A TREE‐RING RECONSTRUCTION OF STREAMFLOW FOR THE COLORADO FRONT RANGE1

ABSTRACT: Water resource planning is based primarily on 20th century instrumental records of climate and streamflow. These records are limited in length to approximately 100 years, in the best cases, and can reflect only a portion of the range of natural variability. The instrumental record neither can be used to gage the unusualness of 20th Century extreme low flow events, nor does it allow the detection of low‐frequency variability that may underlie short‐term variations in flow. In this study, tree rings are used to reconstruct mean annual streamflow for Middle Boulder Creek in the Colorado Front Range, a semi‐arid region of rapid growth and development. The reconstruction is based on a stepwise regression equation that accounts for 70 percent of the variance in the instrumental record, and extends from 1703–1987. The reconstruction suggests that the instrumental record of streamflow for Middle Boulder Creek is not representative of flow in past centuries and that several low flow events in the 19th century were more persistent than any in the 20th century. The 1840s to early 1850s period of low flow is a particularly notable event and may have coincided with a period of low flow in the Upper Colorado River Basin.     

AN EVALUATION OF THE 1997 EDWARDS AQUIFER IRRIGATION SUSPENSION1

ABSTRACT: In early 1997, the Texas Edwards Aquifer Authority implemented a pilot Irrigation Suspension Program with the objectives of increasing springflow and providing relief to municipalities during drought. Irrigators were paid an average of $234 per acre to suspend water use, a price higher than regional land rental rates. Auction theory and program implementation details suggest that the program implementation partially caused inflated bids. The Irrigation Suspension Program is also compared to two alternative programs: (1) subsidizing more efficient irrigation technology and (2) buying land. The irrigation suspension is found to be more cost‐effective relative to subsidizing improved irrigation efficiency because it can be put in place only when aquifer levels are low. Land purchase is a cheaper alternative if the bid levels remain at the levels observed.     

极端干旱水文年(2011年)夏季珠江口溶解氧的分布特征及影响因素研究

气候变化背景下,极端气候事件对河口生态环境的影响已引起许多研究者的关注.基于2011年夏季的调查资料,分析了珠江口在极端干旱情况下溶解氧的分布特征及其与海水稳定性、营养盐和浮游植物分解之间的关系,并对河口底层低氧区的成因进行初步探讨.调查结果发现,在珠江特低径流量的情况下,珠江口邻近海域底层明显出现低氧状态,DO的最低值仅为1.38 mg.L-1.相关性分析显示,表层水和底层水之间的ΔDO与ΔT、ΔS、ΔDIN、ΔSS和ΔPOC都达到显著相关的水平,其中ΔDO与ΔT和ΔPOC呈极显著的正相关,而与ΔS呈极显著的负相关关系.研究表明,与1999年和2009年夏季不同,2011年夏季珠江口底层低氧环境的形成主要与极端干旱气候下低径流导致河口水体滞留时间延长及颗粒态有机物质在沉降过程中的分解耗氧有关.另外,从最低DO值的角度分析,珠江口季节性缺氧程度在过去20 a间并未呈现显著的变化趋势.     

陕西省水资源供求指数和综合干旱指数及其时空分布

识别区域的干旱时空特征对于防旱抗旱具有重要指导意义。论文采用两种方法研究了陕西省干旱时空分布特征并比较了两种方法在应用中的优缺点：其一,考虑社会经济因素对干旱的影响,采用基于水资源供水和需水平衡的陕西省社会经济干旱指标（水资源供求指数）;其二,结合SPI、PDSI和SPEI的特点,运用模糊综合法建立了综合干旱指数。结果表明：陕西省干旱发生频率很高,南北多发生轻微干旱,中部多发生中重度干旱。陕西省干旱在空间上分布差异大,两种方法均表明咸阳、西安、渭南和铜川地区旱情最为严重。在水资源量存在巨大差异的地区,如商洛与榆林,仅用一种类型的干旱指标无法全面体现实际情况,两种方法的结论存在差异：综合干旱指数表明榆林干旱较重,但供求指数为轻旱;商洛供水可满足需水,但综合干旱指数为轻旱。气象干旱指数,在水资源短缺的地区或自然生态系统中,结果更贴近于实际;社会经济干旱指数——水资源供求指数,更适宜用于水资源极其丰富且供水能力强的地区。     

1936～1937年河南旱灾述评

发生在1936～1937年间的大旱灾给河南农业生产造成了巨大损失,由此酿成的大饥荒导致食品奇缺、灾民遍地并大批饿死逃亡、伦理道德丧失.究其原因,除自然界气候变异的客观因素外,社会原因是主要的:农业生产力水平低下和统治者、侵略者的压榨与掠夺,致使国困民穷,无力抗灾;政府的防灾无能、救灾无力使灾情不断加重;水利长期失修、植被遭严重破坏使灾害难以抗御、亦加剧了旱灾.     

基于多源数据的干旱监测指数对比研究——以西南地区为例

干旱作为一种时常发生的自然灾害,影响范围广,对农业和粮食安全、人类生活等有深远影响。目前常用的干旱监测指数,都有各自的优缺点,无法适用于所有类型的干旱。论文利用基于气象要素驱动数据集的SPI（Standardized Precipitation Index）、基于MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）的ESI（Evaporative Stress Index）、ETI（Evapotranspiration Index）和基于GRACE（Gravity Recovery and Climate Experiment）观测数据的水储量变化TWSC（Terrestrial Water Storage Changes）,对西南地区2005—2014年间的干旱情况进行分析,对比了几种不同数据源下的干旱监测指标的监测效果。结果表明：1）4种干旱监测指标对西南地区的干旱都较为敏感,其中6个月尺度的SPI（即SPI-6）与3个月尺度的ESI（即ESI-3）相关性相对最强（R²=0.431, P<0.01）;2）基于GRACE的水储量变化受全局性大干旱的影响较大,且秋冬比夏天的影响大;3）SPI-6、ESI-3、ETI-3能够较为准确地监测出干旱的空间分布及干旱过程中重心的移动,ETI-3在2009—2010年的干旱中有明显滞后,SPI-6则在干旱末期夸大干旱严重程度。     

河南水旱灾害危险性时空特征研究

河南省地处南北气候过渡带,水旱灾害频发。综合利用灾害数据资料及信息扩散模型,从致灾和承灾两个层面对河南省水旱灾害进行风险评估与时空特征研究,为加强水旱灾害的风险评估和管理提供理论依据。结果表明:①1988-2007年间发生水灾的年份主要是2003、2000、1998、1996、 2005,旱灾年份是1997、2001、1999、1992、1988;②当降水距平百分率为20%、30%、40%时,发生水灾的概率分别为0.10、0.06、0.04,当降水距平百分率为-20%、-30%、-40%时,发生旱灾的概率分别为0.13、0.07、0.03;③水灾在5%、10%和15%受灾率时的风险概率分别为0.81、0.54、0.35,即1~3 a一遇之间,当受灾率大于20%时,风险概率为0.22,大约4.5 a一遇;而旱灾在5%、10%、15%、20%、25%受灾率时的风险概率分别为0.87、0.72、0.58、0.47和0.38,即1.2 a、1.4 a、1.7 a、2.1 a和2.6 a一遇;④旱灾发生频率大于水灾,空间上具有较大的区域差异,水旱灾害高风险区主要是驻马店、南阳、平顶山一带,旱灾大于水灾的区域主要是三门峡、洛阳、郑州、焦作、安阳、许昌,水灾大于旱灾的区域主要是信阳、漯河、开封、商丘、周口、濮阳,水旱灾害均较小的是济源和鹤壁。     

滦河流域水资源开发的水文效应及其生态环境响应

通过滦河干流滦县水文站径流的长期演变趋势,分析流域水资源开发利用的水文效应及其生态响应。结果表明,在气候变化和人类活动影响下,滦河流域地表水资源量出现显著的衰减趋势,并引起滦河下游河道系统严重退化、近代滦河三角洲萎缩、下游平原区地下水位下降等若干生态环境问题。提出应加强竞争性用水条件下的河流生态水文调控,以改善滦河下游的生态环境。     

岷江柏林下土壤物理性质及其地理空间差异

对现存岷江柏分布区土壤物理性质的空间差异性研究表明 ,土壤容重理县居群最小 ,最大的为茂县居群 ,理县居群与茂县、马尔康、丹巴居群间有显著性差异 .土壤总孔隙理县居群较大 ,但其孔隙组成中毛管孔隙与非毛管孔隙比 (CP NCP)较小 ;金川、小金、马尔康和丹巴居群虽土壤总孔隙不大 ,但其孔隙组成较合理 ;茂县居群土壤总孔隙小 ,非毛管孔隙数量又大 .土壤持水量直接与土壤孔隙状况有关 ,最大持水量和毛管持水量理县居群最大 ,茂县居群土最小 ,茂县居群土壤持水量与其它居群间有显著性差异 .土壤自然含水量是土壤孔隙状况与持水能力的综合体现 ,0～ 2 0cm层土壤自然水量顺序为 :丹巴 >金川 >小金 >理县 >马尔康 >茂县 ,茂县居群与其它居群土壤自然含水量有显著性差异 .建议在干旱河谷区实施造林规划时 ,选择土体较稳定、人为干扰少、种植初期有水源保障的阴坡或半阴坡 .图 5表 3参 2 4