流域土地利用／覆被变化的洪水响应——以太湖上游西苕溪流域为例

土地利用／覆被变化是影响流域洪涝灾害的重要因素。基于太湖流域在全国的重要性及太湖流域土地利用／覆被变化洪水效应研究的迫切性，选择太湖上游西苕溪流域为研究对象，利用分布式水文模型HEC—HMS模拟了5种土地利用情景下的2次典型洪水过程，定量分析了单一土地利用／覆被对洪水过程的影响程度。结果表明，对于同场降雨，5种土地利用类型的洪水总量和洪峰流量大小顺序为：林地〈疏林灌丛〈草地〈耕地〈建设用地；涨水历时长短顺序为：林地〉疏林灌丛〉草地〉耕地〉建设用地；峰现时间出现最早的是建设用地，其次是耕地、草地、疏林灌丛地和林地。建设用地对暴雨洪水过程影响最为显著，不仅使得最大洪峰流量和洪水总量增大，汇流时间变短，还大大改变了洪峰形态，使流域原有的坦化洪水波形的能力降低。城市化会严重加剧流域暴雨洪水，而森林则有利于缓和流域暴雨洪水过程。     

论极端性洪水灾害与全球气候变化——以汉江和渭河洪水灾害为例

对古洪水、历史洪水及现代洪水的深入研究结果表明:大洪水的发生,并不是在气候湿润时期频率最大,而是在气候转型期,以及气候突变期频率最大。气候由暖湿向冷干转化,或由冷干向暖湿、暖干转化期间,大洪水都会明显增加。气候的异常波动变化导致降水量年内和年际分配不均匀,是造成极端性暴雨洪水及大洪灾频繁发生的主要原因,因此导致大洪水在气候转型期、突变期出现频率高,气候平稳期出现频率较低。在气候转型期,洪水、干旱、寒冻等极端性气候灾害频发,是一种具有普遍性的自然现象。     

宁波市城市防洪能力分析与评价

针对宁波市城市化快速发展所带来的流域下垫面条件的显著变化，建立了甬江流域水文模型，对流域设计洪水分析计算，包括流域设计暴雨、产汇流、水库调蓄、洪潮组合、河网汇流等计算。对宁波现状和规划城市防洪工程的防洪能力进行评估，并提出了相应的对策建议。为保护宁波市的防洪安全，促进宁波市城市防洪能力的提高提供了科学依据。     

土地利用变化对地表径流深度影响的模拟研究--以深圳地区为例

结合基于遥感数据获得的土地利用结果与SCS水文模型,在GIS环境下模拟了深圳地区城市化不同阶段土地利用变化对地表径流深度的影响.结果表明:在深圳城市化的不同阶段,由土地利用变化所引起的地表径流深度的变化亦有所不同.在假设24h降水200mm的情景下,1980至1988年间,深圳地区城市化使其扩张地区的地表径流深度减少了0.33mm,而在1988至1994年和1994至2000年这两个阶段,城市化则使其扩张地区的地表径流深度分别增加了6.96mm和0.69mm.     

鄱阳湖流域洪峰流量和枯水流量变化趋势分析

利用鄱阳湖流域40多年来的实测流量数据，分析了该流域年最大流量、高于阈值的洪峰流量和枯水流量的变化趋势。分析表明，鄱阳湖流域洪峰流量变化的区域差异较大：多数地区趋势变化不明显，修水上游和抚河上游有增大的趋势，饶河流域是趋势变化最明显的地区——年最大流量、高于阈值的洪峰流量的强度与频率都呈现增大的趋势，这与降水量变化的空间分布基本一致；与洪峰流量变化趋势不同，40多年来，整个鄱阳湖流域枯水流量呈现显著上升趋势。这种趋势的变化在很大程度上是该流域气候变化及其对水循环影响的反映，同时也为研究人类活动对径流的影响提供有意义的参考。     

深圳城市热岛研究

作为我国发展速度最快、城市化程度最高的地区之一，深圳已明显发现城市热岛效应。选取深圳气象局设立的19个自动气象站2004年全年非降水日逐日各时刻正点的温度数据进行了分析，并比较了它们的区域差异。结果显示，深圳的城市热岛呈现出明显的多中心现象，全年热岛强度平均值高达2.6℃。对热岛强度值日变化的分析发现，13-18点是全天热岛强度最大的时段，与一天中的温度最高时段相符。对各季热岛强度日变化的分析发现，春夏季在午后至傍晚时段热岛强度较大，秋冬季在中午至午后时段热岛强度较大。深圳在少雨的冬半年热岛发展较稳定，变化规律性也比较明显，说明降水、有风等天气要素对热岛发展有很大的影响。     

流域土地利用变化的面源污染输出响应及管理策略——以太湖地区蠡河流域为例

以太湖地区蠡河流域为研究区，通过解译1984，1995和2000年3个时段TM／ETM获得的土地利用分布地图，采用GIS叠加功能分析土地利用变化的模式，应用长周期水文分析模型L—THIA（longterm hydrologic Impact assessnent），基于30年的降水日序列模拟了3个时段土地利用分布特征对地表径流量的影响，并通过流域土地利用类型与地表径流污染物浓度的定量关系参数，估算了不同时段土地利用模式下营养盐污染的产出量，分析了面源污染对土地利用变化的输出响应。分析结果显示，营养输出变化主要源于土地利用向面源污染高产出的建筑用地转变，以及径流总量的增加。1984年总氮产出为70．103t／a，2000年增加到86．667t／a，16年间共增加了23．628％；1984年总磷产出为10．497t／a，到2000年增加到15．413t／a，16年间共增加了46．832％。营养盐输出变化主要集中于丘陵间地和下游湖滨平原河网地区。最后，基于土地利用变化的面源污染输出响应的定量研究，分析了控制面源污染物增加的土地利用管理策略。     

土地利用动态变化对地表径流的影响——以上海浦东新区为例

结合基于遥感数据获得的土地利用结果与SCS模型,在GIS环境下模拟了上海浦东新区不同阶段的土地利用/覆被变化对地表径流的影响.结果表明:土地利用结构与格局的变化使地表径流深度趋于增大;同时,在浦东新区城市化的不同时期,由土地利用/覆被变化引起的地表平均径流深度变化也不相同.     

自然灾害对深圳城市建设发展的影响

随着灾害科学研究的深入，城市自然灾害已经成为其重要的研究领域。对于快速城市化的深圳，其自然灾害方面的研究更有必要。深圳市的自然灾害主要有气象灾害、地质灾害和海洋灾害等3类，它们是自然变异因素与人类活动共同作用的结果。在深圳的建设发展中，自然灾害的影响表现在两个方面：一是限制了土地利用和开发的规模，加大了城市土地开发利用的成本；二是对城市的经济建设造成了危害，使深圳的生态环境和工程地质条件造成退化。最后针对深圳市自然灾害的特点，阐述了它们的防治原则。     

长江上游森林植被变化对削洪减灾功能的影响

长江上游具有形成暴雨洪水的地形与气候条件，森林植被削洪减灾功能的提高必须着眼于森林植被—土壤生态系统结构的改善，削洪减灾功能的提高是通过林冠层、枯枝落叶层和土壤层对雨水的截留拦蓄作用实现的。研究区森林植被—土壤生态系统区域差异明显，不同地区该系统林冠层、枯枝落叶层和土壤层的最大截持水量不同，该系统削洪减灾功能的大小不仅与降雨特点有关，而且与系统各水文层前期持水量有关。在连续长时间暴雨情况下，森林植被—土壤生态系统除对第一次洪峰有削减作用外，对后续暴雨洪水的削减作用不明显，甚至会使洪峰增高。根据宜昌站30d洪水量的地区组成和森林植被—土壤生态系统截留持水功能的特点，提出了长江上游森林植被恢复、重建与保护的宏观调控对策。     

土地利用变化驱动下的上海市区水灾灾情模拟

对上海市区近50年来的土地利用结构变化进行了重建，并计算了由土地利用变化引起的上海市区水位变化量。以特定的1962年水灾为参照，模拟在同等雨强情况下，由土地利用结构变化和地面沉降引起的淹没范围的变化以及由此带来的水灾损失的变化。结果表明，在49mm／d降水条件下，由于土地利用的变化，使2001年的径流系数比1950年增大了34．0％，2001年的水位比1950年增高了45．9％；2001年的水灾灾情为1950年的1．0629倍；即使在目前千年一遇的防洪标准下，亦可造成相当于2001年地均GDP值0．088％(约为4．5亿元人民币)的损失，这是1991年相应数值的220倍。     

福建省主要流域的暴雨洪涝特征

利用1989-1999年近11年的水文、气象资料分析了福建省6个主要流域主控站水位与降水量的关系和洪涝的时间变化规律,进而分析了暴雨致洪的特征,结果表明:(1)福建省6个主要流域洪峰水位与上游有关气象站前期平均总降水量相关显著,暴雨是福建省洪涝发生的主要原因;(2)根据闽江(竹歧站)、九龙江(浦南)、交溪(白塔)、木兰溪(濑溪)4个站的达警戒水位或危险水位的降水指标,可利用暴雨预报作为洪涝预警预测的依据。(3)上世纪80年代后,洪水的高低变化有增大的趋势,应进一步完善抗洪防洪预警系统,提高抗洪防洪的应变能力。     

流域土地利用变化对洪水径流过程的影响

大清河水系土地利用发生了较大变化,并对洪水径流过程产生了影响。选择大清河水系紫荆关流域为研究对象,在对土地利用类型分类的基础上,采用1988年和1996年两期土地利用图分析了土地利用变化情况,除林地和灌木林面积减少外,其他土地利用类型面积增加。利用1984-1996年实测降雨径流资料对SWAT模型进行了率定和验证,并对两期土地利用情况进行了径流模拟,结果表明,土地利用变化使紫荆关流域的年径流减少。     

土壤水分对沙尘暴的阈值反应--以内蒙古中西部地区为例

以2001年4月至2003年6月内蒙古中西部地区逐时观测的土壤体积含水百分率资料为基础,论述了土壤体积含水百分率的时间变化规律及其对沙尘暴的阈值反应.得到的主要结论是:(1)土壤体积含水百分率有着单峰型日波动反应,最高和最低值分别出现在午后4时和午前9时.(2)土壤体积含水百分率的月际变化基本遵循以1a为周期作简单振动的变化规律,最低值出现在3～4月.土壤体积含水百分率全年波动介于18.5%～37.3%之间,年平均值为26.5%.(3)沙尘暴的发生在土壤体积含水百分率含量一定范围内并不随土壤含水量的降低而发生明显变化,但当土壤体积含水百分率低于19.5%时,则随着土壤体积含水百分率的降低而明显增加,表现为土壤体积含水百分率有明显的阈值反应.(4)引进沙尘暴时度的概念研究了沙尘暴发生的持续时间,由沙尘暴时度与土壤体积含水百分率的指数关系发现,在时度大于200min和小于120min的两类沙尘暴中,土壤体积含水百分率每降低1%,沙尘暴时度将分别增加19.94min和10.14min.     

华北中部早涝成因的分析研究

本文对北京等华北中部5站1956至1985年旱涝成因进行了分析讨论.结果表明,区域性旱涝主要是在海洋和局地土壤热状况异常作用下产生的.对华北中部而言,冬季黑潮海温与局地地温变化是引起汛期旱涝变异最重要的原因.前期下垫面热源异常对后期旱涝影响往往是通过累积的异常加热造成环流形势和系统的异常而实现的.海温与地温影响降水的机制不同,前者的影响是大尺度的,而后者的影响只是区域性的.当海温异常造成的大尺度环流变化与局地热状况都有利于降水时.洪涝更容易发生,反之易旱.     

济南市城市扩展与城市暴雨洪灾

阐述了济南市城市扩展历程和城市暴雨洪灾概况,分析了济南市城市暴雨洪灾的成因.研究结果表明,浅盆地形和多暴雨的气候条件是济南市城市暴雨洪灾的自然致灾因素,而城市扩展后,城市雨岛效应增加了市区暴雨出现的频率与强度,城市外部排水变为内部排水,对下垫面性质及自然沟道、洼地的改造使城市洪量增大,滞时减小等,加剧了济南市城市暴雨洪灾的量级和频度.为应对严峻的城市暴雨洪灾,提出了排蓄结合的应对措施.即从源头上减少流经城区的洪水量,加强排水系统的整治,建立健全雨情、水情遥测网和城市防洪调度决策支持系统.     

土壤湿度与风速对沙尘暴发生的贡献程度分析

在沙尘暴研究中，大风和下垫面的土壤湿度是影响沙尘暴发生的两个重要因子，它们分别以数值形式定量记录，但这种定量因子与沙尘暴发生的定性特征之间难以建立联系，从而影响了沙尘暴的定量研究。利用内蒙古中西部地区二连浩特、乌拉特中旗和乌海等3个观测站点2001年4月至2004年4月的土壤湿度、风速及相应的沙尘暴记录资料，采用数量化理论Ⅱ这种可以将定性分析与定量分析相结合的方法，研究了沙尘暴发生时风速和土壤湿度对沙尘暴的贡献程度。结果表明：在不同地区、不同地貌的自然条件下，风速和土壤湿度对沙尘暴发生的贡献程度相差甚远，乌拉特中旗和二连浩特地区风速的贡献大于土壤湿度的影响，而对乌海地区来说，土壤湿度对沙尘暴的贡献要大于风速的影响。     

深圳市洪涝灾害的数值模拟与分析

深圳市自建特区以来,沿河沿海低地迅速城市化,流域内大规模的开发活动加剧了水土流失,河道淤塞严重,行洪能力降低,新增市区防洪排涝设施不足,使深圳市洪涝灾害更趋频繁,经济损失急剧增长,为配合深圳市制定新的防洪(潮)规划,本研究开发了城市洪水演进一、二维不恒定流混合模型,分现状与规划措施实施后两种情况对各典型年暴雨、高潮的组合在深圳市可能造成的洪涝灾害进行了模拟和分析,其结果为深圳市合理评价防洪(潮)规划提供了依据。     

近50年湘江流域干湿气候变化若干特点

采用M-K突变、小波分析、空间变异系数、经验正交函数分解法（EOF）和旋转经验正交函数分解法（REOF）等方法,对近48年来湘江流域40个测站干湿指数（Z指数）进行了分析。研究表明：湘江流域1960年代前期和1980年代为干旱期,1990年代为湿润期。1980年代末有向湿润转变趋势,2003年后又开始向干旱转变。湘江流域干湿的年际变化较小,降水相对稳定,存在3年、6年和10年和21年4个特征时间尺度,且未来几年湘江流域将仍处于干旱期。湘江流域干湿变化具有很好的主体一致性,依据空间异常类型可分为南部、中部、北部和西南部4个区域。