Runoff Characteristics of Different Stands in Dongjiang Lake Reservoir Area

Different forest stands in the Dongjiang Lake Reservoir area of Zixing were selected as the research objects to study the characteristics of runoff generation in different forest stands.The results showed that there was no significant difference in annual runoff among M3,M1,and M5,and no significant difference between each forest stand and the control.The order was M3(22.75 mm)>M1(21.77 mm)>M5(20.14 mm).Forest vegetation generates less runoff through vegetation restoration compared to the control,indicating that forest vegetation reconstruction and restoration are beneficial for soil and water conservation.

昆仑山北坡水资源科学考察初报

2021年10月首批启动了第三次新疆科学考察——“昆仑山北坡水资源开发潜力及利用途径科学考察”。结合多源遥感信息和2022—2023年野外科考工作,对昆仑山北坡的水文水资源变化和水资源利用进行了调查研究。结果表明:(1)1990—2020年,昆仑山北坡山区的气温、降水分别以0.14℃·(10a)^(-1)和6.53 mm·(10a)^(-1)幅度增加。(2)冰川变化相对稳定,积雪面积和积雪深度表现为略微增加。(3)永久性水体和季节性水体面积分别显著增加79.89%和144.49%。(4)东昆仑-库木库里盆地的阿牙克库木湖和阿其克库勒湖两大湖泊的水域面积分别增加了68.91%和58.22%,盆地内多条河流具备水资源开发潜力。(5)昆仑山北坡陆地水储量总体呈增加趋势,表现为从西向东增加趋势越加显著。(6)昆仑山北坡的主要河流和田河、克里雅河和车尔臣河年均径流量2010—2023年较1957—2023年分别增加了20.24%、27.85%和45.17%。(7)基于不同气候变化情景模拟预测至21世纪中后叶,主要河流径流量将保持上升态势,区域水资源量总体呈增加趋势。昆仑山北坡的水资源禀赋可为区域绿色高质量发展提供有利的水资源保障条件。

基于SWAT模型的平原河网区水文过程分布式模拟

目前普遍使用的基于SWAT(soil and water assessment tool)模型的分布式建模方法仅适用于山地、丘陵等高差较大的地区,对于具有复杂水文结构特点的平原河网区尚无有效的解决方案。该文选择太湖流域湖西区作为研究区,基于SWAT模型探索出一套完整的针对平原河网区的分布式建模方案。该方案采用概化、打断的方式将交叉、环状河网处理成单一的枝状河网,采用按河道分流比例跨子流域调水的方式来还原原始河道的传输过程,采用添加"虚拟水库"的方式来模拟人工圩区内外的水量交换。通过对太湖湖西区2008-2010年的月均径流量进行模拟验证,根据模拟值和观测值计算的荣登桥、胡家圩及宜兴3个水文站的相关系数r和纳什(Nash-Sutcliffe)系数Ens分别为0.94、0.95、0.93和0.84、0.80、0.67,说明了这种建模方法在平原河网区具有较好的适用性。

60年来洞庭湖区进出湖径流特征分析

采用集中度与集中期、M-K趋势检验法、变差系数法等方法对洞庭湖入湖径流河流（荆江三口、湖南四水）和出湖径流（城陵矶）年径流量序列进行分析。结果显示：① 洞庭湖区径流集中期为每年6~7 月份，最大径流出现时间为6 月底7 月初；径流集中期合成向量方向介于103.2~190.2°之间，均能够反映各河流进出湖径流量最大值出现的月份。② 径流变差系数介于0.194~0.761 之间，说明径流年际变率大。各河流径流极值比均在0.6 以上，径流量衰减较为明显。③ 从径流的丰枯交替规律来看，湖南四水水量分配相对较为平均。荆江三口以藕池口丰水年和枯水年概率最大，分别占到32.79%和57.38%，径流年际变化较为剧烈，不利于水资源的合理利用。

青海湖流域径流变化趋势及归因分析

针对青海湖流域近年来径流量增加的现状,根据流域内1976~2016年水文、遥感观测数据,采用滑动平均法、Mann-Kendall趋势检验及突变检验法、距平累积法和双累积曲线法研究了流域气温、降水、径流及积雪等的时空特性。结果表明,青海湖流域气温总体变化呈上升趋势,并在1998年前后发生突变;1976~2016年气温上升率为0.06℃/a;流域内降水量呈缓慢上升,2014年后降水量显著增加。布哈河流域近5年冰雪覆盖面积缩小较迅速且入湖径流量上升趋势显著;通过径流影响因素分析,2005~2015年冻土及冰雪融化对径流影响占主导地位,达75%,降水量占25%。这说明青海湖流域正向暖湿化发展,近年来青海湖湖泊的扩张主要是由降水和径流增加所致。

太湖地区种植结构及农田氮磷流失负荷变化

太湖地区是我国农业最发达区域,近年来随着经济利益的驱动,太湖地区稻田改为果园、菜地、茶园现象突出,该地区种植结构的变化趋势和分布特征以及种植结构改变前后的氮(N)、磷(P)肥投入量、径流流失负荷量尚缺乏研究。本研究基于农业统计年鉴和文献调研数据,通过2002—2017年太湖地区主要城市(常州、无锡、苏州、湖州)果菜茶和水稻种植面积、N和P养分投入量、农田N和P流失负荷研究分析,为该地区农业面源污染防治和治理提供科学依据。得出如下结论:2002—2017年太湖地区果菜茶种植面积显著增加,尤其是果园(增加2.852×104hm2)和茶园(增加1.892×104hm2),而稻田种植面积下降显著(下降1.985×105hm2);2002—2010年间种植结构变化速率远高于2010—2017年,且果菜茶种植面积增加主要集中在武进、南浔、宜兴、苏州市区、长兴等临湖地区。2002—2017年太湖地区N、P肥投入量分别降低25.26%和9.59%, N流失量显著下降34.66%, P流失量仅下降1.84%。现今太湖地区稻田、果园、菜园和茶园的N流失负荷分别为10 200t、670 t和10 100 t、250 t, P流失负荷估算量分别为290 t、400 t、3 000 t和50 t。随着种植结构的改变,太湖地区稻田种植体系已不是农田N、P流失的最大来源,果菜茶来源的N、P流失总和已排在第一位,成为了目前农田N、P流失的优先控制对象。建议下一阶段太湖地区农业面源污染防治应侧重于优化果菜茶与水稻种植结构,同时强化P污染防治技术研究,最终实现太湖地区种植业的清洁可持续发展。

洞庭湖区土地利用变化对地表产流的影响分析

利用20世纪80年代末期和90年代末期获取的陆地资源卫星图像,通过GIS分析方法,对洞庭湖区近10年的土地利用/覆盖变化进行了统计分析。并以1996年7月日降雨资料分别计算了1989年和1999年土地利用状况下区域的产水量。结果表明:洞庭湖区10年间土地利用变化的主要趋势是耕地面积减少和建设用地、水域面积的增加。土地利用的主要转化方式有水田转化为建设用地、水田转化为水域、林地转化为建设用地以及旱地转化为建设用地。同样的降雨条件下,洞庭湖区1999年下垫面状况下的产水量比1989年多206×105m3,建设用地面积的增加是这一时期产水量增加的主要原因。土地利用的变化影响汛期产水量和汇流速度,加强洪泛区的土地管理,合理控制调整土地利用状况是减轻洪涝灾害威胁的有效手段。

太湖流域典型平原河网区降雨径流氮磷流失特征分析

通过对研究区降雨径流中氮、磷浓度的野外实验和定点监测,研究典型平原河网区的农田降雨径流氮磷流失特征及其输出规律。得出平原河网区内不同土地利用方式对土壤氮、磷流失的影响很大,同时也得出在平原河网地区氮、磷的输出浓度与降雨时间、径流大小密切相关等结论,为进一步相关研究提供资料积累。

新疆天池自然保护区春季融雪产流特征分析

通过对新疆天池自然保护区春季融雪期间径流小区的定位观测试验,对新疆天池自然保护区不同土地利用类型的降雪、积雪和融雪产流规律进行了研究。结果表明：（1）雪岭云杉的截雪率明显高于杨树,约75%,是杨树的3-4倍;（2）不同土地利用类型的融雪产流率依次为：裸露地（15.6%）〉杨树林地（8.5%）〉草地（1.6%）〉雪岭云杉林（0）;（3）比起林地,草地融雪径流发生的时间较早;（4）植被因子、坡度、土壤性质都显著地影响着草地融雪径流量的大小,且植被因子对于草地融雪径流的影响大于土壤性质以及坡度对于草地融雪径流的影响。

湖泊集水域地表—地下径流联合模拟

研制了流域尺度的地表-地下径流联合模拟的分布式水文模型。模型考虑了地表径流、土壤水、地下水之间的相互作用和水量交换,更真实地模拟径流系统。特别是,考虑了湖泊-流域系统的特点,例如,多条入湖河流、直接入湖的坡面水流和地下入湖径流等,使模型比现有水文模型更适合于湖泊集水域径流系统的模拟。模型在云南抚仙湖集水域作了初步应用研究,模拟结果与河道径流、土壤含水量和地下水位等观测数据的比较显示,模型模拟效果理想。此外,模拟结果与SCS模型结果的对比分析,进一步验证了模型的有效性。该模型可用于研究湖泊与流域的相互作用、模拟流域水文过程对自然条件改变或人类活动的响应、探究地表径流-地下水-湖泊之间的相互作用。模型也可用作湖泊-流域系统水量平衡分析和水资源管理的有效计算工具。

西太湖湖滨典型河网区与太湖水量的交换

以西太湖湖滨典型河网区——宜兴大浦河网区为研究区域,对于该典型河网区与太湖之间的水量交换情况进行了系统的计算研究．考虑降雨因素的影响,采用考虑下垫面分类的产汇流模型,对各计算年内(2002年(基准年)．1998年(丰水年),1995年(平水年),1994年(枯水年))典型河网区及其西部山地区域的降雨径流过程进行了产汇流模拟．建立起适合该河网区域的非稳态河网水量模型,结合径流计算结果,对各年内典型河网区内水流的动态变化进行了计算模拟,对典型河网区与太湖水体的水量交换情况进行系统研究,分别对顺流与逆流情况下交换水量的年内分布与年际变化规律进行了分析．

抚仙湖流域磷矿开采区不同植被对地表径流控制研究

依区域年降雨量的差异,将抚仙湖磷矿开采区年降雨量分别为1 200～1 300 mm和1 000～1 100 mm的区域划分为东大河流域磷矿区和帽天山磷矿区两个研究单元,通过设置野外径流小区,在自然降雨状态下对矿山废弃地产流及矿区现有主要植被类型对地表径流量的控制进行比较研究.研究结果表明:降雨强度是矿山废弃地产流的关键因子,在大雨状态下矿山废弃地径流量远大于各植被类型,降雨历时是影响各植被类型地表径流的关键因子,各植被类型产流量各不相同;径流量大小与植被总盖度、土壤总孔隙、土壤最大持水量、土壤有机质含量、地表凋落物厚度及重量呈负相关;各植被类型总径流量次序为:灌草丛＞云南松灌丛＞云南松＞混交林＞华山松林＞竹林＞桉树林,除灌草丛外矿区现有植被类型均能对降雨径流取到较强的截流作用.

不同植被类型对土壤全氮随降雨径流流失的控制研究——以抚仙湖流域磷矿开采区为例

地表径流挟带土壤氮进入水体是造成水体面源污染的主要途径之一。本研究依区域年降雨量的差异,将抚仙湖磷矿开采区年降雨量分别为1200～1300mm和1000～1100mm的区域划分为东大河流域磷矿区和帽天山磷矿区两个研究单元,通过设置野外径流小区,在自然降雨状态下对磷矿开采废弃地与矿区现有主要植被类型土壤营养元全氮随径流流失量进行比较研究。研究结果表明:降雨强度是矿山废弃地产流的关键因子,在大、暴雨状态下矿山废弃地土壤TN流失量远大于各植被类型,对抚仙湖水质产生不利的影响。各植被类型土壤TN随径流流失量主要取决于地表径流量,径流中TN含量对其影响不大,流失总量次序与径流总量次序相一致,表现为:灌草丛>云南松灌丛>云南松混交林>华山松林>竹林>桉树林,除灌草丛外各植被类型均能对土壤TN流失起到较强的截留作用。

植被对土壤氟化物随降雨径流流失的控制研究——以抚仙湖流域磷矿开采区为例

依据年降雨量的差异,将抚仙湖磷矿开采区年降雨量分别为1 200～1 300mm和1 000～1 100mm的区域划分为东大河流域磷矿区和帽天山磷矿区两个研究单元,通过设置野外径流小区,在自然降雨状态下对磷矿开采废弃地与矿区现有主要植被类型土壤营养盐氟化物随径流流失量进行比较研究．研究结果表明:降雨强度是矿山废弃地氟化物流失的关键因子,在大、暴雨状态下矿山废弃地土壤TP流失量远大于各植被类型,对抚仙湖水质产生不利的影响．各植被类型土壤F-随径流流失量主要取决于地表径流量,流失总量次序与径流总量次序相一致,表现为:灌草丛>云南松灌丛>云南松混交林>华山松林>竹林>桉树林,除灌草丛外各植被类型均能对土壤F-随径流的流失量取到较强的滞留作用．

近40年鄱阳湖枯水期水体面积变化特征及驱动因素分析

湖泊是维持生态平衡的重要因素,鄱阳湖作为我国最大的淡水湖,由于枯水期提前且持续时间延长导致水体面积发生变化。研究鄱阳湖枯水期水体面积的变化特征及其驱动因素对区域生态环境的稳定及经济发展具有重要意义。利用1973-2018年鄱阳湖枯水期遥感影像数据,采用Mann-Kendall趋势检验法、Mann-Kendall突变分析法及Pettitt突变检验对湖泊水体面积变化特征进行分析,并利用双累积曲线法量化出入湖流量之差和人类活动导致的土地利用的变化对鄱阳湖枯水期水体面积的影响。结果表明:(1)在研究时段内,鄱阳湖枯水期水体面积呈极显著下降趋势(P<0.01),突变点年份为2002年(P<0.01);(2)出入湖径流量之差多年来呈现不显著的增加趋势;1980-2015年鄱阳湖流域的土地利用情况表现为城乡工建用地增加,其余用地类型均呈现减小趋势;(3)以1977-2002年作为基准期,2003-2016年人类活动导致的土地利用的变化对鄱阳湖枯水期水体面积变化的贡献率为87.48%,是鄱阳湖枯水期水体面积显著减少的主要原因。研究成果为鄱阳湖水资源的合理利用及维持区域生态系统的平衡提供了科学依据。

杞麓湖径流区不同湿地沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

为了解杞麓湖农业径流区低污染水所致湖滨带湿地重金属空间分异特征及潜在危害,采集湖滨带农业径流区32个不同类型湿地(河流湿地n=13、人工湿地n=10、湖泊湿地n=9)的表层沉积物,检测重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni和Hg含量,利用ArcGIS反距离权重插值法(IDW)分析7种重金属空间分布特征,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价杞麓湖农业径流区湿地重金属污染。结果表明:不同类型湿地7种重金属污染程度存在差异,平均含量由高到低依次为河流湿地>人工湿地>湖泊湿地,各重金属平均含量由大到小依次为Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>Cd>Hg,除Pb外,其余6种重金属平均含量均超过云南省土壤背景值,Cd超背景值样点比例高达100%。单因子污染指数表明重金属Cd和Hg呈重度污染,存在危害风险;农业径流区潜在生态风险指数介于112~1241,平均264,属中度风险水平;重金属含量分布存在明显空间差异,北部高于南部、西部高于东部,含量分布高值区与潜在生态风险评价结果一致。相关性分析表明Cu、Ni、Cr和Zn污染源主要是农业活动;Pb来源主要与道路交通有关,还受工业活动影响;Cd主要受农业活动和工业活动影响。研究表明,杞麓湖农业径流区不同类型湿地重金属污染存在空间差异,Cd和Hg污染严重,生态风险高值区出现在西北部和西南部。

太湖流域平原水文试验区降雨产流过程特征研究

为研究太湖流域平原地区降雨产流特征,选取金坛水文试验区开展降雨产流过程观测,提取影响次降雨产流的特征要素,剖析典型蓄满、超渗产流案例中的产汇流过程。结果表明:试验区以蓄满产流机制为主,超渗产流现象较少。长历时小雨强条件下试验区产流过程可分为补给土壤水、填洼和排水沟出流、全面出流、雨止消退4个阶段。排水沟出流阶段径流系数小,以排水沟面积承接雨水出流为主;全面出流阶段为蓄满条件下的超渗产流,雨强阈值约0.1 mm/min,径流系数大。前两个产流阶段在短历时强降雨中同时发生。若全面出流阶段土壤尚未蓄满,则仍有较大比例雨水入渗,属传统意义上的超渗产流;若土壤已蓄满,则为蓄满条件下的超渗产流。

滇池流域退耕区植物群落构建对地表径流污染物的削减效应

为探索不同群落的构建在滇池流域的实际应用,以确定削减污染物最优植物群落的配置方式,该研究选取地表径流悬浮物(SS)、COD含量、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_4^+-N)、硝氮(NO_3^--N)六个指标作为主要的分析对象,在滇池流域退耕区开展了不同植物群落配置对地表径流污染物削减效应的试验研究。结果表明:三个植物群落对SS、COD、TN、TP、NO_3^--N在2014年和2015年间均表现出显著性的削减趋势,且三个植物群落对SS、TP和NO_3^--N的削减率均在45%以上,但并未对NH_4^+-N表现出削减效果。不同植物群落对污染物的削减效应存在一定的差异性,但是三个不同群落与年度的交互作用对SS、COD、TN、TP、NO_3^--N五个养分指标的削减并没有表现出显著的差异性。从整体上来看,三种植物群落类型中,以乔-灌-草构建的立体式植物群落对地表径流污染物的削减效果最佳。

快速城市化流域综合径流系数确定方法比较研究

径流系数是表征流域的产水能力、反映自然地理因素对降水形成径流过程影响程度的重要参数。针对快速城市化背景下的海绵城市规划建设需求,为了寻求具有一定物理基础且较简捷快速的方法来确定区域产流,以武汉市后湖流域为研究对象,采用基于降雨径流试验的拟合函数、面积加权法和水量平衡法3种方法计算综合径流系数,并分析比较各个方法的优缺点。结果表明:①后湖流域3种方法计算的综合径流系数值分别为0.49,0.49和0.58;基于试验的拟合函数法计算简便,面积加权法各土地利用类型的径流系数取值主观性较大,水量平衡法具有水文学原理,适用于监测资料较充足区域。②降雨过程水量平衡法计算结果表明,前期影响雨量对场次径流系数有较大影响,在规划设计中应结合设计工况对应的成灾雨型、雨量、设计重现期等影响因素,优选水量平衡计算法。③当实测资料较为缺乏时,综合考虑排水规范中面积加权法和降雨径流试验方法可以快速得到区域综合径流系数的参考值。研究成果可为城市水资源利用和海绵城市建设提供参考。

谈云南省星云湖径流区的生态恢复

对云南省星云湖区的森林生态环境、径流区的生态状况、生态恢复措施现状进行分析,阐述径流区生态恢复的必要性和急迫性。提出保护好现有森林植被、石漠化土地治理、恢复水土侵蚀严重地段及废弃矿山地段的植被、护岸林建设以及适度控制养殖业等星云湖径流区生态恢复措施。