基于密切值法的梅江流域水资源承载力评价

文章选取广东省梅州市各县(市、区)2011-2020年的人均水资源量、人均供水量、水资源利用率、供水模数、农业用水率、城市居民生活用水指标、农村居民生活用水指标、万元工业增加值用水量、生态环境用水率等指标数据,运用多指标综合评价法-密切值法构建梅江流域水资源承载力评价指标体系,对梅江流域水资源承载力时空特征进行评价分析。主要研究结论如下:①除梅江区外,梅州市总体水资源状况良好;②时间上,梅州市梅江流域水资源承载力处于“升高-降低-升高”的波动状态,其中2014年最大,而2020年最小;③空间上,除了位于下游地区的梅江区,其他县(市、区)的水资源承载力较好;④2020年梅江流域水资源开发利用状况与《梅州市水资源综合规划(2010—2030年)》中的水资源规划目标吻合。

基于GIS的小流域人口数据空间化研究——以梅江流域为例

以江西省梅江流域为例,基于GIS空间分析技术和多源数据融合技术对小流域的人口数据空间化方法进行了探究。为使结果更精确,根据小流域的特征选取地形、道路、河流作为主影响因子,并将主因子分成若干类子因子。选取居民点为影响人口分布的指引性因子,以体现人口的空间分布状况;选取土地利用中居民地面积作为居民点的指数,以体现居民点的人口数量。引入居民地指数密度变量作为各因子影响居民点分布的定量指标。在模拟过程中:首先,计算出子因子的居民地指数密度,将其作为子因子对居民点分布的影响权值(子因子居民点权值),再融合得出主因子对居民点分布的影响权值(主因子居民点权值);其次,将整个研究区分为城镇居民点、农村居民点与远离居民点3个区域,以其人口密度为各居民点类型对人口分布的影响权值(居民点人口权值);再次,融合各主因子居民点权值和居民点人口权值得到单因子人口权值,再融合单因子人口权值得到多因子人口权值,即人口密度系数;最后,将各乡镇人口根据人口密度系数生成100m×100m分辨率的人口密度图。

基于多植物生长模式的SWAT模型的修正与有效性初探

以农林系统的非点源污染模拟为目标,通过研究建立变化密度及多种类混杂的森林生长模型,修正了SWAT模型采用平均森林植被密度和单一植物生长模式估算生物累积量的问题,并建立了与之相适应的森林优势组份丰度遥感反演模型、叶面积指数和消光系数遥感反演模型以获取森林生长模型的相关参数.同时,根据间作套种下的辐射能利用Keating方程,引入间作套种指数变量,修正SWAT原有的单一生物量日积累模型,探讨了作物复种指数、间作套种指数遥感反演方法和以此为基础的作物间作套种生长模型.以亚热带季风湿润区红壤背景下的鄱阳湖流域子流域梅江流域为试验区,以野外实测数据为基础,探讨修正SWAT模型的有效性.结果表明:修正后的SWAT模型与原始SWAT模型相比,在模拟流量和营养盐负荷方面,得到了较好的改善.在模拟流量方面,有效性提高了7.8%,流量峰值的模拟也得到了改善,能更好地反映地表蓄流方面的实际情况;在模拟营养盐负荷方面,有效性提高了6.4%(总磷)和6.1%(总氮).

赣江源头流域植被变化的水文响应模拟研究

应用2个分布式水文模型（SWAT和Topmodel模型），对赣江流域的源头——梅江流域20年内的植被变化所造成的生态水文响应做出了模拟研究。根据2个模型不同的特点，设计了不同的模拟方案，使用SWAT模型模拟径流量的变化，Topmodel模型模拟汇流过程的变化。模拟得到的结果是：排除研究时间段内流域气候变化的影响，仅变换流域下垫面的属性，植被的变化对流域水文特征产生了明显影响，在整个梅江流域的范围内，2000年的年径流总量比1987年增加了14．6％；在其子流域——琴江流域，1995～2000年的7次洪峰峰值径流出现时间比1987年延迟，峰值径流量减少约5％。这说明从上世纪80年代开始在该流域内进行的植树造林和国土整治工作，即江西省“山江湖工程”，对流域的生态健康具有良好的回馈效应。

梅江流域1958—2000年径流量变化特征分析

基于梅江流域尖山、水口、横山水文站1958—2000年实测径流量数据,运用统计分析法分析梅江流域径流量的年内变化特征,采用Mann-Kendall(M-K)法、R/S分析法和Morlet小波分析法分析其年际变化特征.研究表明:(1)1958—2000年,梅江流域径流主要集中于5—9月,最大月径流量在6月,最小月径流量在1月,且越往下游9月份的径流峰值越明显;(2)梅江径流量整体呈现增长趋势,从上游到下游径流增长趋势越来越明显,除了秋季外,春夏冬三季增长率从上游往下游不断下降;(3)流域径流在1972—1978年之间发生突变;(4)梅江流域年径流有4、9、18 a准周期,且主要表现为大尺度上的周期性,根据径流的主周期18 a推测,梅江流域整个时间序列上的年径流呈现多-少-多-少-多-少的循环交替特征,推测2000—2018年将一直处于少径流期,R/S分析法检测结果也表明在未来一段时间内径流可能会减少.

梅江流域植物多样性调查与保护对策研究

在开展植物调查研究的基础上,对梅江流域的植物区系、稀濒危植物、城区古树(名木)植物、植物多样性保护的层次((物种、群落、自然保护区)及保护对策进行了的论述.结果表明:(1)本流域共有高等植物231科874属2268种(包括种下等级),其中,蕨类植物28科52属88种,裸子植物7科13属21种,被子植物196科809属2159种;(2)植物区系以热带成分(热带美洲、热带非洲和热带大洋洲)占绝对优势,但同时又较多的温带成分,这种热带—温带过渡性质也就是南亚热带地区的特点;(3)流域现有各类珍稀濒危植物28科37属43种,梅州城区现有古树29科49属55种,计407株.

梅江流域城区段古树名木资源与保护对策研究

在开展梅江流域植物资源调查研究的基础上,收集整理该流域城区段古树名木共计406棵,隶属29科48属54种,分析了古树名木的特点、分布、生长状况、立地条件及其价值,并提出了保护对策.

基于流溪河模型的梅江流域洪水预报研究

为了探讨流溪河模型在中小河流实时洪水预报中的适用性,构建了1、2、3级河道的梅江流域洪水预报流溪河模型,采用PSO算法优选模型参数,并对不同河道分级的模型进行了验证。结果表明,1级河道建立的模型不能较好地模拟出实测洪水过程,尤其是洪峰流量值的模拟,不能满足模型在中小河流洪水预报中的计算要求。3级河道构建的模型可以很好地模拟实测洪水过程,采用流溪河模型进行中小河流洪水预报时,可以选择3级河道构建模型;流溪河模型采用1场实测洪水就可以对模型参数进行有效优选,在实测资料系列不长的我国中小河流洪水预报中应用具有明显优势;采用3级河道构建梅江流域洪水预报流溪河模型和优选的模型参数时,模拟效果良好,可用于梅江流域实时洪水预报。

梅江流域冬季鸟类群落结构及多样性

2010年9月至2011年5月对梅江流域冬季鸟类群落结构及多样性进行了调查,共记录到鸟类161种,隶属于16目36科103属.其中冬候鸟67种,留鸟81种,旅鸟13种;古北界种类77种,东洋界种类50种,广布型种类34种;国家I级保护种类1种,II级保护种类29种,国际湿地公约规定的种类22种.群落多样性指数(Shannon-Wiener)为3.1986,均匀性指数(Pielou)为0.5678.

梅江流域陆栖脊椎动物物种多样性调查及其保护对策

调查和统计得出:梅江流域共有陆栖脊椎动物302种,隶属27目81科194属,占全国陆栖脊椎动物总种数(2638种)的11.45%.其中两栖类17种,爬行类42种,鸟类201种,哺乳类42种.鸟类科与属的多样性指数和均匀性指数最高,分别为2.4736、0.4464和3.3547、0.6326;两栖类科与属的多样性指数和均匀性指数最低,分别为0.2463、0.087和0.2703、0.0954.国家一级保护动物4种,二级保护动物36种.根据调查结果提出了相应的保护对策.

基于MODIS-NDVI的梅江流域耕地复种指数提取研究

现有非点源污染模型在模拟我国零散种植、精耕细作和复种多熟耕地的非点源污染时存在一定局限性。针对此现状,开展基于遥感的能反映耕地零散种植、精耕细作和复种多熟特点的复种指数提取研究,可为现有非点源污染模型的改进提供基础数据。以鄱阳湖的源头区域-梅江流域作为研究区,以MOD13Q1的NDVI数据作为数据源,采用HANTS方法去噪与重构NDVI时序数据,在GIS空间分析模块上设计二次差分算法建立复种指数提取模型,并结合梅江流域2010年的耕地利用现状数据提取梅江流域2010年和2011年的复种指数。经野外采样数据验证,复种指数的提取精度为83.3%,具有较高的精度,能够满足现有非点源污染模型改进的需要。

赣江梅江河河流作用对土壤元素分配的影响

为了研究河流冲洪积作用对地球化学元素的分配影响,基于赣江流域支流梅江河的土地质量地球化学调查数据,采用统计描述和方差检验,对梅江河沿岸土壤的23组元素和土壤酸碱度进行了分配特征的研究。研究发现:河流作用使得元素之间的相关关系增强,整体区域元素分配以及河流沿岸元素分配均在完全独立变量—显著相关变量—高度相关变量这条关系上呈现一种递进的变化;其次河流作用对地球化学元素的分配起到一种集聚和混匀效应,这种效应与区域整体地质作用相比相对较弱。河流沿岸元素分配的特征是河流搬运堆积和人类活动影响共同形成的,其中河流作用是主因。

梅江流域水环境质量评价及调控防治对策

通过对梅江流域水质进行监测与科学的评价,找出梅江水系的主要污染物和主要污染断面,分析了造成污染的主要原因,提出河流综合治理的对策.

梅江盆地叶塘组紫色岩上发育土壤的物理性质研究

采用野外调查、取样和室内实验分析相结合的方法,研究了梅江盆地白垩系上统叶塘组(Kyt2)紫色岩上土壤物理性质特征和差异,结果表明:叶塘组紫色岩母质发育的土壤粘粒含量低而砂粒含量高,具有容重较大,比重相对偏小,孔隙度不高,自然含水量偏低的特点。从丘顶、丘腰到丘脚,土层逐渐增厚,土壤粘粒含量逐渐增加,砂粒含量逐渐减少,容重递增而比重减小。孔隙度表现出丘顶(丘腰(丘脚的趋势,含水量则表现出丘顶(丘腰(丘脚的趋势。针对情况,提出相应建议以维护紫色土利用的可持续发展。

韩江流域典型区叶塘组紫色岩上发育土壤理化性质研究

采用野外调查和室内实验分析相结合的方法,研究了韩江流域典型区梅江盆地白垩系上统叶塘组(K2yt)紫色岩发育的土壤理化性质特征。结果表明:叶塘组紫色岩发育的土壤砂粒含量高而粘粒含量低,容重较大,孔隙度、自然含水量偏低,pH呈弱酸性,钾素含量丰富,但有机质、氮素和磷素含量相对缺乏。K2yt发育的土壤理化性质随地形变化明显,从丘顶、丘腰到丘脚,土层逐渐增厚,土壤粘粒含量、容重和自然含水量逐渐递增,砂粒含量、孔隙度逐渐递减,土壤有机质及各种矿质养分含量均呈递增趋势。并提出了紫色土可持续利用的对策。

基于优势度的梅江流域综合评价方法研究

用ArcGIS软件中的水文扩展模块把梅江流域划分为若干子流域,在此基础上从流域自然条件、人类活动、流域状态3个方面出发,建立起适合梅江流域优势度综合评价的指标体系,然后用层次分析法和专家打分的方法确定指标的层次和权重,利用EMDS模型中的Netweaver模块把指标体系反映到知识库模型当中,用EMDS软件中的Priority Analyst模块计算出各子流域的综合优势度,并分为好、较好、一般、较差、差5个等级,做出流域综合优势度的空间分布图。研究结果能较好地反映自然条件、人类活动、流域状态对流域综合优势度的影响和作用。

1960-2013年广东省梅江流域径流特征及其对降水的滞后效应

[目的]全面了解梅江流域的水文特征及其变化趋势,为河流水量调节、防洪防汛及流域生态环境保护等方面提供决策依据。[方法]以该地区的典型河流梅江为例,利用1960—2013年流域的径流、降水数据,结合累积距平、变异系数、集中度和集中期等数理方法,对梅江的径流量、降水量在年代、年际、季节等时间尺度上进行分析,并用集中期来反映径流对降水变化的滞后效应。[结果]梅江径流量年际变化整体呈下降趋势,递减率为5.79mm/10a;流域径流主要集中在4—9月,季节上主要集中在夏季和春季,径流集中期主要集中在5月下旬至7月中旬;流域内多年降水量呈波动减少趋势,但减少幅度很小,降水集中期主要集中在5—6月;流域内年径流量与降水量存在极大的相关性,并呈线性回归关系(r=0.824>0.428=R_(0.001),54,回归显著水平超过0.001),流域径流对降水具有滞后效应,多年平均滞后时间为21d,且滞后天数随着时间推移呈扩大趋势。[结论]可以推测是人类活动改变了地表覆被状况或者是气候的变化。

梅江流域“16.1”枯水期暴雨洪水分析

2016年1月28—29日,受极端低温天气和低层切变线共同影响,梅江流域普降大暴雨,致使梅江多数水文站点超警戒水位,成为枯水期最大洪水。经分析,该场洪水的特性与以往洪水特性不一样,表现为产流较快、产水量较大、汇流时间较短。究其原因,除了降水的因素外,由于低温冰冻引起的下渗率变小甚至不下渗,土壤未蓄满先产流等改变了原来的产流方式也是另一个原因。

基于SWAT模型的农业施肥对梅江流域营养盐产出变化的影响分析

以梅江流域为研究区域,基于SWAT模型构建适用于该流域的氮磷污染负荷模型,模拟分析了农业施肥影响下的流域内氮、磷营养盐产出的时空分布变化特征,为该流域营养盐污染控制和综合治理提供有益参考。结果表明:1)研究区氮、磷营养盐产出的增加与农业化肥的施用有关,在时间变化上,2011年流域内总氮和总磷的产出分别增长了99.33 mg/L和17.64 mg/L,总氮、总磷负荷产出的增加主要集中在4—8月,分别占全年总产出的87.3%和68.5%;2)在空间分布上,总氮、总磷污染负荷变化的空间分布特征基本一致,均集中在研究区的中部和北部。

梅江流域“2015·5”暴雨洪水调查分析

2015年5月中旬,梅江中下游发生了稀遇暴雨洪水,造成了较大的洪涝灾害.灾后暴雨洪水的调查分析表明,本次洪水梅江控制水文站洪水频率约50年一遇,琴江中游庙子潭水文站出现约300年一遇的特大暴雨洪水.本文根据这次暴雨洪水调查情况,对"2015·5"暴雨洪水特性进行了分析,以便为该流域防汛减灾、洪水预测预报等提供依据.