采用各种观测手段及海-陆-气耦合模型检测和模拟水文循环变化,取得了丰硕成果。对其变化的物理机制和驱动因素有了深入的理解,提高了对其未来可能变化的预测预估水平。文中对最近20余年与水文气象学相关的水文循环发生的变化,引起全球、区域及流域水文循环通量变化的原因,以及未来变化的预测等问题所取得的进展做了较全面的阐述。最后对水文气象学领域水文循环变化研究应关注的问题进行了探讨。

气候、植被变化与水文循环响应研究进展及展望

变化环境下观测的水文循环要素发生了显著性的趋势性变化,气候、植被与水文循环过程的相互影响及响应已成为全球变化研究中的前沿科学问题。系统综述了气候变化与水文循环、植被变化与水文过程,气候驱动下植被变化及其水文响应方面的研究进展。在此基础上,进一步讨论了气候、植被变化及水文循环响应中亟待加强的科学问题和主要研究内容。

应用环境同位素方法研究黑河源区水文循环特征

维持黑河流域中、下游绿洲生态和社会经济发展的水资源主要形成于祁连山区。该文在野外采样的基础上,通过测试分析不同地段、不同水体中的环境同位素(δD、δ18O和3H)和水化学组成特征,利用同位素混合模型,识别黑河源区地表水和地下水的来源、组成和径流过程,揭示源区的水文循环特征,在此基础上探讨源区水文循环模式。结果表明:1)黑河源区存在两类地下径流系统:局部径流系统接受局地降水和冰雪融水入渗补给,就近向河流排泄,水循环交替积极,据同位素估算结果,降水补给占76%,冰雪融水补给占24%;区域径流系统接受中高山带的降水和冰雪融水补给(补给高程大于3600m),在出山口附近的断裂带以泉的形式排泄,水循环交替缓慢。2)山区地表水由大气降水、冰雪融水和地下水组成,出山河水的构成为:降水占69%～72%,冰雪融水占23%～24%,深部地下水占5%～7%。

南水北调中线工程水源区水文循环过程对气候变化的响应

以南水北调中线工程水源区为研究流域,基于数字高程模型、土地利用和土壤类型等资料,采用1980—1990年日资料进行模型参数率定和检验,研究了SWAT模型在该流域的适用性;根据联合国政府间气候变化专业委员会第四次评估报告中大气环流模型多模式输出结果,分析了特别排放情景下21世纪降水、气温、径流、蒸发的响应过程。结果表明:与基准期相比,南水北调中线工程水源区21世纪气温将持续增高,年降水量将增加,径流量较基准期将出现先减少后增大的趋势,21世纪40年代年径流量开始较基准期增加,预示着水源区的水资源在21世纪前期将出现减少,21世纪中后期将增加。未来气候变化对南水北调中线工程水源区径流变化影响不大,总体来看有利于南水北调中线工程的调水。

华北平原地下水形成与区域水文循环演化的关系

晚更新世以来华北平原地下水形成、演变与区域水文循环演化的周期性密切相关 ,区域地下水资源的形成能力取决于区域水文循环演化的进程。在多雨期 ,地下水可获取充足的补给 ;在少雨期 ,地下水补给较少。区域地下水资源利用潜力与水文循环陆地过程相关。人类通过调控水文循环陆地过程 。

绿色雨水基础设施构建城市良性水文循环

我国城镇化转型正进入关键时期,城市化带来的一系列生态环境问题,高污染、高碳排放、缺乏生态功能的传统灰色雨水基础设施难以支撑城市生态建设。绿色雨水基础设施作为城市雨水系统的重要组成部分,对恢复与构建城市良性水循环、保护生态环境起着至关重要的作用。首先强调雨水、水循环与城市发展关系的重要意义,以此为基础,对绿色雨水基础设施的内涵、组成及基于绿色雨水基础设施构建城市良性水循环的水文学基本原理进行了简要阐述,提出以绿色雨水基础设施为基础构建可持续城市雨水系统,并结合实际案例说明绿色雨水基础设施规划设计的具体应用。

景观雨水系统修复城市水文循环的技术与案例

中国城市发展过程中的水文问题日益严峻,将景观与雨洪控制利用相结合能够修复水文循环、减缓洪涝灾害、控制水体污染,对景观本身亦有多重效益。介绍了利用景观控制雨洪的新理念、景观雨水设施分类和水文分析要素,总结了基于不同水文控制目标时,景观雨水设施的选择以及规模计算方法,提出了基于水文学的场地规划、竖向和植物设计要点,并通过实际案例分析了景观雨水系统在调节城市水文循环过程中发挥的作用。

改进的SWAT模型在寒区水文循环模拟中的应用

针对SWAT模型在寒区水文循环模拟过程中存在的不足,对冻土条件下的地表径流模块和升华及土壤蒸发模块进行了改进,并以塔河流域为例,对模型改进前后的径流模拟结果进行了对比。结果表明,在全系列径流模拟中,改进后模型模拟精度有一定程度的提高;在春汛期径流模拟中,改进后模型模拟精度提高较明显,率定期和验证期相对误差绝对值分别下降12.57%、5.67%。对比研究结果证明,改进的SWAT模型在寒区水循环模拟中的适用性得到了进一步提高。

中国水文循环与水体研究进展

根据2002-2005年中国公开发表的关于水科学研究的论文及国家重大攻关项目和国家自然科学基金项目的科研报告,综述了近年来中国在水文循环诸要素如降水、径流、蒸发,水文模型,河流与泥沙、湖泊、沼泽与湿地、冰川与冻土以及地下水与土壤水等方面研究取得的主要成果和进展。

城区水文循环机制与改善策略分析

在城区化过程中,由于人口快速成长且集中,随之而来的建筑物、道路等不透水面密度增加,导致地下水补给减少及破坏水文循环。为了解土地利用方式改变对长期水文量影响,建立一个适宜的城区水循环模式是非常重要的。选定台湾台北的六馆抽水站集水区进行分析,模式参数经过敏感度分析、率定与验证。采用改变不同透水铺面设置比例的方案,评估其对径流量、入渗量、蒸发散量的改变。并分析设置不同比例屋顶雨水贮集系统对地表径流量及供水量的改变。所建立的城区水循环模式是评估土地利用改变造成水文量的改变的一个有效工具,并可提供决策者做为城区土地利用决策的参考。

1960—2005年长江上游水文循环变化特征

对长江上游水汽含量以及各边界水汽通量、水汽收支的变化特征进行分析,建立了长江上游水文循环概念模型,并通过分析水循环参数的变化特征讨论水文循环的陆面分支与大气分支之间的相互作用和变化过程.结果表明:长江上游为水汽汇区,净水汽收支为23 790 t/s;纬向为水汽输出向,纬向水汽通量减小趋势显著.整个上游地区水汽收支变化趋势不显著,水汽输入总体呈微弱减小趋势.尽管当地蒸散发形成的降水在区域总降水量中的贡献尚不足10%,但蒸散发量对当地水文循环的作用正逐年增加.

基于分布式水文模型BTOPMC的晋江流域水文循环模拟

晋江流域所在福建省泉州市近年来经济社会发展迅速,水资源短缺已经成为制约该地区发展一个重要因素.开展水文循环过程模拟对把握该流域水资源时空演变规律,提高决策管理水平具有重要意义.本研究采用已在亚洲季风区多个国家广泛得到应用的BTOPMC(Block-wise use of the TOPMODEL with the Muskingum—Cunge routing method)分布式水文模型对晋江流水文循环过程进行模拟.模拟结果表明BTOPMC模型在该流域具有较好的适用性,具有为制定科学合理的水资源管理政策提供决策支持的潜力.

水文循环的生物圈方面(BAHC计划)研究进展

在对国际地圈生物圈计划 (IGBP)的核心项目“水文循环的生物圈方面 (BAHC)”的基本目标和具体研究内容阐述的基础上 ,对 BAHC计划的国际、国内研究进展进行了详细介绍 ,并结合当前 BAHC计划的研究动态 ,对未来的 BAHC研究新的主题和内容进行了探讨。

水文循环、生态环境和气候变化

以大量研究成果和数据为依据,指出了一个多世纪以来,由于世界人口激增,发展经济过度依赖矿石燃料,为增加农作物的产量大量施用氮肥,砍伐森林、占用草场以用于农业生产等,使自然界碳、氮元素的生物地理化循环逐渐远离平衡状态,地球表面水文循环、淡水质量发生明显变化等严重状况。阐述了现代社会对水资源的依赖性,水的供应对气候因素的依赖性,粮食生产对水和气候因素的依赖性,解释了人类为获得淡水资源和宜居的生存环境,与天然和人类活动引起的气候变化问题有着密不可分的内在联系。深刻认识到碳、氮的循环破坏与适宜各类生物栖息地的丢失密切相关;充分认识到开发清洁新能源、发展可持续性农业,应从源头逆转全球气候变化趋势的必要性和紧迫性。

气候变暖条件下水文循环变化检测与归因研究的几点认识

气候变化检测与归因的实践指南(GPGP)综合了4种检测归因方法,它囊括了目前研究这一因果链采用的不同途径。自1990年政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一次评估报告以来,气候变化的检测与归因从气温升高和其他系统或变量变化趋势的研究开始,经历了从全球、半球、海洋与陆地、七大洲乃至区域尺度的细化进程。人为气候变化的指纹检测与归因方法已普遍用于全球大尺度水文循环要素——纬度带平均降水、强降水、径流、比湿、水汽含量等时空型态变化的研究,个别地也应用到流域尺度,如以冰雪融水补给为主的河流的天然流量、积雪和最低温度变化的研究。对于以降水为主,且受人类活动干扰较大的流域,观测的水文循环要素变化的检测与归因,大多数聚焦于观测的气候要素及非气候变量对其的影响,而不回答变化是自然的还是人为强迫引起的。这种方法要求高质量长系列的观测数据、先进的统计检验技术以及物理基础好的水文模型。对于水文循环要素对气候变化敏感的流域,若观测数据满足要求,则采用正规的检测与归因方法或最优指纹法识别外强迫及驱动因子的影响研究,将具有重要科学意义和发展前景。

我国水文循环与地表水研究进展(1998-2001年)

根据1998-2001年我国公开出版发行的30余种与水有关的科技期刊刊登的关于水科学研究的论文,同时参考了近4年来国家重大攻关项目和自然科学基金项目的研究报告。综述了近4年来我国在水文循环与地表水研究方面取得的主要成果和进展。