基于二元Copula分布的五华河流域水沙特性分析

以往年径流量及年输沙量重现期的推求多以单变量频率分析为主,没有考虑水沙联合变动下分布情况,对河道治理、水利工程建设及取沙用沙造成一定影响。该文以五华河河子口水文站为例,采用滑动相关系数法及Mann-Kendall检测法分析水沙变化趋势,对河子口水文站年径流量与年输沙量基于二元Copula分布的联合概率计算,分析单变量重现期与双变量联合重现期差异,探求水沙变化规律及影响因素,为五华河流域水资源开发利用提供依据。

五华河流域景观格局演变对径流泥沙的影响

根据五华河流域1981—2011年逐月的气温、降水、径流量和输沙量数据,以及1991年、2000年和2011年的Landsat TM遥感影像,运用景观格局指数分析方法和统计学方法,从景观水平和斑块类型水平两方面探讨了景观格局演变对径流泥沙的影响。结果表明:景观水平上,景观多样性指数(SEI)和景观边缘密度(ED)与年径流量和年输沙量呈正相关,而景观形状指数(PSCV,AWMSI,AWMPFD)与年径流量、年输沙量、输沙量变差系数呈负相关。类型水平上,林地景观破碎度(PD)和边缘密度(ED)、草地形状指数和边缘密度,建筑用地的斑块破碎度与年径流量、输沙量有明显的正相关关系,而林地斑块形状指数,草地和耕地斑块破碎度,建筑用地边缘密度和形状指数则与年径流量和输沙量呈负相关关系。同时,林地斑块形状指数、草地和耕地斑块破碎度、建筑用地边缘密度和形状指数均与输沙量变差系数存在明显的正相关关系。

五华河流域非点源污染风险区和风险路径识别

非点源污染是亟待解决的水环境问题之一,确定非点源污染过程中的潜在风险区和风险路径是解决非点源污染问题的关键。引入景观生态学中的最小累积阻力模型,以高污染负荷的耕地、建设用地为"源",运用表示下垫面产流性质的地形湿度指数和CN值构建阻力面,对五华河流域的非点源污染高风险区和风险路径进行可视化识别和分析。结果显示:(1)在下垫面产流作用下,五华河流域低产流区主要分布在流域西南部,高产流区呈"人"形贯穿全流域。(2)最小累积阻力模型能够有效识别流域内非点源污染风险区和风险路径,五华河流域非点源污染高风险区分布于迥龙、田心、龙母、铁场、登云、通衢、鹤市、紫市、岐岭、华城、转水、潭下、水寨等地的河道两岸,以耕地为"源"的非点源污染风险路径与建设用地为"源"的非点源污染风险路径在空间分布上差异较大。(3)耕地对五华河水质的影响大于建设用地对五华河水质的影响,耕地中的富营养物质和沉积物更容易随地表径流进入受纳水体。(4)流域尺度上治理以耕地为"源"的非点源污染应在邻近耕地的河流两岸建立一定宽度的植被缓冲区,治理以建设用地为"源"的非点源污染宜围绕关键源区进行治理。本研究为非点源污染风险区和风险路径的识别提供一种新的思路,为进一步开展非点源污染治理提供理论依据。