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[期刊] 资源科学
[作者]
乐通潮 张万昌
该文介绍双参数(C和SC)月水量平衡模型的原理,依据水量平衡方程和经验公式构建流域径流深度的模拟方程,利用计算机程序自动率定模型参数。利用1980年1月到1985年12月共6年的水文站点数据对汉江流域上游地区15个水文站点控制的子流域进行了模拟和校验,模型效率指数大都超过80%,其中模拟效果最好的是铁锁关,率定期Nash指数R2达到0 9923,校验期达到0 9377,而大竹河模拟效果最差,率定期Nash指数R2为0 5004,校验期达到0 7382,达到了较好的模拟效果。以典型的两子流域铁锁关和大竹河为例,对模型参数C、SC对模型效率指数的敏感性进行了分析,发现当C变化时,模型效率变化明显,...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李娜 王学山 杨艳昭
采用农田水量平衡模型,结合GIS技术,通过构建作物水分亏缺风险指数,对汉江流域上游区小麦、玉米等主要作物的水分生态适应性进行了系统研究。结果表明:就全生育期而言,自然降水不能满足作物生长发育的需求,水分亏缺是汉江流域上游区农田水分平衡的主要特征;就不同作物来讲,水稻多年平均水分亏缺风险指数达23.26%,是全流域生态适应性最差的作物,麻类、薯类生态适应性较强;作物生长发育不同时段,各作物水分生态适应性差异较大,春旱应引起足够重视。
关键词：
汉江流域 作物水分 生态适应 县域
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
陈燕飞 王祥三
水权管理的关键和难点是水权的初始分配。做好初始水权的分配,能够促进水资源的优化配置,达到以水资源的可持续利用支持国民经济和社会的可持续发展。根据水权初始分配有效性、公平性、可持续性发展的原则,分析了水权初始分配的主要影响因素,主要是经济发展、用水效益、平均分水、现状用水、水源地优先、生态环境以及社会发展;构建了水权初始分配的层次结构图;采用多目标半结构性模糊优选模型研究流域水权初始分配,该模型根据人的经验知识量化原理确定定性指标的相对优属度和各指标的目标权重,为确保模型的实用性,目标值重要性比较时采取了专家咨询手段;定量指标则根据实际情况采用越大越优型的相对优属度公式或越小越优型相对优属度公式...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
夏智宏 周月华 许红梅
汉江流域未来的气候变化趋势和对水资源的影响,将直接关系到南水北调工程和引江济汉工程的使用和效益。因此,分析研究汉江流域水资源对气候变化的响应特点,可为地面调水、空中水资源开发、应对气候变化的不利影响和更好地保护南水北调中线水源区的水资源提供科学依据。以1971～2000年为基准期,应用SWAT模型对汉江流域基准期内的逐月径流进行了模拟;在30 a基准期径流模拟的基础上,以全球变化背景下可能出现的25种不同气候变化模式为假设条件,模拟出各假设气候变化模式下汉江流域水资源状况,获得了各气候变化模式下汉江流域水资源相对于基准期的变化率,研究了汉江流域水资源对气候变化的响应程度。结果表明:模型模拟精度...
关键词：
汉江流域 SWAT 径流模拟 气候响应
[期刊] 地理科学进展
[作者]
胡庆芳 曹士圯 杨辉斌 王银堂 李伶杰 王立辉
论文基于2003—2014年水文资料,采用长短期记忆神经网络(Long-Short Term Memory,LSTM),构建了汉江上游安康站日径流预测模型,评价了不同输入条件下日径流预测的精度。结果表明:当预见期为1 d时,在仅以安康站前期日径流量作为输入的条件下,LSTM模型在训练期和检验期的效率系数分别达到0.68和0.74;如再将流域前期面雨量和上游石泉站前期日径流量加入LSTM网络作为输入变量,安康站日径流量预测效果将更好,训练期和检验期的效率系数最高可达到0.83和0.84,均方根误差也有显著削减,且对主要洪峰流量的预测能力也有一定提高。此外,LSTM可以有效避免过拟合等问题,具有较好的泛化性能。但当预见期从1 d延长至2、3 d时,LSTM的预测精度显著降低。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王润 张奇谋 李娜 姜彤
主要从两个方面对汉江流域的降水进行了研究。一方面,以文献综述法对1961～2011年的汉江流域降水研究文献进行了综述,比较了相关研究结果;另一方面,利用国际比较计划CMIP5中5个全球模式降尺度资料,预估了该地区到2049年的降水趋势变化。综述结果表明,1961～2011年历史时段内,汉江流域整体的降水变化较小,无明显的变化趋势,有近于17和30年的周期变化的结论。模式数据的预估结果表明,1961～2049年内,汉江流域整体上年降水没有明显的上升或下降趋势,在RCP4.5情景下存在着近17和30年的周期变化;但在RCP2.6和RCP8.5情景下,降水周期发生了变化。在RCP2.6情景下,较明显的周期为5和11年;在RCP8.5情景下,较明显的周期为8和17年。总体结论上,文献综述和模式数据的研究结果基本一致,即汉江流域过去50年以及未来30年,降水整体上没有显著的趋势变化。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
胡砚霞 于兴修 廖雯 刘璇璇
汉江流域是南水北调中线工程重要的水源涵养区和生态屏障区，研究其生态系统产水服务功能的时空变化及影响因素对实现汉江流域高质量持续调水和生态环境保护具有重要意义。本研究基于Google Earth Engine云平台多源异构数据以及气象、土壤等资料作为输入，采用InVEST模型产水模块和情景分析法估算和阐明了2001—2019年汉江流域产水量及其时空变化特征，并探讨了降水和土地利用变化对汉江流域产水量的影响。结果表明：（1）2001—2019年，汉江流域产水量先增加后减少，不同时期流域产水深度空间格局基本一致，呈中北部低、西南部及东南部高的空间分异特征；全流域产水深度以增加为主，增加区域集中于丹江口以上流域，减少区域主要在唐白河流域。（2）子流域尺度上，丹江口以上流域对全流域产水量的贡献最高，是汉江流域主要产水区，唐白河流域的贡献最低。（3）城镇与建成区、裸地和草地平均产水深度最大；稀疏森林、农田和郁闭森林是流域产水的主要贡献地类，三者提供了汉江流域产水总量的90%；平原区产水深度最高，较低中山区产水深度最低。（4）2001—2019年间，降水变化和土地利用变化对产水量变化的贡献率分别为94%和6%，表明降水变化对产水量的影响更显著，土地利用变化的影响较小。研究结果可为汉江流域科学合理推进退耕还林（草）工程、水源地生态环境可持续发展提供科学依据。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王光朋 查小春 黄春长 庞奖励 张国芳
【目的】研究HEC-RAS模型在汉江上游洪水演进和流量重建中的应用效果。【方法】通过对汉江上游安康至白河段的实地考察,基于数字流域平台及HEC-RAS模型对2010年"7·18"、2011年"9·19"2场洪水进行了演进模拟,并结合ArcGIS重现了2场洪水的淹没范围和水深。运用HEC-RAS模型对考察发现的5次洪痕进行洪峰流量的重建,与利用比降面积法的重建结果进行比对,并利用实测数据对重建结果进行了验证。【结果】模型的率定、2场洪水水位与流量等指标的模拟系列和实测系列的纳什效率系数(NSE)及确定性系数
[期刊] 资源科学
[作者]
张东 张万昌 徐全芝
利用汉江上游流域13个气象站的气象观测数据,对SWAT2000模型内嵌的3种潜在蒸散量计算方法:①Penman Monteith(PM)法、 ②Pristley Tayler(PT)法和③Hargreaves法以及FAOPenman Monteith(FAOPM)法、DeBruin法进行了蒸散量(ET0)计算方法的分析和评价。以气象站实测小型蒸发数据经过折算得到的陆面潜在蒸散量为标准,对模拟蒸散量结果进行检验,根据相关系数、解释方差、确定性系数以及相关曲线斜率等4个指标的比较,详细讨论了各方法的适用性及模拟精度,认为5种方法中PM法和FAOPM法模拟精度最高。但是进一步分析发现FAOPM法存在...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李思悦 刘文治 顾胜 韩鸿印 张全发
汉江上游是南水北调中线水源地,流域生态环境建设是保障水源地水质安全的关键。针对上游流域水环境污染、土地利用以及水土流失等重大生态环境问题,结合流域数字高程模型及水质调查对其进行了系统分析。结果表明:(1)丹江流域、库区流域及汉中盆地水质较差,CODMn和氨氮成为水源区主要污染物;(2)各子流域区植被覆盖占各自面积的71.2%~95.7%,表明流域植被覆盖较好,但沿河岸100 m范围内农业用地占29.2%~43.4%,且多为坡耕地;(3)流域水土流失严重,2000年左右流域侵蚀图显示汉江源头、秦岭南及大巴山北均出现了大片年均侵蚀模数>2 200 t/km2的区域,且有日益增强的趋势。提出加大水环...
关键词：
南水北调中线 汉江上游流域 生态问题
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
张翔 邓志民 李丹 肖洋 朱才荣
针对流域LUCC驱动因子众多、驱动因子与土地利用/覆被变化之间存在复杂的非线性动态关系的特点,以汉江上游流域LUCC模拟为例,构建基于人工神经网络(ANN)与元胞自动机(CA)的模拟土地利用/覆被变化的CA-ANN耦合模型,并应用该模型预测汉江上游流域2020s年代的LUCC变化情景。结果表明:2020s汉江黄家港站上游流域水田、旱地、灌木林与建设用地面积均有不同程度的增加,其中建设用地增幅最大,与区域交通和城市化的迅猛发展趋势相符;除建设用地增幅变化较大之外,1980s~2000s与2000s~2020s两个时期其余土地利用/覆盖类型的面积变化率都比较相近,表明CA-ANN耦合模型能够刻画土...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
薛小燕 查小春 黄春长 庞奖励 刘建芳
以汉江上游郧县尚家河段含有4期全新世古洪水事件的沉积剖面为例,采用HEC-RAS模型计算出这4期最大古洪水最大洪峰流量为45 550~61 750m3/s,与比降法重建的古洪水洪峰流量结果相比,误差为1.58%~3.09%。同时,采用相同水文参数和模型,计算了剖面附近的2010年7月18日洪痕洪峰流量,与实测流量相比,误差为4.91%,说明重建古洪水洪峰流量时水文参数选择与洪峰流量计算结果是合理的,同时也表明利用HECRAS模型在重建古洪水流量中简捷,可操作性强,其研究结果为古洪水水文学研究提供一种新的方法。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
张玉柱 黄春长 庞奖励 查小春 周亚利 石彬楠 李晓刚
通过对汉江上游河谷开展广泛细致的野外考察,在汉江上游旬阳西段全新世黄土-土壤剖面发现四层典型的古洪水滞流沉积物。对于系统采集的样品,进行粒度成分、磁化率分析,从沉积学角度证明了它们是典型的古洪水滞流沉积物。这些古洪水滞流沉积层夹在全新世风成黄土-土壤地层序列中,其每一层古洪水滞流沉积物记录了一期古洪水事件。根据OSL测年数据,并结合考古年代学和典型剖面地层对比,确定了这四期古洪水事件分别发生在8 500~8 400 a B.P.、4 200~4 000 a B.P.、3 200~2 800 a B.P.和1 800~1 700 a B.P.。利用古洪水SWD尖灭点高程法,恢复了这四期古洪水洪峰水位,介于233.0~239.2 m之间;进而基于HEC-RAS模型重建了四期古洪水洪峰流量,介于26 500~46 800 m3/s之间。将古洪水研究成果加入后,得到了远超过实测洪水和历史洪水重现期的稀遇洪水的水文信息,延长了汉江上游安康-旬阳段流域洪水的数据序列至万年尺度,使洪峰流量-频率曲线的稀遇洪水部分有了点据控制,百年和千年一遇的洪水洪峰流量的计算由外延变为内插,提高了设计洪水的精度。并且通过古洪水水文计算得到,该河段万年一遇洪水洪峰流量为46 900 m~3/s,千年一遇洪水洪峰流量为37 800 m3/s,百年一遇洪水洪峰流量为28 900 m~3/s。这对于汉江上游水利工程、防洪工程和城镇建设的洪水设计提供了十分重要基础数据。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
赖正清 李硕 李呈罡 南卓铜 余文君
基于物理机制的分布式水文模型是定量化研究人类活动影响下流域水文过程非常有效的工具。使用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)对黑河中上游流域2000—2009年的月平均径流过程进行模拟的结果表明,SWAT模型很好地模拟了黑河上游自然状态下的径流过程,但对中游地区冬季径流模拟明显偏低。分析表明,黑河中游地形和农业生产高强度、反复的地下水抽取灌溉—渗透—地下水补给过程可能是导致模拟偏低的主要原因。基于此机制,论文提出了增加地下水下渗过程的模型修改方案,来间接模拟黑河中游的这一特定过程。对比模型修改前后的黑河中游的径流过程模拟结果表明,验证期的模型效率系数ENS和决...
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