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海绵城市雨水调蓄设施优化设计与运行调度研究进展
1
作者 杨柳 李小英 +4 位作者 王莹 王兵 朱记伟 荆小龙 宁倩 《水资源保护》 北大核心 2025年第1期140-149,共10页
聚焦雨水调蓄设施在海绵城市建设中的应用,从多个角度系统梳理了雨水调蓄设施的分类。基于实践调查分析,提出了雨水调蓄设施的不同应用场景及流程。重点针对雨水调蓄设施的优化配置与运行调度,识别出设计标准确定、设施配置优化、调蓄... 聚焦雨水调蓄设施在海绵城市建设中的应用,从多个角度系统梳理了雨水调蓄设施的分类。基于实践调查分析,提出了雨水调蓄设施的不同应用场景及流程。重点针对雨水调蓄设施的优化配置与运行调度,识别出设计标准确定、设施配置优化、调蓄容积计算、运行调度管理4个关键的应用环节,并归纳总结了设计降水量计算、设施配置优化、调蓄容积计算方法及设施运行方式与调度管理现状。未来研究应关注降雨的空间变化特征、差异以及场次降雨对雨水径流控制目标的影响,研发能够集成雨洪模型与优化算法耦合、嵌套应用的技术平台,支持设施配置的全过程模拟、在线评价与优化应用,探索雨水调蓄设施之间梯级滞渗、多级调蓄、联动运行的水量调控增效机制。 展开更多
关键词 雨水调蓄设施 设计降水量 优化配置 调蓄容积 运行调度 海绵城市
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紫外辐射在水体中衰减的驱动因素研究进展
2
作者 王锦旗 宋玉芝 《环境生态学》 2025年第1期162-168,共7页
紫外辐射(UVR)不仅会对水生生物生长发育产生一系列不利影响,还对生物地球化学过程产生影响。UVR在水体中衰减受纯水、有色可溶性有机物(CDOM)、浮游藻类及非藻类悬浮颗粒物等因素的影响。大部分水体中CDOM含量贡献较大;在溶解性有机碳(... 紫外辐射(UVR)不仅会对水生生物生长发育产生一系列不利影响,还对生物地球化学过程产生影响。UVR在水体中衰减受纯水、有色可溶性有机物(CDOM)、浮游藻类及非藻类悬浮颗粒物等因素的影响。大部分水体中CDOM含量贡献较大;在溶解性有机碳(DOC)较低水体中浮游植物贡献较大,且浮游植物可影响水体CDOM浓度;在浑浊水体,颗粒物和浮游植物等是主要影响因素。海洋开阔水域中UVR生物有效光学深度较高,而内陆水体普遍较低。UVR衰减系数随辐射波长增加而减少,故UVR穿透深度随波长增加而增加。这些将对深入研究UVR在水下渗透规律,增加水生有机体适应性起重要作用。未来应重点关注气候变化背景下UVR对水体碳、氮循环,对水生有机体生理特征的影响。 展开更多
关键词 CDOM 浮游植物 非藻类悬浮颗粒物 衰减系数
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黄河源实际蒸发和径流变化多时间尺度归因分析
3
作者 曹振江 姬广兴 +5 位作者 杨瑞婷 王雨欣 李凡 张亚丽 陈伟强 黄珺嫦 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期209-217,共9页
[目的]全面分析黄河源区变化环境下水文要素(实际蒸发和径流)变化的主要影响因素,为黄河源区水文循环机理研究和生态环境保护提供参考依据。[方法]基于黄河源区1967-2020年的水文气象数据,使用Mann-Kendall趋势检验法在年、季和月时间... [目的]全面分析黄河源区变化环境下水文要素(实际蒸发和径流)变化的主要影响因素,为黄河源区水文循环机理研究和生态环境保护提供参考依据。[方法]基于黄河源区1967-2020年的水文气象数据,使用Mann-Kendall趋势检验法在年、季和月时间尺度上分析黄河源区实际蒸发和径流的变化特征,采用ABCD水文模型和月尺度Budyko模型在多时间尺度上定量分离出人类活动和气候变化对黄河源区实际蒸发和径流变化的贡献率。[结果](1)1967-2020年黄河源区实际蒸发量在年、季和月时间尺度上都表现为显著增加的趋势;径流在年尺度、旱季、8月、9月表现为不显著减少趋势,在雨季和7月表现为不显著增加趋势。(2)在年尺度、旱季、8月和9月,气候变化对流域实际蒸发的影响较大,其对实际蒸发量变化的贡献率分别为59.61%,108.43%,50.71%,58.17%;在雨季和7月,人类活动对流域实际蒸发的影响较大,其贡献率为62.38%和53.34%。(3)无论是在年尺度、季尺度还是7月、8月、9月,都表现为气候变化对流域径流变化的贡献率较大,贡献率分别为55.58%,56.23%,59.92%,68.70%,51.51%和87.03%。[结论]黄河源区不同时间尺度实际蒸发和径流变化多受气候变化影响较大,但是气候因素和人类活动对它们的贡献率相差较小,未来仍应注重人类活动影响的加剧。 展开更多
关键词 黄河源区 实际蒸发 径流 多时间尺度 趋势分析 ABCD水文模型 月尺度Budyko模型
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多源降水产品在天山典型流域的评估及径流模拟
4
作者 王文雨 刘刚 +3 位作者 王晓燕 庞李玲 冯同飞 谷黄河 《水土保持学报》 北大核心 2025年第1期284-293,共10页
[目的]为探究不同降水产品在天山高寒流域的特征差异及水文模拟应用潜力。[方法]结合不同统计指标及HBV水文模型,对比分析5套降水产品(基于站点插值的格点化数据CN05.1,卫星降水数据GPM、亚洲地区高质量高时空分辨率降水数据集AIMERG、... [目的]为探究不同降水产品在天山高寒流域的特征差异及水文模拟应用潜力。[方法]结合不同统计指标及HBV水文模型,对比分析5套降水产品(基于站点插值的格点化数据CN05.1,卫星降水数据GPM、亚洲地区高质量高时空分辨率降水数据集AIMERG、再分析数据CMFD和ERA5)在玛纳斯河源区的降水时空分布特征,评估不同产品精度,研究不同降水产品在径流模拟中的适用性。[结果]5套降水产品的年降水均呈现从北到南先增加后减小的空间特征,仅有AIMERG和CMFD可捕捉到冰川区降水高的特征;不同产品的降水年内变化特征一致,但夏季降水量差异显著,ERA5的夏季平均降水量达CN05.1的2倍,GPM降水量最低;GPM降水产品低估观测月降水,且在春季和冬季低估最为严重(64%~76%),而CMFD、ERA5和AIMERG 3套降水产品整体高估观测月降水,其中ERA5高估最为严重,尤其在夏秋季(134%~206%),CMFD对月降水略有高估。AIMERG与站点月降水的相关性较高,在雨季和非雨季也呈较高的日降水成功指数;基于AIMERG、CMFD及CN05.1的日径流模拟效果相近且精度高于其他数据集,纳什效率系数为0.81~0.82,相对误差低于6%,前2套降水产品对径流极值的模拟能力总体高于CN05.1。[结论]AIMERG和CMFD在玛纳斯河源区径流模拟中有较大的优势,研究可为气象资料匮乏的天山地区的径流模拟及水土流失预防研究提供数据参考。 展开更多
关键词 径流模拟 玛纳斯河源区 HBV水文模型 天山山区 卫星降水 再分析数据
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基于同位素三元混合模型的流域降水水汽来源剖析——以2022年干旱背景下三峡库区为例
5
作者 潘晓龙 王卫光 +8 位作者 邢万秋 魏佳 叶宗超 曹明珠 李虹彬 孙博凯 朱世峰 於嘉禾 候沂辰 《湖泊科学》 北大核心 2025年第2期660-674,共15页
研究三峡库区流域内降水来源,对于揭示三峡库区生态系统水分循环过程对流域极端干旱的响应机制具有重要意义。根据三峡库区2022年8月的实测大气水汽和8-10月的降水稳定氢氧同位素组成以及相关气象资料,明确了三峡库区的水汽输送特征,运... 研究三峡库区流域内降水来源,对于揭示三峡库区生态系统水分循环过程对流域极端干旱的响应机制具有重要意义。根据三峡库区2022年8月的实测大气水汽和8-10月的降水稳定氢氧同位素组成以及相关气象资料,明确了三峡库区的水汽输送特征,运用同位素三元混合模型估算了再循环水分(即地表蒸发和蒸腾水汽)和平流水汽对三峡库区上、中、下各段区域降水的贡献比例。结果显示:2022年8-10月,水汽通道方向由西南至东北,平流水汽团沿着库区山脉从上游至下游输送。9-10月期间,三峡库区中段的植被蒸腾(P_(tr))、地表蒸发(P_(ev))和来自库区上段的平流水汽(P_(adv))对中段降水的平均贡献分别为35.4%±4.8%、0.2%±4.9%和64.4%±9.6%;三峡库区下段的P_(tr)、P_(ev)和来自库区中段的P_(adv)对下段降水的平均贡献分别为27.9%±4.8%、0.8%±3.9%和71.3%±8.6%。在高温干旱最为突出的8月份,三峡库区中段的P_(tr)、P_(ev)和来自库区上段的P_(adv)对中段降水的平均贡献分别为60.9%±3.3%、2.2%±3.7%和36.9%±6.6%;三峡库区下段的P_(tr)、P_(ev)和来自库区中段的P_(adv)对下段降水的平均贡献分别为16.5%±1.8%、2.6%±2.0%和80.9%±3.8%。西南风输送的平流水汽是库区降水的主要来源,库区各段再循环水分主要由植被蒸腾组成,地表蒸发贡献微弱。2022年8月降雨比历年同时期减少,导致降水水汽团同位素在库区下段产生轻微富集。此外,极端的高温干旱加速了库区中上段的水分循环,增强了再循环水分在库区中段降水中的主导作用,削弱了库区下段植被蒸腾对局地降水的贡献。 展开更多
关键词 三峡库区 氢氧同位素 同位素三元混合模型 水分循环 降水来源
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1981~2021年怒江下游勐波罗河降水演变及IOD关联
6
作者 张宁 陈文华 李国永 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期22-25,64,共5页
全球气候变化背景下,研究降水变化趋势及其与大规模海气活动指标的关联对区域水资源管理有重要意义。以国际河流怒江下游一级支流勐波罗河流域40余年日降水数据及印度洋偶极(IOD)模式指数(DMI)为支持,利用Mann-Kendall趋势及突变分析、S... 全球气候变化背景下,研究降水变化趋势及其与大规模海气活动指标的关联对区域水资源管理有重要意义。以国际河流怒江下游一级支流勐波罗河流域40余年日降水数据及印度洋偶极(IOD)模式指数(DMI)为支持,利用Mann-Kendall趋势及突变分析、Spearman相关分析等方法分析了该区降水量及降水集中程度的时间变化规律及雨季降水量、降水集度指数、年降水日数与季节DMI之间的关联。结果表明,1981~2021年流域年降水、降水日数呈减小趋势而降水集中度呈增加趋势。流域雨季降水、降水日数与季节DMI表现出不同程度的负相关,尤其是雨季降水与上一年秋季、同年春季、夏季DMI关联度较高。该关系的空间分异可能是流域地形与大尺度西南季风驱动的水汽分配叠加的结果。 展开更多
关键词 降水 突变分析 IOD 关联 怒江下游
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华北“23·7”强降雨事件对不同埋深地下水的补给机理:以雄安新区为例
7
作者 欧阳恺皋 蒋小伟 +4 位作者 杜亚楠 张志远 韩鹏飞 吴业楠 王旭升 《地学前缘》 北大核心 2025年第1期432-439,共8页
降雨能否穿透厚包气带到达潜水面是地下水补给领域争议较大的问题。华北平原“23·7”极端降雨事件相当于华北平原的一次大型入渗试验,为分析潜水埋深如何控制地下水补给提供了契机。本研究以雄安新区白洋淀周边潜水浅埋区4口自动... 降雨能否穿透厚包气带到达潜水面是地下水补给领域争议较大的问题。华北平原“23·7”极端降雨事件相当于华北平原的一次大型入渗试验,为分析潜水埋深如何控制地下水补给提供了契机。本研究以雄安新区白洋淀周边潜水浅埋区4口自动监测井和容城县境内潜水深埋区6口自动监测井为例,分析不同埋深地下水对2023年3日内累积降雨量为289.2 mm的极端降雨事件的响应规律。在潜水浅埋区,暴雨开始后约16 h垂向入渗至潜水面,潜水抬升幅度达1.36~1.79 m;在潜水深埋区,暴雨后河水水位迅速抬升并引发渗漏形成水丘,在潜水回水作用下离南拒马河距离小于6 km的潜水位以较快速度抬升1.38~3.67 m。本研究表明,降雨沿着包气带的垂向入渗是潜水浅埋区地下水的补给来源,暴雨后河水入渗引发的潜水回水是河道附近潜水深埋区地下水补给的主要来源。本文加深了对不同埋深潜水补给机理的认识,对今后分析华北平原乃至其他地下水超采区的水位回升控制机理、生态补水效果具有重要指导意义。 展开更多
关键词 地下水补给 潜水回水 生态补水 厚包气带 白洋淀
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富春江水库以上区域卫星降水相对地面站点降水的净效益研究
8
作者 徐琳 杜军凯 +3 位作者 仇亚琴 董颢 吕向林 代宁 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期44-48,共5页
为评估卫星降水相对于地面站点降水的净效益,以富春江水库以上流域为例,研究2015~2020年的三种卫星降水产品IMERG、MSWEP、GSMaP相对于站点内插日数据的性能。采用连续统计指标、分类统计指标对卫星降水产品(SPP)和内插降水进行验证,在... 为评估卫星降水相对于地面站点降水的净效益,以富春江水库以上流域为例,研究2015~2020年的三种卫星降水产品IMERG、MSWEP、GSMaP相对于站点内插日数据的性能。采用连续统计指标、分类统计指标对卫星降水产品(SPP)和内插降水进行验证,在时空尺度、不同降水强度下分析卫星遥感产品相对于地面站点的可用性。结果表明,研究区IDW内插数据在日尺度上的表现总体优于三种卫星降水数据;三种卫星降水数据相比,GSMaP的整体表现比IMERG、MSWEP更佳,其对丰水期降水的高估、误报问题改善具有一定的应用潜力。 展开更多
关键词 卫星遥感降水产品 插值降水 富春江 性能评估 净效益
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蒙阴流域主要水文要素演变规律及归因分析
9
作者 姚鸿韬 李彬权 +2 位作者 仇知雨 赵建飞 梁忠民 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期33-37,共5页
研究水文要素的演变规律及其变化归因,对于水资源管理及洪旱灾害防治具有重要意义。以山东省蒙阴流域为研究区域,采用线性趋势法、Mann-Kendall趋势检验法、Pettitt检验法和BG启发式分割算法,对1970~2020年汛期降水量、最大1 d洪量和年... 研究水文要素的演变规律及其变化归因,对于水资源管理及洪旱灾害防治具有重要意义。以山东省蒙阴流域为研究区域,采用线性趋势法、Mann-Kendall趋势检验法、Pettitt检验法和BG启发式分割算法,对1970~2020年汛期降水量、最大1 d洪量和年最大洪峰模数进行趋势和突变检验,对比2010~2020年降雨径流关系与山东省已有水文图集成果,对蒙阴流域水文要素演变规律及其归因进行分析。结果表明,蒙阴流域1970~2020年各水文要素均未发生显著突变,汛期降水量呈不显著上升趋势,最大1 d洪量和年最大洪峰模数呈不显著下降趋势;与已有水文图集成果相比,在相同的降雨条件下,蒙阴流域现阶段次洪径流深呈减小趋势;蒙阴流域水文要素演变受水库工程影响较小,土地利用变化和社会经济发展是其主要驱动因素。 展开更多
关键词 趋势检验 突变检验 降雨径流关系 归因分析 蒙阴流域
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黄河流域未来气象水文干旱传播的气候变化响应
10
作者 谢灵枫 杨肖丽 +2 位作者 吴凡 叶周兵 罗定 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期10-17,24,共9页
为研究未来时期黄河流域气象干旱向水文干旱传播中干旱特征的变化,基于可变下渗容量模型模拟了黄河流域历史时期(1961—2014年)与未来时期(2015—2100年)的水文过程,给出了基于干旱事件匹配的干旱强度传播指数与干旱历时传播指数,预估... 为研究未来时期黄河流域气象干旱向水文干旱传播中干旱特征的变化,基于可变下渗容量模型模拟了黄河流域历史时期(1961—2014年)与未来时期(2015—2100年)的水文过程,给出了基于干旱事件匹配的干旱强度传播指数与干旱历时传播指数,预估了未来时期黄河流域干旱特征传播较历史时期的变化。结果表明:气候变化使黄河流域干旱传播时间多有缩短;未来情景下气象干旱传播率与水文干旱敏感性较历史时期更高,气象干旱更容易向水文干旱传播;未来时期干旱强度传播的强度基本保持不变,干旱历时传播的强度将大幅下降。 展开更多
关键词 气象干旱 水文干旱 干旱传播 VIC模型 干旱特征 黄河流域
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基于SBAS-InSAR的城市地面沉降特征及其与易涝点关系分析
11
作者 刘桓语 吴臻 +4 位作者 余煌浩 陈广成 肖洋 李匡 李彬权 《人民珠江》 2025年第1期40-49,共10页
在全球气候变化背景下极端暴雨事件频发,很多城市出现严重内涝,造成人民生命财产巨大损失。为分析沿海城市地面沉降与内涝之间的联系,以广州市南沙区为例,选择2017—2023年20景哨兵1号影像为数据源,利用SBAS-InSAR技术分析地面沉降特征... 在全球气候变化背景下极端暴雨事件频发,很多城市出现严重内涝,造成人民生命财产巨大损失。为分析沿海城市地面沉降与内涝之间的联系,以广州市南沙区为例,选择2017—2023年20景哨兵1号影像为数据源,利用SBAS-InSAR技术分析地面沉降特征,对地面易涝点时序沉降量与降水量、积水深度、积水持续时间等进行相关性分析。结果表明:①南沙区平均沉降速率为1.363 mm/a,沉降区域主要位于河流沿岸、施工区域、围垦区域,6 a平均累计沉降量为-10.05 mm,沉降剧烈区域有扩大趋势;②区域季节强降水可以在一定程度上缓解地面沉降,下沉或平稳类易涝点沉降时序过程与降水量的季节变化同步,且降水量季节性越明显,下沉趋势越平缓;③城市化进程和自然地理条件共同作用于地表形变,南沙区强降雨引发的易涝点主要包括局部低地,立交桥底、地铁隧道口,以及排水管道系统设置不合理或超过排泄能力等3种类型。针对各易涝点地表形变时间演变特征和积水影响程度,分别溯源其内涝诱发原因,为进一步提出防治对策措施提供了参考。 展开更多
关键词 哨兵1号 SBAS-InSAR 时序形变 积水深度 降水量
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基于VMD和IGWO组合模型的可降水量预测研究
12
作者 李冰艳 张文煜 +3 位作者 杨成林 寇梦刚 张昕宇 李明俊 《水文》 北大核心 2025年第1期68-75,共8页
水资源短缺是世界面临的重大问题,人工增雨能提高降水转化率从而增加降水量,缓解水资源短缺问题,但是如何选择作业时机是提高降水转化率的难点。随着探测技术的发展,能够观测获取的表征水汽的主要参量是可降水量(PWV)。由于环境和观测... 水资源短缺是世界面临的重大问题,人工增雨能提高降水转化率从而增加降水量,缓解水资源短缺问题,但是如何选择作业时机是提高降水转化率的难点。随着探测技术的发展,能够观测获取的表征水汽的主要参量是可降水量(PWV)。由于环境和观测的影响,PWV序列通常具有非线性和非平稳性的特征,这些特性为PWV的精准预测带来挑战,本研究构建一种集数据分解和多模型预测于一体的组合模型,并针对郑州站微波辐射计观测的PWV数据进行多步预测。该模型采用变分模态分解(VMD)技术对PWV序列进行分解和去噪,采用反向传播神经网络(BPNN)、长短期记忆网络(LSTM)、双向门控循环单元(BiGRU)和时间卷积网络(TCN)模型分别预测分解的数据,最后采用改进的灰狼优化算法(IGWO)确定模型的最佳权重,通过加权组合得到最终预测值。结果表明,即使在5步预测中,与VMD-BiGRU、VMD-BP、VMD-LSTM和VMD-TCN相比,新构建的组合模型均方根误差最少也分别降低了50.0%、67.6%、57.9%和17.2%,验证了模型具有较好的稳定性和良好的泛化能力,能为降水预测、判断人工降水时机提供支撑。 展开更多
关键词 可降水量预测 变分模态分解 智能优化 组合模型
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辽宁地区植生混凝土雨水污染物去除效果试验研究
13
作者 朱红凯 《水利技术监督》 2025年第1期24-26,76,共4页
为了探讨植物对植生混凝土雨水污染物去除效果的影响,为相关理论研究和工程建设提供支持,文章选择适合辽宁地区生长的3种常用植生混凝土常用植物,展开植生混凝土对雨水污染物去除效果影响的试验研究。结果显示,植生混凝土在去除雨水径... 为了探讨植物对植生混凝土雨水污染物去除效果的影响,为相关理论研究和工程建设提供支持,文章选择适合辽宁地区生长的3种常用植生混凝土常用植物,展开植生混凝土对雨水污染物去除效果影响的试验研究。结果显示,植生混凝土在去除雨水径流污染物方面均表现出较大优势,且紫羊茅的综合效果最佳,推荐辽宁地区河道植生混凝土护岸设计建设中选用紫羊茅作为护坡植物。 展开更多
关键词 植生混凝土 雨水径流 雨水污染
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基于SPI-RRV指数中国气象干旱及其风险时空演变特征研究 被引量：4
14
作者 杨肖丽 罗定 +4 位作者 叶周兵 谢灵枫 任立良 江善虎 袁山水 《水资源保护》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期44-51,共8页
为全面揭示变化环境下我国多维气象干旱特征,耦合气象干旱指数(SPI)和可靠性-回弹性-脆弱性(RRV)指数,提出了一种基于SPI-RRV指数的干旱风险评价方法,定量评价了中国气象干旱及其风险的时空演变特征。结果表明:SPI-RRV指数具有特征稳定... 为全面揭示变化环境下我国多维气象干旱特征,耦合气象干旱指数(SPI)和可靠性-回弹性-脆弱性(RRV)指数,提出了一种基于SPI-RRV指数的干旱风险评价方法,定量评价了中国气象干旱及其风险的时空演变特征。结果表明:SPI-RRV指数具有特征稳定和时空可比性强的特点,能够较为准确地评估气象干旱风险时空演变特征;南方平均干旱栅格比、干旱月占比和频次大于北方,湿润区和半湿润区干旱历时短、烈度大,半干旱区和干旱区干旱历时长、烈度相对较小;干旱高风险区转移具有显著年代际变化规律,空间上从西北向西南地区转移。 展开更多
关键词 气象干旱 标准化降水指数 可靠性-回弹性-脆弱性指数 干旱风险
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丹东市下垫面条件变化对水文循环的影响研究
15
作者 宋磊 《黑龙江水利科技》 2025年第1期32-35,共4页
研究利用1992年、2002年、2012年和2022年四期遥感影像数据,对丹东市土地利用进行重划分,并结合气象数据分析城市化对降水、空气湿度、地表径流及水质的影响。结果显示,丹东市不透水面比例从1992年的3.36%增加到2022年的7.14%,透水面和... 研究利用1992年、2002年、2012年和2022年四期遥感影像数据,对丹东市土地利用进行重划分,并结合气象数据分析城市化对降水、空气湿度、地表径流及水质的影响。结果显示,丹东市不透水面比例从1992年的3.36%增加到2022年的7.14%,透水面和水面占比则显著下降,这种变化导致降水量、短时强降雨频次和空气湿度上升,同时地表径流增加,地下水补给减少,水质污染问题加剧。城市化进程加剧了城市洪涝灾害的风险,在城市化过程中应加强排水系统的完善和水资源管理。 展开更多
关键词 城市化 下垫面条件 水文循环 洪涝灾害 丹东市
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气候变化背景下山西省气象干旱时空演变特征 被引量：5
16
作者 姚宁 蒋昆昊 +3 位作者 谢文馨 张东彦 杨晓娟 于强 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期270-281,共12页
干旱频发对生态资源、农业发展造成了严重影响,为揭示山西省干旱时空演变特征,基于1971—2020年山西省24个气象站点的逐月气象资料,利用改进的Mann-Kendall方法检验各气象因子的年变化趋势,采用FAO56 Penman-Monteith公式计算参考作物... 干旱频发对生态资源、农业发展造成了严重影响,为揭示山西省干旱时空演变特征,基于1971—2020年山西省24个气象站点的逐月气象资料,利用改进的Mann-Kendall方法检验各气象因子的年变化趋势,采用FAO56 Penman-Monteith公式计算参考作物腾发量(ET0),分析单个气象因子变化情况下ET0的变化特征和对气象因子的敏感性,比较各时间尺度(月、季、年尺度)不同干旱指数(降水距平百分率(Pa)、标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI))对山西省干旱灾害监测能力。结果表明:ET0与相对湿度呈负相关,气象因子对ET0的敏感性由大到小依次为相对湿度、日最高气温、2 m处风速、日最低气温、日平均气温,ET0呈波动下降趋势。SPEI能够在多时间尺度上有效反映山西省干旱状况,是该地区干旱监测的有效工具。在月、季、年尺度下,比较3个干旱指数,Pa检测效果较差,SPI和SPEI在某些地理区域存在较大差异,整体而言,SPEI在多数地区检测干旱的性能更好;SPEI-1尺度下,各干旱等级发生频率由大到小依次为轻旱(14.8%)、中旱(10.6%)、重旱(5.6%)、特旱(1.9%),3月干旱发生率最高(34%),12月发生率最低(31.8%),吕梁市、晋中市、大同市干旱情况较为严重;SPEI-3尺度下,季节发生干旱频率由大到小依次为秋季(33.5%)、夏季(32.5%)、春季(31.9%)、冬季(31.4%),大同市、长治市特旱发生频率最高,旱情最为严重,忻州市轻旱频率、朔州市中旱频率、吕梁市重旱频率最高;SPEI-12尺度下,轻、中、重、特旱频率分别为14.8%、10.5%、5.4%、2.3%,SPEI-12相较SPEI-1和SPEI-3识别重旱、特旱的站点更多,并基于游程理论得出,山西省南部干旱频次更多,东部干旱历时更长、干旱严重程度更大,干旱峰值主要出现在山西省南北部,由于年均降水呈波动性下降,年均气温整体上升,山西省的气候趋于暖干化,南北部旱情将有所加重,中部地区旱情有所减缓,全域性干旱仍有很大发生可能。 展开更多
关键词 干旱指数 干旱特征 参考作物腾发量 游程理论 山西省
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基于氢氧同位素的平原湖荡地表水与地下水转化研究 被引量：2
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作者 卢小慧 王梦瑶 +3 位作者 龚绪龙 武鑫 张海涛 卫岩曈 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期416-427,共12页
地表水与地下水间的相互转化以及量化地下水补给量是湖泊水循环研究的重要内容。本文采集了元荡湖区域湖水、地下水样品,测试了其氢氧稳定同位素组成和水化学组成,运用Piper三线图分析其水化学类型、通过钻孔实测的地下水埋深绘制元荡... 地表水与地下水间的相互转化以及量化地下水补给量是湖泊水循环研究的重要内容。本文采集了元荡湖区域湖水、地下水样品,测试了其氢氧稳定同位素组成和水化学组成,运用Piper三线图分析其水化学类型、通过钻孔实测的地下水埋深绘制元荡湖区域旱季(2022年12月)和雨季(2023年6月)的地下水水位等值线图,结合电导率(EC)和溶解性总固体(TDS)定性分析地表水-地下水之间的转化关系,利用同位素水量平衡方程、线性端元混合模型定量评价了湖水、地下水、河水和降水之间的转化量。结果表明,研究区湖水和地下水的水化学类型均为HCO_(3)^(-)·SO_(4)^(2-)·Ca^(2+)·Na^(+)·Mg^(2+),旱季和雨季湖水均受到地下水的补给,拟合得到的湖水旱季、雨季氢氧稳定同位素线性回归方程表明雨季斜率较小,蒸发更为强烈。湖水主要由河水、地下水和降水补给,其三者在旱季的补给比例分别为59%、26%和15%,在雨季的补给比例分别为23%、39%和38%。本文成果为元荡湖区域以及太湖流域的综合治理提供了科学依据。 展开更多
关键词 平原湖荡 元荡湖 氢氧稳定同位素 水化学特征 同位素水量平衡模型 线性端元混合模型
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干旱区与湿润区旱涝急转演变特征对比研究 被引量：3
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作者 薛联青 章郁涵 刘远洪 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-8,共8页
以长江、黄河和淮河流域为研究对象,基于标准化旱涝急转指数,利用趋势分析、变点检验、小波分析、随机森林等方法探究典型干旱区与湿润区旱涝急转演变特征及其驱动因子。结果表明:湿润和半湿润区是极端旱涝急转事件的高频发生区,干旱区... 以长江、黄河和淮河流域为研究对象,基于标准化旱涝急转指数,利用趋势分析、变点检验、小波分析、随机森林等方法探究典型干旱区与湿润区旱涝急转演变特征及其驱动因子。结果表明:湿润和半湿润区是极端旱涝急转事件的高频发生区,干旱区是极端旱转涝事件的高频发生区;干旱区的突变发生在1998年,湿润区的突变在1978年,未来干旱区更易发生旱转涝事件,湿润区则相反;气象因子在湿润区对旱涝急转的贡献度更大,大气环流对干旱区的影响突出,旱涝急转与不同驱动因子间存在非线性关系。 展开更多
关键词 旱涝急转 标准化旱涝急转指数 大气环流 长江流域 黄河流域 淮河流域
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黄河流域植被总初级生产力对持续性干旱水分亏缺的响应 被引量：3
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作者 薛联青 王文壮 +2 位作者 刘远洪 韩强 杨明杰 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期44-51,共8页
利用植被总初级生产力和高精度分层土壤含水量数据分析了2001—2020年黄河流域生长季总初级生产力时空分布和变化特征,量化了流域不同深度土壤湿度之间的相关关系,探究了不同植被类型在生长季的总初级生产力对土壤连续水分亏缺事件的响... 利用植被总初级生产力和高精度分层土壤含水量数据分析了2001—2020年黄河流域生长季总初级生产力时空分布和变化特征,量化了流域不同深度土壤湿度之间的相关关系,探究了不同植被类型在生长季的总初级生产力对土壤连续水分亏缺事件的响应关系。结果表明:黄河流域总初级生产力空间上呈东高西低、南高北低的分布特征,生长季耕地累积总初级生产力最大、林地次之、草地最小,研究期内流域总初级生产力整体呈上升趋势,耕地相对增速最大、草地次之、林地最小;流域土壤湿度在空间和时间上均有显著差异,表层土壤含水量波动对深层土壤含水量的影响随深度增加而减小,林地和耕地表层与深层土壤含水量的相关性远高于草地;流域草地和耕地总初级生产力对土壤水分的深度敏感区间为0~40 cm,林地的深度敏感区间为0~100 cm,在深度敏感区间内,随着土壤连续水分亏缺天数的增加,草地和耕地总初级生产力依次经历短暂平稳、加速下降、降速趋缓的变化过程,而林地总初级生产力则表现出短暂下挫、长时间平稳、加速下降的变化特征。 展开更多
关键词 总初级生产力 土壤含水量 持续性干旱 水分亏缺 黄河流域
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岷沱江、嘉陵江流域致宜昌大洪水暴雨过程的特征及天气成因 被引量：1
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作者 王孝慈 孟英杰 +2 位作者 李双君 王继竹 李波 《气象》 CSCD 北大核心 2024年第8期981-996,共16页
为揭示岷沱江、嘉陵江流域致大洪水暴雨过程的天气成因及宜昌控制站雨洪规律,加深对宜昌站大洪水发生发展机制的研究,基于NCEP/NCAR再分析资料及常规气象水文观测资料,采用统计学、天气学等方法分析研究了1980—2020年发生在岷沱江、嘉... 为揭示岷沱江、嘉陵江流域致大洪水暴雨过程的天气成因及宜昌控制站雨洪规律,加深对宜昌站大洪水发生发展机制的研究,基于NCEP/NCAR再分析资料及常规气象水文观测资料,采用统计学、天气学等方法分析研究了1980—2020年发生在岷沱江、嘉陵江流域的19例致洪暴雨过程特征、雨洪关系、致洪暴雨源地及下垫面特征、天气系统配置等。结果表明:宜昌作为长江流域主要控制站,当前期起始入库流量达到19000 m^(3)·s^(-1)以上,且刚好遭遇连续性暴雨过程,则发生大洪水概率会显著提高。从岷沱江或嘉陵江的连续性暴雨过程开始至洪峰产生所需时长平均在6 d左右。暴雨持续时间和累计面雨量与洪峰有较好的对应关系,每次大洪水的形成都需要一次持续3 d以上的暴雨过程,多数在4~6 d。大洪水过程全部发生在7—9月。致洪暴雨过程以准静止类雨带为主,其次是东移类和转向类。89%的过程雨带呈东北—西南向的带状分布。强降水中心源地与特殊地形关系密切,主要分布于3处:岷江下游与青衣江交汇处,转向类降水多发;嘉陵江中下游、涪江流域及渠江流域,多以准静止类为主;涪江中游及渠江流域北部,东移类暴雨过程多发。孟加拉湾热带低压系统的存在对上游产生连续性暴雨至关重要,其次是南海地区的低值系统,两者参与过程占比达68%。低压系统不仅为岷沱江、嘉陵江流域带来充足能量和水汽,其东侧水汽的卷入容易在岷沱江、嘉陵江流域触发低涡,再配合特殊地形,产生强的上升运动。降水过程分为准静止持续性降水和移动性持续降水2类。易发大洪水的天气概念模型有3类:Ⅰ型为西太平洋副热带高压边缘、西风短波东移触发暴雨型,Ⅱ型为青藏高原低值系统东移触发暴雨型,Ⅲ型为低层偏东气流暴雨型。 展开更多
关键词 岷沱江 嘉陵江 致洪暴雨 宜昌大洪水 天气概念模型 准静止类
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