基于D-S证据理论改进AHP-熵权的流域洪涝灾害评估研究

考虑致灾因子危险性、孕灾环境敏感性以及承灾体易损性,选取指标构建小清河流域洪涝灾害风险评估指标体系,提出一种基于D-S证据理论的改进AHP-熵权法计算指标权重,求取洪涝灾害风险指数,运用自然断点分级法确定洪涝灾害风险等级,分析小清河流域洪涝灾害风险空间分布情况。结果表明:小清河流域洪涝灾害风险总体上表现出南低北高的趋势,其中高风险区和较高风险区分别占流域面积的8.7%和14.3%,主要分布在小清河干流以及主要支流两岸。所得评估结果同“利奇马”台风发生期间实际洪灾风险分布情况一致,对比证明基于D-S证据理论的改进AHP-熵权法优于AHP和熵权法,可为小清河流域防洪减灾决策提供依据。

河流分类分级分段及河流形态学研究进展

河流分类、河流分级及干流河道分段合称为河流三分(分类·分级·分段);基于河流三要素(流域-水系-干流河道)和河流三分-河流形态学-河流学体系,开展了河流三分理论研究及实践应用、河流形态学再构建以及河流形态定性特性与定量因子指标辨识。主要成果结论包括:①优化了独立与非独立河流分类、河流分级Horton法改进、河流5区分段等方法,完善了河流界定拓展、河流平等与分级、干流河道“层次分段”等新理论,总结了世界大江大河及长江河流三分实践应用;②河流形态学研究河流现状及恒常形态,包括以河流三分为基石的河流三要素特性研究和以干流河道平面-剖面-断面形态为核心的河谷-河床-河道形态研究;③定性辨识了河流形态15项殊相特性与共相原则(包括复合流域水系、复杂干流河道等形态特性,干流河道优先、河流湖泊统一、干流河道唯一、侵蚀基面统一等新增原则);④定量辨识了河流形态4类因子指标,双指标3种相关关系(并行-从属-或然)与3类组合模式(物理-化学-生物)以及三因子4类及9种相关模式(均衡线型-瓶颈线型-三角形-金字塔-均分圆-同心圆-同切圆-交叉圆-三角圆)。倡导“河流学-长江学-水科学”学科范式,积极践行“治河·治江·治水”理念。

基于分形和R/S分析的渭河干流径流变化特征研究

变化环境下日益突出的水资源供需矛盾对流域水资源管理提出更高要求。通过分析流域径流量变化特征,揭示流域水资源演变趋势,为流域水资源合理开发利用提供依据。以渭河流域为研究区域,采用Mann-Kendall非参数检验、分形理论和R/S等方法分析渭河干流6个典型水文站1956—2015年径流时空变化特征、持续性及两者之间的关系。结果表明:渭河干流各站点的月径流量均呈减少趋势,从上游到下游,月径流量减少趋势的显著性越来越弱,呈显著性减少趋势的月份越来越少。渭河干流各站点的月径流深Hurst指数均大于0. 5,即未来与历史变化情况呈正相关性,各站点未来月径流量将呈持续减少趋势。汛期分维数大于非汛期,上游月径流分维数小于下游,中游月径流分维数最大。分维数越大,径流过程变化越复杂,河流调节能力越差,表明渭河干流在汛期和中游径流量调节能力相对较差。Hurst指数与分形维数之间有着显著负相关性,即径流量越复杂,分维数越大,Hurst指数越小。研究结果可为流域水资源科学调度提供依据,有利于促进流域内水资源严格管理。

基于MODIS ET数据的塔里木河干流蒸散发变化趋势

为探明综合治理之后塔里木河干流ET变化趋势,选择阿拉尔-大西海子河段为研究区,利用2000~2014年MODIS ET数据,借助于Mann-Kendall检验、Theil-Sen median趋势分析和R/S持续性分析等方法及空间分析技术,对研究区ET的时空变化进行了分析,结果表明:1)阿拉尔-大西海子河段ET整体呈非显著减少趋势,但存在明显空间差异,阿拉尔-十四团上游段ET呈非显著增加趋势,增加速率达1.91 mm·a^(-1),十四团-大西海子的中游和下游段ET呈非显著减少趋势,减少速率分别为0.48 mm·a^(-1)和0.52 mm·a^(-1);2)整个河段ET呈现减少和增加变化趋势的区域分别约为71%和29%,但其中显著增加和显著减少的比例仅为6.08%和17.53%;3)全区85.63%的区域ET的变化速率介于-0.20~0.20 mm·a^(-1)其中66.58%为减少,19.05%为增加,空间上高速增加区域分布于上游段,高速减少的区域分布于中游段;4)持续性分析表明未来一定时期全区99.86%区域的ET仍将保持原有变化趋势,且其持续性强度沿河流方向逐步增强.

小清河干流植被配置方案研究

通过对北方中小型入海河流植被治理模式的研究,提出了小清河干流植被治理模式,阐述了植被的选取和配置方法。最后,针对小清河典型横断面,基于城镇段和农村段的差异,提出了在自然生态区、休闲旅游区、河口保护区三种模式下的6种植被配置方案。

沙溪干流区土地利用变化模拟及景观生态效应分析——基于CLUE-S模型

在分析1992-2013年沙溪干流区土地利用变化基础上,运用CLUE-S模型模拟了历史年份2001年和2013年土地利用,通过Kappa检验,预测了2025年不同情景下土地利用状况,利用景观格局指数揭示其景观生态效应.结果表明:21 a间居住地和工矿交通用地增幅高达86.21%和396.92%;100 m×100m为最佳模拟栅格尺度,CLUE-S模型模拟具有时间尺度效应;与2013年相比,2025年林地在综合发展情景下减少最多,耕地在经济发展情景下减少最多而在耕地保护情景下保持稳定,居住地和工矿交通用地在经济发展情景下扩张最多,园地在自然增长情景下增加最多;1992-2025年区内景观破碎度加剧、景观形状复杂度增加、景观异质性和多样性提高,使得景观稳定性下降,区域生态风险增加,整体生态环境质量下降.