1960~2010年长江流域极端降水的时空演变及未来趋势

本文采用长江流域内分布较均匀、无缺测站点的1960~2010年逐日降水资料,借助趋势和突变分析、R/S分析和水文频率分析等方法,研究该流域极端降水的时空演变特征和未来趋势。结果表明：（1）长江流域区域平均气候平均降水量（PAV）、简单日降水强度（PINT）、强降水贡献率（PQ95）、强降水阈值（PF95）、最大1日-10日降水量（PX1D-PX10D）基本均呈上升趋势,中下游各极端降水指数均大于上游,同时,中下游的各指数年际变化比上游更剧烈。（2）PAV与PF95的空间分布类似,但前者在流域中部地区下降、两侧上升,而后者为中部上升、两侧下降;PINT与PQ95的空间分布相似,均为大部分地区呈上升趋势,仅西北部下降。PX1D-PX10D总体上以上升为主,但随着持续时间的增长,下降的区域有明显的扩大,而上升的区域有明显的缩小。（3）未来长江流域极端降水将以现有趋势继续发展,并将以上升趋势为主,流域洪涝灾害风险加大。（4）遂宁站PX1D、安化站PX10D极端降水的频率分析表明,直接采用整体数据计算设计降水量会使结果偏于不安全,对于较长重现期的设计降水表现更显著,因此对于极端降水量发生显著变化的情况需要深入研究,探讨更好的设计降水估计方法。     

长江水δ~(18)O和δD时空变化特征及其影响因素分析

稳定同位素示踪技术已成为研究河流的水文过程及其变化的重要手段,尤其在河网交错密集和水力关系复杂的长江流域。通过分析枯水期和丰水期长江水及大气降水中δ~(18)O和δD组成的变化,揭示其时空变化特征及其影响因素。结果发现长江流域大气降水δ~(18)O组成表征出明显的空间分布差异特征,长江河源区降水δ~(18)O值最低,随着海拔高度降低降水中δ~(18)O值自长江上游向下游地区逐渐减小,这与流域的水汽来源及海拔高度密切有关;枯水期长江水δ~(18)O和δD值明显要高于丰水期,原因在于丰水期河水受到较弱的蒸发富集作用和大量降水补给影响;无论在丰水期还是枯水期长江水自上游到下游其同位素值呈逐渐增大的趋势,这主要受不同河段支流和湖泊等水体补给的影响。三峡大坝的蓄水和放水过程对河水同位素组成产生一定的影响,丰水期对相应河段河水同位素组成的影响不大,但在枯水期则影响较为明显,这将对充分认识长江流域大气降水-河水-湖水间水力联系与探讨其水资源合理利用提供科学依据。     

长江流域不同区域间环境公平研究

以区域经济发展水平差距悬殊、环境污染差异明显的长江干流穿过的11个省份为研究对象,并将其分成东部、中部和西部3组,采用统计分析方法探讨经济发展、环境污染排放的区域差异特征。构建了环境公平指数,并分别对2000、2004和2008年3组地区的环境公平程度进行测度,通过聚类分析方法和GIS空间分析工具评价了环境公平指数的空间分布和地域差异。结果表明：长江流域东、中、西部的环境公平指数呈现明显的区域差异现象,并且随着时间的推移和经济的发展,环境公平指数的差异增大,这可能与区域产业转移有关。环境公平指数级别为东部最高,中部和西部较低。但随着西部大开发战略和中部崛起战略的实施,中西部的环境公平指数变化明显。初步认为此现象与国家西部大开发战略和中部崛起战略的实施有关。     

沿江开发成就卓著 环境保护任重道远——热烈祝贺《长江流域资源与环境》创刊二十周年

《长江流域资源与环境》创刊二十年来,刊物随着长江大开发的脉搏而跳动,科学地刻画了“长江战略”的实施历程,履行了为开发和保护长江鸣锣开道的“先声”使命。二十世纪九十年代初,“长江产业带建设的综合研究”课题组论证了长江沿江产业带的建设目标和途径。经过二十多年的建设,长江沿江已经建成为世界规模最大的内河产业带,国际重要的制造业基地,成为国家经济建设的发动机和改革开放的前沿阵地。同时,长江流域正面临着复杂、艰巨的资源环境问题,生态环境保护和建设任重道远。长江流域从可持续发展角度看,有无数需要研究和探索的重大课题,《长江流域资源与环境》作为综合性的学术刊物具有旺盛的生命力     

敬仰和怀念

正正值创刊20周年之际,惊悉:《长江流域资源与环境》编委、中国科学院资深院士刘瑞玉同志因病医治无效于2012年7月16日在青岛去世,享年90岁。对此,《长江流域资源与环境》全体编委以及编辑部工作人员莫不感到万分震惊和悲痛。刘瑞玉院士是我国著名的海洋生物学家,是中国海洋底栖生物生态学奠基人和甲壳动物学开拓者,一生为我国海洋科学研究事业的发展和科研人才的培养做出了卓越贡献,获得广泛赞誉和尊敬。刘瑞玉院士知识渊博、学风严谨、     

长江流域极端降水的区域频率及时空特征

以长江流域130个气象站点1965~2014年的日降水量资料为基础,应用线性矩以及各种统计检验和空间分析技术对流域极端降水进行区域频率分析和时空特征描绘。研究表明：（1）应用模糊C均值分类和异质性检验,整个长江流域的年最大1、3、7和10日降水序列均可划分为7个一致性子区域。拟合优度检验表明,广义极值分布（GEV）和广义正态分布（GNO）为大部分区域极端降水序列的最佳分布;（2）使用考虑站间依赖性的Monte Carlo模拟评价极端降水增长曲线和分位数估计值的精确性,与站点绝对独立的情况相比,其均方根误差（RMSE）变大,90%的误差界也变宽;（3）每个一致性区域的区域增长曲线及其90%的误差界表明,当重现期小于100年时分位数估计值具有较高的可靠性,在四川盆地和长江中下游地区发生极端降水事件的可能性比较大,易发生高风险洪涝灾害;（4）重现期为100年的极端降水空间分布格局表明,从长江上游到下游的极端降水量逐渐增加,导致长江中下游流域更容易遭受洪涝灾害,这一结果与其区域增长曲线相一致。     

长江流域不同类型降水量的非均匀性分布特征

基于长江流域1963~2016年131个气象站点逐日降水资料,计算了年降水、强降水（极端降水和暴雨）的集中度（PCD）、集中期（PCP）,并结合M-K非参数性趋势检验分析以及相关分析等方法对长江流域降水非均匀性分布特征及其趋势进行了分析,目的在于揭示不同类型降水量在流域内非均匀性分布的特征,加强对强降水在时空分布上的理解。结果表明：流域多年平均年内日降水量集中度（PCDDP）、集中期（PCPDP）均由下游向上游递增,PCDDP变化趋势不显著而PCPDP变化趋势在空间上差异明显,在流域中下游呈增长趋势、上游呈减小趋势;年降水量与PCDDP呈显著正相关的地区主要分布在四川盆地;流域年极端降水量PCDEP、PCPEP的多年平均分布及变化趋势与PCDDP、PCPDP相似。流域多年平均暴雨量（日降水≥50 mm）从下游向上游递减,在四川盆地较四周高,暴雨在流域东部呈增长趋势,在四川盆地呈减小趋势;年暴雨量集中度（PCDRP）、集中期（PCPRP）从流域东南向西北递减,在湖北、贵州以及四川东部PCDRP呈增加趋势,在流域东南部呈减小趋势;PCPRP在江浙、安徽、湖南及贵州地区呈不明显的增加趋势,在四川、云南等地呈减少趋势。     

基于水贫乏指数的长江流域水资源安全评价

针对长江流域水资源安全问题,选取水贫乏指数作为评估水资源安全的指标。综合考虑影响水资源安全的关键因素,选取了水资源状况、供水设施状况、利用能力、利用效率和水环境5个子系统共22个分指标,建立了水资源安全评价指标体系。采用改进的水贫乏指数计算方法,对长江流域各省级行政区的水资源安全现状进行了评估,并简要分析了导致水资源安全状况恶化的原因。研究结果表明,水贫乏指数能够较好的反映水资源安全所涉及到的社会、经济、资源、环境等诸多方面的状况,为水资源安全评估提供了有益借鉴。     

保护长江生态环境,统筹流域绿色发展

"生态优先、绿色发展"是国家对长江经济带建设和长江流域发展的最新明确的战略定位。本文分析了长江流域的区位优势及其地位和作用;从流域水资源和水环境总体特征、流域不同区段生态环境特征及主要问题、自然灾害、水利工程影响等不同方面梳理和讨论了长江流域生态环境现状及主要生态环境问题;基于以上分析讨论,提出长江流域生态环境建设中需重点关注的相关领域。     

依托北槽、建设长江口亚三角洲体系——关于长江流域开发龙头新基地的战略构想

当前正处于向长江口发展的最好时机。随着长江口深水航道整治工程的开展,长江口水流复杂、河势易变的局面正在改变,加之长江口越江通道的建成通车,在长江口外形成超深水泊位及超深水航道的条件已渐趋成熟。利用长江口外-15 m以深的天然水深建设海上人工岛,就可达到-20 m以深的航道水深,打造河口深水大港,使之成为长江流域水水中转、海陆联运的桥头堡;而整治、疏浚工程所产生的大量泥沙,又为促使横沙东滩及其邻近沙洲加快成陆创造了条件。通过疏浚、促淤、造陆的三位一体,预计可在未来20 a间长江口南港与北港之间、北槽主航道两侧形成500多km²的河口岛群,发育塑造成为长江河口的亚三角洲体系.