华北水利水电大学学报(自然科学版)

Journal of North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power

气候变化与水资源国际科技动态(二)

  • 气候变化将进一步加剧全球旱地的扩张

    Jianping Huang;Haipeng Yu;Xiaodan Guan;王乐扬;

    <正>全球38%的人口居住在旱地。已有研究表明,旱地对气候变化和人类活动非常敏感。因此,预估未来气候变化下旱地面积的变化,对于及早采取措施预防全球沙漠化的加剧非常重要。然而,气候学家们在第五次气候模式耦合的内部比较项目中,严重低估了过去50多年(1948-2005年)全球旱地面积的扩张率。Jianping Huang等(2015年)采用偏差修订的气候情景,预估了在未来气候变化情景下,全球旱地面积可能发生的变化。研究结果表明:

    2018年02期 v.39;No.157 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 315K]
    [下载次数:137 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:63 ]

陆地水文循环专题

  • 中国人均水足迹驱动效应分解与空间聚类分析

    孙才志;张灿灿;

    采用2000—2014年31个省份(除港澳台)的面板数据,利用IPAT模型对足迹强度、资本产出、资本深化和经济活度4个因素对人均水足迹数量的影响进行分解、分析,并引入LMDI分解模型进一步定量计算各因素的影响程度,利用ISODATA模型对各省份人均水足迹驱动因素进行空间聚类分析。得出主要结论如下:(1)我国人均水足迹数量变动是由足迹强度、资本产出、资本深化和经济活度4个因素共同作用的结果,在研究期间内,足迹强度对于人均水足迹数量变动一直呈现为稳定的减量作用,资本深化对于人均水足迹数量的变动一直呈现为稳定的增量效应;(2)从时间序列来看,资本深化效应对人均水足迹数量的变动起决定性作用,其研究期间的变异系数最低,为0.246 0,表现最为稳定,多年平均效应值为0.346亿m~3/万人;(3)各驱动效应在空间分布上有差异,其分布与地区经济发展水平和技术水平有关。

    2018年02期 v.39;No.157 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1429K]
    [下载次数:267 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:76 ]
  • 虚拟水战略环境影响评价相关问题探讨

    王红瑞;洪思扬;杨博;

    虚拟水理论为规划环境影响评价研究提供了新视角。本文将虚拟水理论融入战略环境影响评价研究之中,论述了虚拟水战略环境影响评价的必要性,提出了虚拟水战略环境影响评价的内涵、基本原则和相关研究内容,总结了现有虚拟水战略环境影响评价的研究成果及研究中存在的一些问题,并对未来研究的发展方向做出展望。

    2018年02期 v.39;No.157 12-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K]
    [下载次数:214 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:74 ]
  • 农产品贸易驱动下中国与湄公河沿岸国家的虚拟水流动关系研究

    田贵良;王希为;

    跨境河流水资源争端日益凸显,人们习惯于从实体水资源角度寻求水事冲突的解决办法,忽略了跨境河流沿岸国家通过商品贸易带动的虚拟水资源流动关系。以湄公河为例,作为我国重要的农产品贸易伙伴,湄公河沿岸的泰国、越南、缅甸、老挝、柬埔寨与我国的农产品贸易规模逐渐扩大,跨境河流沿岸国家的商品贸易必然伴随着水资源跨国流动,且农产品生产过程中水资源需求量较大,农产品虚拟水贸易成为解决跨境水资源争端问题中不可回避的问题。文中界定了虚拟水及虚拟水流的内涵,提出了农产品虚拟水含量计算的理论基础及方法,研析了中国与湄公河沿岸国家农产品贸易的现状及存在问题。在主要农产品虚拟水含量计算的基础上,结合中国与湄公河沿岸5国的5种主要农产品的贸易额,实证研究了湄公河沿岸5国间农产品贸易中的虚拟水流动关系,得到如下结论:(1)农产品贸易中的虚拟水净流入的状态能够缓解我国的水资源短缺状况;(2)中国农产品贸易存在长期逆差,导致虚拟水净流入;(3)农产品贸易中虚拟水含量的差异是造成我国虚拟水净流入的一个重要原因。

    2018年02期 v.39;No.157 16-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K]
    [下载次数:218 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:66 ]
  • 虚拟水流动特征及其影响因素研究——以唐山市为例

    韩宇平;黄会平;

    虚拟水隐含于产品中在不同区域之间及区域内部不同部门之间流动,作为社会水循环的重要环节受到越来越多的关注。为分析虚拟水的流动特征及影响因素,以唐山市为例,基于水资源投入产出表、用水数据、社会经济数据进行探讨,结果表明:(1)2002、2005、2007、2010年,农业、工业、建筑业、第三产业4个产业部门中,农业向其他3个部门输出虚拟水,且向工业部门输出的比例最大,其他3个部门均为虚拟水净输入部门。(2)唐山市为虚拟水净输出区域,净流出部门包括农业、工业,净流入部门包括建筑业和第三产业。(3)农业为影响唐山市内部农业与工业部门间虚拟水流动的首要因子,关联度由大到小依次为粮食作物产量比重、蔬菜瓜类产量比重、耕地面积、万元农业GDP用水量、农业机械总动力、农业GDP、食品制造及烟草加工业GDP、金属品制造业GDP;影响唐山市同外部农业虚拟水的主要因素依次为单位面积耕地用水量、实际耕地面积、化肥使用量、城镇化率、水资源总量、人均GDP、京唐港货物吐出量。本文研究结果可为区域制定缓解水资源短缺措施提供一定的参考。

    2018年02期 v.39;No.157 24-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2119K]
    [下载次数:157 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:74 ]
  • 吉林省水稻生产水足迹时空分异研究

    李红颖;秦丽杰;杨婷;

    水稻是吉林省的主要粮食作物,分析和探讨水稻生产水足迹的时空变化可为吉林省水资源的合理配置提供依据。在核算2000—2013年吉林省水稻生产的绿水足迹、蓝水足迹、灰水足迹和总水足迹的基础上,分析了吉林省水稻生长过程中水足迹及耗水结构随时间的变化规律;以2013年为例,从县域尺度上探讨了水稻生产水足迹的空间分布特征,并进行热点分析。结果表明:(1)水稻生产绿水足迹呈波动式上升趋势,蓝水足迹、灰水足迹和总水足迹则呈波动式下降趋势;(2)水稻生产水足迹多年平均值为1 175.8 m~3/t,其中绿水足迹占37.33%,蓝水足迹占37.37%,灰水足迹占25.30%;(3)2013年吉林省水稻生产水足迹空间分布差异明显,水足迹的高值区主要分布在东部和西部地区,低值区则分布在东中部和中部地区;(4)水稻生产绿水足迹和蓝水足迹热点、冷点区的分布较为集中,而灰水足迹和总水足迹热点、冷点区的分布较为分散。

    2018年02期 v.39;No.157 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 2364K]
    [下载次数:217 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:66 ]
  • 基于灰水足迹视角的浙江省工业出口结构优化研究

    吴兆磊;吴兆丹;祖晓倩;

    当前浙江省水质型缺水情况日趋严重,基于灰水足迹视角探究浙江省工业出口结构优化途径,可为当地加强需水管理、缓解水质型缺水提供依据。基于投入产出法量化浙江省工业出口灰水足迹量,采用LMDI因素分解法分析该省工业出口灰水足迹的贸易结构变化效应,并探究浙江省为降低灰水足迹而优化工业出口结构的途径,得到以下结论:(1)与2007年相比,2010年浙江省工业出口灰水足迹降低了3.34×1011m~3,从降低灰水足迹角度出发仍存在一定的优化空间;(2)浙江省在加强需水管理缓解水质型缺水问题中,可重点降低造纸印刷及文教体育用品制造业、化学工业、纺织业、金属冶炼及压延加工业等4部门的出口比重。从灰水足迹角度研究了浙江省工业出口结构优化问题,并选择了相对简便的出口结构调整方法,可提高研究的针对性与实用性。

    2018年02期 v.39;No.157 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1017K]
    [下载次数:170 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:61 ]

水资源分析与安全评价专题

  • 区域水资源承载力评价的风险矩阵方法

    金菊良;董涛;郦建强;郭旭宁;李辉;何君;

    为客观合理地评价水资源承载力和综合考虑各要素的评价结果,从承载支撑力和承载压力两方面出发,选取水量、水质要素承载支撑力和压力评价的实物量指标,建立了水资源承载力评价指标体系,构建了区域水资源承载力评价的风险矩阵方法(RMM-WCC),采用短板法进行单要素水资源承载力评价,运用风险矩阵方法对单要素评价结果进行综合,最后得到水资源承载力评价的综合评价结果。将RMM-WCC应用于安徽省淮河流域的水资源承载力评价中,得到该区域的水资源承载状态,对于超载的状态指出了超载原因,并给出了相关的措施建议。该评价结果可为安徽省淮河流域水资源优化配置提供参考,同时,RMMWCC在水土资源、生态环境和海洋资源等承载力综合评价中具有广泛的应用前景。

    2018年02期 v.39;No.157 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K]
    [下载次数:390 ] |[引用频次:17 ] |[阅读次数:72 ]
  • 多种方法在水文关键要素一致性检验中的比较

    管晓祥;张建云;鞠琴;王国庆;关铁生;

    以武隆站的水文资料作为研究基础,分析了不同的一致性检验方法的特点、适用性以及不足等。结果表明:就趋势性检验方法而言,其过程线法、滑动平均法以及线性拟合法可直接显示序列过程走势,也可通过目估法判断序列走势,但是该方法依赖经验性,不能给出趋势的显著性程度;而作为非参数检验的MannKendall趋势检验法和Spearman秩次相关检验法能确定一定置信水平下的趋势显著性水平;就突变点检验方法而言,双累积曲线法、有序聚类法和M-K突变检验法的结果直观,但双累积曲线一致性关系较为模糊,需配合其他方法一起诊断,有序聚类法计算简单但是检验结果不易评价显著性,均值差异T检验法和M-K突变点检验法可以确定多个突变点;总体而言,M-K检验方法最优,原理清晰,结果直观,便于识别,能检验趋势性和突变性,并可以给出一定置信水平下的检验结果的显著性评价。

    2018年02期 v.39;No.157 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1892K]
    [下载次数:319 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:75 ]
  • 改进的灰色预测模型在区域用水总量预测中的应用

    刘呈玲;方红远;刘志辉;

    为了探讨用水总量的变化是否适应区域经济的发展要求,探讨灰色预测模型在用水总量预测中的适用性及预测精度,基于灰色理论建立了用水总量灰色预测模型,并对区域未来用水总量进行了预测。通过太湖流域用水总量与相关因素间的灰色关联度分析,选取了人口数量、降雨量等6个因素作为主要预测因子,建立了用弱化算子处理方法改进后的太湖流域用水总量预测灰色GM(0,N)模型;将此模型与传统灰色GM(0,N)模型、多元回归模型对太湖流域2003—2015年的用水总量模拟结果进行对比分析,验证了改进后灰色预测模型的合理性及适用性。最后,运用改进后的GM(0,N)模型对太湖流域2016—2020年的用水量进行了预测,预测结果与流域最严格水资源管理实施目标及水资源可持续利用战略需求基本相符。该研究可为流域水资源承载力预警以及水的中长期供求规划等提供参考依据。

    2018年02期 v.39;No.157 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1601K]
    [下载次数:239 ] |[引用频次:14 ] |[阅读次数:74 ]
  • 区域旱灾风险管理中的灰色局势群决策方法

    罗党;王胜杰;

    为提高区域旱灾风险管理中决策信息的准确性和合理性,提出了一种基于灰色不确定语言变量的局势群决策方法,并将其应用到河南省农业旱灾风险管理中。首先,给出灰色不确定语言变量的定义和运算规则;然后综合考虑决策群体一致性、语言信息灰度和专家主观权重提出专家综合权重的确定方法,并给出基于局势偏差的目标权重确定方法;最后通过求解决策专家评价下的综合效果样本值矩阵,确定最优灰色局势。实例分析表明了所提出方法的有效性,并为区域农业旱灾风险管理提供参考。

    2018年02期 v.39;No.157 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1145K]
    [下载次数:122 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:67 ]
  • 华北地区ENSO年夏冬两季月降水量的时间序列模拟分析

    马黎华;

    ENSO现象的发生往往带来区域降水量的改变,在分析了历年ENSO年夏、冬两季月降水量变化的基础上,利用时间序列ARIMA模型对其进行了模拟与预测。结果表明:1970—2016年共有11次ENSO事件;ENSO事件发生年华北地区月降水量夏季偏少、冬季偏多;同时,季节月降水量与INO指数的相关性呈现减弱趋势;最适合华北地区ENSO年季节性月降水量模拟的时间序列模型是ARIMA(1,1,2)_(12),对未来两次ENSO事件当年夏、冬两季月降水量的预测结果与近3次ENSO年的降水变化情况类似,与多年平均水平相比,华北地区ENSO年夏、冬两季月降水量略有减少,其中夏季月降水量减少明显。影响区域性降水量的因素复杂,在全球气候变化极端天气频发的背景下,研究结论可为预测性ENSO年的区域性降水量估计提供一种研究思路和分析方法。

    2018年02期 v.39;No.157 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1601K]
    [下载次数:99 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:76 ]
  • 黄河小浪底水库运用以来的泥沙淤积特征分析

    孙东坡;吴默溪;

    基于原型观测资料,分析了小浪底水库入库水沙、水库运用及相应库区泥沙淤积的变化特征。小浪底水库运用以来,平均入库水量为225.23亿m~3,沙量为3.19亿t,入库水沙与历史多年平均值相比显著减少;汛限水位和运用水位则逐步抬高,目前,前汛期和后汛期汛限水位分别为230、248 m。至2015年4月,库区泥沙淤积总量为30.48亿m~3,其中干流淤积量占总淤积量的80.9%;水库平均排沙比约为21.0%,库区淤积物从库尾至坝前沿程细化。库区干流淤积纵剖面基本呈三角洲形态,随着水库的运用,三角洲淤积形态缓慢向坝前推进;上窄下宽的特殊库区地形对调整库区淤积形态有利。库区横断面淤积形态初期为水平淤积抬升,后期宽河段库区则受坝前水位下降期脱离回水的影响,形成有滩、有槽的复式断面形态。库区支流淤积形式主要为干流倒灌淤积,纵剖面淤积形态总体呈锥体变化,横断面呈水平淤积抬升。分析库区泥沙淤积特征有助于小浪底水利枢纽的科学调度运用。

    2018年02期 v.39;No.157 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2399K]
    [下载次数:352 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:74 ]
  • 基于GIS技术的辽宁省山洪灾害风险区划研究

    曹永强;郭明;袁立婷;

    依据辽宁省1970—2013年的基础资料,包括降水、水位流量、数字高程与历史山洪灾害资料,采用临界雨量系数法与表面分析法,应用GIS平台进行多层属性信息的空间叠加与分析,获得辽宁省山洪灾害风险区划,以期为辽宁省防洪减灾决策提供理论依据。研究结果表明:大连市、鞍山市、抚顺市、本溪市、营口市、丹东市、朝阳市和葫芦岛市属于山洪灾害防治重点区域,其中,大连市、鞍山市、本溪市、营口市和丹东市重点防治的灾害类型是溪河洪水、泥石流和滑坡,抚顺市重点防治的灾害类型是溪河洪水,朝阳市重点防治的灾难类型是溪河洪水与泥石流,葫芦岛市应重点防治泥石流与滑坡;其他各市分别存在一种或两种中易发风险的灾害,应针对当地实际制定相应防范措施。

    2018年02期 v.39;No.157 80-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1952K]
    [下载次数:201 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:65 ]
  • 闸控潮汐河网区水环境调度模型研究

    贺新春;王翠婷;汝向文;丁波;

    针对闸控潮汐河网区的水系条件和水动力特征,立足于水网区水环境改善的需求,构建了闸控潮汐河网区水环境调度模型。该模型由河网区一维水动力模型、河网一维水质模型和水闸调控模拟模型3个模型构成,采用实测资料对模型进行了率定和验证。选择珠江三角洲"中珠联围"作为研究区开展实证研究,提出了联围整体调度与局部重点改善相结合的调度方法。结果表明,统筹考虑中山和珠海的调度需求,实施"中珠联围"统一调度,形成"西北进、东南出"的水流格局,可有效地加快联围内河涌的水体更新速度,降低污染物平均浓度,对于"中珠联围"水环境的改善及供水水质安全的保障具有重要意义。

    2018年02期 v.39;No.157 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1891K]
    [下载次数:126 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:57 ]
  • 镧改性TiO_2超声催化降解四环素的动力学研究

    李国亭;陈曦;李威;许鹿洋;李慧源;

    使用溶胶-凝胶法制备了稀土元素镧改性的TiO_2,将其用于超声催化协同降解水中的新兴污染物四环素。X射线衍射结果表明,镧的加入并未改变TiO_2的晶体结构,仍然主要为纯的锐钛矿晶体结构。研究发现,0.05 mol/L硝酸镧改性的TiO_2对四环素的降解效率最高,和未改性的TiO_2相比,0.05 mol/L硝酸镧改性TiO_2的超声催化效率提高了3.37倍。镧改性TiO_2超声催化降解四环素的速率是单独超声降解和单独吸附过程去除速率之和的1.87倍。表明,镧改性TiO_2和超声联用去除四环素时产生了明显的协同作用,这有利于有机污染物的快速降解和去除。弱碱性条件利于四环素的超声催化降解,超声功率的增大能显著提高超声催化降解四环素的效率。

    2018年02期 v.39;No.157 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1669K]
    [下载次数:214 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:66 ]
  • 下载本期数据