Acceleration of vegetation dynamics in hydrologically connected wetlands caused by dam operation     

Lilin Zheng  Jinying Xu  Dandan Wang  Guoyu Xu  Zhiqiang Tan  Ligang Xu  Xiaolong Wang 《水文研究》2021,35(2):e14026

The dynamic responses of wetlands to upstream water conservancy projects are becoming increasingly crucial for watershed management. Poyang Lake is a dynamic wetland system of critical ecological importance and connected with the Yangtze river. However, in the context of disturbed water regime in Poyang Lake resulting from human activities and climate change, the responses of vegetation dynamics to the Three Gorges Dam (TGD) have not been investigated. We addressed this knowledge gap by using daily water level data and Landsat images from 1987 to 2018. Landsat images were acquired between October and December to ensure similar phenological conditions. Object-oriented Artificial Neural Network Regression for wetland classification was developed based on abundant training and validation samples. Interactions between vegetation coverage and water regimes pre and post the operation of the TGD were compared using classification and regression trees and the random forest model. Since the implementation of the TGD in 2003, Poyang Lake has become drier, especially during the dry season. A more rapid plant growth rate was observed post TGD (44.74 km² year⁻¹) compared to that of the entire study period (12.9 km² year⁻¹). Average water level for the antecedent 20 days most significantly affected vegetation before 2003, whereas average water level for the antecedent 5 or 10 days was more important after 2003. The impoundment of the TGD after the flood season accelerated the drawdown processes of Poyang Lake, and the rapidly exposed wetlands accelerated vegetation expansion during the dry seasons, resulting in shrinkage and degradation of the lake area. This study deepens our knowledge of the influences of newly developed dams on lakes and rivers.  相似文献   

The Impact of Urbanization on Groundwater Quantity,Quality,Hydrothermal Changes and Its Countermeasures     

Wanbin Huang  Chunhua Yan  Xiaonan Zhang  Guoyu Qiu 《地球科学进展》2020,35(5):497-512

Groundwater, as a drinking water source for nearly one third of the world’s urban population, plays a strategic role in the development of urbanization. The object of this study is urban areas with the largest demand for water resources, the heaviest load of groundwater pollution and the most intense development of underground projects. This study sorted out the eco-hydrological problems such as the variation of the groundwater hydrological process, the groundwater pollution, and the urban heat island of groundwater in urban areas under the background of urbanization. Furthermore, the mechanism of changes in the quantity, quality and heat of groundwater was also systematically analyzed, and the intrinsic interaction among these three factors was revealed. The study showed that changes in land use and land cover caused by the urbanization are the main reasons for the variation of groundwater hydrological process. The pollution load of urbanization construction and domestic production waste has aggravated the deterioration of groundwater quality. The increase in vertical heat flux caused by urbanization gives rise to the warming of groundwater. By summarizing the eco-hydrological problems and causes of groundwater in urbanized areas, several suggestions were proposed: \mathrm{①} Establishing the evaluation method and system of urban groundwater resources; \mathrm{②} Speeding up the technological breakthroughs of groundwater pollution control; \mathrm{③} Improving the regional control strategies for groundwater pollution; \mathrm{④} Optimizing the allocation of groundwater resources. This study will provide the theoretical basis and technical support for ensuring urban water safety, building ecological civilized cities and further promoting the sustainable development of economy and society.  相似文献   

中国区域平均降水量序列构建方法比较研究     

战云健  任国玉  王朋岭  潘旸  张雷  孙秀宝 《气候与环境研究》2021,26(1):45-57

由于地面观测台站空间分布不均匀,运用不同区域平均技术方法研究中国降水特征和变化规律的结果存在显著差异,是区域降水变化研究不确定性的重要来源之一。本文以“中国地面与CMORPH（CPC Morphing Technique）融合逐日降水产品”作为参照值,基于中国地面2425 站观测资料,采用5种网格尺寸的经纬度网格面积加权平均方法、省面积加权平均方法、直接平均方法等计算中国区域平均降水量时间序列,比较所得序列统计属性与参照值的偏差,判别方法的优劣。分析表明,1998～2012年,2.5°网格和5.0°网格区域平均方案所得年降水量序列的变化速率和离散程度同参照值最为接近,分别是最优和次优的区域平均方案。省面积加权平均方法对多年平均年降水量的计算准确,但对年降水量变化趋势的估计效果稍差,距平百分率序列很不准确。网格过疏或过密都会使区域平均结果出现较大误差,直接平均方法的误差亦偏大,可靠性较低。  相似文献   

多年冻土区输油管道-管周冻土热力相互作用研究进展     

王飞  李国玉  马巍 《冰川冻土》2022,44(1):217-228

冻土区管道工程建设面临冻土工程特性及相关地质问题的严重挑战,开展管道-冻土相互作用研究对于解决管道稳定性问题具有重要的实际指导意义。综述国内外输油管道-冻土热力相互作用研究进展发现,目前研究集中在特定（定值或周期变化）油温下管周土温度场的定量描述以及差异冻胀/融沉下交界面处管道力学响应规律的解耦分析,缺乏完整时空序列的现场综合观测与管土界面特性及其动态演化研究。对管道防融沉措施进行归纳总结发现,各措施应用效果缺乏管道应力与变形数据的有效支持。应加强管道本身与管道沿线次生冻融灾害监测及相关数据获取,以此为校验开展管土界面特性及演化规律的系统研究,以便构建更为合理的管土接触面单元模型,将其和具有普适性的冻土模型相结合,植入有限元软件提高管土相互作用模型计算可靠性,并建议立足管道变形角度对防融沉措施的工程应用效果予以综合评价。  相似文献   

冻融循环下加筋膨胀土边坡稳定性模型试验     

吕建航  杨忠年  时伟  李国玉  凌贤长  张莹莹 《吉林大学学报(地球科学版)》2021,51(5):1587-1596

控制边坡在冻融循环中的劣化作用,可保障季节冻土区域膨胀土边坡长期稳定。为确定土工格栅对膨胀土边坡在冻融循环过程中的稳定效果与工程意义,本文开展了膨胀土边坡模型试验,对比冻融过程中边坡内土压力、含水率、位移、温度变化。结果表明：土工格栅可约束膨胀土冻融裂缝,使裂缝发育更为均匀一致,同时减小边坡位移;加筋材料能抑制边坡水分迁移与热传导并减小土压力变化;对膨胀土边坡加筋处理可显著降低含水率波动幅值,从而减小膨胀土受含水率变化引发的胀缩劣化;不同于普通黏土,膨胀土边坡冻融循环中呈现冻缩融胀特点,而边坡加筋可有效提升冻土区膨胀土边坡的冻融稳定性,具有工程应用价值。  相似文献   

利用InSAR技术获取高寒高海拔地区高精度DEM   总被引：1，自引：1，他引：0  

杜青松  李国玉  彭万林  周宇  柴明堂  李金明 《测绘通报》2021,(3):44-49

本文以Sentinel-1A SLC数据为原始影像,利用InSAR技术获取新疆西天山中部高寒高海拔地区小区域DEM,将获得的DEM与常用的SRTM v4 DEM和GDEMDEM进行对比分析。结果表明：利用InSAR技术处理Sentlnel-1A SLC数据可以获得分辨率为15 m的高精度DEM,该DEM数据精度优于SRTM v4 DEM和GDEMDEM,能更好地描绘地表地形细节,可作为输入数据获取地面高精度形变信息,为工程建设和地质灾害评价提供重要的基础数据。此外,该方法对DEM数据的更新也具有重大意义。  相似文献   

冻土CT图像中环形伪影和射线束硬化伪影的成因及校正方法     

陈世杰  马巍  李国玉 《冰川冻土》2020,42(4):1407-1416

冻土CT图像中不可避免地会出现环形伪影和射线束硬化伪影。为解决这些问题， 分析了两类伪影的特征和形成机理， 提出了降低伪影的硬件优化方案。首先， 通过改变X射线管电压， 以此改变X射线光通量来降低冻土CT图像的环形伪影。其次， 利用不同厚度的滤过材料， 将X射线中的低能射线预先过滤， 使得穿过冻土试样的X射线能谱范围变窄， 以此来降低射线束硬化伪影对试样的影响。对比分析结果表明： 将扫描电压提高到120 kV既能有效降低同类型冻土试样CT图像中的环形伪影， 又能保证图像的质量； 选用材质为2A12、 厚度为18 mm的航空铝材， 在扫描电压为120 kV、 扫描电流为230 mA的条件下可以有效抑制射线束硬化所造成的伪影。  相似文献   

中国大陆降水时空变异规律——I.气候学特征   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

任国玉  战云健  任玉玉  陈峪  王涛  柳艳菊  孙秀宝 《水科学进展》2015,26(3):299-310

为系统了解大尺度降水气候特征,利用2 300多个国家级气象站逐日观测资料,分析了中国大陆1956—2013年多年平均降水的空间分布和季节性变化规律。主要新认识有:① 暴雨量、暴雨日数和暴雨强度最高的站点在华南沿海,而小雨量、小雨日数最多的站点主要在江南内陆山区、丘陵;东部季风区山地、丘陵多出现低强度降水,平原和沿海易出现高强度降水;② 四季降水量均由西北内陆向东南沿海递增,南方秋季降水量明显小于春季,但华西和江南沿海秋季降水量较多,冬季降水在东南丘陵出现高值中心;③ 珠江和东南诸河流域降水量年内存在2个峰值,其中珠江流域有6月主峰值和8月次峰值,东南诸河流域主峰在6月中下旬,次峰在8月末,长江流域总体表现为单峰型,出现在6月下旬和7月初,西南诸河流域和北方所有流域降水均表现为夏季单峰型;④ 南方各大河流域从2月末到6月中下旬陆续进入雨季,北方各大河流域进入雨季时间集中在6月末、7月初;南、北方雨季结束时间比雨季开始时间集中,从南到北进入雨季时间持续120 d以上,而从北到南退出雨季时间则仅持续不到45 d;⑤ 丰雨期的持续时间,珠江流域从5月初到9月上旬后期,东南诸河从5月上旬到7月上旬,8月末到9月初再度短暂出现,长江流域从6月中下旬到7月中旬,西南诸河从7月中旬到 8月下旬,淮河流域从7月上旬至7月底、8月初,辽河流域在8月初出现极短丰雨期;⑥ 降水年际变异性最高的站点在青藏高原西南、塔里木盆地、阿拉善高原、华北平原北部和汾河谷地,海河流域年降水具有最大的变异系数。  相似文献   

Urbanization effect on long-term trends of extreme temperature indices at Shijiazhuang station,North China   总被引：2，自引：0，他引：2  

Tao Bian  Guoyu Ren  Bingxiang Zhang  Lei Zhang  Yanxia Yue 《Theoretical and Applied Climatology》2015,119(3-4):407-418

  相似文献   

1951-2009年冬季北京极端低温事件变化分析   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

许国宇 《气象与环境科学》2011,34(1):23-26

根据1951-2009年冬季北京观象台逐日最高、最低气温资料,对近59 a冬季北京极端低温事件的发生频次、强度进行了分析.结果表明,近59 a冬季北京极端低温事件呈减少趋势,且在1984年冬季存在气候突变点,1984年后为极端低温事件相对低发期;随着极端低温事件发生频次减少,强度也趋于减弱,20世纪80年代之后极端低温...  相似文献