基于综合干旱指数的黄河流域干旱多变量概率特征研究

变化环境下,全面掌握干旱演变特征对流域水资源管理具有重要意义。基于黄河流域1952-2012年月降水和径流资料,采用Copula函数和综合干旱指数(MSDI)分析了干旱多属性概率特征及其动态变化,运用交叉小波变换,探究了太阳黑子、大气环流异常因子(AO、ENSO)和植被覆盖指数(NDVI)对黄河干旱的影响。结果表明:(1)MSDI综合了SPI和SRI的优势,能够系统全面地反映流域干旱情况;(2)流域上游和中游部分分区不仅容易受到干旱的侵扰,且干旱风险还在加剧;(3)太阳活动、AO、ENSO以及NDVI都对黄河流域干旱有影响,其中太阳活动不仅直接影响MSDI的变化,也通过影响AO和ENSO间接影响MSDI的变化。     

黄河水土保持研讨会在临潼召开

黄河研讨会1993年年会暨黄河水土保持研讨会,于1993年10月15日至19日在陕西临潼召开。会议由黄委会和陕西省水利厅筹办,参加会议的有黄河研究会的顾问、委员、部分论文作者、水利部、中国科协、中国水利学会、中国水利经济研究会、黄河流域各省区及兄弟流域机构等有关方面的领导、专家和学者,共计113人。这次会议首先回顾了中国水利学会黄河研究会一年来的工作,重点交流研讨了黄河流域     

水库抗旱调度分期特征确定方法研究

为在一定程度上减轻流域干旱损失,国家防汛抗旱总指挥部提出旱限水位的概念,并开展水库抗旱调度,降低干旱影响程度。旱限水位是水库低水位运行的控制性水位,其合理设置对提高区域水资源利用率意义重大,而水文气象特征在年内的阶段性变化要求基于旱限水位的水库管理应适应其变化特征。此次研究提出水库抗旱调度分期的确定方法,采用核主成分分析法提取指标的非线性特征,结合熵权法赋予指标权重后利用Fisher最优分割法对干旱的年内阶段性变化进行划分。以黄河流域刘家峡和小浪底水库为例,分期结果刘家峡水库分3期为:7月至9月,10月至3月,4月至6月;小浪底水库分3期为:7月至10月,11月至3月,4月至6月。     

黄河断流对全球气候变化的响应

全球气候的异常变化导致了我国北方趋于干暖化 ,出现黄河断流现象 ,并成为我国一个严重的环境问题。黄河断流在历史时期就已存在 ,并非现在才出现。由于全球气候的异常变化 ,整个黄河流域变得干暖 ,降水量减少并集中分布在夏季 ,且多以暴雨形式出现 ;蒸发量因干旱强度的增大而增大 ;水土流失使河床淤高 ,增加了河水的下渗量和蒸发量 ,使中下游地区的水流无法汇入到黄河干流 ,最终造成断流。黄河断流是该河流对全球气候变化的响应 ,是全球气候异常变化的必然结果。为了解决黄河断流问题 ,可以采取全流域人工降雨、下游低洼地区蓄水以及南水北调中线工程等有效措施。     

月球赤纬角变化的旱灾效应

行星对应区理论认为太阳系各星体及其格局对地球气候有影响。该理论较完整地解释了包括月球在内的太阳系各星体运行、格局对地球气候乃至旱涝灾害的影响规律。研究发现,月球对干旱的影响有地带性规律,月球回归赤纬偏北或偏南,均可造成华北或黄河流域的干旱。月球只能配合其它星体格局以触发干旱或洪涝灾害。据此判断,在2013-2017年期间,月球赤纬角进入最低值时期,预示着我国华北地区进入了连续几年将呈现大旱的状态。     

青海省沿黄12县自然灾害活动特征及承灾体脆弱性评价

根据1949～2000年青海省沿黄12县的地质、地震和区域气候资料,对青海省黄河干流水电梯级开发已建龙羊峡和李家峡水库蓄水前后自然灾害的活动特征进行了分析.在此基础上,依据层次性、代表性、易得性、客观性和可统计性等原则,建立了适于评价县域承灾体脆弱性的指标体系,并采用加权分级评分法对其进行了量化评估,以揭示区域未来成灾趋势.评价结果表明,湟中、湟源、民和、化隆、循化、尖扎、共和是洪涝、干旱、病虫害、地质和地震灾害的高发区,承灾体也非常脆弱.     

东江流域干旱等级演变及主要因子影响

选用1956～2009年降水、气温、径流、水库出入流和社会经济用水的月系列资料,基于标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)和标准化径流指数(SSI),分别评估东江流域气象干旱和水文干旱的等级分布。通过对比它们之间的干旱等级变化,分析干旱演变特征及降水、潜在蒸散发、下垫面、水库径流调节作用、社会经济耗水对流域干旱等级的影响,为流域抗旱减灾的水资源管理决策提供科学依据。结果显示:(1)气象干旱和水文干旱均主要表现为春旱(1～3月)和冬旱(10～12月),这与流域降水年内分配特征一致;(2)考虑降水和潜在蒸散发共同作用与单一考虑降水影响比较,更多的气象干旱其等级在冬季上升,春季则下降,这与流域气温年内变化规律一致;(3)气象干旱向水文干旱传递过程中,更多的干旱其等级在冬季下降,春季则上升,且存在跨多个干旱等级的跳跃变化,这与流域下垫面在产汇流过程的延滞作用有关;(4)水库径流调节作用显著降低了水文干旱等级,社会经济用水则导致水文干旱等级上升,但水库径流调节作用对东江流域水文干旱的影响更为显著。     

不同程度的干旱对华北夏玉米生物量的影响

出苗-拔节期是玉米营养生长的主要阶段,研究出苗-拔节期干旱对玉米生物量的影响至关重要。利用2013-2015年山东夏津、河北固城和山西运城三个试验点夏玉米大田控水试验资料,研究了华北夏玉米出苗-拔节期重度干旱(T1,土壤湿度40%),轻度干旱(T2,土壤湿度40~60%)及正常状态(CK,土壤湿度60%)对玉米生物量的影响。结果表明:(1)出苗-拔节期不同程度的干旱对于夏玉米各生物量指标具有不同程度的影响,总体表现为重度干旱(T1)轻度干旱(T2)正常状态(CK);(2)叶、茎、根对出苗-拔节期干旱的响应不同,叶、茎、根的鲜重的敏感性高于干重;茎对干旱的敏感性最大,其次为叶,根最小;(3)出苗-拔节期不同程度干旱使生物量指标损失率不同。T1与CK相比,损失率平均为60%,T2与CK相比,损失率平均为46%。     

黄河断流成因及人文思考

日益严峻的黄河断流现象严重地影响了黄河流域经济和社会的可持续发展，也制约了西部大开发战略的实施。在分析了黄河断流的危害、成因的基础上，提出了在工程措施之外，要从人口、法律制度、产业结构等人文因素方面入手缓解黄河断流。     

水土流失灾害防治与黄河经济开发

本文以大量资料和史实,论证了水土流失对工矿、交通、水利、农业等基础工业、基础设施和基础产业的危害;阐明了防治水土流失灾害,是治理黄河的根本,是经济建设的基础,对于黄河流域资源开发具有促进和保障作用。     

黄河宁蒙段冰凌灾害及水库防凌措施

为减轻黄河宁蒙段的冰凌灾害,通过运用水库提高河高水位,加大冰下过流能力,减少河槽蓄水量,以削减开河期的凌峰流量,避免大流冰量的发生,而通过控制凌峰流量与洪量,可以削减下泄流量。同时,按照水力因素和冰情形态演变之间的关系,调整冬季河道流速变化,充分发挥水库在控制河冰危害中的作用,从而减轻冰凌危害。刘家峡水库运作后,冰凌灾害最严重的地区石嘴山站开河日期较以前提前了1 d;龙羊峡水库运用后,宁蒙各站开河日期均较以前提前了7～10 d。水库防凌是一种很有效的方法。黄河上游宁蒙河段凌汛自刘家峡等水库投入运用以来,开河期冰坝数由建库前的每年平均14个减少到4.3个,冰凌灾害明显减轻。     

1961-2000年干旱对我国冬小麦产量的影响

假定在目前条件下的冬小麦作物品种、耕种措施和土壤特性不变,利用WOFOST作物模型,模拟了1961-2000年干旱对我国冬小麦产量的影响。模拟结果显示:1961-1980年干旱对我国冬小麦产量影响较为严重,干旱使整个麦区冬小麦平均减产4．6%,使北方麦区冬小麦平均减产12%。1981 -2000年,干旱对冬小麦产量的影响明显减轻。总体上,1961-2000年虽然冬小麦生育期内降水量持续减少,但干旱对冬小麦产量的影响没有加重的趋势。通过分析发现,我国北方地区冬小麦生育期内的降水和干旱与产量并没有显著相关关系,但春季降水和干旱则与产量显著相关,揭示了我国北方春季降水量对冬小麦产量影响的重要性。     

我国西北地区夏季旱涝气候特征研究

利用西北地区160个台站1950-2000年夏季降水量资料,分析了西北5个区域夏季旱涝的气候特征,结果表明:西北东部的农牧过渡地带和黄河上中游是气候变化的敏感地带,且严重旱涝较为频繁,而6月是西北东部最易发生雨涝的月份.农牧过渡地带(2区)多数时段,雨涝出现的频次多于干旱,黄河上中游农业区和林业区(1区)的情况则相反.20世纪70年代,严重雨涝发生较少,进入80年代以后随着全球气候变暖,雨涝事件显著增多;严重干旱事件则是自60年代以来逐步减少.同时,西北各区的旱涝演变存在年代际的变化周期和5～6年的准周期振动.     

青海省东部农业区作物生长期不同气象干旱指标应用研究

干旱一直是制约青海东部农业区农牧业生产最主要的气象灾害。利用青海东部12个气象站点近46年(1961-2006年)的气象资料,计算标准化降水指数(SPI)、降水Z指数和相对湿润度指数(M),并对各干旱指标表征的年、春季和夏季的干旱强度和干旱频率与实际干旱事件进行对比,分析其在研究区的适用性,进而分析研究区的干旱变化特征。结果表明:3种干旱指标相比,相对湿润度指数(M)对实际干旱事件的反映更准确,且能反映出不同地区干旱发生频率的差异。选取相对湿润度指数(M)作为区域干旱监测指标,得出时间上区域的春季干旱强度年干旱强度夏季干旱强度,夏季的干旱强度有不显著的增大趋势,而年尺度和春季的干旱强度有不显著的减小趋势;空间上,区域干旱频率和干旱强度均表现为南高北低的特征。     

山东省的干旱化特征分析

利用山东省近50多年的农业旱灾灾情资料和降水资料，分析了干旱灾情和致灾因子的变化特征。结果指出：20世纪70年代后期以来，6—9月份西太平洋副高脊线位置偏南，山东省的汛期降水量有明显的减少趋势，导致干旱灾害的受灾面积明显增大。进入90年代以后，与1961—1976年相比，干燥度指数普遍增大，半岛东部及黄河以北地区干燥程度增大得最为明显，半岛东部、鲁东南及鲁南的大部分地区由湿润区演变成了半湿润区，而黄河以北绝大部分地区及鲁中北部、半岛西北部的局部地区则由半湿润区演变成了半干旱地区。造成干燥度变化的主要原因是降水量的变化，其次是积温的变化。     

基于遥感有序加权平均干旱指数的山东省干旱动态分析

为实现对山东省全区域干旱的动态监测,建立了基于多源遥感数据与有序加权平均(OWA)相结合的一种新的干旱监测模型。在该模型中,首先选取植被条件指数(VCI)、土壤水分状况指数(SMCI)和降水条件指数(PCI)三种单指标干旱指数;然后结合基于遗传算法的改进层次分析法(AGA-AHP)与移动窗口法,得到山东省区域的这三种指标权重值,进而用OWA方法计算综合遥感干旱评价指数OWA-IDI(Integrated Drought Index)。采用综合干旱指数对山东省1982-2014年的干旱过程进行分析,结果表明:OWA-IDI与SPI的相关系数大于0.7,达到显著相关的程度;在33年长时间段中,发现了历史上的严重干旱年;在短时间段的时间序列上,2006-2014年的月序列干旱发生过程与《中国水旱灾害公报》记录的干旱事件进行对比,获得了满意的一致性;在空间上,2004年每个月的干旱区域分布与《山东统计年鉴》的降水数据进行分析、对比,验证了干旱区域分布的合理性;通过5 d合成序列的模型与月序列模型在时间上对应比较,显示了更精确的干旱监测,表明OWA-IDI在干旱评价与监测方面具有重要的应用价值。     

辽西北地区农业干旱灾害风险评价与风险区划研究

以辽西北29个农业县(市、区)为研究区域,选取辽西北最主要的玉米作物作为研究对象,从造成农业干旱灾害的致灾因子危险性、承灾体暴露性、脆弱性和抗旱减灾能力4个方面着手,利用自然灾害风险指数法、加权综合评价法和层次分析法,建立了农业干旱灾害风险指数(ADRI),用以表征农业干旱灾害风险程度;借助GIS技术,绘制辽西北农业干旱灾害风险评价区划图,将风险评价区划图与2006年辽西北受干旱影响粮食减产系数区划图对比,发现两者可以较好的匹配。研究结果可为当地农业干旱灾害预警、保险,以及有关部门的旱灾管理、减灾决策制定提供理论依据和指导。     

黄河中游干支流洪水滞流沉积物性质对比分析

对黄河中游干支流进行了广泛细致的野外考察,发现多处2012年洪水滞流沉积物(SWD),选择典型沉积地点进行了样品采集和粒度、磁化率特征对比分析。结果表明:黄河中游干支流洪水SWD的磁化率都很低,在(31.2~51.3)×10-8m3/kg之间,这与黄河中游马兰黄土L1的磁化率相当。表明它们是尚未受到风化成壤作用影响的新鲜洪水滞流沉积物。黄河中游干支流洪水SWD粒度成分均以粉沙为主,具有一定比例的沙粒和粘粒,说明它们主要是河流洪水悬移质成分在高水位滞流环境中的沉积物。与其支流无定河、延河和北洛河相比,黄河中游干流2012年大洪水SWD中粘粒含量较多。黄河中游悬移质泥沙随着搬运距离的加大,粒度成分逐渐变细。该研究成果可供黄河中游干支流防洪减灾和水土流失防治参考。     

基于Landsat 8数据和温度-植被指数的干旱监测

结合Landsat 8数据特征提高遥感反演土壤水分的精度,对旱灾的监测具有重要意义。主要是利用Landsat 8数据,基于植被指数(NDVI)-地表温度(T_s)特征空间理论,通过对植被指数和"干边"的修订,分别计算温度植被干旱指数(TVDI)、干边修订的改进型温度植被干旱指数(MDTVDI);并结合当地气象数据、野外实测土壤水分数据,对计算结果进行了对比。结果表明:在使用Landsat 8OLI和TIRS数据时,TVDI,MDTVDI与地表土壤水分线性相关显著(α=0.05),两者都能表征地表的干旱分布情况;同时,MDTVDI与实测土壤水分的相关性和反演的土壤水分精度略高于TVDI,因此MDTVDI能够更好地反映区域土壤水分状况,更适于区域干旱监测。     

我国将对长江黄河流域生态环境进行重点治理

林业部负责人近日宣布,国家将对目前生态环境相当脆弱的长江、黄河两大流域和重点荒漠化地区进行治理,这将全面带动和促进全国生态环境的保护和治理的进程。这项工程以保护和恢复天然林、水资源、控制水土流失和土地荒漠化为重点,以控制天然林采伐量、扩大和发展林草植被为中心内容,遏制和改善长江、黄河流域日趋恶化的生态环境状况,提高抗御自然灾害能力,为解决长江水患和黄河断流问题,保障三峡、小浪底等大型水利枢纽工程安全运行做出贡献。据了解,国家将用20a时间,使长江流域治理区森林覆盖率由目前的221％提高到45．3％;用30a…