面向关中地区水网韧性提升的水库群优化调配研究

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作者 黄生志 闫俊 +4 位作者 郭怿 黄强 周伟 冯仲恺 于磊 《水资源保护》 北大核心 2025年第5期258-267,共10页

为研究水网建设及水网优化调配技术对陕西省关中地区水资源系统韧性演变的影响,基于复杂网络理论构建了水资源系统韧性评价指标体系,分别以2020年、2035年为基准年和规划水平年,计算了水网建设前后基准年和规划水平年采用优化调配技术... 为研究水网建设及水网优化调配技术对陕西省关中地区水资源系统韧性演变的影响,基于复杂网络理论构建了水资源系统韧性评价指标体系,分别以2020年、2035年为基准年和规划水平年,计算了水网建设前后基准年和规划水平年采用优化调配技术的水资源系统韧性;结合引汉济渭工程、东庄水库与古贤水库供水工程、关中地区主要8座大中型调蓄水库、地下水资源及非常规水源的联合调配,构建了关中地区水库群水网的优化调度模型与优化配置模型,并采用动态规划法和遗传算法对模型进行求解,分析了基准年与规划水平年水资源的供需平衡情况。结果表明:经水库群联合优化调配后,基准年关中地区除杨陵的水资源系统韧性均有所提升,整体韧性从31.11提高至32.22,提高了3.57%;规划水平年水资源系统的韧性从44.05提升至44.51,较优化调配前提高了1.04%;水网建设后水资源系统的韧性从31.11提高到44.05,提高了41.59%。 展开更多

关键词 水网 水资源系统韧性 优化调度 优化配置 关中地区 陕西省

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中国九大流域干湿复合事件时空演变及其驱动力分析 被引量：1

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作者 曹倩倩 黄生志 +5 位作者 邓晓雅 段利民 黄强 高月娇 董海霞 王浩 《农业工程学报》 北大核心 2025年第7期111-120,共10页

与单一的干旱和洪涝相比,干旱和洪涝之间的突然转变可能会对生态和社会经济产生放大影响。然而,受气候变化和人类活动的影响,干湿复合事件的时空演变与驱动机制尚未明晰。基于此,该研究以中国为研究区域,旨在探明1982—2022年中国干湿... 与单一的干旱和洪涝相比,干旱和洪涝之间的突然转变可能会对生态和社会经济产生放大影响。然而,受气候变化和人类活动的影响,干湿复合事件的时空演变与驱动机制尚未明晰。基于此,该研究以中国为研究区域,旨在探明1982—2022年中国干湿复合事件的动态演变特征与驱动因子。以标准化降水指数识别相邻季节间干湿复合事件,并利用Copula函数计算了干湿复合事件的联合概率;采用Mann-Kendall检验以20 a时间序列为滑动窗口探究干湿复合事件的发生概率的变化趋势;运用随机森林探讨干湿复合事件的驱动因子。结果表明:1)1982—2022年间春-夏、夏-秋和秋-冬都更易发生连续干旱事件,发生概率分别为4.04%、4.20%和4.04%,冬-春更易发生连续湿润事件,发生概率为4.69%;2)内陆河流域和珠江流域易在冬-春发生连续干旱事件;松辽河流域、淮河流域、黄河流域、海河流域和东南诸河流域易在冬-春发生连续湿润事件;长江流域易在夏-秋发生连续湿润事件;西南诸河流域易在夏-秋发生连续干旱事件;3)全国范围内,秋-冬连续湿润、冬-春连续湿润上升趋势显著,检验统计值分别为2.91和2.44。从不同流域分析,内陆河流域、黄河流域和海河流域上升趋势最明显的是秋-冬连续湿润事件,松辽河流域上升趋势最明显的是冬-春连续湿润事件,长江流域上升趋势最明显的是春-夏连续湿润事件,西南诸河上升趋势最明显的秋-冬连续干旱事件,东南诸河上升趋势最明显的是冬-春连续湿润事件;4)全国大部分流域的复合事件动态变化的主导因子都是气象因子,而下垫面因子对全国大部分流域的干湿复合事件影响相对较小,但对松辽河流域的影响相对较大。研究成果可为全国干湿复合事件的精准防御提供依据。 展开更多

关键词 干旱 洪涝 干湿复合事件 动态变化 驱动力 随机森林 COPULA函数

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基于SPI的渭河流域干旱特征演变研究 被引量：45

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作者 黄生志 黄强 +1 位作者 王义民 陈昱潼 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期15-22,共8页

基于渭河流域21个气象站的1961-2010年的标准降水指数(SPI),采用Mann-Kendall趋势检验法研究了各个站点12个月份的SPI、干旱严重程度以及干旱历时的变化趋势,最后运用Copula函数计算了渭河流域两种典型干旱情景下的联合重现期。得到主... 基于渭河流域21个气象站的1961-2010年的标准降水指数(SPI),采用Mann-Kendall趋势检验法研究了各个站点12个月份的SPI、干旱严重程度以及干旱历时的变化趋势,最后运用Copula函数计算了渭河流域两种典型干旱情景下的联合重现期。得到主要结论如下:(1)整个渭河流域干旱趋势明显,其中干旱化显著的月份主要有11、12以及1月,而有湿润化趋势的月份主要集中在7、8月份,此外,干旱严重程度与干旱历时的变化趋势均不显著;总的来说,该流域干旱季节越干旱而湿润季节越湿润的趋势进一步加大了水资源管理的难度,渭河流域存在较大的旱涝风险;(2)就"且"重现期而言,渭河流域发生典型中度干旱和典型重度干旱的联合重现分别为28.9年和53.1年一遇;整个渭河流域发生中度干旱的可能性大,流域西北部发生旱灾的概率要大于东南部。因此,相关部门应该加大渭河流域西北部干旱监测力度,提前做好防灾减灾的准备。 展开更多

关键词 标准降水指数 干旱 COPULA 联合分布 渭河流域

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基于启发式分割和近似熵法的径流序列变异诊断 被引量：15

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作者 黄生志 黄强 +1 位作者 王义民 陈昱潼 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期154-160,共7页

对河川径流的变异研究不仅有助于掌握变化环境下径流的演变规律,还能提高水文分析、水文模拟以及水文计算结果的准确度。以渭河流域为研究对象,采用启发式分割和近似熵方法,对渭河年径流序列进行了变异诊断,诊断结果表明:林家村以上流... 对河川径流的变异研究不仅有助于掌握变化环境下径流的演变规律,还能提高水文分析、水文模拟以及水文计算结果的准确度。以渭河流域为研究对象,采用启发式分割和近似熵方法,对渭河年径流序列进行了变异诊断,诊断结果表明:林家村以上流域存在1971和1994年2个变异点;张家山以上流域无变异点存在;整个渭河流域存在1969和1993年两个变异点。此外,通过对渭河径流变异归因分析可知,该流域径流变异主要是由气候变化(1971年的El Nino和1994年的ENSO事件)与人类活动(水利工程建设、流域下垫面的改变以及大量开采地下水和地表水)的共同作用所导致的。 展开更多

关键词 启发式分割法 近似熵法 河川径流 变异诊断 渭河流域

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变化环境下降雨集中度的变异与驱动力探究 被引量：17

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作者 黄生志 杜梦 +2 位作者 李沛 郭怿 王璐 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期496-506,共11页

降雨的时空分布过于集中会诱发洪旱灾害。研究降雨集中度的变异及其驱动力有助于全面掌握降雨对变化环境的响应特征,为区域水资源的综合利用与灾害预警提供依据。以汉江流域为研究对象,选取月降雨集中度指数(CIM)和日降雨集中度指数(CID... 降雨的时空分布过于集中会诱发洪旱灾害。研究降雨集中度的变异及其驱动力有助于全面掌握降雨对变化环境的响应特征,为区域水资源的综合利用与灾害预警提供依据。以汉江流域为研究对象,选取月降雨集中度指数(CIM)和日降雨集中度指数(CID)表征降雨集中度,并采用Mann-Kendall趋势检验法与启发式分割算法对降雨集中度进行变异分析,利用交叉小波变换探究太阳黑子与大气环流异常因子对降雨集中度变化的影响。结果表明:①汉江流域CIM北大南小,呈不显著的下降趋势;CID东大西小,在6个站呈显著上升趋势;②流域部分站点CID发生突变,而CIM序列较为平稳,表明CID相比CIM对变化环境的响应更为敏感;③太阳黑子和大气环流异常因子对降雨集中度的变化有较强的影响,其中太阳黑子的影响最大,它通过影响大气环流异常因子间接影响汉江流域的降雨集中度。 展开更多

关键词 降雨集中度 变异诊断 驱动力 交叉小波变换 太阳黑子

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基于PDSI的渭河流域干旱变化特征 被引量：16

6

作者 陈昱潼 畅建霞 +2 位作者 黄生志 王义民 郭爱军 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期29-37,共9页

根据渭河流域的气候特征与地理位置,利用该流域1961-2008年21个气象站的气象资料,重新修正了Palmer干旱指数,并利用Mann-Kendall检验以及Morlet小波分析方法计算分析了PDSI的变化特征。结果表明:渭河流域有较显著的变干趋势;有北部较南... 根据渭河流域的气候特征与地理位置,利用该流域1961-2008年21个气象站的气象资料,重新修正了Palmer干旱指数,并利用Mann-Kendall检验以及Morlet小波分析方法计算分析了PDSI的变化特征。结果表明:渭河流域有较显著的变干趋势;有北部较南部干旱,西部较东部干旱的空间变化特征;泾河是最容易发生干旱的地区,且干旱的程度最为严重;时间上,秋季发生干旱的可能性大;小波分析表明渭河流域大约有22年左右的干湿变换周期,与太阳黑子磁性活动周期一致。 展开更多

关键词 Palmer干旱指数 渭河流域 干旱特征 小波分析

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基于支持向量机的土壤湿度模拟及预测研究 被引量：16

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作者 张强 黄生志 陈晓宏 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期59-67,共9页

基于中山大学珠海校区气象观测站日平均风速、日平均气温、日平均空气湿度、日平均水汽压、日平均总辐射量、日平均地表温度、日平均降雨量、日平均蒸发量以及日平均10 cm、20 cm、30 cm土层土壤的含水量,利用支持向量机方法建立气象因... 基于中山大学珠海校区气象观测站日平均风速、日平均气温、日平均空气湿度、日平均水汽压、日平均总辐射量、日平均地表温度、日平均降雨量、日平均蒸发量以及日平均10 cm、20 cm、30 cm土层土壤的含水量,利用支持向量机方法建立气象因子与土壤湿度统计关系,并以此为基础建立土壤湿度模拟与预测模型。结果表明,土壤湿度对气象因子有一定滞后相关性,不同土层土壤湿度对气象因子的滞后相关性不同。研究发现考虑滞后相关性的预测模型在精度上要高于不考虑滞后相关性的预测模型。此外,利用气象因子对地下10 cm的土壤湿度模拟与预测精度较高,而对地下20 cm、30 cm的土壤湿度模拟精度较低。利用地下10 cm与20 cm、20 cm与30 cm的土壤湿度相关性大的特点,可以考虑利用支持向量机方法以10 cm土壤湿度模拟与预测20 cm的土壤湿度,以20 cm的土壤湿度模拟与预测30 cm的土壤湿度,分析结果表明模拟精度较高。 展开更多

关键词 支持向量机 土壤湿度 预测模型

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基于综合干旱指数的黄河流域干旱多变量概率特征研究 被引量：9

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作者 王璐 黄生志 +3 位作者 黄强 方伟 李凯玮 张迎 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期70-80,共11页

变化环境下,全面掌握干旱演变特征对流域水资源管理具有重要意义。基于黄河流域1952-2012年月降水和径流资料,采用Copula函数和综合干旱指数(MSDI)分析了干旱多属性概率特征及其动态变化,运用交叉小波变换,探究了太阳黑子、大气环流异... 变化环境下,全面掌握干旱演变特征对流域水资源管理具有重要意义。基于黄河流域1952-2012年月降水和径流资料,采用Copula函数和综合干旱指数(MSDI)分析了干旱多属性概率特征及其动态变化,运用交叉小波变换,探究了太阳黑子、大气环流异常因子(AO、ENSO)和植被覆盖指数(NDVI)对黄河干旱的影响。结果表明:(1)MSDI综合了SPI和SRI的优势,能够系统全面地反映流域干旱情况;(2)流域上游和中游部分分区不仅容易受到干旱的侵扰,且干旱风险还在加剧;(3)太阳活动、AO、ENSO以及NDVI都对黄河流域干旱有影响,其中太阳活动不仅直接影响MSDI的变化,也通过影响AO和ENSO间接影响MSDI的变化。 展开更多

关键词 COPULA函数 综合干旱指数 重现期动态变化 交叉小波变换 黄河流域

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三峡水库防洪作用与鄱阳湖流域洪灾分析 被引量：12

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作者 李沛 黄生志 +1 位作者 李大鹏 黄强 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第4期486-493,501,共9页

近期,长江中下游洪灾引发国内外网民和社会公众的重点关注和广泛热议,人们认为这是三峡水库不作为造成的。因此,客观、公正、科学地认识长江中下游洪灾,以及评价三峡水库的防洪作用,对稳定社会、人心具有重要现实意义。在介绍长江2020年... 近期,长江中下游洪灾引发国内外网民和社会公众的重点关注和广泛热议,人们认为这是三峡水库不作为造成的。因此,客观、公正、科学地认识长江中下游洪灾,以及评价三峡水库的防洪作用,对稳定社会、人心具有重要现实意义。在介绍长江2020年7月三次编号洪水基础上,分析三峡水库调度过程及其对长江中下游流域的防洪作用与贡献;从气象、水文、地理和防洪标准等角度,揭示鄱阳湖流域洪灾发生的原因。结果表明,三峡水库有效调度了三次编号洪水,削减洪峰幅度为34%~46%,拦蓄洪量为25~88亿m 3,大大缓解了长江中下游防洪压力。鄱阳湖流域洪灾发生的主要原因:一是入梅提前,导致降雨集中强度大、范围广、持续时间长;二是部分支流堤防建设滞后、蓄滞洪区运用不合理,导致上游形成的洪水峰高量大且与鄱阳湖洪水发生遭遇,以及城市加速排洪至河道、中下游长时间处于高水位运行、鄱阳湖受其顶托作用而无法及时通过干流泄洪等。研究结果对正确认识三峡水库的防洪作用与长江中下游流域防洪减灾具有重要参考价值。 展开更多

关键词 长江中下游 鄱阳湖流域 三峡水库防洪作用 洪水灾害 归因分析

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基于标准化降水指数SPI的西江流域多尺度干旱特征及其驱动力分析 被引量：9

10

作者 李大鹏 慕鹏飞 +3 位作者 白涛 黄强 黄生志 张迎 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期41-50,共10页

为了较为全面表征流域气象干旱的演变特征,本文基于西江流域33个气象站1960-2015年降雨资料,采用标准化降雨指数(SPI)作为干旱指标,分别从年尺度(SPI12)和季尺度(SPI3)两个方面,分析了西江流域地区干旱站次比、干旱频率、干旱趋势和驱... 为了较为全面表征流域气象干旱的演变特征,本文基于西江流域33个气象站1960-2015年降雨资料,采用标准化降雨指数(SPI)作为干旱指标,分别从年尺度(SPI12)和季尺度(SPI3)两个方面,分析了西江流域地区干旱站次比、干旱频率、干旱趋势和驱动力。结果表明:1)流域各地年降水量分布差异较大,且从东南往西北方向呈明显的逐步减少趋势;2)流域气象干旱处于正常的概率最大,发生极端干旱的概率最小;年尺度(SPI12)表征的长期干旱发生频率高于季尺度(SPI3)表征的短期干旱发生频率;3)流域西北地区SPI序列呈现较为显著的下降趋势,气象干旱有加重的趋势;4)太阳黑子和部分大气环流异常因子对西江流域气象干旱的形成与演变有较大的影响,影响程度高低依次是太阳黑子、北极涛动和厄尔尼诺。研究成果对于评估西江流域干旱灾害的风险性、防旱减灾策略的制定具有一定的参考意义,为干旱的应对和防御提供科学依据。 展开更多

关键词 气象干旱 标准化降雨指数(SPI) 驱动力分析 西江流域

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变化环境下渭河流域农业干旱形成与发展过程的时空特征研究 被引量：5

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作者 李沛 黄生志 +3 位作者 黄强 王浩 王璐 韩芦 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期131-141,共11页

本研究采用3个月尺度的标准化降水指数(SPI3)表征农业干旱,对渭河流域的农业干旱发展过程包括干旱发生、结束及其转化期和持续时间的演变特征进行了研究。此外,通过交叉小波探究了太阳黑子和大气环流异常因子与SPI3指数之间的相关性。... 本研究采用3个月尺度的标准化降水指数(SPI3)表征农业干旱,对渭河流域的农业干旱发展过程包括干旱发生、结束及其转化期和持续时间的演变特征进行了研究。此外,通过交叉小波探究了太阳黑子和大气环流异常因子与SPI3指数之间的相关性。结果表明:(1)渭河流域农业干旱发生和结束的偏好季节均为夏季;(2)渭河流域干旱持续时间、发生和结束的转化期的趋势变化并不明显;渭河流域平均干旱持续时间约为3.6个月,明显长于渭河流域的干旱发生转化期和结束转化期;(3)太阳黑子对于渭河流域农业干旱发展过程的影响最为强烈,厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)和北极涛动(AO)次之,太平洋10年涛动(PDO)最弱。研究结果有助于揭示农业干旱的形成机理,为建立可靠的农业干旱早期预警系统提供一定的科学依据。 展开更多

关键词 农业干旱发展过程 标准化降水指数 交叉小波 渭河流域

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渭河生态流域评估 被引量：4

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作者 黄强 李沛 +3 位作者 冯刚 黄生志 方伟 杨程 《人民黄河》 CAS 北大核心 2022年第9期51-55,88,共6页

生态流域是评估生态保护和高质量发展的重要手段之一,研究生态流域评估具有现实意义。以渭河陕西段为研究对象,基于水安全、水资源、水环境、水生态、水景观、水文化、水管理、水经济8个维度,初步构建了渭河陕西段生态流域评价指标体系... 生态流域是评估生态保护和高质量发展的重要手段之一,研究生态流域评估具有现实意义。以渭河陕西段为研究对象,基于水安全、水资源、水环境、水生态、水景观、水文化、水管理、水经济8个维度,初步构建了渭河陕西段生态流域评价指标体系,评估了现状渭河生态流域发展水平,并提出了建设渭河生态流域的建议。结果表明:渭河陕西段生态流域得分为75.6分,处于中等水平;其水安全保障度、水环境宜居度、水管理完善度为良好,水生态健康度、水文化繁荣度及水景观满足度为中等,水经济发达度为合格,水资源支撑度为不合格。因此,渭河流域需要将水资源和水经济两个维度作为突破口,加快生态文明建设,支撑黄河流域生态保护和高质量发展。 展开更多

关键词 生态流域 指标体系 评估方法 渭河流域

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引汉济渭工程调水区月径流预报模型研究 被引量：3

13

作者 李静 黄强 +3 位作者 杨元园 黄生志 刘登峰 孟二浩 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第3期338-344,共7页

针对各预报模型预报结果精度评价不统一的现状,考虑径流具有非线性、突变及非平稳性等特点,本文构建了包含均方根误差(RMSE)、平均绝对百分误差(MAPE)和Nash效率系数(NSE)三项指标的综合评价系统,对自回归滑动平均模型(ARMA)、人工神经... 针对各预报模型预报结果精度评价不统一的现状,考虑径流具有非线性、突变及非平稳性等特点,本文构建了包含均方根误差(RMSE)、平均绝对百分误差(MAPE)和Nash效率系数(NSE)三项指标的综合评价系统,对自回归滑动平均模型(ARMA)、人工神经网络模型(ANN)和支持向量机模型(SVM)在径流汛期和非汛期内进行了预报精度评价。结果表明:①单一评价指标下,ARMA模型与SVM模型预报结果精度相近,而综合评价系统表明,SVM模型预报精度优于ARMA模型;②三种模型在非汛期预报精度均高于汛期预报精度,SVM预报效果均最好。将径流进行分割后预报,预报精度可提高。本研究获得了可靠性和精度较高的月径流预报模型,可为工程水资源高效配置提供理论和技术支撑。 展开更多

关键词 径流预报 支持向量机模型 综合评价系统 引汉济渭工程 汛期与非汛期

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黄河流域植被对土壤水分亏缺的敏感性及影响因素分析 被引量：1

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作者 黄强 郭雯雯 +2 位作者 黄生志 李沛 冷昱霖 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第9期31-37,共7页

研究叶面积指数(LAI)对土壤水分亏缺的敏感性及其影响因素,对黄河流域生态保护与生态恢复具有重要意义。以黄河流域为研究对象,基于1982—2018年月尺度土壤湿度数据,计算了标准化土壤湿度指数(SSI),阐明了黄河流域植被变化特征及对不同... 研究叶面积指数(LAI)对土壤水分亏缺的敏感性及其影响因素,对黄河流域生态保护与生态恢复具有重要意义。以黄河流域为研究对象,基于1982—2018年月尺度土壤湿度数据,计算了标准化土壤湿度指数(SSI),阐明了黄河流域植被变化特征及对不同程度土壤水分亏缺的敏感性,并探究了影响敏感性的主导因素。结果表明:在植被生长季(4—10月),各月LAI整体呈显著增大趋势,其中植树造林重点区LAI的增大趋势最为显著;6—10月植被对土壤水分的敏感性高,1—3月、12月植被受土壤水分胁迫的敏感性高值区位于黄河上游,4—11月植被易受损失区域位于内蒙古东北部、宁夏和陕西北部;气温、潜在蒸散发和植被光合有效辐射吸收系数是影响植被对土壤水分响应的主要驱动因素。 展开更多

关键词 植被 敏感性 土壤水分 黄河流域

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广义生态水利的内涵及其过程与维度 被引量：41

15

作者 邓铭江 黄强 +2 位作者 畅建霞 黄生志 郭爱军 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期775-792,共18页

总结中国工程水利、环境水利、资源水利、生态水利发展沿革,分析国内外生态水利研究进展、发展趋势及其特点,指出生态水利是人类社会发展到生态文明时代水资源利用的一种新途径和方式,以尊重和维护生态环境为主旨,开发水利、发展经济,... 总结中国工程水利、环境水利、资源水利、生态水利发展沿革,分析国内外生态水利研究进展、发展趋势及其特点,指出生态水利是人类社会发展到生态文明时代水资源利用的一种新途径和方式,以尊重和维护生态环境为主旨,开发水利、发展经济,为人类社会可持续发展服务。阐述了广义生态水利的内涵、定义和发展模式及其过程和维度,并提出以下结论和观点:①生态水利将水资源和水循环调控作为重要生态要素,从流域生态系统能量交换、生物链接、结构平衡、循环转化全视角开展研究,探索既能满足人类社会需求,又能兼顾水生态系统健康和良性发展的生态水利措施和方法。②建立了水利工程“规划设计-建设管理-运行调度”全过程、全生命周期的工程安全和生态安全保障体系,特别是将生态调度纳入水利工程全“服役期”,其中“后坝工时代”实施全流域大尺度生态调度,是生态保护和恢复最有效的措施。③从“生态环境-社会经济-水循环调控”三个维度,在生态文明视野下的国土空间规划治理体系中,科学把控生态水利的空间定位,促进“三生空间”优化布局,保障“三生用水”合理配置,优化“三生关系”耦合协调,实现生态保护和高质量发展,推动生态水利事业创新发展。 展开更多

关键词 生态水利 生态调度 三生空间 三生用水 后坝工时代 空间维度

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渭河流域潜在蒸散发时空演变与驱动力量化分析 被引量：28

16

作者 郭雯雯 黄生志 +3 位作者 赵静 李紫妍 黄强 邓铭江 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期81-89,共9页

潜在蒸散发(ET_(0))是水文循环和能量循环的重要组成部分,揭示ET_(0)的时空演变特征及其对气候变化的响应,有助于进一步了解变化环境下水循环演变机理。该研究利用渭河流域16个气象站1960-2019年的逐日气象资料,基于FAO-56 Penman-Monte... 潜在蒸散发(ET_(0))是水文循环和能量循环的重要组成部分,揭示ET_(0)的时空演变特征及其对气候变化的响应,有助于进一步了解变化环境下水循环演变机理。该研究利用渭河流域16个气象站1960-2019年的逐日气象资料,基于FAO-56 Penman-Monteith(FAO-56 PM)公式计算ET_(0),采用线性倾向估计、趋势检验和插值方法对其时空变化特征进行分析,并基于敏感性分析和贡献率定量识别影响ET_(0)变化的主导因子。结果表明:1)年尺度上,渭河流域气压(0.04 k Pa/10a)和平均气温(0.30℃/10a)呈显著上升趋势,风速(-0.05 m/(s·10a))和日照时数(-18.79 h/10a)呈显著下降趋势,相对湿度(-0.32%/10a)呈不显著下降趋势;2)年ET_(0)以2.51 mm/10a的速率呈不显著上升趋势,除夏季外,其余季节ET_(0)呈上升趋势,其中春季ET_(0)呈显著上升趋势;空间上,年ET_(0)自东北向西南递减,变化范围为763.49~954.32 mm;3)年ET_(0)变化的主导因子为相对湿度与风速,贡献率分别为2.36和-2.32;季尺度上,春、秋季ET_(0)变化的主导因子为相对湿度,夏季为日照时数,而冬季为风速。研究结果可为区域制定合理的作物需水灌溉政策及实现水资源高效利用提供依据。 展开更多

关键词 气候变化 蒸散发 敏感性分析 时空特征 贡献率 渭河流域

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定量分解气候变化与人类活动对季节径流变异的贡献率 被引量：15

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作者 魏晓婷 黄生志 +3 位作者 黄强 王浩 李沛 刘东 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期182-189,共8页

变化环境下径流序列可能发生变异。当前径流变异的贡献率分解研究多集中于年尺度,而对季节尺度的关注不足。以黄土高原典型流域——泾河流域为研究对象,应用小波分析方法揭示其季尺度径流序列的演变规律,采用有序聚类法和累积距平法对... 变化环境下径流序列可能发生变异。当前径流变异的贡献率分解研究多集中于年尺度,而对季节尺度的关注不足。以黄土高原典型流域——泾河流域为研究对象,应用小波分析方法揭示其季尺度径流序列的演变规律,采用有序聚类法和累积距平法对其径流序列进行变异诊断,最后采用累计斜率变化率比较法定量分解气候变化和人类活动对其四季径流变异的贡献率。结果表明:(1)泾河流域夏季和冬季径流的周期变化均在20世纪90年代左右有发生转变,均由小尺度周期变化转变为较大尺度周期变化;(2)春、夏、秋和冬季径流分别在1969年、1996年、1985年和1990年发生变异;(3)人类活动对春、夏、秋和冬季径流变异的贡献率分别为50.40%,89.69%,39.14%和84.59%,在夏季和冬季人类活动(主要是水土保持措施的不断深入)对泾河径流变异的贡献占主导地位,且干扰影响了径流的周期变化。 展开更多

关键词 季尺度 小波分析 变异诊断 归因分析 人类活动 气候变化

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渭河流域降雨与降雨侵蚀力变化的原因分析 被引量：13

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作者 马岚 黄生志 +3 位作者 黄强 薛祺 李沛 刘赛艳 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期174-181,189,共9页

研究降雨与降雨侵蚀力的时空变化特征及其原因对流域土壤侵蚀监测、评估、预报和治理具有重要意义。以干旱半干旱的渭河流域为研究对象,采用Mann-Kendall检验分析了降雨与降雨侵蚀力的变化趋势;采用启发式分割法对流域降雨量与降雨侵蚀... 研究降雨与降雨侵蚀力的时空变化特征及其原因对流域土壤侵蚀监测、评估、预报和治理具有重要意义。以干旱半干旱的渭河流域为研究对象,采用Mann-Kendall检验分析了降雨与降雨侵蚀力的变化趋势;采用启发式分割法对流域降雨量与降雨侵蚀力进行了变异诊断;采用交叉小波分析探究了ENSO(厄尔尼诺—南方涛动)、北极涛动、太阳黑子与降雨以及降雨侵蚀力的联系。结果表明:(1)降雨和降雨侵蚀力均呈下降趋势;(2)华山站和西吉站的降雨量存在变异点,华山站和临洮站的降雨侵蚀力存在变异点,渭河流域部分站点的雨量和雨力的一致性被破坏;(3)ENSO、北极涛动、太阳黑子可能会影响降雨与降雨侵蚀力的产生,其中太阳黑子的影响最强,ENSO次之,北极涛动最弱。研究结果有助于指导渭河流域黄土高原地区的农业生产、水土保持建设和生态修复等工作。 展开更多

关键词 降雨 降雨侵蚀力 渭河流域 变异诊断 交叉小波

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基于非参数法的气象-水文干旱风险评估及其动态演变探究 被引量：12

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作者 聂明秋 黄生志 +3 位作者 黄强 王璐 张迎 郭怿 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期149-160,共12页

参数统计法广泛应用于水文频率分析。然而,与非参数核密度估计相比,当样本出现“多峰”时,其可能会导致参数估计值的分位点出现较为明显的偏差。基于此,本文以渭河流域为研究对象,基于降水和径流信息,采用非参数核密度估计法构建了综合... 参数统计法广泛应用于水文频率分析。然而,与非参数核密度估计相比,当样本出现“多峰”时,其可能会导致参数估计值的分位点出现较为明显的偏差。基于此,本文以渭河流域为研究对象,基于降水和径流信息,采用非参数核密度估计法构建了综合干旱指数(NKMSDI)。采用Mann-Kendall法和启发式分割法分析了渭河流域综合干旱的演变规律;结合干旱风险因子(脆弱性、暴露度、恢复力)探究了其干旱风险的动态演变特征。结果表明:(1)提出的NKMSDI可综合表征气象—水文干旱状况,与其他方法构建的综合指数相比,其对干旱的表征结果更为可靠;(2)渭河流域干旱呈现显著加剧趋势,且NKMSDI序列存在变异点(1994年);(3)流域干旱风险呈现显著增大趋势,其中脆弱性增加,暴露度增加,恢复力减小。 展开更多

关键词 气象干旱 水文干旱 综合干旱指数 非参数核密度估计 干旱风险因子 演变特征

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气象干旱到不同等级水文干旱的传播阈值及其动态变化——以渭河流域为例 被引量：7

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作者 刘永佳 黄生志 +4 位作者 李紫妍 王志霞 刘永强 黄强 王浩 《灾害学》 CSCD 北大核心 2022年第4期107-114,共8页

揭示变化环境下气象干旱到不同等级水文干旱的传播阈值及其动态变化规律,有助于建立有效的基于气象干旱的水文干旱监测预警系统,深入理解干旱的形成。基于此,以干旱半干旱的渭河流域为例,采用回归模型、随机森林等方法,捕捉了不同季节... 揭示变化环境下气象干旱到不同等级水文干旱的传播阈值及其动态变化规律,有助于建立有效的基于气象干旱的水文干旱监测预警系统,深入理解干旱的形成。基于此,以干旱半干旱的渭河流域为例,采用回归模型、随机森林等方法,捕捉了不同季节气象干旱到水文干旱的传播时间,量化了气象干旱到不同等级水文干旱的传播阈值,并验证了结果的可靠性,探究了气象、下垫面、直接人类活动等因子对传播阈值变化的影响。结果表明:流域耐旱性中,北洛河最高、泾河次之、渭河最低,季节耐旱性中,春冬季较高;干旱传播阈值在1、2、7、9、10月显著上升,5月显著降低;直接人类活动会使流域耐旱性降低,且加大了北洛河流域1-3月传播阈值的动态变化;流域蓄、泄状态如土壤湿度和基流对干旱传播阈值变化趋势有较大的影响。 展开更多

关键词 气象干旱 水文干旱 干旱传播 传播阈值 人类活动

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