传统村落水塘空间及周边巷道的形态特征研究——以浙江兰江流域村落为例

文章以浙江兰江流域的传统村落为研究对象,从空间形态角度出发,探讨水塘空间与周边巷道的形态特征。通过实地调查和空间句法的轴线分析与视域分析,发现水塘空间具有中心性,是致密村落中重要的公共空间节点,呈封闭的袋状空间。通过对这些特征的分析,探讨其形态背后的社会逻辑,为今后传统村落的保护和发展提供参考。

基于去耦合直接法的兰江流域地表水水质预测方法研究

针对影响因素众多、耦合机制复杂情况下的地表水污染物浓度预测问题,将河道污染物浓度的变化量表示为各种影响因子一阶偏导项和二阶偏导项的线性叠加。其中,一阶偏导项可描述影响因子变化与污染物浓度变化的直接关系,二阶偏导项可描述影响因子之间交互作用对污染物浓度变化的影响。在此基础上,提出了用以模拟地表水污染物浓度的去耦合直接法。采用2014—2016年兰江流域将军岩、低田、半潭、沈村、焦岩5个断面的水文和氨氮、高锰酸盐指数、总氮、总磷4项污染指标逐日实测数据,通过差分法求解了一阶和二阶偏导项,并采用2017—2019年实测数据对模型进行了验证和评价。结果表明:去耦合直接法能够有效预测地表水主要污染物浓度的变化方向和变化量,且模拟结果和实测结果的符合情况较好,4项污染指标模拟值的Nash-Sutcliffe系数为0.479~0.654,模拟值与实测值的偏差为0.070~0.352;汇流区面积增加后,影响因子不确性对污染物浓度的扰动减小,污染物浓度变化的规律性增强,去耦合直接法的模拟精度升高。与SWAT模型的对比分析结果显示,在污染成因不发生显著变化的情况下,去耦合直接法的模拟精度优于SWAT模型。

基于HEC-HMS模型的兰江流域径流预测

[目的]分析兰江流域径流对气候变化的水文过程响应,为区域水资源可持续发展和防洪抗旱提供科学基础。[方法]利用2015—2018年日降雨径流过程和6场暴雨洪水过程率定并验证HEC-HMS水文模型在该流域的适用性;基于SDSM统计降尺度模型,对2030—2100年CanESM2模式下RCP2.6,RCP4.5和RCP8.53种情景的气候数据进行降尺度,生成兰江流域6个气象站点未来日降水序列以预测未来气候变化下的径流响应。[结果] HEC-HMS模型对场次洪水和逐日径流模拟的相关系数平均值达到0.89,0.77,平均效率系数达到0.86,0.76;RCP2.6情景下研究区面降水量较于基准期(2015—2018年)减小0.82%,在RCP4.5,RCP8.5情景下分别增大6.18%,18.17%;RCP2.6,RCP4.5,RCP8.53种情景下多年平均径流相较于基准期分别增幅为17.00%,26.22%,41.93%。[结论] HEC-HMS模型在兰江流域有较好的适用性;未来兰江流域径流呈显著上升趋势,增幅程度随辐射强迫度的增加同步增大。当辐射强迫度升高至8.5 W/m^(2)时,流域径流量平均每10 a上升49.49 m^(3)/s。预计21世纪末多年平均径流量达到1 101 m^(3)/s,年径流变化起伏剧烈,汛期径流占全年比例较高,旱涝事件趋于频繁,对人民福祉威胁较大。

未来气候情景下兰江流域径流响应模拟

通过耦合SWAT水文模型和SDSM统计降尺度模型,研究全球气候变暖背景下兰江流域未来气候及其径流响应。选用2008~2019年兰溪水文站径流资料建立月尺度SWAT模型,将2030~2100年CanESM2模式RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5三种情景数据降尺度到兰江流域各气象站点,生成未来气候数据并输入到已校准的SWAT模型,模拟未来气候变化下的径流响应。结果表明,未来兰江流域径流呈上升趋势,RCP8.5情景增幅最大,RCP2.6情景次之,RCP4.5情景涨幅最小。各时段年径流量呈不同变化趋势,RCP2.6情景下为增至峰顶后稳定,RCP4.5情景下为增至峰顶后减少,RCP8.5情景下为持续上升态势。

基于SDSM的兰江流域未来气候情景预估

在第2代加拿大地球系统模型(the second generation Canadian earth system model,CanESM2)中的3种典型浓度路径(representative concentration pathways,RCPs)情景(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)下,基于统计降尺度模型(statistical down scaling model,SDSM)研究兰江流域未来年份温度和降水量的变化趋势。结果表明:1)SDSM在兰江流域具有较好的适用性,各站点最高温度、最低温度、降水量的解释方差分别为70.62%~79.74%、69.61%~78.76%、28.56%~41.45%;2)3种RCPs情景下温度均呈上升趋势,且上升幅度随辐射强迫度上升而同步增大,至21世纪末,RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5情景下的最高温度分别较基准期上升0.06℃、1.22℃、2.76℃,最低温度分别较基准期上升0.35℃、1.15℃、3.01℃;3)RCP2.6情景下的降水量总体呈下降趋势,至2080—2100年下降0.98%,RCP4.5情景下的降水量呈先上升后下降趋势,至2050—2079年达到峰值,较基准期上升12.03%,RCP8.5情景下的降水量呈先下降后快速上升趋势,至2080—2100年上升38.08%。研究结果可为兰江流域内水资源管理、生态文明建设及社会经济可持续发展提供依据和理论支持。