旱澇急轉發生機理與減災方法研究

《旱澇急轉發生機理與減災方法研究》是依託武漢大學，由談廣鳴擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：旱澇急轉發生機理與減災方法研究
• 項目類別：重點項目
• 項目負責人：談廣鳴
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

現有的旱、澇災害研究基本是將旱、澇作為獨立災害過程來開展的，它與我國部分地區發生的“大雨大災、小雨小災、無雨旱災”旱澇交替以及氣候主導的旱澇急轉現象極不相稱，它在理論上難以解釋旱澇交替過程中的致災因子、孕災環境的演變規律以及承災體的回響規律，在實踐上不能滿足旱澇急轉災害治理的客觀需求，迫切需要提出新的面向旱澇全過程、全周期的災害治理理論體系。申請項目以旱澇交替過程為研究對象，採用多學科交叉的方法，分析旱澇交替脅迫對作物水分生理與最終產量形成的影響機制，研究旱澇急轉過程中積水入滲與非積水入滲交替出現、水流方向變化的條件下的灌區水文模型，建立具有天氣氣候學意義和動力學機制的非線性動力統計旱澇災害預報模式，預測未來不同氣候情景下旱澇急轉長期變化情勢。項目的開展將揭示旱澇交替過程的發生、發展、演變規律與調控規律，填補旱澇全過程、全周期研究理論與方法的空白，同時開闢旱澇災害治理的新途徑

結題摘要

提出了一個日尺度旱澇急轉指數DWAAI指標，建立了誘髮長江中下游流域夏季旱澇急轉事件的概念性模型，揭示了前期熱帶東太平洋海溫異常偏低和北極海冰密集度異常偏低共同強迫對大氣環流的影響可能是造成長江中下游流域發生旱澇急轉事件的主要原因。研究發現：長江流域內發生旱澇急轉事件的區域範圍越來越廣，事件頻率和強度均具有逐年增長趨勢。旱澇急轉事件與事件發生前Nino 3.4 區域海溫持續異常偏低存在一定關係。 提出了計算交替積水條件下降雨入滲補給量的計算模型，安徽蚌埠五道溝水文實驗站資料檢驗表明：降雨入滲補給量模擬結果相對誤差均小於17%，Nash-Sutcliffe係數大於0.71，表明模型具有較好的模擬旱澇急轉條件下的內澇積水過程的能力。 項目進行了為期5年的水稻旱澇急轉測坑試驗結果表明：與單旱組相比產量削減程度增加30%以上，總粒數損失增加33.9%～35.2%，與單澇組對比，單澇組產量補償113.0%。旱澇急轉過程中株高的二次抑制、淨光合速率峰值、日平均淨光合速率的降低是重要原因。區域尺度上基於遙感高精度反演的縣級區域作物種植結構圖和作物產量分析表明：湖北省監利縣2009年至2016年水稻產量與旱澇程度關係顯示南方地區水稻對旱災的耐受力比澇災的耐受力相對強一些。 項目對漢江流域未來RCP4.5、RCP8.5情景下旱澇急轉情勢進行了預測，乾旱事件頻率呈逐漸減小趨勢，到2050s發生頻率降至最小，洪澇事件頻率呈逐漸增大趨勢，到2050s增至最大，2021~2050年漢江流域兩種氣候情景下乾旱事件發生的頻率（達到35%左右）均大於洪澇事件發生的頻率（為19%左右），乾旱事件的威脅性更大。項目提出了旱澇急轉條件下一種新的基於分區的限制供水規則，徐家河水庫供水調度的實例研究表明了新的限制供水規則具有一定的合理性和有效性。