1960―2017年秦岭南北地区降雨侵蚀力的时空变化特征研究

基于秦岭南北地区1960―2017年47个气象站点逐日降雨资料,根据章文波提出的日降雨侵蚀力模型估算降雨侵蚀力,并采用气候倾向率、反距离权重插值及Mann-Mendal突变检验等方法分析秦岭南北地区近58 a年均降雨侵蚀力与不同量级降雨侵蚀力的时空变化特征。 结果表明：（1） 1960―2017年秦岭南北地区年均降雨侵蚀力与不同雨量产生的降雨侵蚀力均呈由南向北递减的特征。（2）近58 a,秦岭南北地区年均降雨侵蚀力、大雨与暴雨侵蚀力年际变化呈增长趋势,未通过突变检测;中雨侵蚀力呈减弱趋势,在1972年发生突变且在2007年后达到显著;其中秦岭以北年均降雨侵蚀力、中雨侵蚀力、暴雨侵蚀力均呈下降趋势,且年际波动程度较大,秦岭以南年均降雨侵蚀力及大雨、暴雨侵蚀力均呈上升趋势。（3）秦岭南北地区年均降雨侵蚀力变化趋势空间差异显著,明显增长区集中于汉中盆地与巴巫谷地,减少区集中于西部嘉陵江、秦岭以北汾河入黄河交界、汉水流域两湖平原;且不同量级侵蚀力呈增长趋势的面积大小依次为大雨侵蚀力>暴雨侵蚀力>中雨侵蚀力。     

1960―2017年秦岭南北地区降雨侵蚀力的时空变化特征研究

基于秦岭南北地区1960―2017年47个气象站点逐日降雨资料,根据章文波提出的日降雨侵蚀力模型估算降雨侵蚀力,并采用气候倾向率、反距离权重插值及Mann-Mendal突变检验等方法分析秦岭南北地区近58 a年均降雨侵蚀力与不同量级降雨侵蚀力的时空变化特征。 结果表明：（1） 1960―2017年秦岭南北地区年均降雨侵蚀力与不同雨量产生的降雨侵蚀力均呈由南向北递减的特征。（2）近58 a,秦岭南北地区年均降雨侵蚀力、大雨与暴雨侵蚀力年际变化呈增长趋势,未通过突变检测;中雨侵蚀力呈减弱趋势,在1972年发生突变且在2007年后达到显著;其中秦岭以北年均降雨侵蚀力、中雨侵蚀力、暴雨侵蚀力均呈下降趋势,且年际波动程度较大,秦岭以南年均降雨侵蚀力及大雨、暴雨侵蚀力均呈上升趋势。（3）秦岭南北地区年均降雨侵蚀力变化趋势空间差异显著,明显增长区集中于汉中盆地与巴巫谷地,减少区集中于西部嘉陵江、秦岭以北汾河入黄河交界、汉水流域两湖平原;且不同量级侵蚀力呈增长趋势的面积大小依次为大雨侵蚀力>暴雨侵蚀力>中雨侵蚀力。     

南江的冲淤规律及其影响因素

一、前言 甬江是浙东的门户,在航运上具有重要意义.上游有姚江和奉化江两大支流,汇合于宁波市三江口.三江口以下至镇海入海称甬江,其中三江口至镇海城关为甬江口内河段(又称内航道),镇海以下则为口门河段.全长约25公里.流域总面积为4264平方公里.年迳流总量为24亿方.口门潮差建堤前为1.76米,建堤后(1974—1981年)为1.73米. 甬江河床的冲淤曾经历两次较大规模的变动:其一,1959年姚江建闸,使甬江河床全线淤积抬高、断面尺度大幅度缩小;其二,1974口门建堤,河口人为延长约三公里,使虎(蹲)游(山)河段淤积缩窄,河床再次调整.至今,河床渐趋相对平衡.因此,总结甬江河床历史的冲淤规律及其影响因素,对甬江本身今后全面整治以及我国东部中小河流的治理都有一定意义.     

基于突变级数法的千岛湖流域生态安全评价

针对千岛湖流域生态系统退化、生态安全受到威胁的现状,对千岛湖流域生态安全进行了综合评价,以识别影响流域生态安全的主要因素.研究引入了基于突变理论的多准则评价方法--突变级数法,基于压力 状态 响应(PSR)模型构建了由15个相关指标组成的评价指标体系,对千岛湖流域2008~2011年间的生态安全进行了全面评估.评估结果表明,2008~2011年间,千岛湖流域生态安全2010年达到较安全级别,其他年份均处于基本安全的级别.相对而言,压力系统的安全度最低,状态系统安全度最佳.研究结果表明,虽然目前千岛湖流域生态安全状况较好,但总体状况、压力和响应指标都显示出下降的趋势,说明千岛湖面临着较大的安全压力.      

鄱阳湖流域水沙周期特征及其影响因素

采用交叉小波变换与小波相干方法分析了鄱阳湖流域＂五河＂控制站1955~2005年径流量与输沙量周期特征,结果表明：径流量和输沙量存在2~4 a的周期,径流量周期强烈振荡变化主要发生在20世纪60年代末至70年代中期以及90年代;而输沙量显著周期主要发生在20世纪60年代末至70年代中期.径流量的周期变化主要受降雨量的影响,而输沙量周期变化主要受到径流量的影响,同时还受森林覆盖率和水利工程的影响;20世纪60到70年代森林覆盖率降低,同时期径流量的周期变化显著引起输沙量的强烈震荡;20世纪90年代径流量周期震荡强烈并没有引起输沙量显著的周期变化,这是因为流域内的森林覆盖率提高以及水利工程的修建,而水利工程是输沙量周期变化不显著的最主要原因.     

近50年鄱阳湖流域降水时空特征及其对水文过程的驱动

依照鄱阳湖流域79个国家气象站的逐月降水资料(1961~2010年),基于BCC-CSM全球气候系统模式预估数据(2014~2050年),对鄱阳湖流域降水变化趋势和空间分布变化趋势进行分析。选取赣江外洲站1961~2010年逐日径流量和1960~2010年年代径流量、输沙量数据,利用HBV水文模型、SPSS统计软件对赣江流域面雨量及径流量进行相关性分析,探讨降水特征对水文过程的驱动性。结果表明:1961~2010年间鄱阳湖流域降水量总体略呈上升趋势,降水日数呈下降趋势,降水强度增加、降水时间分布不均匀性更加明显,旱涝等极端事件发生更为频繁;年内变化特征为分布不均匀,以4~6月为汛期,其中6月降水量最大;空间分布特征总体表现为东部降水大于西部,丘陵地区降水大于平原地区;降水变化为径流量、输沙量变化等水文响应的主要驱动力,赣江流域面雨量及径流量呈显著线性相关,相关系数高达0.909。未来37年降水呈现略上升趋势,但趋势不显著。若鄱阳湖流域长期存在高能源需求及高温室气体排放,则洪涝灾害发生将更为频繁。研究为预测鄱阳湖流域水资源科学管理提供科学依据。     

浙江省东阳市紫色土坡面土壤侵蚀和降雨因子关系的初步研究

紫色土分布区是我国南方水土流失区的重要组成部分.木文通过对东阳市紫色土坡面土壤侵蚀和降雨因子之间的相关分析,建立了利用降雨量和平均降雨强度对土壤流失量进行预测预报的回归方程,为紫色土地区土壤过度侵蚀的治理提供了定量方法,并为紫色土的综合开发利用提供了科学根据.     

SCS模型在不同土地类型地表产流计算中的应用——以余姚地区为例

产流量计算是进行城市防洪及水土保持效益评估的关键.结合余姚地区土壤资料及典型性降雨事件的观测数据,对降雨量、降雨初损值、最大潜在入渗量、产流量四者的关系进行了深入分析,基于土地利用功能建立了适用于平原水网地区的SCS(Soil Conservation Service)扩展模型,并在余姚地区开展了降雨地表产流验证.实验结果表明,基于SCS扩展模型的径流量计算值和实测值之间的绝对误差在0.14~1.36 mm,二者具有很好的一致性.     

浙江省东阳市紫色土坡面土壤侵蚀和降雨因子关系的初步研究

紫色土分布区是我国南方水土流失区的重要组成部分。本文通过对东阳市紫色土坡面土壤侵蚀和降雨因子之间的相关分析,建立了利用降雨量和平均降雨强度对土壤流失量进行预测预报的回归方程,为紫色土地区土壤过度侵蚀的治理提供了定量方法,并为紫色土的综合开发利用提供了科学根据.     

北江流域洪水量级、频率和峰现时间时空特征及影响因子

采用北江流域10个水文站点1959-2005年日流量数据,运用滑动秩和检验法(Mann-Whitney U test)和AMOC检验法确定样本最佳突变点,采用Mann-Kendall(MK)检验法检测时间趋势性,最后结合广义可加模型(GAMLSS)分别构建洪水量级和频率与影响因子的非平稳性模型.研究表明:1)北江流域年及季节洪峰流量普遍呈下降或显著下降趋势,在1990年发生突变,但年最大洪峰无显著变化趋势;2)1990年之后,最大三场洪水及重现期大于10年的洪水事件多集中发生,且洪水发生频率、量级及峰现时间均发生较大改变;3)LOGNO分布为年最大洪峰流量序列最优极值分布,计算出非平稳性条件下北江流域4个站点百年一遇设计洪水流量值,并分别以时间(Model 1)和气候指标(Model 2)为解释变量对洪水发生次数进行模拟分析,充分反映洪水发生次数的随机过程,为区域防洪减灾提供理论依据.     

影响台州的台风及其降水分布特征分析

普查1951～2012年台风资料,对期间影响浙江台州的台风年月际变化、生成源地及常见影响路径、降水量地理分布特点及不同台风路径的降水量空间分布等进行了综合分析.结果表明：影响台州的台风有较明显的年、月际变化特征;台风生成源地主要集中在3个区域,主要影响路径类型有5种;复杂的地形地貌,导致台风降水量分布差异较大;降水量分布与台风登陆前后的移动路径密切相关.     

明代长江流域人口大量死亡事件时空特征及原因分析

通过检索古籍文献,整理了明代（公元1368—1644年）长江流域人口大量死亡事件（mass death events,MDE）10 a尺度的频次与县次序列,利用自然断点分级法、空间分析法等分析了MDE的时空特征及发生原因。结果表明：276 a间,长江流域有158 a发生MDE,明代后期发生频次和影响规模最大;季节上,表现为夏季多发（44.3%）,春、秋季次之;空间上,集中分布于长江中下游、尤其是长江三角洲地区,且呈从各省交界处向各省中心扩散的趋势。“未记录原因的饥荒”和“旱灾+其他灾害-饥荒”是造成明代长江流域MDE的主要原因。气候冷干期发生频次多,影响范围广,暖湿期相反,与温度和湿度呈显著负相关;人口规模和社会脆弱程度是主要的社会影响因素。在人口规模大和社会脆弱的明代后期,MDE发生频次高,波及范围广,是气候变化与社会因素共同作用的结果。     

福建登陆北上台风对杭州影响的对比分析

利用自动站观测资料、探空资料和全球预测系统（global forecast system，GFS）分析资料，结合统计分析、合成分析、对比分析以及物理量诊断等方法，对5个福建登陆北上并严重影响杭州的台风进行了分析，结果表明：（1）福建登陆北上影响杭州的5个台风可以分为两类，一类是福建登陆北上越过30°N（北上台风），另一类是刚进入浙南就减弱为低压（1010号莫兰蒂台风）。北上台风对杭州造成了大风和暴雨双重影响，而1010号莫兰蒂台风主要带来的是暴雨。（2）在北上台风对杭州产生较大影响时，其合成台风中心位于福建中部地区，东南风低空急流和偏南风低空急流显著，杭州处于台风环流第一象限两支急流的交汇处，利于产生暴雨、大风；而在1010号莫兰蒂台风对杭州产生较大影响时已减弱为热带低压环流，其北部倒槽与西风带冷空气相结合是产生特大暴雨的主要原因，低压环流与副高之间的偏南风急流也有利于暴雨形成。（3）两类台风虽然部分指数和空间热动力结构相近，但北上台风的水汽条件和动力条件更好，而1010号莫兰蒂台风在冷空气切入和斜压性增强作用下，具备更高的对流有效位能，出现对流性强降水的可能性更大。     

福建登陆北上台风对杭州影响的对比分析

利用自动站观测资料、探空资料和全球预测系统（global forecast system，GFS）分析资料，结合统计分析、合成分析、对比分析以及物理量诊断等方法，对5个福建登陆北上并严重影响杭州的台风进行了分析，结果表明：（1）福建登陆北上影响杭州的5个台风可以分为两类，一类是福建登陆北上越过30°N（北上台风），另一类是刚进入浙南就减弱为低压（1010号莫兰蒂台风）。北上台风对杭州造成了大风和暴雨双重影响，而1010号莫兰蒂台风主要带来的是暴雨。（2）在北上台风对杭州产生较大影响时，其合成台风中心位于福建中部地区，东南风低空急流和偏南风低空急流显著，杭州处于台风环流第一象限两支急流的交汇处，利于产生暴雨、大风；而在1010号莫兰蒂台风对杭州产生较大影响时已减弱为热带低压环流，其北部倒槽与西风带冷空气相结合是产生特大暴雨的主要原因，低压环流与副高之间的偏南风急流也有利于暴雨形成。（3）两类台风虽然部分指数和空间热动力结构相近，但北上台风的水汽条件和动力条件更好，而1010号莫兰蒂台风在冷空气切入和斜压性增强作用下，具备更高的对流有效位能，出现对流性强降水的可能性更大。     

赣江流域水体无机氮分布特征

于2006年1月和7月对赣江流域地表水进行了系统采集,分析研究了水体中各形态无机氮分布特征,结果表明,赣江水体中主要的氮素形式是NO-3-N,枯水期赣江流域NO-3-N、DIN从上游至下游呈明显的上升趋势,NH 4-N变化不明显.丰水期从上游至下游NO-3-N含量逐渐降低,但降幅不大,而NH 4-N和DIN在中游含量最低,下游最高.主要支流中枯水期以袁水NO-3-N和DIN含量最高,赣江中支NH 4-N含量为全流域最大值,而丰水期以禾水NO-3-N为流域最高值.赣江主干流丰水期各形态无机氮含量明显低于枯水期.氮污染较重的袁水的输入致使G38(樟树)处氮含量明显高于其它地方.     

多情景降雨-径流的巫山县公路洪灾预警研究

暴雨情景下,山区径流水位突涨、流速与流量骤变等易发生公路洪灾,对人民生命财产安全造成巨大威胁。以巫山县为例,在不同强度降雨阈值下对降雨-径流水文参数指标进行量化处理,全面分析了降雨与水位、流速、流量之间的关系,并在多情景降雨下,基于公路洪灾孕灾指标,构建了公路洪灾预警模型。研究结果表明：山区径流水位变化幅度大于流速,而在大暴雨及特大暴雨情景下（降雨临界值185 mm）,流速变化大于水位,在不同降雨阈值下,等级较低的河流更易发生公路洪灾,其水位空间变化更剧烈、效应范围更广;而流量与水位变化则对等级较高的径流影响更大,且河流等级越高变化越明显;巫山县公路洪灾易发程度介于轻度与重度之间,东北与西南部区域公路洪灾易发性强,且较为集中,西南部、东部与中部,公路洪灾易发程度介于重度与中度之间,西北部、中部与南部区,介于轻度与中度之间。该研究结果可为山区公路洪灾防治提供决策依据。     

多情景降雨-径流的巫山县公路洪灾预警研究

暴雨情景下,山区径流水位突涨、流速与流量骤变等易发生公路洪灾,对人民生命财产安全造成巨大威胁。以巫山县为例,在不同强度降雨阈值下对降雨-径流水文参数指标进行量化处理,全面分析了降雨与水位、流速、流量之间的关系,并在多情景降雨下,基于公路洪灾孕灾指标,构建了公路洪灾预警模型。研究结果表明：山区径流水位变化幅度大于流速,而在大暴雨及特大暴雨情景下（降雨临界值185 mm）,流速变化大于水位,在不同降雨阈值下,等级较低的河流更易发生公路洪灾,其水位空间变化更剧烈、效应范围更广;而流量与水位变化则对等级较高的径流影响更大,且河流等级越高变化越明显;巫山县公路洪灾易发程度介于轻度与重度之间,东北与西南部区域公路洪灾易发性强,且较为集中,西南部、东部与中部,公路洪灾易发程度介于重度与中度之间,西北部、中部与南部区,介于轻度与中度之间。该研究结果可为山区公路洪灾防治提供决策依据。     

曹娥江径流特性及其对河口冲淤的影响

曹娥江径流具有浙闽山溪性强潮河口的若干特征,径流年际、年内变幅较大,洪水暴涨暴落,洪枯比极大,年内存在两个汛期,即梅汛期和台风汛期. 根据曹娥江径流特性,本文讨论了曹娥江河口河床洪冲枯淤变化特性,径流对潮汐大小的间接影响以及径流对曹娥江口门外主槽出口方向的影响.