东江流域近50年旱涝时空演变特征

doi:10.13249/j.cnki.sgs.2014.011.1391

地理科学 ›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (11): 1391-1398.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2014.011.1391

东江流域近50年旱涝时空演变特征

何艳虎(), 陈晓宏, 林凯荣, 吴孝情

中山大学水资源与环境研究中心华南地区水循环和水安全广东普通高校重点实验室, 广东广州 510275

收稿日期:2013-09-06 修回日期:2013-11-12 出版日期:2014-11-10 发布日期:2014-11-10
作者简介:
作者简介：何艳虎（1986-）,男,河南息县人,博士研究生,主要从事水文与水资源方面的研究。E-mail:heyanhu456@163.com
基金资助:
国家自然科学基金国际合作重大和重点项目（51210013）、国家科技支撑计划（2012BAC21B0103）、水利部公益项目（201201094,201301002-02）、广东省水利科技创新项目(2011-11,2009-39)广东省科技厅项目(2010B050300010)、广州市珠江科技新星专项（2011J2200051）资助

Characteristic of the Spatio-temporal Distribution of Droughts and Floods in the Dongjiang Basin in Recent 50 Years

Yan-hu HE(), Xiao-hong CHEN, Kai-rong LIN, Xiao-qing WU

Center for water resources and environment, SunYat-sen University, Key Laboratory of Water cycle and water security in Southern China of Guangdong Higher Education Institutes, SunYat-sen University, Guangzhou,Guangdong 510275,China

Received:2013-09-06 Revised:2013-11-12 Online:2014-11-10 Published:2014-11-10

摘要/Abstract

摘要：

基于东江流域57个站点1957~2010年逐月降雨数据,对比分析SPI和Z指数两种方法在流域旱涝等级划分中的应用,揭示流域近50 a来旱涝时空分布特征及其变化趋势。结果表明：① SPI和Z指数两种方法计算旱涝指标所得结果差异度较小,均能较好地反映流域历史实际旱涝状况,Z指数对极端旱涝等级具有更好的指示作用;② 近50 a来,流域各年代旱涝交替明显,偏涝和重涝多于偏旱和重旱;③ 流域汛期、非汛期和全年旱涝分布形态在空间上有较好的一致性;④ 近50 a来,流域总体上呈“北旱南涝”的旱涝变化趋势空间格局。

关键词: 东江流域, SPI, Z指数, 旱涝

Abstract:

Based on monthly precipitation data of 57 stations in the Dongjiang Basin in 1957-2010, comparative analysis of application of the classification of droughts and floods by SPI and Z index methods was did and spatial and temporal distribution characteristics of droughts and floods of the basin in recent 50 years in and its change trend were analyzed. The result showed that: 1) The result for the index of droughts and floods by the SPI method was close to that of the Z index method, which can reflect the actual state of droughts and floods in the basin under three time scales: the flood, non-flood season and the whole year. The Z index method was better when it comes to the extreme droughts grade. 2) Alternating droughts and floods for each decade was obvious in the past 50 years. Floods and extreme floods were more than droughts and extreme droughts. 3) Spatial distribution patterns of droughts and floods in flood, non-flood season and the whole year were consistent and trends of droughts and floods in the south and north were opposite. The spatial distribution of droughts and floods in non-flood season was similar to that of the whole year. 4) On the whole, the Dongjiang Basin had a trend of floods in the south and droughts in the north in the future.

Key words: the Dongjiang Basin, SPI, Z-index, droughts and floods

中图分类号:

P338⁺6

何艳虎, 陈晓宏, 林凯荣, 吴孝情. 东江流域近50年旱涝时空演变特征[J]. 地理科学, 2014, 34(11): 1391-1398.

Yan-hu HE, Xiao-hong CHEN, Kai-rong LIN, Xiao-qing WU. Characteristic of the Spatio-temporal Distribution of Droughts and Floods in the Dongjiang Basin in Recent 50 Years[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2014, 34(11): 1391-1398.

图/表 10

图1

图2

表1

表2

表3

表4

图3

图4

图5

图6

参考文献 26

[1]	邱海军,曹明明,郝俊卿,等.1950~2010 年中国干旱灾情频率-规模关系分析[J].地理科学,2013,33(5):556~580.
[2]	周玉良,袁潇晨,金菊良,等.基于Copula的区域水文干旱频率分析[J].地理科学,2011,31(11):1383~1388.
[3]	郑彬,林爱兰.广东省干旱趋势变化和空间分布特征[J].地理科学,2011.31(6):716~720.
[4]	Piao S L.The impacts of climate change on water resources and agriculture in China[J].Nature,2010,467:43-51.
[5]	Zhang Q,Sun P,Vijay P.Singh,et al.Spatial-temporal precipitation changes (1956-2000) and their implications for agriculture in China[J].Global and Planetary Change,2012:86-95.
[6]	Sayari. N,Bannayan M,Alizadeh A,et al.Using drought indices to assess climate change impacts on drought conditions in the northeast of Iran (case study: Kashafrood basin)[J].Meteorological Applications,2013,20(1):115-127.
[7]	Fernandes D S,Kruger L F,Heineman A B,et al.Identification and characterization of drought/wet events homogeneous environments based on regional climate simulations[J].Bragantia,2012,71(2): 290-298.
[8]	李茜,魏凤英,李栋梁.近159年东亚夏季风年代际变化与中国东部旱涝分布[J].地理学报,2011,66(1):25~37.
[9]	蒋兴文,李跃清,王鑫.中国地区水汽输送异常特征及其与长江流域旱涝的关系[J].地理学报,2008,63(5):482~490.
[10]	王兆礼. 气候与土地利用变化的流域水文系统响应——以东江流域为例[D]. 中山大学博士学位论文,2007.
[11]	林凯荣,何艳虎,陈晓宏.气候变化及人类活动对东江流域径流影响的贡献分解研究[J].水利学报,2012,43(11):1312~1321.
[12]	陈栋为,陈晓宏,李翀,等.基于RAV法的水利工程对河流水文情势改变的累积效应研究——以东江流域为例[J].水文, 2011,31(2):54~57.
[13]	Zhang Q,Xiao M Z,Vijay P Singh,et al.Copula-based risk evaluation of hydrological droughts in the East River basin, China[J].Stochastic Environmental Research and Risk Assessment,2013.DOI.10.1007/s00477-012-0675-9.
[14]	鞠笑生,杨贤为,陈丽娟,等.我国单站旱涝指标确定和区域旱涝级别划分的研究[J].应用气象学报,1997,8(1):26~33.
[15]	袁文平,周广胜.标准化降水指标与Z指数在我国应用的对比分析[J].植物生态学报,2004,28(4):523~529.
[16]	Palmer W C.Meteorological drought[R].Research Paper No.45,U.S Weather Bureau,1965.
[17]	陈晓宏,刘德地,刘丙军,等.湿润区变化环境下的水资源优化配置——理论方法与东江流域应用实践[M].北京:中国农村水利水电出版社,2011.
[18]	任斐鹏,江源,熊兴,等.东江流域近20年土地利用变化的时空差异特征分析[J].资源科学,2011,33(1):143~152.
[19]	谢平,陈晓宏,王兆礼.湛江地区旱涝特征分析[J].水文,2010,30(1): 89~92.
[20]	Seiler B A M Hayes,L Bressan.Using the standardized precipitation index for flood risk monitoring[J].International Journal of Climatology,2002,22:1365-1376.
[21]	张昌昭. 广东水旱风灾害[M].广州:暨南大学出版社,1997.
[22]	杜建,陈晓宏,陈栋为,等.水文变异下东江流域枯水径流风险率分析[J].生态环境学报,2012, 21(3): 496~502.
[23]	陈世训,陈连宝.华南降水多年变化的某些特征[J].地理学报,1965, 31(4):311~320.
[24]	周玉孚,徐淑英.我国东部地区夏季风的活动[J].地理科学,1981,1(2):135~143.
[25]	张强,孙鹏,陈喜,等.1956~2000年中国地表水资源状况变化特征、成因及影响[J].地理科学,2011,31(12):1430~1436.
[26]	Yu C Q, Gong P, Yin Y Y.China’s water crisis needs more than words[J].Nature,2011,470:307.

等级	Z指数	标准化降水指数S_SPI	类型
1	Z>1.645	S_SPI >2	极涝
2	1.037<Z≤1.645	1.5<S_SPI≤2	大涝
3	0.842<Z≤1.037	1<S_SPI≤1.5	偏涝
4	-0.842≤Z≤0.842	-1<S_SPI≤1	接近正常
5	-1.037≤Z<-0.842	-1.5<S_SPI≤-1	偏旱
6	-1.645≤Z<-1.037	-2<S_SPI≤-1.5	大旱
7	Z<-1.645	S_SPI≤-2	极旱

东江流域近50年旱涝时空演变特征

Characteristic of the Spatio-temporal Distribution of Droughts and Floods in the Dongjiang Basin in Recent 50 Years

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 10

参考文献 26

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

份 (年)	S_SPI							Z指数
份 (年)	1	2	3	4	5	6	7	1	2	3	4	5	6	7
1957	8.9	16	38	38	0	0	0	8.9	16	40	36	0	0	0
1959	6.5	13	37	41	0	0	2.2	6.5	13	37	41	0	0	2.2
1961	8.5	13	26	51	2.1	0	0	6.4	17	23	51	2.1	0	0
1973	24	44	26	5.6	0	0	0	33	39	22	5.6	0	0	0
1975	3.6	13	24	58	0	0	1.8	11	9.1	20	58	0	1.8	0
1993	3.28	11	36	49	0	0	0	4.9	16	28	51	0	0	0
1997	9.84	20	31	39	0	0	0	9.8	25	26	39	0	0	0
2001	8.11	11	38	41	2.7	0	0	8.1	14	35	41	2.7	0	0
2006	13.9	36	36	14	0	0	0	25	31	33	11	0	0	0
2008	8.33	28	17	47	0	0	0	8.3	36	8.3	47	0	0	0

年份 (年)	S_SPI							Z指数
年份 (年)	1	2	3	4	5	6	7	1	2	3	4	5	6	7
1957	9	16	39	36	0	0	0	9	16	46	29	0	0	0
1959	2	17	30	46	2	0	2	7	15	33	41	2	0	2
1973	4	17	41	39	0	0	0	7	15	47	31	0	0	0
1975	15	24	24	35	2	0	0	16	27	25	30	2	0	0
1983	18	41	20	21	0	0	0	25	39	21	15	0	0	0
1997	10	18	33	38	2	0	0	10	21	34	34	2	0	0
2006	19	37	19	25	0	0	0	33	28	28	11	0	0	0

年份 (年)	S_SPI							Z指数
年份 (年)	1	2	3	4	5	6	7	1	2	3	4	5	6	7
1963	0	0	0	67	25	6.3	2.1	0	0	0	73	19	4.2	0
1971	1.9	0	0	50	15	31	1.9	1.9	0	0	59	17	20	1.9
1977	0	0	0	32	41	20	7.1	0	0	0	43	23	25	8.9
1984	0	0	0	22	42	28	8.3	0	0	0	42	23	18	17
2003	0	0	0	31	39	28	2.8	0	0	0	50	19	19	11
2004	0	0	0	44	31	22	2.8	0	0	0	56	25	11	8.3

[1]	刘洁, 陈晓宏, 许振成, 虢清伟, 肖志峰, 王兆礼, 吴根义. 降雨变化对东江流域径流的影响模拟分析[J]. 地理科学, 2015, 35(4): 483-490.
[2]	杨金虎, 张强, 王劲松, 姚玉璧, 尚军林. 近60年来西南地区旱涝变化及极端和持续性特征认识[J]. 地理科学, 2015, 35(10): 1333-1340.
[3]	叶正伟. 基于SPI的江苏沿海开发地区旱涝演变特征分析——以盐城市为例[J]. 地理科学, 2014, 34(4): 479-487.
[4]	胡光伟, 毛德华, 李正最, 田朝晖, 冯畅. 60年来洞庭湖区进出湖径流特征分析[J]. 地理科学, 2014, 34(1): 89-96.
[5]	叶长青, 陈晓宏, 张家鸣, 张丽娟, 孔兰. 水库调节地区东江流域非一致性水文极值演变特征、成因及影响[J]. 地理科学, 2013, 33(7): 851-858.
[6]	贾铁飞, 施汶妤, 郑辛酉, 张卫国, 俞立中. 近600年来巢湖流域旱涝灾害研究[J]. 地理科学, 2012, 32(1): 66-73.
[7]	刘敬华, 张平中, 孟彩红, 张德忠, 杨勋林. 季风区边缘近500年的降水变化特征[J]. 地理科学, 2011, 31(4): 401-407.
[8]	张强, 孙鹏, 陈喜, 陈晓宏. 1956～2000年中国地表水资源状况:变化特征、成因及影响[J]. 地理科学, 2011, 31(12): 1430-1436.
[9]	李红军, 江志红, 魏文寿. 近40年来塔里木河流域旱涝的气候变化[J]. 地理科学, 2007, 27(6): 801-807.
[10]	薛积彬, 钟巍, 赵引娟, 彭晓莹. 历史时期广东省旱涝时空分布特征的初步研究[J]. 地理科学, 2005, 25(4): 461-466.
[11]	罗潋葱, 秦伯强, 朱广伟. 太湖流域上游降水特征分析[J]. 地理科学, 2004, 24(4): 472-476.
[12]	袁顺全, 千怀遂. 能源消费与气候关系的中美比较研究[J]. 地理科学, 2003, 23(5): 629-634.
[13]	孙力, 安刚, 丁立. 中国东北地区夏季旱涝的分析研究[J]. 地理科学, 2002, 22(3): 311-316.
[14]	邓慧平, 李爱贞, 刘厚风, 陈淑芬, 张雪芹. 气候波动对莱州湾地区水资源及极端旱涝事件的影响[J]. 地理科学, 2000, 20(1): 56-60.
[15]	陈家其, 施能. 全球增暖下我国旱涝灾害可能情景的初步研究[J]. 地理科学, 1995, 15(3): 201-207,297.