流域水资源演化模式识别与分析

揭示流域水资源演变规律对预测其变化趋势,进而对指导安排流域内重大水事活动具有重要意义。解决这一问题的关键是如何有效识别反映水资源本质特征的各种模式且物理意义明确。经验模态分解方法能自适应的将非线性、非平稳信号识别为满足正交性和完备性的一组模式,本文在用EMD方法识别信号模态的基础上,结合最大熵谱分析与Hilbert变换确定模态的数字特征,建立了一套识别水资源演化模式的新方法。作为实例,将其应用于某流域控制站1956~2000年天然年径流的模式识别中,初步揭示了该流域水资源演变规律。

基于不同排放情景的洞庭湖流域水资源演化研究

流域水资源演化与气候变化和人类活动紧密相关,气候变化与人类活动的加剧极大地改变了流域水文循环。通过相似性和独立性分析,从CMIP5公开发布的47个气候模式中筛选出5个代表性气候模式,然后计算未来高、中、低3种不同排放情景下的气温和降水,构造符合研究区产汇流特性的水文模型,计算洞庭湖流域水资源量并分析其演化规律。结果表明:不论温室气体排放水平如何,洞庭湖流域水资源量在未来60a呈现增加态势,汛期水量增加概率加大,而在高排放情景下枯季水资源量表现为减少趋势;未来洞庭湖流域水资源的时程分配将更趋不均匀化,而温室气体的持续排放将使其变化加剧。

基于不同排放情景的浑河流域水资源演化研究

人类活动与气候变化是影响流域水资源演化、水文循环规律的两大关键性因素。以浑河流域为例,通过分析CMIP5公布的气候模式相关性和相似性,选取5种典型模式并分别计算不同排放情景下的降水和气温,建立产汇流特性水文模型分析模拟浑河流域水资源及其演化规律。结果显示:在未来30年浑河流域水资源量呈现出逐渐增大的趋势,并增加了汛期水量的提升概率;枯季水资源量在高排放情景下呈现出降低的变化趋势,浑河流域水资源时程分配在未来更加不均衡,温室气体的排放将进一步加剧这种不均匀态势。

变化环境下渭河流域水资源演变规律分析

渭河是黄河最大的支流，它是黄河中下游主要洪水来源区之一，也是黄河主要的产沙区之一。伴随气候变化、人类对水资源的开发利用活动加剧、大规模水土保持工程建设以及其他人类活动影响．渭河流域水资源的演变规律发生很大的变化。本文基于水资源二元演化模型研究了渭河流域的水资源演变规律，分析的水资源演变规律不仅包括狭义水资源。还包括广义水资源。本文所指的狭义水资源就是传统的水资源，即地表、地下水资源；广义水资源不仅包括狭义水资源，还包括直接为人类和生态系统所利用的降水。对1956-2000年渭河流域水资源演变过程进行了模拟．模拟结果表明．主要受降水减少和人类活动影响，1980-2000年地表水资源比1956-1979年衰减了7.3％，不重复地下水资源增加了20．2％．狭义水资源量减少了2．1％，直接为人类和生态系统所利用的降水减少了1．9％，广义水资源减少2．0％。考虑社会经济用水变化和土地利用变化，本文还预测了2020年水资源的演变趋势。经预测，2020年地表水资源量为81．6亿m63,比2000年少3．20亿m^3；不重复地下水资源量为24．62亿m^3，比2000年少0．28亿m^3；狭义水资源总量为106．21亿m^3，比2000年少3．48亿m^3；直接为人类和生态系统所利用的降水为487．16亿m^3，比2000年多3．05亿m^3；广义水资源量为593．37亿m^3，比2000年少0．43亿m^3。

水文循环演化的信息熵及其应用

该文拓展了水文循环演化过程中摘理念，并在水文结构特征和规律分析中应用，发现判别其突变或灾变的阈值指标，为预测水文循环演化趋势提供了新思维。