基于集合卡尔曼滤波的新安江模型状态变量实时修正方法

为了提高洪水预报的精度,基于集合卡尔曼滤波,提出对流域中子流域中间状态量进行全状态量回溯修正方法。该方法根据每个子流域地貌特征和汇流时间不同,分别找出其相应的回溯时间,与新安江模型相结合对各个子流域特定时段前的中间状态量进行全状态量回溯修正,逐步降低误差的累积。采用理想模型验证,结果显示子流域中间状态量得到有效修正,洪量相对误差和洪峰相对误差减小,确定性系数提高。以大坡岭流域为例,采用该方法对流域12场历史洪水进行修正,修正结果表明此方法能有效提高洪水预报的精度,可在实际洪水预报中推广应用。     

流域土地退化研究综述

土地作为流域重要的组成资源,对调节流域生态平衡及社会经济发展至关重要.从流域土地退化的定义界定、原理、退化类型及其现状、监测手段及方法和退化风险评价指标体系等方面对国内外学者的研究进行了评述.为了更深入研究流域土地退化及相关监测的应用,建议加强流域土地退化监测系统的开发、土地退化防治与生态系统的重建,完善土地退化(风险)评价体系指标的构建、土地退化时空特征分析等研究.     

浮游硅藻生物指数法评价赣江水系水质健康状况研究

应用较敏感的水体富营养化评价指标——富营养化硅藻指数(TDI)对南方丰水型河流赣江流域的富营养化状态进行评估。结果表明,丰水期的富营养化状态(TDI=34.35)优于枯水期(TDI=56.98)以及平水期(TDI=65.19),依据TDI富营养化评分标准,丰水期处于贫营养状态,枯水期处于中营养状态,平水期则处于富营养化状态。因此,河流水质健康状况为丰水期枯水期平水期。从不同水情期的赣江全流域富营养化程度的空间差异来看,赣江下游的袁河中下游和干流下游(如南昌段)是河流超富营养化的主要区域,其次是赣江上游支流的梅江下游、绵水下游和上犹江下游的城市段面在平水期呈现富营养化-超富营养化过渡状态。     

华阳河湖群地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响?

以华阳河湖群地区为研究对象,采用1990、2002、2010年3期的土地利用数据,运用Costanza方法,从生态系统服务功能的角度,结合中国生态服务价值当量因子表,分析了研究区土地利用变化及其对生态服务价值的影响.结果表明:1)1990—2010年间,耕地、湿地、水域和草地均减少,林地和建设用地大幅度增加,土地利用强度处于上升阶段;2)近20年来,研究区生态系统服务总价值从34.197亿元下降到31.17亿元,共下降了3.027亿元,下降趋势明显,主要是生态价值系数较高的湖泊面积减少所致,水域对研究区生态系统服务总价值贡献率最大;3)从单项生态系统服务功能看,研究区水源涵养、废物处理等服务性功能价值远大于其生产性功能价值,该区域在未来发展和规划中应更注重自然资源的保护,更多的保护水域、林地等高生态价值的生态用地,以实现人口、资源与环境的可持续发展.     

雅鲁藏布江奴下水文站以上流域水文过程及其对气候变化的响应

以雅鲁藏布江奴下水文站以上流域为研究对象,针对缺资料流域的水文计算和预测问题,采用流域水文模型THREW,用地面气象观测、遥感植被覆盖和积雪面积等资料,基于断面水文监测数据对模型进行率定,应用CMIP5数据对径流演变进行预估。结果表明:对于雅鲁藏布江奴下水文站以上流域,THREW模型对1991—1995年率定期月径流模拟的纳什效率系数为0.75,对1996—2000年验证期月径流模拟的纳什效率系数为0.76;IPCC AR5所设置在CO2排放量最大的情况下,径流明显增加。     

山区小流域洪水预报实时校正研究

为了解决现有实时校正方法对山区小流域洪水进行校正能力不足的问题,引入K最近邻算法用于洪水预报实时校正。以安徽省沙埠流域为试验流域,构建基于K最近邻算法的实时校正模型,同时采用BP神经网络实时校正法和传统的误差自回归方法,以洪峰相对误差和确定性系数为评价指标,分析各校正模型的校正结果。结果表明:基于K最近邻的实时校正法对确定性系数改善最优,BP神经网络实时校正法对洪峰误差校正更精确;将历史洪水资料纳入学习样本后,基于K最近邻的实时校正法的校正能力将进一步提升。基于K最近邻的实时校正法能够有效避免误差自回归方法对洪峰误差控制较差的缺陷,适应性强,反应灵敏,精确度高,可作为山区小流域洪水预报实时校正的有效工具。     

临沧古茶树资源保护与利用存在的主要问题及对策

临沧地处澜沧江和怒江流域,是世界茶树和茶文化的起源中心,是古茶树遗存量最大、最具代表性的地区之一。境内分布着广袤的野生茶园、栽培茶园,有着基础雄厚的现代茶业、多样性的茶文化及原生民族文化,是人类发现和利用茶的历史,茶树从野生到栽培,茶及茶文化的起源和传播,     

土地利用变化对阜平流域的径流影响研究

选取不同年份Landsat遥感卫星图像,分析了阜平流域土地利用变化;以SWAT模型为工具,利用1968-2010年的水文气象资料,针对土地利用情况研究土地利用变化对流域径流的影响。结果表明,近几十年来,多年降水量变化不显著,而径流量呈显著下降趋势;流域林地增加(草地转林地)是径流减少的主要原因,从1993年的926 km2增加到2004年的1 119 km2,径流量减少6.46%;不同情景下模拟的多年平均流量总体呈现减少的趋势;林地的增加和草地的减少能够导致径流的减少;林地和草地的变化通过影响蒸散发量影响水文循环;径流量的变化趋势与蒸散发量相反。     

石羊河流域上游生态环境现状及植被恢复与重建措施探讨

祁连山自然保护区是石羊河流域的惟一集水区域和产流区域,保护区森林植被对于调蓄和稳定石羊河流域径流、保水固土、维护生态平衡、保障区域社会和谐都具有十分重要的作用,加强上游祁连山保护区森林植被的恢复与重建是开展石羊河流域综合治理的重要环节和必然举措。通过分析石羊河上游祁连山自然保护区的生态环境状况,提出了治理生态环境恶化的措施,为改善石羊河流域上游生态环境提出了意向性建议。     

A thermodynamic hypothesis regarding optimality principles for flow processes in geosystems

This paper proposes a new thermodynamic hypothesis that states that a nonlinear natural system that is not isolated and involves positive feedbacks tends to minimize its resistance to the flow process through it that is imposed by its environment. We demonstrate that the hypothesis is consistent with flow behavior in saturated and unsaturated porous media, river basins, and the Earth-atmosphere system. While optimization for flow processes has been previously discussed by a number of researchers in the literature, the unique contribution of this work is to indicate that only the driving process is subject to opti-mality when multiple flow processes are simultaneously involved in a system.