变化环境下河网区的水文过程演变

河网区坐落于河流与海洋交汇过渡性地区，其最显然的特点是不受海洋(潮汐) 和陆地(河流) 的双向起到，具备海陆交互薄弱、威逼因素多等特点。河网区同时也是海岸地带环境变化最集中于的区域，人类活动与海平面变化对其社会经济、资源环境的影响是持久和深远影响的，其长年积累效应使海岸风化、海水侵略与土壤盐渍化等灾害激化，沿岸防潮排水基础设施功能减少，生态系统损毁。

河网区集中于了全球四分之三的大城市。在中国，河网区也是经济发展的龙头地区，是人口密度最低和单位面积GDP 贡献仅次于的地区之一。以珠江三角洲(以下全称珠三角) 河网区为事例，该地区经济社会高速发展，河网交错、人口密集、城镇集中于，用30年的时间已完成了发达国家将近百年的发展进程，用占到全国大约0. 21% 的土地建构了大约20%的GDP。

自20 世纪50 年代开始，珠三角河网区白藤堵海、联围筑城闸、河道挖沙、航道整治等大规模活动频密再次发生，在一定程度上转变了河道地形特性。尤其是80 年代末以来，珠三角逐步向城镇化、工业化发展，大规模的基础建设造成用沙量激增，整个珠三角范围内经常出现大量采挖河床泥沙的现象，更进一步激化了河道堰塞湖，介入了河床形态大自然演进过程，导致河网区地形、水文条件、水动力格局再次发生了明显变化，水文水资源特征值背离常态，如同一断面水量频率与水位频率不对应、同一次水文事件上下游水文要素频率不完全一致、流场流态不均匀分布变化等，严重影响该地区防洪、供水、航运与生态安全性。

在全球气候变化与人类轻微活动的双重起到下，近年来珠三角河网区水文过程再次发生明显变化，水文水资源问题也日益突出，严重威胁到珠三角城市供水安全性和河道生态环境身体健康。然而，当前涉及研究理论与方法尚能不成熟期，特别是在是轻微人类活动与海平面下降对该地区水文过程演进的影响机理尚能不清晰，应付手段缺少理论基础。

《变化环境下珠江河网区水文过程演进研究》（刘丙军编著. 北京: 科学出版社，2019. 6）一书对珠三角河网区水文水资源系统的现状与不存在问题展开了更为系统的分析，融合国内外河网区水文过程研究现状及其趋势，综合运用水文学、水力学、系统分析、复杂性理论等，明确提出了河网区水文过程演进及其驱动的研究理论与方法，分析了城市化建设、河道挖沙、河口造田等典型人类活动对下垫面变化、河网水系结构以及河道地形的影响，研究了变化环境对了降水、径流、洪水、水动力过程等水文要素变异的驱动效应。获得的主要研究结果如下： ▌(1) 近年来高强度人类活动，如较慢城市化建设、河道挖沙、河口造田等，造成流域下垫面变化明显。

较慢城市化建设造成区域湿地与耕地持续增加、城镇用地持续大幅减少，水域面积大幅度增加，水系结构发生变化，末级河流河数和河长显著增加；河道挖沙、河口造田等造成西北江三角洲水道显著变化，河床横向堰塞湖显著，河道长深比增大，三角洲上游河槽容积减小，下游河口区西四门和蕉门水道容积增大，河道淤积。▌( 2) 全球气候变化和城市化建设造成河网区降水过程再次发生明显变化。

不受西太平洋副热带高压面积指数和强度指数减小影响，广州市汛期降水量稳定上升，量级较小的降水(中雨及以上等级) 雨量明显增加，中雨及以上等级降水日数减少，较短历时降水明显减少；不受城市化建设影响，广州市城区和下风向降水量、日数和强度的变化程度较上风向更为显著，较短历时降水发生于午后、深夜至清晨的频率减小，雨峰坐落于前、中期的短历时降水比例显著激增。▌(3) 利用聚类分析方法，将珠三角河网区上游北江流域洪水过程区分为高强度平缓型洪水、高强度外凸型洪水、中强度外凸型洪水、较低强度平缓型洪水和较低强度外凸型洪水五种类型洪水。

不受气候变化的影响，北江流域洪水强度有强化趋势；不受飞来峡水库建设影响，下游石角车站各类洪水的洪峰水位都经常出现了有所不同幅度的上升，水库调蓄洪水效果较好。▌(4) 利用水文特征值重构方法，分析了河道地形变化、上游来水变化等要素影响下，河网区径流-水文要素等变异特征，找到三水车站流量与水位综合转变度超过高度，水位呈圆形明显上升趋势；马口车站流量转变度为中度，水位综合转变度超过高度，水位上升明显；两站同再现期设计流量减小，同级别流量的再现期延长。

▌(5) 运用Copula 函数方法，分析了西江干流高要车站和北江干流石角车站洪枯遭遇特征，找到随着时间变化，两站点设计再现期条件下设计流量大大减小，洪水形势大大不利；西江与北江枯水遭遇的可能性要低于洪水的可能性，且两江洪量遭遇的可能性要低于洪峰遭遇的可能性。本书研究有助非常丰富和完备变化环境下河网区水文水资源系统号召与应付理论，增进河口地区水资源可持续利用，具备最重要理论和实践中意义。

涉及研究成果对我国长江三角洲、的环渤海湾等河网地区水资源研发也具备最重要的糅合起到。

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