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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
丁浩 张洪波 张靖铷 吴延锐 邵淑婷 姚聪聪 吕丰光
[目的]解析气候变化下渭河流域干旱事件发生频率与强度以及时空演变趋势,预估未来区域干旱发生发展情势,为渭河流域未来旱灾防控和水安全保障提供参考依据。[方法]基于CMIP5统计降尺度数据集NEXGDDP中的CanESM2全球气候模式数据,采用象限转换校正方法实施校准,并利用游程分析等方法,从干旱指标标准化降水蒸散发指数(SPEI)与干旱事件特征的角度,分析渭河流域历史基准期(1966—2005年)与未来期(2021—2060年)2种排放情景(RCP4.5与RCP8.5)下的干旱时空演变特征,研究渭河流域干旱事件频率的空间特征与持续性变化。[结果]历史基准期与未来期SPEI在年际尺度下均呈下降趋势,其中RCP8.5情景下渭河流域春旱会显著加剧;未来干旱事件发生频率将呈现“两头减少,中间增多”的态势,即轻旱与特旱高频区域减少,中旱与重旱高频区域增多;流域尺度上,未来发生短历时干旱事件的频率有所减小,中长历时干旱事件频率增加,其中流域北部与渭河源头区的长持续性干旱事件发生频率会显著减小;未来不同间隔干旱事件的发生频率变化不大,依旧以1～6个月间隔的干旱事件为主,局地会有一定差异性。[结论]春季与冬季将是渭河流域未来干旱风险防范的重点季节,流域西部是冬旱防范的重点区域;未来轻旱与中旱仍是渭河流域最主要的干旱类型,但要警惕发生频率持续走高的中旱与重旱灾害所带来的风险;未来期流域中长历时干旱事件会有所增加,应采取应对措施减轻长持续性干旱事件给流域工农业生产带来的不利影响。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
周凯 王义民
【目的】探究渭河流域气象干旱的时空分布特征及演变规律,为该流域社会经济的可持续发展提供支持。【方法】以渭河流域1960-2016年20个气象站逐月降水量和月平均气温数据为基础,基于标准化降水蒸散指数定量描述干旱,并运用经验函数正交分析法(EOF)对渭河流域各站点组成的历史干旱指数矩阵进行分解,分离干旱场的时空分布结构;采用具有一定物理意义的互不相关的典型分布模态代替原干旱场研究流域干旱空间分布规律,采用典型分布模态对应的时间系数研究流域干旱的时间分布规律。【结果】渭河流域气象干旱场干旱指数矩阵分解得到的前5个特征值的累积方差贡献率达到86.44%,但仅前2个特征值通过了North显著性检验,累积方差贡献率接近75%;模态一时间系数的线性趋势斜率小于0,且通过了0.01显著性水平检验;模态一时间系数于1984年、1986年、1989年发生3次突变,到1996年达到0.05显著性水平。【结论】渭河流域气象干旱场存在全流域一致型和东南-西北反位相型两种空间分布模态,两种空间分布模态对应全流域干旱少雨、湿润多雨、东南湿润西北干旱、东南干旱西北湿润4种干旱表现形式;模态一时间系数有显著减小趋势,反映流域干旱化趋势日益显著,而模态二时间系数无显著变化。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
毛文静 牛俊
为探究渭河流域不同子流域和土地利用类型的气象、农业干旱传播规律，基于研究区1980—2014年的气象数据，使用标准化降水指数和标准化土壤湿度指数分别表征气象干旱和农业干旱，采用皮尔逊相关系数和de Martonne干燥度指数，评估气象和农业干旱的传播时间和响应关系，并通过游程理论提取气象干旱与农业干旱历时、烈度，同时利用Copula函数度量气象干旱到农业干旱的传播阈值和农业干旱风险特征。结果表明：1)渭河干流和泾河流域气象干旱向农业干旱的传播时间为3个月，北洛河流域的干旱传播时间为2个月；2)水热条件变化对干旱传播有一定影响，这种影响沿干燥度梯度呈分段变化；3)不同子流域和土地利用类型的抗旱性不同，其中各子流域的草地及泾河、北洛河流域的林地干旱传播阈值较小，易发农业干旱；4)各分区气象干旱传播到农业干旱后历时延长、烈度增大，泾河、北洛河流域耕地的扩大作用最强。本研究可为评估不同干旱类型之间的响应关系，构建流域干旱预警系统提供新思路。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
赵安周 刘宪锋 朱秀芳 潘耀忠 李宜展
以渭河流域为例,从流域水文循环的角度出发,在SWAT(Soil and Water Assessment Tool)分布式水文模型和Palmer干旱指数(Palmer Drought Severity Index)原理的基础上提出了干旱分析模型SWAT-PDSI,对渭河流域干旱的时空演变规律和发生频率进行了分析。研究结果表明:1经率定和验证的SWAT模型能够较好地模拟渭河流域的水文变化过程;2利用SWAT-PDSI对典型干旱事件(1995年干旱)的评估结果显示,该模型能较好地反映渭河流域干旱的时空差异和变化规律;3渭河流域、渭河干流和泾河流域均表现为变干的趋势,而北洛河流域表现为变湿的趋势,但均未通过95%的置信水平检验;4渭河流域多数子流域的SWAT-PDSI多年平均值处于-1~1,说明该流域多数地区处于正常状态;5渭河流域北部的北洛河流域和泾河流域的上游地区易发生干旱,发生中等以上、严重以上和极端干旱事件的频率最高。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
位贺杰 张艳芳 董孝斌 鲁纳川 王雪超
论文基于估算ＮＰＰ的ＣＡＳＡ模型和估算ＥＴ的三角形模型对水分限制因子算法进行改进的基础上，构建了由ＮＰＰ子模型和ＥＴ子模型组成的ＷＵＥ遥感估算模型，以２０１０年相关ＭＯＤＩＳ影像和气象参量为数据源，实现了渭河流域ＷＵＥ的估算，并对ＷＵＥ的时空特征及其与年内气温、降雨的关系进行了分析。研究表明：１）ＷＵＥ模拟结果与通量观测数据以及生态系统模型模拟结果均具有一定的可比性，各模型模拟结果存在差异可能与ＷＵＥ定义、模拟区域、使用数据源以及使用植被覆盖分类底图等存在差异有关；２）渭河流域ＷＵＥ年内分布呈现微＂双峰＂型格局，以８月最高，春、夏、秋、冬四季ＷＵＥ分别为０．５７、１．０５、０．６６、０．１２ ．．．
[期刊] 经济与管理研究
[作者]
王奕淇 李国平
本文首先基于科斯定理进行理论分析，构建水足迹视角下的流域生态补偿标准计量模型，通过比较流域上、下游地区的水足迹和实际可用水量，判断生态盈亏状态。然后以渭河流域为例，测算得到下游地区应向上游地区支付１６．０７亿元的生态补偿额，并根据水资源可利用量进一步分配，得到下游地区的西安市应分别支付定西市、天水市５．０９亿元、６．０５亿元，渭南市应分别支付定西市、天水市２．２５亿元、２．６８亿元。该结果既可弥补生态盈余区域的水资源价值，又充分考虑了生态赤字区域的补偿能力，有利于流域上、下游生态保护和经济发展的公平与效率，实现生态资源的永久保护，同时也为确定流域生态补偿标准提供了借鉴。
关键词：
水足迹 流域生态补偿 补偿标准
[期刊] 地理科学进展
[作者]
周群英 黄春长
通过对渭河流域10000多年来环境资源演变的高分辨率实验数据资料和考古文献资料的分析,探讨了全新世以来,渭河流域人类文化的演进与环境演变之间的耦合关系。分析表明:在8500～3100aB.P.全新世大暖期,渭河流域水、土、生物资源条件优越,人类逐步形成了原始定居旱作农业类型文化,从而奠定了渭河流域农业文明的基础;其间4000～3000aB.P.,渭河流域北部的农牧交错带,由于气候的逐渐冷干化,导致水、土、生物资源退化,造成旱作农业土地利用方式由游牧业取而代之;在3100aB.P,由于季风格局的突变,整个渭河流域进入了一个相对干旱缺雨、成壤环境的恶化时期,环境的恶化导致了水土资源的退化,大大动摇了旱作农业和游牧业的经济基础,影响了先周和西周社会的发展。
关键词：
渭河流域 全新世 环境演变 文化发展
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
黎云云 畅建霞 金文婷 郭爱军 王东林
【目的】研究SWAT模型在渭河流域水文循环过程模拟上的适用性,为渭河流域时空径流响应研究奠定基础。【方法】依据林家村、咸阳、华县、张家山和状头5个水文站,将渭河流域划分成5个子区间,基于SWAT分布式水文模型,对各子区间1978-1982年和1983-1986年的月径流过程分别进行校准和验证,并对各分区径流模拟结果的合理性进行分析。【结果】渭河流域各水文站月模拟流量过程与实测流量过程均拟合较好,校准期林家村、咸阳、华县、张家山和状头5个水文站的相关系数分别为0.73,0.81,0.86,0.79,0.79
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
彭少明 黄强 杨立彬
针对渭河流域水系统存在的安全问题,研究了渭河流域水系统危机及诱发和传播的过程,探讨了渭河流域水系统危机的关键诱发因子,并研究了诸诱发因子的相互作用,筛选了渭河流域水系统安全的影响因素,在此基础上建立了渭河水安全指标体系及多层次多目标模糊综合评价模型,提出了基于欧氏距离的安全多目标评价方法。在对各单项目标安全评价的基础上进行了渭河流域水系统的安全诊断,评价结果表明,渭河流域水系统极不安全,水资源短缺是导致渭河流域水系统不安全的主要原因。文章基于安全诊断结果提出了一套提高渭河水安全的对策。
[期刊] 资源科学
[作者]
左德鹏 徐宗学 程磊 刘星才
本文根据渭河流域21个气象站1959年-2008年的逐日气象资料,选取FAOPenman-Monteith法计算各站潜在蒸散量,然后采用Spline插值法生成流域潜在蒸散量分布图,并利用Mann-Kendall法分析各站年潜在蒸散量长期变化趋势,最后采用Pettitt法对各站年潜在蒸散量进行突变检验。结果表明:流域多年平均年潜在蒸散量在779.1～1017.6mm之间,空间分布总体趋势为东高西低,北高南低,由东北向西南递减,其中夏季>春季>秋季>冬季;近50年来流域大部分地区潜在蒸散量呈增大趋势,西安周边小部分中下游地区出现减小趋势;流域年潜在蒸散量有两个偏大期和一个偏小期,各季值与年值变化趋...
[期刊] 资源科学
[作者]
王武科 李同升 徐冬平 张洁
流域水资源调度系统是一个具有复杂结构的开放巨系统,具有高阶次、多变量、多回路和强非线性的反馈结构,系统行为往往具有反直观的特性。运用系统动力学理论与方法建立流域水资源调度系统模型较传统的数学模型更能充分刻画系统的非线性结构和动态特征。本文以渭河流域关中地区为例,在深入分析系统内外因素及其反馈关系的基础上,运用系统动力学(SD)构建渭河流域关中地区水资源调度系统模型,以模型为基础,建立了渭河流域水资源调度的5种方案,即规划调度方案、经济优先发展方案、生态保护调度方案、需水量调度方案和缺水量动态调度方案,并采用VensimPLE软件进行系统仿真,获取2020年末5种调度方案的仿真结果。从经济效益、...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张渝萌 李晶 曾莉 杨晓楠 刘婧雅 周自翔
【目的】通过对生物多样性、固碳、产水以及文化四类生态系统服务进行测算,使用多属性决策方法进行区域最优保护范围的选取,为研究区生态平衡的维护及生态建设研究提供理论依据。【方法】以渭河流域关中-天水经济区(关天段)为研究区,通过InVEST模型测算生物多样性及固碳服务,SWAT模型划分子流域并计算产水服务以及SoLVES模型量化文化服务,在此基础上利用OWA(Ordered Weighted Averaged,有序加权平均)多属性决策方法建立11种情景,筛选出优先保护区。【结果】(1)研究区在子流域尺度上产水量分布不均,整体情况为东部最高,中部地区小于西部地区,平均产水量约为95 mm;子流域固碳量范围为5.041—10.284 t·hm~(-2),单位面积固碳量较高的子流域多为秦岭地区,位于关中平原地区的子流域是城市聚集地区,建设用地密集的区域碳储存十分受限;生物多样性主要由生境质量指标衡量,研究区生境质量范围0.222—0.921,关中平原地区植被覆盖较少,人类活动频繁和城市发展导致威胁因子分布密集,因此生境质量较低,平均值在0.22左右,秦岭地区属于高植被覆盖且距离生境威胁因子较远,生态适宜性高且生物多样性保持良好;研究区文化价值总指数1.298—5.667,审美和精神价值集中在森林公园及秦岭山脉地区,但城市区域的历史文化底蕴浓厚且娱乐设施丰富,因此综合来看城市区域文化服务价值最高。(2)通过设立不同风险值和权重计算OWA算子,共得出11种风险情景及其保护效率。最终选取权衡值最高的风险情景6的覆盖范围为最优保护区范围,其保护效率约为1.499,覆盖范围多位于南部秦岭地区、天水市和宝鸡市交界处等。【结论】结合自然因素与人文因素对研究区生态系统服务进行分析与评价,通过OWA算子平衡不同生态系统服务之间的权衡并选择最优保护区,为提升研究区生态系统服务提供参考。
[期刊] 会计之友
[作者]
冯俊华 王文勇 赵持源
文章解释了水环境综合经济指数的定义,并通过整合环境与经济等多个因素,得出了一种科学的水环境综合指数的核算方法。以陕西渭南为例,通过四大产业的核算与分析,得出相关结论,应该鼓励发展对水环境影响较小的农副产品加工业和机械制造业,抑制或调整化工、轻纺等对水环境危害较大的产业发展。
关键词：
水环境 核算 生态环境 经济效益
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张钰娴 王飞 穆兴民
【目的】定量评价影响渭河流域产水、产沙的地理环境要素因子,为渭河流域产水、产沙格局划分及流域生态环境建设提供理论依据。【方法】分析渭河流域主要支流产水、产沙对年降雨量(P)、植被净初级生产力(NPP)、泥沙中数直径(D50)等地带性因子之间的响应机制。【结果】流域产水、产沙模数与以上3种因子之间均存在明显的非线性关系。采用回归分析得到了流域产水、产沙与地带性因子之间的多元回归模型。【结论】建立了渭河流域产水、产沙与地理环境要素之间的多项式回归模型。
关键词：
地理环境要素 产水产沙 渭河流域
[期刊] 地理科学进展
[作者]
张洁 李同昇 王武科
以渭河流域(干流地区)为例,以水资源利用为主线,利用系统动力学方法,建立了渭河流域人地关系地域系统动态仿真模型,并利用Venple软件,选取经济高速发展模式、缺水反馈模式、缺水污染反馈模式、调水耦合模式等4种方案对该系统进行调控实验。结果表明:与传统的数理模型比较,利用系统动力学模型对流域人地关系地域系统进行模拟更能够反映出流域系统的非线性、高阶次和反馈性的特征,可以较好的模拟流域水资源、污染和经济发展的耦合关系;通过对4种情形下建立的不同模式的运行结果进行比较,发现在经济高速发展模型中经济发展速度最快,但是加重了生态环境的负担,同时水资源和经济的矛盾会急剧恶化;缺水反馈模式和缺水污染反馈模式考虑了资源和环境的限制,是对经济高速发展模式的完善;调水调控模式将区外水资源引入渭河流域,在一定程度上减轻了环境和资源压力,经济保持一定的增长速度,是最接近实际,也是目前对渭河流域人地系统进行调控最可取的方案。建议政府部门在政策制定时考虑经济、资源、环境的统筹发展,综合考虑各种约束条件可能对区域发展造成的影响,使决策更为科学合理。
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