近30年来湖北洪涝灾害时序特征及预测分析——基于分形与混沌理论的研究

借助分形与混沌理论,对1978-2004年湖北省洪涝灾害成灾面积时间序列进行了分析,重构了其嵌入相空间序列,计算了其关联维数和饱和嵌入维数,确定了模拟相应动力系统所需的基本变量数目;同时,通过计算Kolmogorov熵,得出了对该洪涝灾害时间序列进行预测预报的时间尺度.最后,基于R/S分形分析,对湖北省未来洪涝灾害成灾面积的发展趋势作了预测,对该省洪涝灾害成灾面积可能呈现增大趋势的原因进行了分析,并提出了相应的对策.研究表明,该方法是一种有效的研究洪涝灾害时间序列分形特征的方法,能够客观、合理地反映洪涝灾害系统的分形特征,能为建立洪涝灾害成灾面积时间序列预报模型提供基础信息.     

长江中下游岸线利用对防洪累积影响初步研究

在分析长江中下游岸线开发利用现状及存在问题基础上,分别选取武汉河段和扬中河段作为代表性河段,针对桥梁群和码头群两类主要岸线开发利用形式,开展了涉河工程群对河道洪水位及流场累积影响的数学模型计算分析。计算结果表明,群体工程共同作用后将引起河道洪水位和流场的叠加影响,其影响值及影响范围远大于单个工程,当群体工程的影响积累到一定程度,可能对河道的行洪与河势稳定带来不利影响。建议桥梁群应保持合理的密度,码头群应合理控制港区规模,上下游港区间应保持合理的距离,在岸线开发过程中应制定岸线利用规划,规范涉河工程设计,以尽可能减小对防洪的累积影响     

基于洪水过程的农业洪灾变化遥感快速评估模型及其应用

洪涝灾情的准确测度需要同时兼顾淹没区的面积大小和淹水时长信息。利用淹没区内由水和作物等多种地物所组成的"复合水体"不同于水体的波谱时间变化特性,将不同洪灾时期的水体指数和植被指数进行信息复合,以有效凸显水体和洪涝淹没区之间的影像差异,据此进行了灾初期、峰期和中后期等3个时次受淹范围的有效识别。在此基础上,根据洪涝灾情随着淹没时长而加重以及灾区内淹水时长非均匀分布的特性,建立基于淹没时长的受淹面积不等权参与的洪灾扩展动态度指数(Variation Index of Flood,VIF)和区域灾情比较指数(Comparison Index of Flood Disaster,CIFD)两种模型,并将模型应用于鄱阳湖区2016年夏季农业洪涝灾害的时空变化遥感监测。结果显示,应用上述两种模型不仅可以准确获取鄱阳湖区本次农业洪涝灾情的演变趋势,而且能够方便地对比分析区域内不同地方的受灾程度。鄱阳湖区在2016年6月23日~7月25日期间的洪涝灾情具有由弱增强再趋弱的特征,其VIF指数由初始阶段(6月23日~7月9日)的3.75降至后续阶段(7月9日~7月23日)的1.29;鄱阳县是研究区内受灾最严重的区域,其CIFD指数值居于研究区内各受灾县市之首,该县受灾总面积以及多次被淹的灾区面积均高于其他县市。     

A question of ‘fit’: local perspectives on top-down flood mitigation policies in Vermont

Despite consensus on the need to adapt to climate change, who should adapt, and how, remain open questions. While local-level actions are essential to adaptation, state and federal governments can play a substantial role in adaptation. In this paper, we investigate local perspectives on state-level flood mitigation policies in Vermont as a means of analysing what leads top-down adaptations to be effective in mobilizing local action. Drawing on interviews with town officials, we delineate local-level perspectives on Vermont's top-down policies and use those perspectives to develop a conceptual framework that presents the ‘fit’ between top-down policies and the local-level context as comprised of three components: Receptivity, Ease of Participation, and Design. We explain how these components and their interactions influence local-level action. This analysis points to how careful consideration of the components of ‘fit’ may lead to greater local-level uptake of top-down adaptation policies.     

Calibration Catchment Selection for Flood Regionalization Modeling1

Wan Jaafar, Wan Zurina, and Dawei Han, 2012. Calibration Catchment Selection for Flood Regionalization Modeling. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 48(4): 698‐706. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2012.00648.x Abstract: There are two unsolved problems in flood regionalization model development related to the quantity and quality of calibration catchments: (1) how many calibration catchments should be used? and (2) how to select the calibration catchments? This study explores these two questions through a case study on the median annual maximum flood (QMED) model in the United Kingdom. It has been found that the chance of developing a good QMED model decreases significantly when the number of calibration catchments drops below a critical number (e.g., 60 in the case study). However, no significant improvement is achieved if the number of calibration catchments is above it. This number could be used as a benchmark for choosing randomly selected calibration catchments. Across a broad range of calibration catchment numbers, there are good and poor calibrated models regardless of calibration catchment numbers. High quality models could be developed from a small number of calibration catchments and also poor models from a large number of calibration catchments. This indicates that the number of calibration catchments may not be the dominating factor for developing a high quality regionalization model. Instead, the information content could be more important. The study has demonstrated that the standard deviation values between the best and poorest groups are distinctive and could be used in choosing appropriate calibration catchments.     

湖北省旱涝灾害的基本特征与成因分析

湖北省是我国自然灾害多发省份之一，其中旱涝灾害尤为严重，是社会经济发展的一大制约因素。首先研究了湖北省旱涝灾害的基本特征，认为按出现时段，洪涝可分为梅涝、盛夏涝、春涝和秋涝，干旱可分为伏秋干旱、春夏干旱、秋季干旱和冬季干旱，因而具有季节性；各区灾害严重程度不同，干旱可分为鄂东北干旱严重区、鄂东中部伏秋旱严重区、鄂西北春夏旱严重区和鄂西南干旱不严重区，洪涝可分为鄂东中部和江汉平原梅涝区、鄂东北和鄂东南春梅涝严重区、鄂西南夏秋涝区和鄂西北和三峡河谷少涝区，因而具有区域性；此外，还具有延续性、阶段性、周期性和连发性等特征。分析了湖北省旱涝灾害形成的主要因素，认为旱涝灾害是在天气气候因素、地貌因素、环境资源因素、抗灾能力因素、社会经济因素等自然因素和人为因素的共同作用下产生和发展的；旱涝灾害的形成，自然条件固然很重要，但形成严重灾害，则与人为因素有密切关系，这在20世纪表现得尤为明显。     

汛期暴雨情景下鄱阳湖流域水质时空分布特征与污染成因分析

基于2019年和2020年鄱阳湖流域降水及水质监测数据,利用线性倾向估计法和累积距平法对2020年汛期暴雨情景下的湖区及入湖河流开展水质时空分布特征及污染成因分析,量化湖区地表水水质评价指标在不同降水量级情景下的响应。结果表明:①从时间上看,TP为主要超标污染物。2020年汛期,出湖口水质为Ⅲ类的月份占比同比上升8.3%,有机污染强度同比显著加重,暴雨情景下的指标浓度变幅大于非汛期降水情景。②从空间上看,湖区水质自南向北改善明显。入湖支流汛期水质主要受有机污染强度增加的影响而有所下降,TP浓度在南部入湖口和出湖口变幅较小,NH₃-N浓度与场次降水量存在强正相关性,污染负荷变化对场次暴雨量的累积响应较同步且迅速。③降水量级会影响污染来源结构。暴雨洪水的稀释作用可能是湖区水质年内波动的主要控制因素,暴雨可能导致湖体出现富营养化。     

洞庭湖区湿地生态功能退化与避洪,耐涝高效农业建设

地处长江中游的洞庭湖是一个承纳湘、资、沅、澧四水和吞吐长江的洪道型湖泊,在其特殊的地理环境与碟形盆地圈带状景观结构控制下,形成了以敞水带、季节性淹没带、渍水低地为主的我国最大的湖泊地区湿地景观,湿地总面积８７．７０万ｈｍ＾２。由于湖区发展过程中没有协调好人地、人湖关系,中上游干支流水土流失加剧、湖泊泥沙淤积与过度围湖垦殖、高水位地段农业布局与种植制度不合理等人为因素导致湿地面积减少、调蓄能力下降,     

河南省汛期极端降水事件分析

利用河南1961～2006年50个气象站台站汛期（6～8月份）逐日降水量资料,定义95%降水分位数为极端降水事件的阈值,建立不同站近46年汛期极端降水事件发生频次的时间序列。在此基础上采用趋势分析、最大熵谱分析等统计技术方法,对河南降水事件发生频次的空间分布及年际变化特点进行了分析。结果表明：空间变化上总体具有北多南少的特点,而且汛期降水量的比重与极端降水事件发生频次的高低存在着很好的一致性;空间分布上主要有全省一致型、西北 东南型、南阳盆地型和中部分布型等4种类型,其中全省一致分布型为最主要的空间模态;年际变化趋势各地有所不同,豫西、豫南区为减少趋势,而豫中、豫北、豫东和豫西南区表现为增加趋势,而且在振荡形态上各有同异,以2~8年和10年左右的年代际变化最为普遍。     

中国的水环境状况及对策

引用翔实的资料,分析了概括了目前中国水环境面临的主要问题是水体污染、水资源短缺和旱涝灾害。指出了解决我国水环境问题的以考仪表 实施水资源管理和污染控制的可持续发展战略。