气候-水文变化对水力发电的影响预估综述

气候变化可能改变河川径流的均值、极值、过程及可利用量,从而影响流域水电工程的规划建设和运行调度。因此,预测评估未来气候-水文变化对水力发电的影响具有重要意义。本文在简要阐述气候-水文-水电三者纽带关系的基础上,总结了国内外相关文献中影响预估的技术流程、主要模型与方法,从区域与季节差异、不确定性、综合影响及适应性调控等三方面分析预估结果,探讨现有研究存在的不足,并结合中国气候变化与水电行业的实际特点,展望了未来研究重点。建议进一步加强水文极值事件对水力发电影响、高海拔地区水循环机理及演变趋势等基础研究,并在考虑电力需求与多能互补的前提下,开展气候变化影响下的综合风险预估和整体适应策略研究。

江夏金口单沟江段又现江豚,专家分析:水文变化吸引江豚向武汉城区靠拢

8月31日,长江日报刊发“武汉上下游同现长江江豚戏水”消息,江夏区长江打击非法采砂中队的袁先生向本报报料:8月30日下午5时40分,他在江夏金口的单沟江段拍摄到两大一小3头江豚戏水。袁先生说,此前他也多次见过江面有江豚出没,他的同事也偶尔见到。

水文变化对滑坡地质灾害稳定性的影响与对策

本文主要探讨了水文变化对滑坡地质灾害稳定性的影响以及相应的对策。通过分析水文变化如降水、地下水位波动等因素对滑坡稳定性的影响,提出了一系列防治滑坡地质灾害的对策,以期为地质灾害防治提供理论支持。

塔里木河流域近40a来气候、水文变化及其影响

塔里木河流域平原地区在近 10a明显变暖 ,较明显的增湿出现在近 2 0a,大部分平原地区近10a反而略有变干的迹象 ;2 0世纪 90年代是流域山区近 4 0a来最暖阶段 ,在天山南麓中西部山区和帕米尔高原一带 90年代增湿幅度大 ,西昆仑山北坡一带近 2 0a降水变化很小 .塔里木河流域 4条源流出山口多年平均径流量为 2 2 4 9× 10 8m3 ( 195 7— 1999年 ) ,年代际尺度上 ,5 0— 80年代基本接近多年平均值 ,而 90年代由于受山区增暖变湿影响 ,4条源流径流量达 2 4 1 9× 10 8m3 ,增幅 7 6 % .由于源流区人类活动的影响和粗放型农业 ,补给塔里木河源流条数减少 ,塔里木河干流上中游区间耗水量严重 ,中下游水量来水量在近 4 0a中持续减少 。

环境流计算新方法:水文变化的生态限度法

水文变化的生态限度框架(ELOHA)是环境流理论最新成果。ELOHA要求对河流按照水文情势特征进行分类,相同类型河流的水文—生态关系具有相似性。ELOHA还要求对开发前后水文情势变化进行分析,计算现状水文条件与基准水文条件的偏离程度。ELOHA提出了水文情势变化预期生态响应的若干假定,总结了一套为建立水文—生态关系采用的生态指标。在建立大型水文和生物数据库的基础上,运用统计学方法拟合水文—生态函数关系。最后,各利益相关者对水文变化引起的生态风险进行评估,认定可以接受的生态风险水平,再依据水文—生态曲线,确定环境流标准。

水文变化语义约束的实时水位观测数据流在线滤波方法

受外界环境和仪器设备等的影响,实时水位观测数据流噪声和数据异常问题突出,严重制约了实时应用效能。针对已有数据清洗方法适应性差,难以根据动态观测数据的变化特征进行动态调整问题,本文提出了一种水文变化语义约束的实时水位观测数据流在线滤波方法:在实时水位观测数据变化特征与水文时空过程动态演变规律之间建立高层语义映射,实现水文变化语义知识约束下的卡尔曼模型参数自适应调整,从而突破传统滤波方法的瓶颈。采用多种降雨情景下的实时水位观测数据进行了试验,证明了该方法结果质量的可靠性。

河岸带生态系统植被与土壤对水文变化的响应研究进展

河岸带的植被与土壤是生态系统重要组成部分,对于维持河岸带的生态健康、生态系统服务与可持续性具有至关重要的作用。水文变化是河岸带生态系统的首要干扰因子,系统总结了水文变化对河岸带植被的特征以及植被形态、群落分布、繁殖、生存策略的影响,并阐述了河岸带水文和植被对土壤氮磷迁移转化的影响机制。根系作为土壤与植物地上部分之间物质、能量流动与信号传导的关键纽带,目前对根系的研究还较欠缺,需要加强水文变化对河岸带湿地植物根系形态、结构、功能特征的影响机理研究,以及湿地植物对水文变化的适应机制和耐受阈值方面的探究。在微观方面,应加强水文变化与植被等多因素耦合对土壤氮磷迁移转化过程的机理研究。河流形态和土壤的多样性决定着河岸带水文作用特征的复杂性,今后需注重河岸带个性特征与水文响应的关系研究。河岸带是横向的水陆生态过渡带和河流上下游的纵向生态廊道,亟需综合考虑和模拟流域土壤、植被与水文、人类活动之间的耦合关系,预测未来气候与社会经济情境下的河岸带生态系统演变规律,为河岸带生态系统的生态调节、生物多样性保护与生态恢复等提供理论依据与技术支撑。

水文变化条件下农田溪流营养盐滞留效应模拟

以巢湖流域某一典型农田源头溪流为对象,基于溪流水文条件的动态变化性,从水文概率密度模型与营养盐滞留率模型综合集成角度,解析较长时间尺度下营养盐滞留有效流量的动态变化特征.在对水文概率密度模型Monte Carlo随机模拟的基础上,根据先前10次野外示踪实验获得的营养盐吸收速度等数据信息,定量评估溪流营养盐滞留的总体水平,估算最有效流量和等效流量.结果表明,农田溪流渠段的NH_4^+、PO_4^(3-)滞留能力总体偏低,相应的期望滞留率分别为0.0671(6.71%)和0.0541(5.41%),最有效流量分别为0.0051,0.0049m^3/s,功能等效流量分别为0.044,0.043m^3/s.基于溪流营养盐吸收速度明显偏低的客观现状,有必要从溪流形态和河床地貌特征的改造着手,提升溪流水体营养盐滞留能力.

近数十年湘江流域河流水文变化规律

湘江是长江中游主要支流之一，作者从制约河川水文要素变化的自然环境因素着手，依据湘江流域有代表性水文测站多年实测水文气象资料，较全面地分析了河川径流、水位、暴雨洪水、泥沙。水化学等水文要素的组成、发展与变化规律。

水文变化驱动的暴雨-洪涝灾害主动模拟方法

随着全球气候变化和城市化进程的加剧，暴雨-洪涝灾害呈现出突发性强、预见期短的特征，其时空变化的复杂性和不确定性日益突出，暴雨-洪涝灾害的模拟预警已经成为国际学术研究的热点前沿。大量已有研究基于稳定环境的理论假设，采用静态数据驱动的被动式模拟方法导致“数据滞后、分析滞后和决策滞后”的问题日益突出。

流域水文变化对胡杨荒漠河岸林林窗及形成木特征的影响

林窗作为森林生态系统得以长期维持的主要驱动力之一,能够促进森林的自然更新与演替、优化森林结构和养分循环,从而提高生物多样性及生态系统服务功能。基于塔里木河中游历年径流量、耗水量与地下水埋深等水文数据,利用回归模型、拟合优度t检验与种群结构动态定量相结合的方法,分析了研究区水文条件对胡杨荒漠河岸林林窗数量及其形成木种群结构与动态的影响。结果表明:1)1970年前塔里木河中游水量较为充足,在一定程度上可满足胡杨生存发育的需水量。自1980年来,塔里木河中游年径流量(R2=0.785,P<0.01)与耗水量(R2=0.524,P<0.01)呈明显减少趋势、地下水日益匮乏,其埋深呈直线下滑趋势(R^2=0.8618,P<0.01)。这导致河道两岸的胡杨林生态用水日益紧缺,从而引起胡杨林林窗现象频繁出现,尤其是在1997—2006年期间。2)随着中游年径流量与耗水量逐渐减少、地下水埋深逐渐增加,林窗内胡杨形成木数量则变为增长趋势。3)林窗形成木除1957—1966、1967—1976年属衰退型外,1977—1986、1987—1996、1997—2006和2007—2016年均呈现增长型特征。特别是林窗内胡杨形成木Ⅱ级幼龄树大幅度增加,其表现出胡杨林年龄结构的老龄化特征。4)由模型显示,林窗及其形成木数量与径流量之间存在显著性负相关,径流量降至17.81×10^8m^3时,林窗内的胡杨将面临高峰死亡。由此可知,在干旱区水文条件是决定胡杨生死的主导因子,也是塔里木河中游荒漠河岸林林窗形成的主要原因。

黄河流域未来气候-水文变化的模拟研究

将大尺度半分布式水文模型VIC应用到黄河上中游流域(花园口水文断面以上),并利用区域气候模式RegCM4.0单向嵌套全球气候模式BCC_CSM1.1,动力降尺度到黄河流域的模拟结果驱动VIC模型,开展在新的典型浓度路径下(RCP4.5和RCP8.5)黄河流域未来气候和水文变化的离线模拟。模拟结果显示,在RCP4.5和RCP8.5排放情景下,黄河流域21世纪平均地表气温相对于1971—2000年均呈显著上升趋势,2019—2048年上升1.2—1.5℃,2069—2098年上升2.19—3.9℃。未来年平均降水量有微弱的增大,2019—2048年增幅为6%左右,2069—2098年增幅为1.4%—5.6%。未来蒸发量增大明显,2069—2098年年平均蒸发量最大可增加9.6%。2019—2048年花园口水文站的年平均径流量增大3.4%—7.4%,2069—2098年年平均径流量转为减少,减幅为3.3%—5.3%。黄河上游地区未来气候和水文变化趋势与黄河流域基本一致,但未来年径流量变幅低于黄河流域,相对比较稳定。

塔吉克斯坦帕米尔高原源区水文变化——以贡特河为例

在中亚地区水资源匮乏、水资源安全问题突出背景下,进一步了解该区水文变化有利于科学制定水资源调配政策。基于塔吉克斯坦贡特河(Gunt river)霍罗格水文站数据和霍罗格气象站数据,使用不均匀系数、线性趋势法、Mann-Kendall检验法、R/S分析法和小波分析法等方法,分析了1940—2017年贡特河流量变化特征及其对气候变化的响应,结果表明:(1)贡特河流量年内分配不均匀,6—9月占全年平均流量的75%,汛期集中在7月19日前后,无明显提前或延后特征。(2)贡特河流量年际变化总体呈减少趋势,但趋势不显著,年际变化率为-5. 75(m^3·s^(-1))/10 a,在1940—1946年呈增加趋势,1947—1958年呈减少趋势,1959—1960年呈增加趋势,1961—2017年呈减少趋势,在1946年存在突变;共经历了4次丰-枯期:丰水期(1940—1959年)-枯水期(1960—1976年)-丰水期(1977—1995年)-枯水期(1996—2017年)。趋势分析表明流量在未来一段时间内可能存在增加趋势;小波分析表明流量存在23～34 a,9～22 a,4～8 a的准周期变化。(3)降水对贡特河径流年内补给具有明显滞后效应,平均气温与径流年内变化具有同步性;流量年际变化主要受降水影响;周期相关表明,年平均流量与降水量、平均气温在1960—1980年同时存在的8～12 a时间尺度的显著周期变化,而在整个时间域中则同时存在2～5 a时间尺度的显著周期变化。

河流的补给形式及水文变化特征

一、各种补给类型河流的水情变化特征 河水的来源，叫做河流补给。河流补给是决定河流水文特征的重要因素。河流的补给主要有以下几种类型：

阿拉山口市八字湖生态景观工程水文变化情况研究

水资源保护与生态环境保护是社会经济发展的关键因素。从近60a的发展来看,八字湖流域主要由于水资源开发过度,出现了植被衰败,土地荒漠化加剧,阿拉山口市的其他市湖泊干缩等一系列的生态问题。阿拉山口市建立八字湖生态景观工程就是为了改善水资源生态安全问题。文章就综合运用水文学,管理学和气象学等多学科理论来充分考虑气候变化和人类活动对水资源发展的变化影响。分析阿拉山口市八字湖景区流域水文变化情况,为景区生态建设提供数据支持。

水文变化对巴松措食物网结构及碳来源的影响

实验应用稳定同位素技术及贝叶斯混合模型对西藏湖泊巴松措水文时期的食物网结构及碳的来源进行了探究。结果显示:巴松措食物网δ13C在-28.66‰^-12.19‰变化,δ15N值的变化为0.01‰~10.50‰;鱼类营养级的范围为2.99~3.71,平均营养级为3.36。在四种基础食物源中,附着藻类对巴松措食物网贡献度最高,占33.09%。外源性碳是巴松措食物网最主要的碳来源,占59.63%。杂食性鱼类在枯水季对内源性碳需求度更高,而丰水季对外源性碳需求度更高。结果表明由枯水季到丰水季的水文变化没有改变消费者利用附着藻类的能力,但对消费者利用外源性碳有积极作用。

马里东北部全新世水文变化^(14)C年表

本文根据软体动物化石的^(14)C年龄和^(13)C、^(18)O含量特征,再现马里东北部全新世水文演化过程。1地质与地貌格局萨坎沙漠边缘突出的地貌景观是含石膏层白垩系石灰岩构成的台地和残丘。最深洼地中可见断层掀出的前寒武系混合岩。