气候和人类活动对典型岩溶地下河系统径流年际变化的影响

为揭示气候变化与人类活动对岩溶地下河系统年径流量的影响,以南洞地下河为研究对象,利用其1972-2014年的径流量、降水量和蒸散量数据,分析其年际变化特征。研究结果表明：研究期内径流、降水和蒸散均呈现波动减少的趋势。其中流域内径流整体以0.014亿m³/a的速度减少,降水整体以3.14 mm/a的速度减少,蒸散整体以7.94 mm/a的速度减少。通过有序聚类法和Mann-Kendall法综合确定出径流、降水的突变年份为2002年、2008年。通过累积量斜率变化率比较法,定量分解了不同时期气候与人类活动对径流变化影响的贡献率：综合考虑降水和蒸散因素,以人类活动轻微的T₁（1972-2002年）阶段为基准期,气候变化对径流减少的贡献率在T₂（2003-2008年）、T₃（2009-2014年）时期分别为-86.68%、35.92%,人类活动对径流减少的贡献率在T₂、T₃阶段分别为186.68%、64.08%。可见,人类活动是南洞地下河流域径流量年际变化的主导因素,其中生活、生产的直接耗水和土地利用/土地覆被变化影响下径流过程的变化,共同影响着径流年际变化。     

重庆雪玉洞岩溶地下河地球化学敏感性研究

引用地球化学敏感指数与敏感等值线的概念,对重庆雪玉洞地下河2010年9月～2011年8月的水化学数据进行分析,发现地下河水的化学成分受上覆基岩的控制,表现出高Ca2+、低Mg2+的特征,但受季风降雨的影响,水化学在旱、雨季存在较大差异:雨季各监测点[Mg2+]/[Ca2+](摩尔比)为0.018～0.051,旱季[Mg2+]/[Ca2+]为0.038～0.064,雨季要小于旱季;[HCO3-]/[SO42-](摩尔比)雨季为4.86～36.62,旱季为6.23～46.67,表现出高HCO3-低SO24-的特点.岩溶作用的季节性变化使得HCO3-、Ca2+成为最敏感的阴阳离子.由于岩溶区特殊的水文地质结构,雨水、地表水、地下水转化迅速,致使地下河对农业活动较为敏感,其中以Cl-、NO3-最为突出,敏感指数分别为0.286、0.022,在保护岩溶水资源时应引起重视.旅游活动对地下河的影响较小,主要与景区良好的管理有关,应提倡相关景区向其学习管理经验.做好地下河补给区的岩溶生态系统的管理工作,可发挥岩溶区地下河最大的经济与环境效益.     

华东区域高山背景点PM10 和PM2.5 背景值及污染特征

为了解华东森林及高山背景区域大气中PM10和PM2.5质量浓度的变化特征,选取国家大气背景监测福建武夷山站2011年3月～2012年2月PM10、PM2.5为期1 a的监测数据,研究其浓度变化特征及其影响因子,并利用后向轨迹模式探讨区域输送对背景区域PM10和PM2.5质量浓度的影响.结果表明:华东森林及高山区域现阶段PM10和PM2.5背景浓度分别为(23±16)μg·m-3和(18±12)μg·m-3;PM10和PM2.5浓度具有相同的季节变化特征,即春季>秋季>冬季>夏季,2011年春季武夷山背景点因受沙尘远距离输送影响,PM10和PM2.5浓度明显高于其它三季;武夷山背景地区主要以细粒子为主,PM2.5/PM10年平均比值为0.76;PM10和PM2.5浓度与气体污染物均有较好的相关性,表明PM10和PM2.5可能来源于区域人为污染源的输送和二次粒子转化;2011年4月的污染事件与北方沙尘输送有关,而9月的污染事件主要与华东高污染负荷区的污染物输送有关.     

基于象限法和灰色关联法的水灾灾情等级评估

水灾严重威胁着人类的财产与生活,水灾灾情等级的合理评估可以为防灾、减灾以及备灾工作提供科学的依据。通过改进象限法的临界指标,并用灰色关联法进行约束,提出基于象限法和灰色关联法的灾情等级评估方法。首先应用象限法对中国(除港、澳、台地区)的水灾灾情按省进行分级,再应用灰色关联法计算出代表各地区灾情大小的关联度,最后用各省的关联度对象限法的分级结果进行微调,得到中国一些地区水灾灾情等级评估的最终结果。结果表明:湖北、湖南、安徽为大灾地区;四川等19个地区为中灾地区;甘肃、海南、青海和新疆为小灾地区;北京、上海、天津、宁夏、西藏为微灾地区。     

非常规突发事件应急指挥组织结构研究

针对目前我国非常规突发事件应急响应过程中存在组织成员职责不明、关系不顺,难以实现快速联动和协同配合的问题,依据我国应急管理规章制度,以开放理性系统视角分析应急指挥组织结构(ECOS)的特点,基于组织理论提出契合行政级别的、具有闭环反馈的ECOS。以2010年夏三峡区域遭遇长江流域全流域性洪水为背景,基于提出的组织结构对三峡水库防洪应急指挥组织进行规范设置。研究结果表明,ECOS中各级政府应急部门采用官僚结构,现场指挥部采用项目小组结构,会商小组采用任务小组结构,整体构成矩阵结构。在稳定、理性、规范、高效的基础上,更具弹性和灵活性。这种刚性和柔性复合的、有层次和权威的、开放和权变的ECOS更适合我国国情以应对非常规突发事件。     

城市风暴潮灾害快速评估的模糊决策方法——以厦门市为例

综合考虑了反映风暴潮灾害的自然特征和社会属性的4个指标,将其作为评估指标,建立了基于模糊决策的风暴潮发生过程中城市灾害的快速评估模型,并以街道为最小评估单元,对厦门市进行了一次模拟风暴潮的灾害综合快速评估。由于模型考虑了少量具有代表性的因素,故能保证评估过程的快速性、评估结果的时效性,能为政府在有限的时间和资源下做出救灾减灾的优先工作策略提供决策依据。     

城市化对济南市汛期降雨特征的影响

在介绍济南市城市化发展水平及暴雨特性的基础上,选用济南市黄台桥、燕子山、东红庙、吴家铺和刘家庄雨量站1977-2007年汛期降雨资料,通过趋势线、距平统计、双累积曲线等方法,对济南市区汛期降雨量进行了统计分析,并对济南市城区、郊区的降雨时空特征进行对比研究。研究结果表明,城区多年汛期降雨量表现出较强的波动性,但整体上升趋势较为明显,尤其是改革开放早期的降雨量增长较为迅速。城市化对济南城区产生了较为明显的雨岛效应,城区比郊区降雨量增加约10%。城市化对降雨的频次以及雨型均造成了较大的影响,增加了各种降雨强度等级的降雨机率,城区比郊区的降雨机率增加10%以上,特别是暴雨以上的降雨场次增加了22%。     

内蒙古中西部地区土壤紧实度初步研究

沙尘暴的发生与沙尘暴源地的下垫面状况密不可分,下垫面要素中土壤紧实度等地表状况指标是沙尘暴灾害下垫面因子的危险度研究的重要内容。选取沙尘暴源地的内蒙古中西部地区为研究区域,于2004年4月进行了土壤紧实度实地采样,对获取的36个采样点的数据进行了统计分析,发现在不同的植被覆盖类型下,地表的土壤紧实度值具有明显的分异特征和分布范围。以1∶10万的内蒙古土地利用类型图为依托进行重分类,对研究区域的土壤紧实度值进行空间上的了反演。并通过2009年第二次实地采样对该反演的精度进行了验证,排除干扰因素后,发现土壤紧实度的反演结果良好,因此可以获得空间范围上土壤紧实度的一个粗略范围值。研究结果可为日后进行土壤紧实度对沙尘暴的影响和贡献等级划分以及沙尘暴下垫面脆弱性风险评估和区划提供数据支持。     

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。     

基于合作博弈论的感潮河网区污染物排放总量削减分配模型研究

在给定污染物削减目标的情况下,如何确定各排污区域的分配比例一直是污染物总量分配技术的核心问题,博弈论是解决这一问题的有效尝试。采用合作博弈论方法,以感潮河网区各排污区域为研究对象,充分考虑各区域的污染治理成本、排污策略与环境质量的相互影响,建立了在给定污染物总削减比例条件下各区域环境合作的博弈模型,计算了各种可能联盟的特征函数值,利用Shapley值法进行合作收益的公平分配。结合珠江三角洲西江-石岐河河网区3个区域的环境合作案例说明削减合作的可行性,在总削减比例为15%的约束下,3区域合作削减比例是20.77%、12.82%和12.99%,与合作前相比,3个区域合作后环境成本分别减少了11.83%、2.13%和2%。