平原河网区水利工程调控下水文连通变化     

陆苗  许有鹏  高斌  周才钰 《地理学报》2021,76(11):2685-2696

在水利工程建设及其人为调度的影响下,平原河网水系连通程度发生了巨大变化。为此,针对平原河网区水文连通难以模拟的问题,在现有水系结构连通的基础上,将水利工程的运行纳入水文连通的评价体系,提出一种适用于平原河网区水利工程调控下的水文连通评价指数（SLCI）。该指数从水闸通过概率、水流分流能力及河网连通程度,从点—线—面分尺度逐步评价不同调度规则下汛期与非汛期水文连通的动态变化。并且,该指数以格网为评价单元,结合反映地理要素空间集聚性的Getis-Ord G_i^*指数,相比行政单元、水利片区等大尺度评价单元,能够更精细地描述水文连通空间上的分异性。太湖流域武澄锡虞区是一个典型的平原河网区,本指数在该区域进行了应用,得到以下结果：受到水闸调控的作用,武澄锡虞区非汛期时平均水文连通指数为0.66,汛期时平均水文连通指数则为0.50。另外,非汛期时水文连通集聚空间范围比汛期时高5%。其中,非汛期与汛期连通高值区SLCI值分别为0.93与0.87,低值区SLCI值分别为0.25与0.16。本文提出的水文连通评价指数可为有关部门开展长三角地区水系建设工作提供理论支撑,也为开展人为调控下平原河网区水文连通评价提供新思路。  相似文献   

基于GAMLSS模型的水文干旱指数研究——以玛纳斯河流域为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈伏龙  杨宽  蔡文静  龙爱华  何新林 《地理研究》2021,40(9):2670-2683

传统的水文干旱指数是在一致性条件下确定的,而在非一致情况下水文干旱指数的识别精度受到质疑。特别是当全球气候发生剧烈变化的时候,应用合适的干旱指数可以增加干旱预警的精确度。一般在非一致情况下,通常会认为干旱指数的概率分布参数服从时间或者其他协变量的线性或者非线性变化。因此以玛纳斯河流域肯斯瓦特站为例,构建以时间为协变量的GAMLSS模型,建立非一致情况的标准化径流指数SRI_ns,并对比分析,讨论其适用性。结果表明：① 肯斯瓦特站1957—2014年期间,径流量的变化趋势比降水和气温的变化趋势更为明显,径流发生明显变化主要集中在秋季和冬季,降水全年各月的变化趋势不明显,气温则在春季和夏季变化较剧烈。② 通过对比研究区1957—2014年内有历史资料记载的历史干旱事件,SRI_ns对于研究区干旱事件的识别更准确,SRI_ns识别的严重干旱和极度干旱事件的发生频率要比SRI_s高。③ 通过游程理论识别出干旱特征变量,将干旱特征变量采用均匀分布随机化处理可以提高干旱历时序列的拟合精度。干旱特征变量序列的最优分布均为对数正态分布。④ SRI_ns和SRI_s的干旱特征变量的二维联合分布的最优Copula函数均为joe函数。通过对比干旱特征变量二维联合概率和重现期,SRI_ns可以缩小风险区间,增加干旱风险预警的精度,因此更适用于该研究区的干旱预测与风险评估。  相似文献   

一种计算水体中悬浮物后向散射系数的方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

李俊生  张兵  张霞  申茜  张运林 《遥感学报》2008,12(2):193-198

基于生物光学模型的水质参数反演分析方法是水质遥感监测算法的发展趋势.分析方法中需要以水体中悬浮物后向散射系数作为参数.水体中悬浮物后向散射系数目前主要有3种测量方法,但是这些方法要么因为仪器稀缺而无法普及,要么测量精度不高.提出了一种计算水体中的悬浮物后向散射系数的方法,该方法利用水面比较容易测量的反射率光谱和实验室内比较容易测量的水体各组分的吸收系数光谱,基于生物光学模型推导得出水体中的悬浮物后向散射系数.利用太湖梅梁湾试验区获取的数据检验了这种方法,并取得了较好的效果.这种方法的主要优势是:它基于生物光学模型,有严密的理论基础,具有较高的精度和通用性;另外,它使用的数据比较容易测量,方法容易实施,可为水质参数反演分析方法的建立奠定坚实的数据基础.  相似文献   

基于适体坐标变换的二维河冰模型   总被引：7，自引：0，他引：7       下载免费PDF全文

茅泽育  许昕  王爱民  赵雪峰  肖汉 《水科学进展》2008,19(2):214-223

为精确模拟流动边界条件,克服边界形状复杂、长宽尺度相差悬殊及由于水位变化引起计算边界变化等困难,针对天然河道边界弯曲复杂等特点,应用水动力学和热力学等原理,建立了适体坐标下的二维河冰数值模型,模型主要包括流速场,水温沿河道变化,水内冰浓度分布,面冰输移,冰盖推进、稳定和消融,冰盖下冰的输移、堆积和冲蚀等,考虑了冰盖底部水中冰堆积和冰盖前沿形状对封冻过程的影响。采用MacCormack步进格式计算方法,并应用黄河河曲段实测资料对数值模拟结果进行了验证。验证结果表明,提出的数值模型能较好地体现河道的封冻过程。  相似文献   

基于ASTER数据的归一化差异水体指数的建立及其应用   总被引：3，自引：0，他引：3  

汪宝存  苗放  陈建华  黄厚辉  赖得军  晏明星 《测绘科学》2008,33(2):177-179

在分析归一化差异水体指数的基础上,根据ASTER数据不同地物的光谱特征,提出了基于ASTER数据的归一化差异化水体指数NDWIASTER1、4。并且利用这一指数进行水体信息的提取,发现这是一种简单易行结果客观有效的提取水体的方法。  相似文献   

干旱区间歇性河流河道两侧地下水运动模型及其求解方法     

阿曼吐尔·哈力克 《地下水》2008,30(5):9-11

由于上中游水资源的过多开发利用,我国西北干旱区有些内陆河下游来水量急剧减少,从以前的常年性河流逐渐转变成现在的间歇性河流,给当地带来了一系列严重的生态环境问题。根据间歇性河流河道充水和停水过程周期性重复出现的水文特征,建立了河道两侧区域地下水运动的一维非稳定流模型,提出了把流量边界条件与水位界条件相互转换来求解模型的一种方法。最后应用上述模型分析西北某内陆河下游间歇性输水条件下河道两侧地区地下水位恢复状况,为输水生态效应的定量评价提供了理论基础。  相似文献   

挠力河流域降水量序列的功率谱分析和最大熵谱分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

李平  卢文喜  辛欣  于福荣 《世界地质》2008,27(1):63-67

功率谱分析是以傅立叶变换为基础的频域分析方法;最大熵谱分析是以信息论中熵的概念为基础,建立适当阶数的自回归模型,用Burg算法求解,提取序列的显著周期.研究表明,该站降水量存在3～4年和8～9年的主要周期,与功率谱分析相比,最大熵谱分析具有分辨率高、峰值偏离小等独特优势,提取的主次周期更符合实际,从而揭示了时间序列的内部特征.  相似文献   

基于MODIS数据的水体提取研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

马丹 《地理空间信息》2008,6(1):25-28

通过对遥感图像各类地物的光谱和水体在中等分辨率的EOS／MODIS上的波谱特征的分析,论述了水体最为明显的波段组合,研究了如何从不同时期（枯水期、丰水期）的中等分辨率MODIS遥感影像提取水体的方法,并以武汉市梁子湖为例,对水体提取范围和精度进行比较和分析。实验表明：遥感图像经空间变换后再利用相同的方法提取的水体,更容易区分水体和阴影,产生的噪声也少,提取的水体范围更准确、计算的水域面积精度更高。  相似文献   

亚热带城市湖泊与河流CO₂气体通量特征及其影响因素     

刘纪明  赵优  肖启涛  屈琦  胡又心  李郑杰  易心钰  卢伟志 《湖泊科学》2024,36(2):499-511

湖泊、河流等内陆水体是连接陆地生态系统和海洋的“长程碳环路”的重要节点,也是温室气体二氧化碳(CO₂)排放源,在调节陆地、海洋间的碳迁移转换中发挥着重要作用。相对于自然水体,城市水体因面积小、水深浅且受监测方法限制,水-气界面碳通量经常被忽略。为探讨我国亚热带城市水体温室气体排放特征,本研究以湖南省长沙市典型城市水体,包括洋湖、西湖、松雅湖、月湖4个湖泊和湘江长沙段为研究对象,分别于2022年4和10月采用光化学反馈-腔增强吸收光谱法(OF-CEAS)和扩散模型法对水-气界面CO₂通量进行对比测定。结果表明,长沙城市湖泊与河流春季为CO₂排放源,秋季为吸收汇,河流水-气界面CO₂通量呈显著季节差异。河湖之间CO₂通量在春季表现为显著差异,秋季差异不显著。CO₂通量与水体溶解氧、水体总氮浓度等呈显著正相关。2种方法的CO₂通量对比测定在湖泊上显著相关,但对河流而言相关性不显著。研究揭示的城市湖泊与河流CO₂气体的排放特征有利于深入探究城市水体碳的迁移转化,可对全面了解全球气候变化过程和河湖湿地温室气体减排和调控提供科学支撑。  相似文献   

基于多站水力几何法的黄河源区河流流量估算研究     

白娟  张亦弛  甘甫平  郭艺  闫柏琨  杨胜天  李和谋  邢乃琛  马燕妮  刘琪 《地理与地理信息科学》2023,(1):15-22

河流流量多通过水文观测站获取,但受复杂地形、恶劣气候等因素限制,许多地区缺少相关水文观测数据。多站水力几何(AMHG)法仅根据河流宽度的时空变化即可计算出流量,在本质上扩展了传统的单站水力几何(AHG)法。该文以典型水文资料缺失地区黄河源区为研究对象,在GEE平台上基于Landsat8和Sentinel-2影像提取河道掩膜,采用RivWidth＿v04工具自动提取不同时相影像的河流宽度,分析AMHG方法在研究区的适用性和模拟精度。结果表明：1)应用RivWidth＿v04提取河流宽度精度较高,使用高分辨率遥感影像可降低河宽误差;2)2015-2021年玛曲、军功河段AMHG-Landsat模拟值与实测值的纳什效率系数(NSE)分别为0.75和0.67,均方根误差(RMSE)分别为155.66 m³/s和225.15 m³/s,相对均方根误差(RRMSE)分别为34.04%和38.86%,模拟结果均较好;3)结合高分辨率Sentinel-2影像可以增加河流流量的估算频次,更好地反映研究河段的水文过程,提高AMHG方法在河流监测和水资源管理领域的...  相似文献