水文周期对纳帕海高原湿地草甸土壤碳素的影响

综合降水量、蒸发能力、周边高山冰雪融水以及地下水资源的季节性变化特点分析了纳帕海湿地草甸水文周期特征,采用野外采样和室内分析相结合的方法,研究了水文周期对草甸土壤有机质变化的影响.结果表明,纳帕海湿地水文特征中草甸水位的周期性变化显著,并且水文周期对纳帕海湿地的草甸土壤有机质影响显著,其有机质变化表现为在0 -20 cm土层呈不规则的"W"型多峰曲线变化,而在20-40 cm土层有机质的变化则为不规则的"N"型.水文周期变化对草甸土壤有机质的驱动过程可采用高斯多峰模型模拟,且拟合效果较为理想.

基于最大熵谱估计的水文周期分析

最大熵谱估计法是以AR模型为基础的一种参数谱估计方法。该方法通过频谱分析，可以计算出全局性的主要周期，从而反映出水文时间序列的整体特性。介绍了最大熵谱估计法的基本概念和理论，并论述了用Burg算法作为求解AR模型参数的方法。针对岷江紫坪铺水文站1937-2004年的年径流实测资料，将最大熵谱估计理论应用于水文时间序列周期的提取上，并采用Fisher检验方法对提取出的周期进行了检验。通过分析发现，岷江紫坪铺站年径流序列存在4年左右的变化准周期，对揭示岷江中上游水文周期的变化规律具有一定的探讨意义。在研究中同时也发现，最大熵谱估计也存在一定的缺陷，在今后的研究中还需进一步建立熵与水文过程之间的联系，从而更好地揭示出水文时间序列的变化规律。

黄河中上游水文周期分析

在将黄河陕县水文站历史年径流定性资料数值化的基础上，应用极大熵谱法和周期图检验法对黄河陕县站年径流序列进行了分析、研究，发现黄河中上游水文周期具有３年的短周期、２０年左右的中周期和６０年左右的长周期的变化规律。

纳帕海湖滨草甸湿地土壤氮动态对水文周期变化的响应

对滇西北高原纳帕海国际重要湿地湖滨草甸土壤氮动态进行了为期2 a的定位监测,分析了水文周期对草甸土壤氮转化过程的驱动规律.结果表明,湖滨草甸湿地表现出以土壤干湿交替为主的水文周期变化特征.水文周期对0-20 cm表层土壤全氮赋存有显著影响,表层土壤全氮含量变幅为0.96-1.30 g/kg,呈不规则＂W＂型变化模式,在雨季表层土壤全氮与水位波动趋势一致.旱季地下水位较低时,草甸土壤有机氮矿化作用强烈,土壤水解氮含量相对较高.在雨季草甸土壤水解氮含量与水位波动趋势相反,8月湖水退落土壤水解氮含量最高,0-20 cm和20-40 cm土层分别为222.19 mg/kg和47.41 mg/kg,湖水再次上涨土壤中水解氮含量下降幅度分别为42%和48%,表明雨季后期水位波动加速了土壤水解氮向湿地水体中的运移速率,增加了湿地水体氮营养负荷.

基于季节调整和趋势分解的水文序列小波周期分析模型及其应用

针对季节要素、不规则要素以及趋势要素在水文序列小波周期研究中常被忽略的情况,建立了基于季节调整和趋势分解的小波周期分析模型.首先建立乘积ARIMA模型延长原序列并且检验条件异方差性;其次利用Census X12季节调整得到趋势循环项;再次利用BP滤波趋势分解得到循环项;最后基于分离出来的循环项,利用Mexhat小波对水文过程周期进行分析.本文以上海1958—2007年的月尺度降水序列为例进行了应用研究,结果表明,上海降水有着4.17年的周期,而直接使用原始数据进行周期分析并不能得到周期值,经对比分析表明所建模型效果更好,并采用方差分析周期检验方法作了可靠性讨论.

祖厉河流域降水指标的周期性研究

降水是气候变化的主要内容,指示区域生态环境和水旱灾害状况。文章以复小波分析方法基于祖厉河流域4个雨量站的月尺度降水数据对年降水量和降水Gini系数的周期性变化开展研究。结果表明,年降水量和降水Gini系数的第一主周期有所差异,年降水量的第一主周期均小于20a,而降水Gini系数的第一主周期尺度较大,均大于20a。年降水量和降水Gini系数的10a以下小尺度周期在近30a来逐渐减弱甚至消失,且降水Gini系数的消失时间早于年降水量的消失时间。降水指标的周期性研究为流域水文气候变化的预测研究提供基础支撑。

近年来新疆盆地平原区域湖泊变化原因分析

由绿洲及其所在荒漠盆地平原与周边山地系统共同组成的新疆地域系统 ,是我国西北干旱区的主要部分之一。由于荒漠盆地平原系统不产生径流 ,因此 ,地表水、浅层地下水和泉水、湖泊都必然地以相邻的山地系统为供给水源地。从山地进入荒漠盆地平原的河流就成为主要供给渠道。博斯腾湖、艾丁湖、艾比湖 1995年以来 ,湖水水位明显升高 ,湖水面积的不断扩大 ,从湖泊水面面积的演变过程 ,主要水源变化 ,气温略微上升 ,降水显著增多诸因素综合系统分析 ,说明在全球气候背景下 。

鄱阳湖流域过去1000a径流模拟以及对气候变化响应研究

为研究过去千年尺度径流变化及其对气候变化的响应,以长江中游鄱阳湖流域为研究区,运用气候模式CCSM4和ECHAM5模拟过去1000 a气候数据,空间降尺度后驱动水文模型模拟了鄱阳湖流域过去近千年流域径流序列.利用快速傅里叶变换、小波分析等手段,分析流域极端径流变化特征、周期和该流域旱涝事件发生频率.结果表明：2种气候模式均能反映出中世纪暖期及小冰期阶段的干湿交替变化,且小冰期内中干旱状态维持时间较长;径流的丰枯变化与降水量变化具有较好的对应关系.CCSM4和ECHAM5模式下发生旱涝灾害与极大极小降水事件发生频率基本相同,径流丰枯变化与降水变化周期相近,均具有30 a左右的主周期,10-15、7 a左右的子周期.小波系数模平方图中30 a左右显著的能量信号揭示了该周期与北太平洋气候的主要环流机制的太平洋年代际振荡周期相近,因此,大气环流涛动是造成气候-水文变化的主要原因.研究结果拓展了基于近代60 a观测记录的流域水文变化的认识,探讨了千年时间长度下流域干湿变化特征和水文对气候响应的动力机制,有助于全面系统认识长江中游在全球气候暖化背景下旱涝极端水文事件的发生机制与变化规律.

农业节水主攻方向探讨

解决北方地区水资源危机问题的关键,是在现有的大中型引河水的灌区内打井,按照以井灌为基础、引地表水补源的原则进行技术改造和加强用水管理。井灌区应采取农业综合节水技术体系,保持在一个水文周期内地下水采补基本平衡。喷灌是先进灌水技术,有许多优点,但也有许多限制条件,推广应因地制宜,尊重群众意愿。

湘江流域年径流序列的频谱分析

利用频谱分析法对湘江流域控制性水文站鲤鱼塘站的年径流序列进行了计算与分析。频谱分析的资料预处理包括平稳性检验、谐波模式检验、序列的中心化、标准化等;计算得到湘江流域年径流量存在约22.5 a、4.5 a和6.4 a的周期。频谱分析方法求得的年径流量周期与小波理论进行的年径流时间序列多时间尺度分析结果基本一致。

基于小波分析的高原山地区径流变异性分析

水文周期预报是水资源管理的重要内容,针对西南高原山地区域径流变化差异大特点,本文以云贵高原洒渔河流域为例,根据上中下四个站点1954~2013年径流资料,采用小波分析法对径流变化特征进行研究。研究表明：区域径流第一主周期表现为一致性（四个站点第一主周期均为18 a）,显示了大气环流是影响区域径流主周期变化的重要因素;区域径流的第二主周期变化存在明显的差异性（新街站和祖家坝闸站为28 a,而渔洞和黑石罗为11 a）,显示了高原山地对径流波动的重要作用;因此采用第一主周期叠加第二主周期长短结合的方法,对于高原山地径流水文周期预报具有较好的作用和意义。