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沙颍河干流河南段河道生态基流价值估算与分析

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水土保持研究 2024年

作者：王国重李中原杨丹张武云卢圆章徐志国邵全忠 1.黄河水文水资源科学研究院 2.河南省水利移民事务中心 3.河南省周口水文水资源测报分中心 4.河南省南阳水文水资源测报分中心 5.河南省水文水资源测报中心黄河水文水资源科学研究院河南省水利移民事务中心河南省周口水文水资源测报分中心 4. 河南省南阳水文水资源测报分中心河南省水文水资源测报中心

[目的]为使人们认识河道生态基流的重要性,对其价值进行量化,以便推动生态基流保障补偿工作的开展。[方法]以沙颍河干流河南段为例,基于生态基流功能分析,将生态基流价值划分为维持河道连通、局地气候调节、泥沙输送、维系河滩湿地、生... 详细信息

[目的]为使人们认识河道生态基流的重要性,对其价值进行量化,以便推动生态基流保障补偿工作的开展。[方法]以沙颍河干流河南段为例,基于生态基流功能分析,将生态基流价值划分为维持河道连通、局地气候调节、泥沙输送、维系河滩湿地、生物多样性维护、净化水质、水产品生产、科研与文化娱乐等;河道气候调节价值的计算采用水体蒸发的吸热量与释放相同热量的标煤用量构建的估算模型,其他价值的测算则是基于资源环境经济学算法。[结果] 2021年河南段气候调节价值为6.459亿元、泥沙输送价值5.056亿元、维持河滩湿地价值0.96亿元、生态多样性维护价值0.22亿元、水质净化价值10.28亿元、水产品生产价值10.092亿元、文化娱乐价值57.38亿元,则沙颍河干流2021年河南段生态基流总价值90.447亿元。[结论]各河段因所处位置、流域面积、区间长度等情况不同,生态基流价值差异较大,各河段生态基流价值占当地GDP比例均在1%以内,说明计算结果的合理性,也便于今后流域水土流失治理、生态保护与保障补偿工作的推进。

关键词：生态基流价值沙颍河干流河南段保障补偿

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伊河源区小流域水沙污协同治理程度分析

武汉大学学报（工学版） 2024年第1期57卷 11-16页

作者：王国重李中原张继宇杨丹卢圆章程焕玲黄河水文水资源科学研究院河南郑州450004 河南省水文水资源局河南郑州450003 河南黄河河务局河南郑州450003 河南省周口水文水资源勘测局河南周口466000 河南省水土保持监测总站河南郑州450008

基于协同治理理论,建立了伊河源区小流域水源管护、泥沙与水土流失治理、面源污染防治子系统间的评估指标体系。采用耦合协调度模型分析其2006、2009、2012、2015、2018年间水、沙、污3个子系统的协同程度。结果表明:子系统内各指标对... 详细信息

基于协同治理理论,建立了伊河源区小流域水源管护、泥沙与水土流失治理、面源污染防治子系统间的评估指标体系。采用耦合协调度模型分析其2006、2009、2012、2015、2018年间水、沙、污3个子系统的协同程度。结果表明:子系统内各指标对耦合系统的影响程度差异显著;各子系统间存在着相互制约、相互影响的耦合关系,使耦合系统的综合评估指数呈“缓慢上升-缓慢下降-明显上升”变化趋势;小流域各子系统的耦合度呈“上升-上升-下降-上升”趋势变化,耦合协调度则是由中等缓慢上升到高等、再快速达到优等。这充分说明小流域生态清洁治理的深入开展促进了3个子系统间的协同。

关键词：协同治理耦合度协调度伊河

2021年秋汛期三门峡水库潼三区间来水量研究

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人民黄河 2024年第7期46卷 34-38页

作者：杨志豪谷苗苗钟家淦王雪莹王晓燕河南省三门峡水文水资源勘测局河南三门峡472000 河南省洛阳水文水资源勘测局河南洛阳471011 河海大学水文水资源学院江苏南京210098

2021年黄河发生1949年以来最严重秋汛,三门峡水库在此次秋汛防洪调度中发挥了重要的作用。由于潼关至三门峡区间(潼三区间)缺乏水文监测,因此在2021年秋汛期以潼关站计算的入库水量与实际水量相差10.4亿m^(3),对区间来水考虑不足影响了... 详细信息

2021年黄河发生1949年以来最严重秋汛,三门峡水库在此次秋汛防洪调度中发挥了重要的作用。由于潼关至三门峡区间(潼三区间)缺乏水文监测,因此在2021年秋汛期以潼关站计算的入库水量与实际水量相差10.4亿m^(3),对区间来水考虑不足影响了三门峡水库的精准调度。从库区区间来水分析着手,以潼三区间为研究对象,根据数字高程模型、土地利用类型、土壤类型、气象水文等数据,建立了HEC-HMS分布式水文模型,选取包括2021年秋汛在内的11场实测洪水资料进行率定和验证。结果表明,11场洪水模拟洪峰流量误差均小于20.0%,平均确定性系数为0.725,模拟合格率为90.9%,较准确地模拟了2021年秋汛期潼三区间来水过程,并量化了不同支流对区间来水总量的贡献率。

关键词： HEC-HMS模型洪水组成三门峡水库潼三区间流域

基于Budyko假设的洛河流域径流变化归因分析

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水文 2024年第3期44卷 41-46页

作者：李杨千何海金双彦吴志勇河海大学水文水资源学院江苏南京210098 黄河水文水资源科学研究院河南郑州450004

为探究洛河流域径流演变的主要驱动因子,基于1961—2020年水文、气象和下垫面资料,分析洛河流域水文气象要素变化特征;应用基于Budyko假设的互补法,定量分析了降水、潜在蒸散发和人类活动导致的下垫面改变对径流变化的影响程度,阐明了... 详细信息

为探究洛河流域径流演变的主要驱动因子,基于1961—2020年水文、气象和下垫面资料,分析洛河流域水文气象要素变化特征;应用基于Budyko假设的互补法,定量分析了降水、潜在蒸散发和人类活动导致的下垫面改变对径流变化的影响程度,阐明了洛河流域上、中、下游不同地区径流变化的主要影响因素。结果表明:(1)1961—2020年,洛河流域径流呈显著减少趋势,突变年份为1986年;降水与潜在蒸散发减少趋势不明显,气温显著增加;1980年后流域植被覆盖度呈增加趋势,土地利用类型也有不同程度的变化。(2)降水与潜在蒸散发变化对洛河流域径流减少的贡献率分别为25.4%和-13.9%,下垫面变化对径流减少的贡献率为88.5%。(3)空间上,植被变化是导致流域中上游地区径流减少的关键因素,水利工程建设和土地利用类型改变是导致下游地区径流减少的关键因素。研究成果可为认识洛河流域径流变化以及水资源开发利用提供参考。

关键词：径流变化 Budyko假设归因分析洛河流域

基于流域储水量精细化模拟的干旱指数构建及应用研究

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水资源保护 2024年

作者：何海白博宇刘杨合李曈徐健李源吴志勇河海大学水文水资源学院黄河水利委员会河南水文水资源局中国长江电力股份有限公司河南水利投资集团有限公司

为构建一种客观反映河道槽蓄量、水库蓄水量和土壤含水量联合亏缺的干旱指数，以秦淮河流域为研究区，基于500m×500m分辨率的VIC-FLASH水文模型，通过精细化模拟流域河道、水库和土壤中存储的水量变化过程，构建了标准化流域储水指数（... 详细信息

为构建一种客观反映河道槽蓄量、水库蓄水量和土壤含水量联合亏缺的干旱指数，以秦淮河流域为研究区，基于500m×500m分辨率的VIC-FLASH水文模型，通过精细化模拟流域河道、水库和土壤中存储的水量变化过程，构建了标准化流域储水指数（SWSI）；应用SWSI对1980～2019年秦淮河流域历史干旱事件和干旱特征进行分析，验证了其可靠性及应用优势。结果表明：高分辨率VIC-FLASH模型可以较好地模拟流域储水量的时空分布，流量过程模拟平均相对误差10.6%，流域内6座水库实测与模拟蓄水量相关性在0.53～0.86之间；SWSI可以准确地识别干旱事件和反映区域干旱严重程度，反映的干旱严重程度与实际受旱面积的相关系数达到了0.88；1980～2019年逐日SWSI与标准化径流指数（SRI）和土壤含水量距平指数（SMAPI）的相关系数分别达到0.89和0.98。相较于反映单变量水分亏缺的干旱指数，SWSI不但可以定量反映流域储水量的亏缺状态，而且更加客观地展现了旱情时空演变过程，可为大范围干旱精准监测和科学应对提供有效支撑。

关键词：干旱指数河道槽蓄量水库蓄水量土壤含水量 VIC-FLASH模型秦淮河流域

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黑石关水文站现代化建设研究

河南水利与南水北调 2024年第2期53卷 22-23页

作者：郭佳静郭佳进黄委河南水文水资源局河南郑州450004

实施测报能力提升以来,河南黄河水文主动革新测报手段和升级测报技术,相继投入大批先进的自动化监测设备,使测报能力和水平得到进一步提高。以黑石关为代表的水文站在黄河水文现代化发展进程中取得了可喜成就,但距离现代化建设要求还存... 详细信息

实施测报能力提升以来,河南黄河水文主动革新测报手段和升级测报技术,相继投入大批先进的自动化监测设备,使测报能力和水平得到进一步提高。以黑石关为代表的水文站在黄河水文现代化发展进程中取得了可喜成就,但距离现代化建设要求还存在一定差距,针对存在的不足,有针对性地提出发展思路、采取有效举措,促进河南黄河水文现代化建设。

关键词：黑石关水文站现代化建设研究

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基于改进水文模拟法的洛河径流变化归因分析

中国农村水利水电 2024年第6期 56-63页

作者：李杨千何海金双彦吴志勇李源河海大学水文水资源学院江苏南京210098 黄河水文水资源科学研究院河南郑州450004

随着社会经济快速发展,高强度人类活动对径流过程的影响愈发强烈。为了探究洛河流域人类活动对径流变化的影响,在分析洛河流域径流演变特征的基础上,基于SWAT模型,通过考虑水库模块以及下垫面动态变化对水文模拟的影响,对传统水文模拟... 详细信息

随着社会经济快速发展,高强度人类活动对径流过程的影响愈发强烈。为了探究洛河流域人类活动对径流变化的影响,在分析洛河流域径流演变特征的基础上,基于SWAT模型,通过考虑水库模块以及下垫面动态变化对水文模拟的影响,对传统水文模拟法进行了改进。应用改进后的水文模拟法,定量分析了水库建设、下垫面动态变化等人类活动微观因素对径流变化的影响。结果表明:①1961-2020年洛河流域径流量呈显著减少趋势,平均每年减少约0.12亿m^(3),突变检验表明洛河流域径流量在1989年发生显著突变,由此将研究序列划分为基准期(1961-1988年)和人类活动影响期(1989-2020年);②通过分区域参数率定方式构建的SWAT模型可以较好地模拟洛河流域径流过程,在率定期和验证期纳什效率系数NSE均大于0.8,相对误差RE均小于10%;③气候变化和人类活动对径流减少的贡献率分别为32.9%和67.1%,人类活动是导致径流变化的主要因素;人类活动微观因素中故县水库建设对径流影响最大,贡献率为47.9%;下垫面动态变化对径流减少的贡献率为-3.0%;其他人类活动如小型水库、橡胶坝、於地坝和渠系引水工程建设对径流减少的贡献率为22.2%。研究成果可为洛河流域水资源合理开发利用提供科学依据。

关键词：径流变化 SWAT模型归因分析洛河流域

基于植被状态指数的中国干旱演变特征及遥相关驱动研究

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水电能源科学 2024年第4期42卷 20-24,19页

作者：徐明立王飞徐菲贾敏敏河南省济源水文水资源测报分中心河南济源459099 华北水利水电大学河南郑州450046 河南省濮阳水文水资源测报分中心河南濮阳457099

干旱会引发植被绿度下降、农作物减产、生物栖息地破坏等诸多问题,对人类和自然环境均具有显著影响。以植被状态指数作为干旱指标,利用极点对称模态分解EPSMD方法对1999~2019年全国植被状态指数序列进行周期与趋势识别,采用网格化趋势... 详细信息

干旱会引发植被绿度下降、农作物减产、生物栖息地破坏等诸多问题,对人类和自然环境均具有显著影响。以植被状态指数作为干旱指标,利用极点对称模态分解EPSMD方法对1999~2019年全国植被状态指数序列进行周期与趋势识别,采用网格化趋势检验法揭示网格化的干旱趋势特征,运用多变量小波相干方法探讨干旱与多种遥相关因素的内在关系。结果表明,1999~2019年基于植被状态指数的全国干旱大体呈减轻趋势,植被状态指数的线性倾向率为0.044/10a;不同分区的干旱变化特征各不相同,其中黄土高原区的干旱减轻趋势最为明显,植被状态指数线性倾向率为0.215/10a;网格尺度的植被状态指数趋势特征Z均值在春季、夏季、秋季、冬季分别为0.41、0.79、0.50、0.11,各季度旱情均呈减轻态势;遥相关因素组合PNA-ENSO对全国干旱的影响最为明显。未来可将PNA、ENSO作为干旱预警输入因子提高干旱预报精度。

关键词：干旱植被状态指数遥相关因素演变特征

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生态补水对孝妇河湿地水华的预防效果模拟

中国环境科学 2024年第1期44卷 121-131页

作者：贾瑞鹏李桂秋窦明王偲李佳郑州大学水利与交通学院河南郑州450001 郑州大学生态与环境学院河南郑州450001 江苏省水文水资源勘测局南通分局江苏南通226000

基于二维水环境数学模型理论,构建了考虑生态补水扰动下的孝妇河湿地水域富营养化模型,采用决定系数判断模型的可行性,通过水华危害指数H评估不同生态补水方案下的水华预防效果.设定8种不同的生态补水情景,分析了湖泊水动力、水质的演... 详细信息

基于二维水环境数学模型理论,构建了考虑生态补水扰动下的孝妇河湿地水域富营养化模型,采用决定系数判断模型的可行性,通过水华危害指数H评估不同生态补水方案下的水华预防效果.设定8种不同的生态补水情景,分析了湖泊水动力、水质的演化特征.结果表明:二维水环境数学模型模拟误差低于20%,COD、氨氮、总磷、总氮四种污染物决定系数大于0.8,分别为0.95,0.94,0.87,0.81.在相同补水量条件下,短时长的补水措施效果更佳;在不同补水量的条件下,大流量的补水效果更佳;同等补水条件下,多点位补水效果更佳.研究优选出最佳生态补水方案为方案B8:上下游同时补水,补水总量200万m^(3),分20次间断补给.

关键词：生态补水孝妇河湿地数值模拟 MIKE21