广东省水资源系统脆弱性时空格局评估

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作者 谢宇莹 刘智勇 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第1期77-87,共11页

水资源在社会经济发展中起着至关重要的作用,评估区域水资源脆弱性,对协调区域经济社会发展与水资源可持续利用具有重要意义。采用VSD概念框架,从暴露度、敏感性和适应能力3个维度,建立水资源脆弱性评价体系,结合趋势分析与空间自相关... 水资源在社会经济发展中起着至关重要的作用,评估区域水资源脆弱性,对协调区域经济社会发展与水资源可持续利用具有重要意义。采用VSD概念框架,从暴露度、敏感性和适应能力3个维度,建立水资源脆弱性评价体系,结合趋势分析与空间自相关分析方法,对广东省2010—2022年水资源系统脆弱性进行综合评价和时空变异分析。结果表明:广东省水资源系统脆弱性在空间上呈现“南高北低和中部高、东西两翼低”的格局,其中,珠三角核心区最高,粤东、粤西次之,粤北最低;研究时段内,除深圳市水资源脆弱性呈显著上升趋势外,其他地级市脆弱性均呈下降趋势;广东省水资源系统脆弱性呈现明显的空间正相关关系,且空间聚集性不断增强,形成以珠三角为核心的高-高聚集模式和以粤北与粤西为核心的低-低聚集模式。研究结果进一步明晰了广东省水资源脆弱性的时空规律,以期为区域水资源管理决策提供参考。 展开更多

关键词 水资源脆弱性 脆弱性评价框架 熵权法 空间自相关 广东省

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基于山区地表空间异质性的产流计算研究

2

作者 胡彩虹 许营营 +3 位作者 郑钊 刘成帅 余其鹰 李文忠 《人民长江》 北大核心 2025年第5期105-112,共8页

山区流域地表空间较大的差异性是影响产流计算准确性的重要制约因素。基于山区流域地表空间异质性及其垂向传导性,提出了考虑“土壤质地-土壤容重-地形坡度-土地利用类型”垂向空间四级叠加的主导产流机制辨析框架,利用GIS空间分析技术... 山区流域地表空间较大的差异性是影响产流计算准确性的重要制约因素。基于山区流域地表空间异质性及其垂向传导性,提出了考虑“土壤质地-土壤容重-地形坡度-土地利用类型”垂向空间四级叠加的主导产流机制辨析框架,利用GIS空间分析技术划分单一径流成分主导的水文响应单元,并构建分布式产流计算模型;选择淮河下孤山水文站控制流域为研究区,基于1980~2021年20场洪水进行实例验证。结果表明:流域易发生饱和地面径流、超渗地面径流、壤中径流和地下径流的空间占比分别为33.00%,0.80%,34.27%,31.93%;产流计算模型的平均径流深相对误差绝对值为11.12%,确定系数为0.98,计算结果相对可靠。这一研究验证了所提出的产流辨析方法、水文响应单元划分及产流计算模型构建的合理性,可为山区暴雨洪水产流计算提供技术参考。 展开更多

关键词 山区洪水预报 产流计算 地表空间异质性 水文响应单元 分布式水文模型 下孤山水文站

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基于遥感增强嵌套模型红树林带水沙环境对码头建设的响应研究 被引量：1

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作者 唐榆森 涂新军 +1 位作者 马克 李玫 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期25-35,共11页

南海北部湾铁山港码头建设期间,邻近区域红树林带植株出现受损死亡现象。本研究构建基于遥感增强包含红树林潮间带的海湾水沙嵌套模型,评估码头建设对红树林带潮流、泥沙输移及冲淤的影响。结果表明:海湾水沙嵌套模型可充分利用南海海... 南海北部湾铁山港码头建设期间,邻近区域红树林带植株出现受损死亡现象。本研究构建基于遥感增强包含红树林潮间带的海湾水沙嵌套模型,评估码头建设对红树林带潮流、泥沙输移及冲淤的影响。结果表明:海湾水沙嵌套模型可充分利用南海海流模拟信息,且精细化模拟了工程建设附近海域泥沙输移规律。采用全球地表水覆盖几率遥感反演数据与当地潮位的信息融合技术,为红树林带水沙模拟提供了可靠地形信息。码头建设主要影响红树林带南部潮流,涨急时流速减小,落急时部分潮沟通道流速增大。当进港方案更改为过水钢栈桥,红树林带东南部流速略有增加。码头施工期,红树林带69%~72%范围的悬浮泥沙浓度增量介于20~50mg/L之间。码头建设前,红树林带泥沙平均冲淤量为0.27cm/a;进港方案分别为不过水通道和过水钢栈桥,码头建设后红树林带淤积量增加的面积占比分别为96.6%和89.3%,平均冲淤量分别为0.45 cm/a和0.36 cm/a。过水钢栈桥替换不过水通道,红树林带冲淤增量下降了50.0%。研究结论可为潮间带水沙环境模拟和红树林带保护决策提供科学依据。 展开更多

关键词 嵌套模型 遥感增强 红树林 悬浮泥沙 冲淤 铁山港

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“多碰头”复合灾害遭遇组合概率及重现期计算方法研究

4

作者 余龙飞 佘贞燕 +1 位作者 范敏韬 刘智勇 《水文》 CSCD 北大核心 2024年第4期11-18,共8页

为揭示变化环境下“多碰头”复合水文地质灾害的风险规律,采用二维Copula联合概率函数,构建具有“藤状”结构的复合灾害遭遇组合概率分布模型,对模型进行精确拟合,选用log-lik、AIC、BIC三种拟合优度检验方法进行优选。针对不同灾害发... 为揭示变化环境下“多碰头”复合水文地质灾害的风险规律,采用二维Copula联合概率函数,构建具有“藤状”结构的复合灾害遭遇组合概率分布模型,对模型进行精确拟合,选用log-lik、AIC、BIC三种拟合优度检验方法进行优选。针对不同灾害发生情景,计算复合灾害遭遇组合的联合累积概率及肯德尔联合重现期。以粤港澳大湾区佛山站(降雨-滑坡(泥石流)-山洪)以及灯笼山站(台风-风暴潮增水-洪水)复合灾害遭遇组合事件为例,构建三类灾害组合的概率分布模型。结果表明,随着单一灾害情景的极端性增加,复合灾害遭遇组合联合累积概率及重现期相应增大,从而揭示了复合灾害的风险模式。本研究可为预估“多碰头”复合灾害遭遇组合的风险提供理论支持,对于复合水文地质灾害风险预估有参考意义。 展开更多

关键词 VineCopula 概率分布模型 拟合优度检验 联合累积概率 Kendall联合重现期

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TOPMODEL模型的改进及其应用

5

作者 黄塑鸿 林凯荣 +1 位作者 冯星昱 康爱卿 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期57-63,共7页

针对当前中小流域山洪灾害治理难度大的现状,水文模型的改进应深入考虑下垫面植被覆盖情况,进一步明确流域产汇流特性,从而提高预报预警精度。研究在传统TOPMODEL模型的基础上,以广东省清远市高田水流域与潖江流域为研究区域,分别选取... 针对当前中小流域山洪灾害治理难度大的现状,水文模型的改进应深入考虑下垫面植被覆盖情况,进一步明确流域产汇流特性,从而提高预报预警精度。研究在传统TOPMODEL模型的基础上,以广东省清远市高田水流域与潖江流域为研究区域,分别选取高田水流域1975-2013年的15组及潖江流域1971-2002年的15组场次洪水进行模拟。以确定系数作为目标函数,采用SCE-UA优化算法进行参数率定及验证,以此讨论引入径流曲线数(CN值)与广义单位线理论对模型产汇流模块改进的可行性。研究结果表明:对于高田水及潖江流域,改进前后模型率定期与验证期平均确定系数分别从0.74与0.75上升到0.82及0.80,即相比于传统TOPMODEL模型,改进后的模型在两个流域内模拟精度均有所提高。根据《水文情报预报规范GB/T 22482-2008》规定,模型在两个研究区域预报结果合格率分别为80%、100%,这表明改进后的TOPMODEL模型总体上能够比较准确地捕捉洪峰流量及其出现的时间,对场次洪水的总径流量模拟也有较高的可靠性。同时,广义单位线作为尚未广泛使用的通用分析模型,仍需在更多实际应用中进行验证。研究所提供的多场次洪水模拟结果不仅有助于验证该模型,还能为研究广义单位线参数与流域下垫面特征之间的相关关系提供重要的数据支持和理论依据,进一步推动其在水文分析领域的广泛应用。 展开更多

关键词 TOPMODEL模型 径流曲线数 广义单位线 洪水预报

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基于涌现约束方法的中国北方地区最长连续无雨日未来预估

6

作者 朱豪杰 赵铜铁钢 《农业工程学报》 北大核心 2025年第16期118-125,共8页

为准确理解气候变暖背景下中国北方地区未来干旱期长度如何变化,该文研究涌现约束方法在北方地区最长连续无雨日(the longest annual consecutive dry days,LAD)预估的应用潜力。采用基于物理意义的涌现约束方法,面向气象干旱指标LAD,考... 为准确理解气候变暖背景下中国北方地区未来干旱期长度如何变化,该文研究涌现约束方法在北方地区最长连续无雨日(the longest annual consecutive dry days,LAD)预估的应用潜力。采用基于物理意义的涌现约束方法,面向气象干旱指标LAD,考虑CMIP5和CMIP6的两种强迫情景,定量分析约束前后2080—2100年中国北方地区干旱期长度相对于1998—2018年的变化特征。结果表明:相对于1998—2018年,超过70%的模型显示北方地区2080—2100年LAD减少;整体上,CMIP6模型高估了未来LAD,在SSP5-8.5情景下,约束后LAD未来预估值减少了9.15 d,且不确定性整体降低了12.4%;随着时间推移,未来LAD变化值减少的程度更大,且在网格尺度上应用涌现约束后,至2040年未来LAD变化相较于约束前减少7.54 d,到2090年减少10.33 d,不确定性进一步降低,至2040年不确定性降低7.0%,至2090年降低10.3%。涌现约束方法能够有效应用于北方地区LAD的未来预估,该研究可为制定应对干旱的农业政策提供科学的参考依据。 展开更多

关键词 涌现约束 气候变化 CMIP6 中国北方地区 最长连续无雨日

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城市景观对不同历时强降雨的影响及其未来变化

7

作者 林凯荣 解雪 +1 位作者 肖名忠 涂新军 《人民长江》 北大核心 2025年第10期175-187,共13页

随着城市化进程的快速推进,城市景观格局发生显著变化,进一步加剧了城市气候的复杂性。尽管已有研究关注城市化对极端降雨的影响,但在深入理解不同类型的城市景观及其未来演变如何影响不同历时的极端降雨方面仍然存在不足。为此,基于6... 随着城市化进程的快速推进,城市景观格局发生显著变化,进一步加剧了城市气候的复杂性。尽管已有研究关注城市化对极端降雨的影响,但在深入理解不同类型的城市景观及其未来演变如何影响不同历时的极端降雨方面仍然存在不足。为此,基于6个城市景观指标,构建了时变非平稳广义位置尺度和形状加法模型(GAMLSS),并结合未来土地利用模拟模型(PLUS),探讨未来城市景观配置对极端降雨的影响。结果表明:①相较于传统平稳性模型,基于城市景观指标的非平稳广义加性模型在模拟城市极端降雨方面表现更优。②对于短历时极端降雨(≤3 h),不透水面积比例(ISP)、斑块密度(PD)和香农多样性指数(SHDI)出现在最佳非平稳模型中的频次较高;长历时极端降雨(>3 h)中,PD和SHDI的相对频率有所增加,而ISP的频率有所下降。③未来不同土地利用发展情景的降雨预测值虽略有差异,但空间分布趋势一致,短历时强降雨高值主要集中在中北部地区,而长历时强降雨高值影响范围更广,除中北部外,还包括东南沿海地区。研究成果可为城市化背景下的极端降雨预测及洪水风险评估提供参考。 展开更多

关键词 城市景观 强降雨 不同历时 GAMLSS模型 PLUS模型 城市化

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基于改进广义单位线模型的中小流域洪水预报

8

作者 董玮捷 刘智勇 +4 位作者 陈晓宏 林凯荣 涂新军 葛阳 颜宇 《湖泊科学》 北大核心 2025年第5期1771-1781,共11页

传统的产汇流模型进行洪水预报需要大量的参数与数据。为了简化模型参数与降低洪水预报的复杂度,本研究构建了一种考虑降雨损失与降雨前期流域流量的简易广义单位线(GUH)模型。采用多目标粒子群算法优化参数,以岳城流域和九洲流域为研... 传统的产汇流模型进行洪水预报需要大量的参数与数据。为了简化模型参数与降低洪水预报的复杂度,本研究构建了一种考虑降雨损失与降雨前期流域流量的简易广义单位线(GUH)模型。采用多目标粒子群算法优化参数,以岳城流域和九洲流域为研究区域,对改进GUH模型、SCS-CN模型、Nash单位线构建的不同洪水预报组合进行对比分析,并对改进GUH模型在中小流域洪水预报的适用性进行评估,探讨了不同预见期下改进GUH模型的预报精度。研究结果表明:(1)改进GUH模型预报精度优于另外两个洪水预报组合;(2)改进GUH模型在岳城流域和九洲流域都达到了乙等预报水平,确定性系数均值分别为0.79和0.84,合格率分别为90.91%和83.33%;(3)改进GUH模型的预报精度随着预见期的延长逐渐下降,当预见期小于4 h时仍能保持一定的预测水平。考虑降雨损失和前期流域流量的改进GUH模型参数少、结构简单,具有一定洪水预报潜力,为中小流域的洪水预报提供了新思路。 展开更多

关键词 广义单位线 洪水预报 降雨-径流关系 粒子群算法 中小流域

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基于HVD模型的干旱风险特征分析研究——以广东省典型易旱县区为例 被引量：3

9

作者 李宁宁 赵璧奎 +4 位作者 程涛 刘霞 谭超 廖华明 林浩伟 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第11期19-26,共8页

近年来,广东省多地遭遇了罕见的严重旱情,具有持续时间长、影响范围广、干旱后果严重等特点,与人们对南方丰水地区的普遍认知有所不同。为了摸清广东省的干旱成因、影响因素、干旱特征,有效识别干旱灾害防治的薄弱环节,以省内典型易旱... 近年来,广东省多地遭遇了罕见的严重旱情,具有持续时间长、影响范围广、干旱后果严重等特点,与人们对南方丰水地区的普遍认知有所不同。为了摸清广东省的干旱成因、影响因素、干旱特征,有效识别干旱灾害防治的薄弱环节,以省内典型易旱县区——粤东潮南区和粤西徐闻县为例,基于自然灾害风险理论,构建了耦合危险性、易损性、抗旱减灾能力三要素的干旱灾害风险评估区划模型,提出了评价指标体系及综合风险指数的计算方法,采用层次分析法确定指标权重,运用自然断点法科学划分区划,并引入风险矩阵方法将干旱风险与抗旱减灾能力聚合以表征干旱灾害防治水平,对干旱灾害风险影响因子及风险等级进行定性定量评估。结果表明:在天然降雨少、经济社会用水需求大导致水资源供给不足的主要影响下,潮南区干旱灾害综合风险自西向东递增,多数镇街为中等干旱风险,徐闻县全域均为中高及以上干旱风险,西部和中部干旱灾害综合风险较高,再叠加供水工程能力、河流水系密度、抗旱投入水平不高,可确定潮南区多数镇街为中等防治区,徐闻县多为重点防治区。通过典型历史干旱事件验证了结果的合理性,并针对易旱县区抗旱薄弱环节提出了措施建议。研究成果可以为完善广东省典型易旱县区抗旱减灾体系提供技术支持。 展开更多

关键词 干旱 风险评估 风险指数 风险区划 易旱县

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滨海地区基于避咸蓄淡模式的供水安全临界流量研究--以粤港澳大湾区珠澳供水为例 被引量：8

10

作者 涂新军 吴海鸥 +2 位作者 陈晓宏 林凯荣 赖荣标 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期194-206,共13页

枯水期咸潮入侵已经严重威胁到了感潮河流区域供水安全.本文通过构建避咸蓄淡供水模型,耦合了咸度预测、河库联合供水调度和供水安全分析模块,为依赖感潮河流为水源地的区域供水安全管理提供了一种整体思路和决策方法.以面向粤港澳大湾... 枯水期咸潮入侵已经严重威胁到了感潮河流区域供水安全.本文通过构建避咸蓄淡供水模型,耦合了咸度预测、河库联合供水调度和供水安全分析模块,为依赖感潮河流为水源地的区域供水安全管理提供了一种整体思路和决策方法.以面向粤港澳大湾区珠海东部及澳门的珠江三角洲磨刀门水道取供水为例,基于潮汐、径流和风等因子及咸度实测数据,较好地拟合了基于BP神经网络的咸度预测模型,及含氯度与超标时间的曲线函数,建立了上游来水和咸度超标时间之间的联系,得到了避咸蓄淡取水时机.咸度预测与当地河库联合供水调度相结合,得到了上游枯水期来水过程的当地区域供需平衡状况.枯水期不考虑水库调蓄的资源性缺水临界需水量为3.22亿m^(3),水库参与调蓄的工程性缺水临界需水量为3.75亿m^(3).通过供水安全分析模块,基于设定的风险阈值和临界阈值识别出了不同需水规模的上游来水临界流量特征.对于当地规划的需水规模4.23亿m^(3),期望上游枯水期临界流量均值约为3372 m^(3)/s.整体上来说,需水规模越大,对上游来水期望的临界流量越大,但同时还与枯水期流量分布有关. 展开更多

关键词 避咸蓄淡模型 咸度预测 取水时数 临界流量 感潮河流 粤港澳大湾区

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北美多模型集合预报实验(NMME)全球降水预报对长江上游流域夏季降水适用性研究 被引量：5

11

作者 黄泽青 刘洋 +1 位作者 杨振华 赵铜铁钢 《水文》 CSCD 北大核心 2020年第6期16-23,共8页

全球气象模型耦合陆地-海洋-大气模块以概括大气环流过程,被广泛用于中长期降水预报。面向流域尺度全球气象预报的适用性,围绕北美多模型集合预报实验(NMME)CFSv2等10套全球降水预报数据,对三峡水库以上的长江上游流域夏季(6~9月)降水... 全球气象模型耦合陆地-海洋-大气模块以概括大气环流过程,被广泛用于中长期降水预报。面向流域尺度全球气象预报的适用性,围绕北美多模型集合预报实验(NMME)CFSv2等10套全球降水预报数据,对三峡水库以上的长江上游流域夏季(6~9月)降水预报开展评估与校正研究:首先,通过时间步长累加与空间面积加权,从全球降水预报中提取流域降水原始预报;其次,构建预报校正统计模型,建立预报与观测的双变量联合分布,纠正系统误差和量化不确定性,并由原始预报生成降水集合预报;最后,进行预报检验,对比原始预报和校正预报的适用性,分析校正模型对于原始预报的改良作用。研究结果表明:NMME中的10套原始降水预报普遍存在相当的系统误差,预报可靠性也存在不足;受系统误差影响,7套原始预报的精度均小于-50%;预报校正模型能够有效纠正系统误差和量化随机误差,生成可靠的季节降水集合预报,并显著提高预报精度。 展开更多

关键词 全球气象模型 中长期降水预报 长江上游流域 集合预报 预报检验 预报校正

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流域蒸散耗水率对气候和下垫面变异响应关系的稳定性研究 被引量：2

12

作者 缪贝儿 刘智勇 +3 位作者 陈兴荣 陈晓宏 林凯荣 涂新军 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1470-1480,I0036,I0037,共13页

气候条件的变异和流域下垫面特征的改变是影响流域蒸散耗水的重要因素。本文聚焦于19002008年间全球83个典型流域数据,基于Budyko水热耦合平衡方程,探究100多年间不同条件下流域蒸散耗水率(AET/P)对气候和下垫面特征变异响应关系的稳定... 气候条件的变异和流域下垫面特征的改变是影响流域蒸散耗水的重要因素。本文聚焦于19002008年间全球83个典型流域数据,基于Budyko水热耦合平衡方程,探究100多年间不同条件下流域蒸散耗水率(AET/P)对气候和下垫面特征变异响应关系的稳定性。结果表明:①从长时间尺度看,大部分流域蒸散耗水率与气候干燥指数(PET/P)和流域特征参数(n值)变异的响应关系呈现较强的时间稳定性。从短时间尺度而言,半湿润流域内蒸散耗水率对干燥指数的响应系数∂(AET/P)/∂(PET/P)在20世纪内持续降低。不同气候条件下蒸散耗水率对流域特征参数的响应系数∂(AET/P)/∂(n)的变化差异显著。分不同下垫面特征来看,低n值(n<2)流域内AET/P对n值的变化更为敏感;②气候条件(PET/P)是大多数湿润区内蒸散耗水率的主导因素,在干旱与半干旱流域内,下垫面特征参数(n值)对AET/P贡献最大。在湿润区内,PET/P对AET/P的贡献程度随时间小幅提升;半湿润区内PET/P对AET/P的贡献度呈下降趋势。在低n值(n<2;流域持水能力较弱)流域内,n值对AET/P的贡献更多。在高n值(n>2;流域持水能力较强)流域内,PET/P是蒸散耗水主导因素,且时间演变趋势较为稳定。基于2个变量对蒸散耗水率的相对贡献率,将83个典型流域划分为下垫面主导区、气候-下垫面共同作用区、气候主导区;③蒸散敏感性及其相关变量在19101920、19201930、19301940、20002008年等时间节点出现较明显的变异。 展开更多

关键词 蒸散耗水率 水热平衡 响应系数 全球流域 时间稳定性

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珠江三角洲河网区极端水位事件风险传递规律 被引量：2

13

作者 范敏韬 佘贞燕 +2 位作者 余龙飞 陈晓宏 刘智勇 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期81-89,共9页

为研究珠江三角洲河网区极端水位事件的风险传递规律,基于13个水位站点1957—2016年的月水位资料,利用pair-copula结构构建珠三角河网区水位的风险传递模型,分析不同情景下极端水位在空间上的风险传递机制及其时间变化规律。结果表明:... 为研究珠江三角洲河网区极端水位事件的风险传递规律,基于13个水位站点1957—2016年的月水位资料,利用pair-copula结构构建珠三角河网区水位的风险传递模型,分析不同情景下极端水位在空间上的风险传递机制及其时间变化规律。结果表明:在低降水量条件下,珠三角河网区低水位风险顺向(上游至下游)和逆向(下游至上游)传递的概率均显著增大;高降水量条件下夏季丰水期的高水位顺向传递风险更高,低降水量条件下冬季枯水期的低水位顺向和逆向传递风险均较高;受人类活动影响,在高降水量条件下,1987—2016年夏季丰水期的高水位顺向传递风险比1957—1986年显著增强;在低降水量条件下,1987—2016年冬季枯水期低水位的顺向和逆向传递风险比1957—1986年显著增强。 展开更多

关键词 极端水位 风险传递模型 pair-copula结构 珠江三角洲河网区

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黑龙江省西部地区玉米需水量与灌溉制度制定 被引量：1

14

作者 聂堂哲 梁契宗 +3 位作者 王天倚 褚丽丽 陈选 李奉锐 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2021年第5期960-971,共12页

黑龙江省西部地区频发的干旱情况影响该地区农业水循环与粮食安全,研究玉米水分供需关系对于理解该地区干旱机理有重要意义。根据FAO-56单作物系数法,计算玉米生育期参考作物蒸散量(ET0)、作物需水量(ETc)和灌溉需水量(Ir),依托CROPWAT... 黑龙江省西部地区频发的干旱情况影响该地区农业水循环与粮食安全,研究玉米水分供需关系对于理解该地区干旱机理有重要意义。根据FAO-56单作物系数法,计算玉米生育期参考作物蒸散量(ET0)、作物需水量(ETc)和灌溉需水量(Ir),依托CROPWAT模型制定灌溉制度,并通过计算作物水分盈亏指数(CW)分析玉米水分盈余情况。结果表明:1960—2015年黑龙江省西部玉米生育期ET0和ETc呈下降趋势,有效降水量(Pe)、Ir和CW呈上升趋势;平均ET0、ETc、Pe和Ir分别为639.64、438.13、224.40和273.87 mm;由于不同水文年干旱条件不同,Pe并不能在所有年份满足玉米水分需求,丰水年、平水年、枯水年和特枯水年的平均净灌溉定额分别为152.43、236.33、276.53和353.47 mm。黑龙江省西部玉米生育期水分供需关系的研究和灌溉制度的制定有助于区域水资源调控和农业发展。 展开更多

关键词 参考作物蒸散量 作物需水量 作物水分盈亏指数 有效降雨量 灌溉需水量 灌溉制度

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基于CMIP6的珠江流域未来干旱时空变化 被引量：17

15

作者 王天 涂新军 +2 位作者 周宗林 赖荣标 谢星 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期81-90,F0003,共11页

干旱是一种严重且长期持续性的自然灾害,对人们的生产和生活具有显著影响。目前的大部分干旱研究将干旱的时间和空间特征进行单独分析,往往忽略了干旱的时空耦合关系。同时,南方湿润区的干旱灾害近年呈现上升趋势,探究气候变化背景下的... 干旱是一种严重且长期持续性的自然灾害,对人们的生产和生活具有显著影响。目前的大部分干旱研究将干旱的时间和空间特征进行单独分析,往往忽略了干旱的时空耦合关系。同时,南方湿润区的干旱灾害近年呈现上升趋势,探究气候变化背景下的干旱演变规律成为亟需解决的问题。因此,该研究首先利用CMIP6计算了珠江流域2015—2100年的标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI),应用游程理论提取干旱特征,并利用旋转经验正交函数(Rotational Empirical Orthogonal Functions,REOF)对珠江流域干湿区进行划分,再分别利用Sen's斜率、Hurst指数方法和完备总体经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)方法对气象干旱指数和干旱特征进行时空耦合特征分析。结果表明:1)根据SPI未来变化趋势,珠江流域未来将呈现更为湿润的状态,不同干湿分区的变化具有一致性且沿海分区的湿润状态更为明显。2)分析不同气候模式下CEEMDAN结果,辐射强迫的增加导致未来珠江流域干旱更为严重,未来珠江流域车旱历时处千0.5~1.8个月,干旱频率处于5.6%~13.9%之间。3)结合干旱特征的CEEMDAN分析结果,珠江流域干旱历时和干旱频率以1.04~1.31 a为主要周期,沿海分区的短周期特征更显著。该研究通过对干旱指数和干旱特征的时空耦合分析,探寻干旱的未来发展规律,为干旱研究提供了一个新的时空耦合分析视角,对干旱监测、预测预报和管理具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 干旱 流域 CMIP6 标准化降水指数 完备总体经验模态分解 旋转经验正交函数 时空耦合特征

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传统旱涝急转评估指数的局限和改进 被引量：12

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作者 涂新军 庞万宁 +2 位作者 陈晓宏 林凯荣 刘智勇 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期592-601,共10页

针对传统旱涝急转指数存在错漏判及无法统一旱涝急转等级划分的局限,在明晰旱涝急转定义基础上,提出了一种改进的标准化旱涝急转指数。通过理论模拟和案例实践,结果表明:①传统的旱涝急转指数变化范围较大,且随着权重参数增大,错判率减... 针对传统旱涝急转指数存在错漏判及无法统一旱涝急转等级划分的局限,在明晰旱涝急转定义基础上,提出了一种改进的标准化旱涝急转指数。通过理论模拟和案例实践,结果表明:①传统的旱涝急转指数变化范围较大,且随着权重参数增大,错判率减小但漏判率增大,因此无法避免错漏判问题;错判情形发生在正常状态转为较为严重的涝或较为严重的涝转为正常状态,漏判发生在相邻的旱和涝等级均较轻的情形。②改进的标准化旱涝急转指数与旱涝指数的变化范围差别较小,旱涝急转评估可与旱涝评估(如基于气象或水文干旱指数)的分级及阈值设置保持一致,且通过先识别相邻事件是否分别为旱、涝而避免了旱涝急转的错判,构建的新权重项避免了旱涝急转的漏判。③作为粤港澳大湾区供水水源的东江流域旱转涝主要发生在前汛期开始的4—5月,发生比例为33.8%;涝转旱主要发生在后汛期结束后的10月,发生比例为18.5%;旱转涝和涝转旱并存的年份有12 a。 展开更多

关键词 旱涝急转 标准化旱涝急转指数 旱涝急转指数 分级 理论模拟 东江流域

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基于概率矩阵的干旱等级变化评估及应用 被引量：5

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作者 涂新军 谢育廷 +2 位作者 吴海鸥 陈晓宏 林凯荣 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期520-533,共14页

干旱等级具有多级和跃迁性质,有必要提出一种既能反映不同干旱等级变化特征,又能体现干旱总体变化特征的定量评估方法。通过构建干旱等级变化的概率矩阵,引入变化率乘子和变化程度乘子,推导干旱等级变化率和变化程度计算公式,提出干旱... 干旱等级具有多级和跃迁性质,有必要提出一种既能反映不同干旱等级变化特征,又能体现干旱总体变化特征的定量评估方法。通过构建干旱等级变化的概率矩阵,引入变化率乘子和变化程度乘子,推导干旱等级变化率和变化程度计算公式,提出干旱等级变化的综合定量评估方法;借助标准化降水蒸散指数和标准化径流指数,应用于东江流域评估月、季和年尺度的气象干旱向水文干旱传递过程中干旱等级变化及水库影响下水文干旱等级变化。结果表明:①气象干旱向水文干旱传递过程中干旱总体变化程度较小,但干旱等级变化明显,月、季和年尺度的总体变化率分别达到了45.9%、46.8%和34.9%;②干旱在10月下降了约1.4个等级,在春季上升了约1.3个等级;③水库径流调节对于缓解月、季尺度水文干旱作用显著,干旱等级总体变化率均约为33%,其中春季干旱程度下降了约1个等级。该方法不仅适用于评估干旱变化,也可应用于评估具有分级特征的其他灾害变化。 展开更多

关键词 气象干旱 水文干旱 干旱等级 概率矩阵 乘子 东江流域

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