珠江流域下游地区降水空间分布规律研究

剧烈人类活动和全球气候持续变化双重影响下流域水文气象要素特征研究是目前水文水资源领域热点问题之一。论文以珠江流域下游地区为研究区域,根据该地区125个雨量观测站1956—2005年50 a逐月降水资料,利用信息论中有向信息传输指数定量分析各观测站点之间降水的信息传递,并结合聚类分析方法判断各观测站的所属关系,研究珠江流域下游地区降雨的空间分布规律。研究表明:受地形条件和沿海季风气候的共同作用,珠江流域下游地区降水具有自相似性特点,在空间分布上存在7个相似区域。     

南水北调中线工程与汉江中下游地区相互影响分析

随着社会、经济和人口的发展,需水量不断增加,中国北方地区水资源紧缺严重地限制社会和经济的发展。南水北调中线工程从丹江口水库调走部分水量,在解决我国北方地区缺水问题的同时,也在一定程度上改变了汉江中下游地区水资源供需关系。从水资源可持续利用的角度,系统地分析了南水北调中线工程和汉江中下游地区水资源利用相互关系。在此基础上,提出了南水北调中线和汉江中下游干流供水区水资源可持续利用的对策建议。     

近50a来珠江流域降水变化趋势分析

全球气候变化和人类活动影响下,近年来珠江流域降水时空分布变化显著。论文利用珠江流域62 个站点1959—2009 年逐日降水序列,选取Mann-Kendall 统计检验方法和有序聚类法,研究了该流域16 个降水特征指数的趋势变化和变异特征,得到如下结论：①流域全年、春季、冬季降水量呈微弱上升趋势,秋季降水量为稳定下降趋势,夏季降水量无明显变化趋势。夏季降水变化趋势对全年降水变化趋势的空间分布影响最大,春秋次之,冬季最小;②流域春、冬两季降水占全年降水比例呈上升趋势,夏、秋两季降水占全年降水比例呈下降趋势;③流域全年降水日数和小雨日数呈显著下降趋势,中雨日数没有明显变化趋势,大雨、暴雨日数和95 百分位值降水日数均呈上升趋势。全年、小雨和暴雨降水日数显著突变时段发生在20 世纪90 年代初;④流域日平均降水量呈稳定上升趋势,降水时段趋于集中化。     

城市化建设对降水特征的影响

城市化建设导致城区下垫面热力学、动力学特性以及大气成分发生显著变化,进而影响降水过程。论文采用广州市1980、1990、2000和2010年土地遥感数据反演城市化建设进程,并利用1984—2015年汛期（4—9月）逐时降水资料分析城市化建设对降水特征的影响。研究结果表明：1）2000年后广州市城市化建设明显加快,城镇土地以20.3 km²/a的速度扩张,进入城市化快速期;2）对比城市化缓慢期,城市化快速期城区短历时降水发生时段变化显著,短历时1~3 h降水午后发生频率明显增加4.1%,短历时4~6 h降水凌晨发生频率明显增加5.2%;3）城市化快速期城区短历时降水强度增强,短历时1~3 h、4~6 h降水平均强度分别提高7.4%和10.9%,极端小时所占比例分别增加2.4%和4.4%;4）城市化快速期城区短历时降水雨型变化明显,短历时4~6 h降水事件中单峰型、前期与中期集中型降水年均次数分别增加29.1%和41.9%。     

基于灰关联熵的汉江中下游地区水资源分配模型和方法研究

南水北调中线工程从丹江口水库调走部分水量，汉江中下游河道水量减少，水位降低，势必会改变汉江中下游干流供水区的水资源供需关系和生态环境条件，加剧该地区日趋严重的水资源供需矛盾，对该地区社会经济发展产生重要影响。在分析汉江中下游地区河道内生态用水、河道外社会用水的基础上，根据灰色系统理论，把灰关联度和灰关联熵结合起来，建立了基于灰关联熵的水资源分配模型，最终得到了该地区水资源利用的满意方案，对维持汉江中下游地区河道生态良性循环，保障社会经济的可持续发展提供了重要依据。     

免疫进化算法和投影寻踪耦合的水资源需求预测

针对需水预测中的高维非线性和非正态问题,论文引入投影寻踪技术建立了需水预测模型,利用投影寻踪方法对多元数据进行分析,将高维自变量数据转变为低维数据,并结合免疫进化算法优化模型中的参数,计算简便,易于实现。模型在东莞市的应用实例表明：与神经网络模型相比,该模型取得了较高的预测精度,在需水预测中有较强适用性。