HEC-HMS模型在武水流域山洪预报中的应用

山洪灾害常造成重大经济损失甚至人员伤亡。以湖南湘江武水流域为例,基于地理信息系统和遥感技术的水文模型集成系统为山洪预报提供了新的思路,在解译了研究流域2010年土地利用类型数据的基础上,采用HEC-HMS水文模型对武水流域各场次洪水进行模拟预报,利用DEM及流域出口信息划分子流域计算单元,利用遥感影像结合GIS技术提取流域信息,采用SCS径流曲线法进行产流计算,采用SCS单位线法计算直接径流,利用马斯京根法进行河道汇流演进,运用指数退水模型模拟流域基流,并以2000—2008年的17场实测洪水数据进行参数的率定,用2009—2014年的10场典型洪水进行验证。结果表明:模型率定期17场洪水洪峰流量相对误差绝对值均<20%,模拟合格率达到100%,峰现时差均≤1 h,绝对平均Nash效率系数为0.816,率定出的水文参数准确有效;验证期的10场洪水,洪峰流量相对误差合格率达90%,峰现时差均<1 h,Nash效率系数均>0.7。HEC-HMS水文模型在武水流域模拟效果较好,可应用于该流域山洪预报工作,且相较于多峰洪水,单峰洪水的模拟效果更佳。

基于“3S”技术的生态环境影响回顾性评价——以巫水流域水电梯级开发为例

采用"3S"(RS,GIS,GPS)技术对巫水流域1990年、2010年遥感影像进行处理,获得2期土地利用现状图、植被类型图和植被覆盖图,据此对该流域水电梯级开发引起的生态环境变化进行分析,为有效生态保护措施的制定、后期水利水电工程的合理规划提供科学依据.结果表明,流域内各土地利用类型发生了转变,主要植被类型未产生明显变化,植被覆盖度总体分布格局变化不大,水域面积的增加扩大了湿地动物生境,增加了水域的综合功能.

近57年舞水河流域极端温度变化特征分析

基于舞水河流域内部及周边三个国家气象站1958-2014年的逐日最高和最低温度资料,采用统计方法对舞水河流域极端温度变化特征进行分析。结果表明近57年来舞水河流域:(1)年平均最高、最低温度均表现出上升趋势,变化速率分别为0.08℃/10 a和0.19℃/10 a;(2)春季平均最高气温的上升幅度最显著,为0.16℃/10 a,秋冬季平均最低气温的上升趋势最显著,为0.23℃/10 a;(3)年平均最高、最低气温于1990s末进入持续正距平期;(4)霜日、冷夜日数呈显著减少趋势,暖夜日数呈显著增加趋势,三个极端温度指数显著减少和增加都始于1980s中期。

武水河上游区域土壤重金属污染风险及来源分析

生态功能区在涵养水源、保持水土、维系生物多样性等方面具有重要的作用。本文以位于南岭生态功能区的流域——武水流域为研究对象,采集流域上游交通运输用地、采矿用地、工业用地、耕地及林地5种土地利用类型土壤样品,分析7种重金属Cd、As、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的含量特征,采用内梅罗综合污染指数评价重金属污染的程度,Hakanson潜在生态风险指数法评价土壤重金属潜在生态风险,并应用主成分分析法探究重金属污染的来源。研究结果显示,武水河上游地区土壤重金属Cd、As、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn平均含量分别为1.28、72.44、54.62、0.27、68.32、72.29和158.42mg/kg,均高于土壤背景值,其中采矿用地土壤重金含量除Hg外均高于其他类型土壤。均值状态下土壤中Cd和As单因子污染指数分别为5.07、3.25,其中采矿用地中Cd单因子污染指数可达13.59;土壤重金属综合污染指数表明,采矿用地污染最为严重,其次是工业用地,林地呈安全状态。潜在生态危害指数评价结果显示,采矿用地和工业用地达到了强生态危害,其他类型土壤为轻微生态危害,而采矿用地土壤中Cd达到极强生态危害,As为强生态危害。土壤重金属来源研究结果表明,As、Cd、Cu和Zn来源于矿山开采及工业活动,Ni和Hg主要来源于成土母质,Pb则来源于交通运输。研究认为:武水流域上游区土壤重金属污染情况较为严重,Cd和As是区内主要的风险因子,主要来源于矿山开采以及工业活动。

舞水河流域降水变化特征及趋势分析

基于舞水河流域内部及周边三个气象站1958-2013年的逐日降水资料,采用非参数检验法（Mann-Kendall）对流域的年降水量、月降水量、最大连续降水量及不同量级降水天数进了趋势检验,并采用Sen氏斜率方法计算了各降水要素的气候倾向率。研究结果表明近56年来,舞水河流域的年降水量呈现不显著的下降趋势;月降水量在1、3、6月份呈现上升趋势,在4、5、8、10、11、12月份呈现下降趋势,2、7、9月份几乎无趋势性;连续1~7d和10d最大降水量呈现增大趋势,但只有铜仁站1日最大降水量显著增大;发生降水的天数呈现显著下降趋势,主要是由于发生小雨天数的显著下降。

南方典型花岗岩小流域输沙特性时空对比研究——以衡阳武水流域为例

针对中国南方花岗岩小流域输沙特性问题,以湖南省衡阳县武水流域为研究对象,采用MK突变分析方法、双累计曲线法以及流域对比分析方法,综合分析南方典型花岗岩流域输沙时空规律。结果表明:受花岗岩风化土壤的结构、矿物成分等影响,花岗岩流域相比其他流域具有更高的输沙模数,武水流域的输沙模数值可达同气象条件下的非花岗岩流域的数倍以上。与全国很多流域类似,武水流域输沙模数也呈现出阶段性递减变化特征,这与"大跃进"、"农业学大寨"、"家庭联产承包责任制"、"退耕还林"等政策密切相关。但是与其他很多流域不同的是武水流域输沙模数变化的三阶段,主要是受人类活动所致的流域森林覆被变化的影响,水利工程建设对其影响不大。

巫水河流域护林禁碑之生态理念及其价值

地处湖南省西南部巫水河流域的绥宁县是一个少数民族聚居地,全县共有古护林禁碑100多方,上至唐宋,下至民国,年代跨越1000多年。护林禁碑的生态理念主要体现在护林意识、风水观念、神树信仰、法制观念上;其现实价值主要包括提升经济效益、发展绿色旅游、传承文物遗产、启迪教化后代和弘扬守法传统五个方面。