基于灾损拟合分析的区域干旱灾害风险区划方法及应用——以湖南省为例

中国特殊的地理位置及复杂的气候特征,决定了我国干旱问题将会长期存在。开展干旱灾害风险区划工作,是旱灾风险管理的决策依据,是防旱抗旱的基础环节,也是经济社会可持续发展的迫切需要,具有重要的理论意义和应用价值。首先介绍了干旱灾害风险度及旱灾风险区划的评价方法,在此基础上以湖南省为例,评估了农业干旱灾害风险度、因旱人饮困难风险度、因旱城镇供水困难风险度及综合风险度,从而得到湖南省旱灾风险区划结果,并分析了湖南省干旱风险的空间分布。研究成果可为制定抗旱减灾工程布局、区域防灾减灾战略及规划、区域经济社会可持续发展规划等提供依据。

基于土壤水分状态指数的京津冀地区农业干旱时空变化特征分析

为研究京津冀地区多年来的农业干旱情况,采用该地区26个监测站点2003—2017年15年的土壤水分监测资料,计算了各站点逐年和逐月的土壤水分状态指数(SMCI),并利用该指数研究京津冀地区年际、年内变化特征及其空间分布特征。结果表明:15年间,京津冀地区农业干旱平均发生3.7次/a,主要集中在河北省中部和南部地区,以轻度干旱和中度干旱为主;区域SMCI年平均值呈现上升趋势,其中2016年SMCI平均值最高,农业干旱情况加重;56.1%耕地的农业干旱程度表现出显著上升的变化趋势,集中分布在河北省东南部和北部大部分地区。研究结果可为京津冀地区干旱预警和抗旱减灾提供理论依据。

变化环境下基于回归分析的非一致性水文频率计算方法

基于非一致性水文频率计算原理的频率计算方法,存在确定性成分参数选取主观性强,无法反映多影响要素的问题。提出了变化环境下基于回归分析的非一致性水文频率计算方法,将该方法应用在鄱阳湖水位非一致性频率计算中。结果表明:鄱阳湖年均水位序列呈现出下降的趋势,枯水期出现的频率有所提升,重现期缩短,导致鄱阳湖干旱情况频发。分析结果与鄱阳湖实际的水位状况较为一致,该方法具有较好的可行性和可靠性。

西藏主要流域年径流的变化趋势及其原因

青藏高原是受气候变化影响最为明显的地区之一,气候变化驱动下的径流变化趋势及其原因备受关注。该研究采用Mann-Kendall检验和Pettitt突变点检验,分析了西藏自治区11个水文站1980—2016年径流深的变化规律;并采用基于Choudhury-Yang方程的气候弹性法,量化了年降水、年潜在蒸发以及下垫面变化对年径流深的影响。结果表明,研究区年径流深总体呈不显著上升趋势,多个流域在1997年左右发生突变;雅鲁藏布江下游地区年径流深对气候变化和下垫面变化的敏感性明显低于其他地区;年降水量的变化是年径流深变化的主要影响因素,导致所有站点的年径流深增加,但区域差异较为明显,其中对拉萨河流域的影响最大。

未来气候变化下拉萨河流域径流变化趋势研究

【目的】气候变化引起水文循环的变化,主要表现为降水、径流等的显著改变。【方法】基于拉萨河流域分布式径流模型,应用第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)的4个气候模式数据,分析未来气候变化情景下拉萨河的径流变化。【结果】结果显示:SSP1-2.6情景模式下,拉萨河上中下游年径流深均呈减少趋势,约减少42%,但月径流量年内分配比例较实测月径流分配比例变化不大;SSP2-4.5情景模式下,总体上呈增加趋势,约增加1.5%,中上游径流深呈减少趋势,约减少1%~7%,下游支流呈增加趋势,约增加1%~37%;SSP5-8.5情景模式下,总体上呈增加趋势,约增加10%,下游支流增加趋势更加显著,约增加17%。【结论】结果表明:在CMIP6未来气候情景模式下,径流变化较为显著且不同情景模式差异较大;未来径流深变化趋势与未来降水变化趋势较为一致;拉萨河流域未来不同气候情景模式下径流深时空分布存在差异。通过对CMIP6未来气候模式进行模拟,分析拉萨河流域径流变化特征,为区域水文水资源配置、水资源利用等提供参考依据。

基于模拟技术及遗传算法的作物灌溉制度优化方法

通过土壤水量平衡模型对作物生育期内的土壤含水率及田间腾发过程进行动态模拟,并利用作物水分生产函数的Jensen模型估算作物产量,建立了以灌溉日期为决策变量、最大相对产量为决策目标的灌溉制度优化模型,并采用保留最佳个体的遗传算法求解作物最优灌溉制度。结合山西潇河灌区2003年冬小麦返青后的实际气象状况,用上述模型对冬小麦灌溉制度进行了优化与分析。对动态规划、单纯形搜索法及遗传算法的求解结果进行了比较,表明保留最佳个体的遗传算法能搜索到全局最优解,且结果稳定。不同情况下的灌溉制度优化结果表明抽穗初期是冬小麦的生长关键期,其次是拨节期。随着灌溉水量的增加,最优灌溉制度下的田间腾发量及冬小麦产量也相应增加,但增加幅度逐渐减小。

丹江口水库汛末提前蓄水策略探讨

丹江口水库是南水北调中线工程的重要水源地,按原设计蓄水方案水库汛末蓄满率较低。在分析丹江口水库汛期最后一场洪水出现时间分布规律的基础上,提出将水库的蓄水时机从10月上旬提前至9月下旬。并通过防洪稳妥性分析得出,该方案能够保证原设计防洪标准。同时根据实际入库流量数据对水库不同运行方式下的兴利效益进行了比较,结果表明汛末提前蓄水方案能明显提高水库兴利效益。

半导体测试机市场现状调研及国产化发展前景分析

半导体测试机是检测芯片功能和性能的专用设备,技术核心在于采样速率、向量深度、功能集成和可延展性。长期以来全球半导体测试机市场份额主要被美国TERADYNE和日本ADVANTEST垄断。伴随着半导体产业链向国内市场的转移,本土芯片设计公司以及封测厂商的崛起带来的半导体国产化替代加速,都为国产测试机发展带来巨大发展机遇。

拉萨河流域径流对土地利用和气候变化的响应分析

拉萨河流域处青藏高原中南部,因其独特的地理位置是对气候变化较为敏感的区域之一,同时也是青藏高原人口和耕地较为密集区域。在建立SWAT模型对拉萨河流域水循环过程进行模拟的基础上,通过设置不同气候情景与土地利用状况,分析近30 a来拉萨河流域径流变化的成因,并研究径流对气候因子变化的敏感性。结果表明:①气候变化与土地利用对径流影响占比分别约为82.95%和17.05%,主要原因在于近30 a拉萨河流域土地利用情况变化不大,而气温、降水则呈显著增加趋势;②降水每增加10%,流域径流约增加11.8%,且径流对降水变化敏感性的空间差异性较小;③气温每增加1℃,流域总径流约增加2.5%,但径流随气温变化的空间差异性较大,其中,中上游地区径流减小0.7%,下游地区径流约增加3.6%。

水系连通及水美乡村建设试点经验初探

为深入贯彻落实党的十九大提出的乡村振兴战略,水利部、财政部于2019年部署开展水系连通及水美乡村建设试点工作。本文结合目前三批共127个水美乡村建设试点,尤其是针对已完成终期评估的第一批55个试点县,介绍了试点建设情况和成效。根据不同试点县水资源条件、区域特点和经济社会发展状况等因素,分析总结了建设试点中存在的问题、原因以及试点工作经验,提出了推进水美乡村建设的技术指导、组织实施等方面的建议。

长江经济带水资源承载能力评价与潜力分析

基于水量、水质要素和社会经济发展指标,评估了长江经济带现状水资源承载能力及现状超载成因,分析了长江经济带水资源承载潜力。结果表明:长江经济带现状水资源不超载的县域单元占比约86%,水资源承载临界状态的县域单元占比达到10%。水资源超载和严重超载的县域单元占比均为2%左右,主要分布在安徽省和江苏省,其超载指标主要为地下水开采量和水功能区水质达标率。超载成因主要为长江经济带社会经济发展与水资源承载能力在空间上不匹配,水污染防治不力以及水污染综合管理体系不健全。以达成水资源调控管理目标为前提,2035年长江经济带未来水资源不超载的县域单元占比可超过96%,建议加强节水型社会建设,加强水资源空间均衡管控,加大水污染防治力度,加快构建综合水污染防治体系。

水生态文明城市指标体系的若干思考与建议

水生态文明建设是解决我国快速城镇化过程中资源环境问题的重要战略,受到社会各界的普遍关注。水生态文明城市指标体系对于水生态文明建设的具有引导作用,同时也是建设成效评估的重要依据;受各地自然地理和经济社会情况的影响,不同地区或部门出台的指标体系各具特色、同时差异明显。针对6个试点城市(济南、苏州、广州等)、山东省和江苏省以及水利部出台的水生态文明城市指标体系进行了剖析与对比,阐述了目前水生态文明城市指标体系中存在的主要问题;最后从有效性、完备性、规范性以及评估计算方法等方面提出了完善和改进我国水生态文明城市指标体系的具体建议。

鄱阳湖枯水期入湖径流变化特征分析

依据1957—2012年鄱阳湖流域控制水文站的实测资料,运用Mann-Kendall检验法、小波分析方法,对该时段内枯水期入湖径流的趋势及周期变化特征进行分析,分析其变化规律对鄱阳湖水资源合理利用、水生态保护具有重要意义。结果表明:1957—2012年鄱阳湖流域各站点枯水期径流大致呈增加的趋势,平均增加幅度约为0.199/a,且在0.1的显著水平下,万家埠站、梅港站、虎山站枯水期径流增加趋势显著;鄱阳湖流域各站点的枯水期径流变化具有较显著的周期特征,其中21 a为鄱阳湖流域枯水期径流变化主周期,各站点径流变化还存在5,12,28 a的变化小周期。鄱阳湖流域枯水期径流的周期规律的研究,为流域水利工程建设、生态环境保护及水资源合理利用提供了科学依据。

丹江口水库汛限水位分期控制初步探讨

从提高水库洪水资源利用的角度,运用相对频率法对丹江口水库的汛期流量资料进行统计分析,获悉汛期不同时段的入库洪水分布规律和发生概率,并结合水库调洪演算,初步确定以旬为控制时段的水库分期汛限水位,能够在不增加防洪风险的前提下充分发挥水库在汛期和汛末的兴利效率。

基于高精度遥感亮温的典型流域河道径流模拟分析

随着对地卫星遥感技术的发展,微波遥感监测为径流模拟提供了新途径。目前,基于被动微波遥感亮度温度的河道径流模拟方法亟待深入探索。本文基于M/C信号法,利用新一代高精度被动微波亮温数据集在中国典型流域进行河道径流模拟,探讨该方法的适用性,分析断面河宽、平均流量、控制面积、植被覆盖度、高程、土地覆盖/利用类型、气候类型等地形地貌和水文气象因素对模拟效果的影响。结果表明:在中国七大流域61个典型站点中,决定系数R2≥0.5的站点占比超过59.0%,41.0%的站点纳什效率系数ENS≥0.5;位于西南诸河流域的站点模拟效果最佳,尤其在青藏高原地区;高程、平均流量、气候类型以及断面河宽是影响模拟效果的主要因素;站点位于高原山地气候下的小型河流一般模拟效果更佳,本文方法相对更适用。研究成果可为河道径流模拟提供研究思路,为微波遥感的水文应用提供切实指导。

金沙江流域蓝水绿水时空变化特征分析

在水资源评价与管理中,综合考虑蓝水绿水资源量有助于解决水资源短缺问题。利用SWAT模型、Mann-Kendall检验和Hurst指数,从时空尺度上分析了金沙江流域1961~2012年蓝水绿水资源量的变化特征。研究结果表明:近52 a来,金沙江流域多年平均绿水资源量是蓝水的1.4倍,全流域绿水资源量显著增加,增加幅度为4.9 mm/10 a,蓝水资源量增加趋势并不显著,增加幅度为0.8 mm/10 a;在空间上,绿水资源量呈现出显著增加的区域占全流域面积的36.6%,蓝水资源量呈现出显著增加的区域面积占比不到10%,金沙江中游和雅砻江流域秋季蓝水资源量的变化趋势与历史变化趋势一致,其他地区则是与历史变化趋势相反。

西南地区水资源承载能力评价方法与应用

为全面客观评价区域水资源承载状况,支撑当地经济社会发展,梳理了水资源承载能力评价研究的现状,分析了概念内涵和评价指标体系,指出现行红线指标主要从地区社会经济发展角度出发,难以契合当地水资源特性和水利发展趋势的不足。从区域特征出发,着眼于评价指标的选取,提出基于水资源禀赋条件、开发利用程度和工程供水能力等水资源承载潜力因素的评价指标和评价方法。基于水桶理论,以云南省丽江市为研究对象,分别以考虑水量、水质两方面因素的红线指标与提出的潜力指标两套评价体系评估丽江市的水资源承载能力,全面考虑各要素的评价结果,验证评价指标和方法的合理性与可行性。评价结果显示:水资源红线指标在行政区域内的划分主要考虑区域社会经济发展的需求,红线指标向古城区的倾斜致使经济发展较弱的其他区域用水指标分配较少,更不利于其长远发展;用水指标在水资源分区上划分的缺失不利于水资源综合管理。考虑了水资源禀赋条件和供水工程潜力指标的评价结果更符合丽江市的现状,即丽江市水资源条件较好,但水利工程配套不足,难以有效调配区域水资源,存在工程性缺水,此为中国西南高原地区的普遍性问题。结合资源承载状况和超载成因,提出丽江市水资源调控措施建议。

长江流域洪水资源利用途径与措施初步探讨

如何缓解长江流域水资源供需的季节性紧张关系乃至解决干旱季节的缺水问题,是现阶段流域水资源综合管理所面临的一项重要任务。结合长江流域洪水资源特点及目前存在的主要问题,指出加强洪水资源利用是解决干旱缺水和改善生态环境的重要举措之一。在对长江流域洪水资源利用潜力进行初步估算的基础上,探讨了加强洪水资源利用的基本思路和总体策略,并依据新时期长江流域综合管理的新要求,有针对性地提出了一些有利于提高洪水资源利用的工程和非工程途径与措施。

我国环境流量适应性管理框架构建初探

回顾了我国环境流量研究的发展历程,梳理了我国环境流量管理现状,构建了我国环境流量管理框架,揭示了我国环境流量管理的不足。为解决这些不足,引入了适应性管理的概念,并简要介绍了适应性管理概念的由来及发展过程。借鉴南非赛比河环境流量适应性管理实例,构建出我国环境流量适应性管理的框架。研究认为:环境流量适应性管理更符合我国环境流量的管理需求,对维持河流的完整性和水生生物多样性具有重要意义。

山区河流环境流量特征和计算方法研究

为了对山区河流的环境流量计算提供一种思路,以水能资源丰富、水质良好但汛枯期径流差别较大、径流年内分配不均的山区河流为研究区域,分析了山区河流环境流量的概念和特征。根据山区河流环境流量的特征,将山区河流环境流量计算分为汛期和枯期2个时段,并以漾弓江2个水文站的流量数据为例,对漾弓江环境流量计算进行了初步探讨。