7月3日下午,學院第142期研究生“弘禹論壇”在騰訊會議app舉行。學院黨委副書記龔文德,教師張翔、劉德地和佘敦先,學生主講人徐志成、梁昌梅、張琴、霍苒及相關(guān)專業(yè)研究生代表出席。本次論壇由研究生水文系第一黨支部、研究生水文系第二黨支部、研究生水文系第三黨支部和研究生水文系第四黨支部聯(lián)合承辦。

博士生徐志成首先作了題為《利用GRACE重構(gòu)數(shù)據(jù)探究黃河源區(qū)和長江源區(qū)水儲量變化對徑流系數(shù)的影響》的報告。在報告中徐志成同學說到在過去近40年里,劇烈的氣候變化已經(jīng)引起了長江源區(qū)和黃河源區(qū)徑流系數(shù)(RP:徑流/降水)的顯著下降。圍繞徑流及徑流系數(shù)的變化已經(jīng)開展不少歸因分析,但少有分析流域內(nèi)水儲量變化對徑流系數(shù)的影響或假設(shè)水儲量在五年或十年尺度穩(wěn)定不變。這與基于重力衛(wèi)星(GRACE)水儲量觀測、遙感影像水面面積觀測和其他地下水儲量變化研究結(jié)果并非一致。徐志成同學通過收集基于氣象學重構(gòu)的水儲量數(shù)據(jù)(GRACE-REC)、陸地與大氣多元觀測數(shù)據(jù),結(jié)合陸地水量平衡與大氣水量平衡,驗證并計算了1980-2015長江源區(qū)和黃河源區(qū)水儲量變化。進一步利用變點分析、趨勢分析和路徑分析量化了長江源區(qū)和黃河源區(qū)水儲量對徑流系數(shù)的影響。結(jié)果表明,GRACE-REC可用于長江源區(qū)域黃河源區(qū)水儲量變化及水量平衡分析,流域水儲量在1980-2015年分別以26mm/10a和20mm/10a速率顯著增加,水儲量增加主要歸因于降水增加(>50%),氣候變暖起著次要作用(~30%)。流域水儲量的增加在黃河源區(qū)和長江源區(qū)對徑流系數(shù)變化分別貢獻了(-18%~-8.3%)和(-40%~-20%)。這一結(jié)果表明在長江源區(qū)和黃河源區(qū)流域水儲量變化對徑流系數(shù)變化起著不可忽視的作用,應謹慎假設(shè)水量儲量在短時期(十年及以下尺度)維持穩(wěn)定。水儲量變化作為水文循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,以上發(fā)現(xiàn)將有助于長江源區(qū)和黃河源區(qū)流域內(nèi)及下游水資源管理。

博士生梁昌梅同學隨后作了題為《利用海綿城市建設(shè)斷接直接相連的不透水面積在流域尺度上的水文效應研究》的報告。在報告中梁昌梅同學指出為了緩解城市化以及氣候變化所造成的城市洪澇災害和水污染等問題,我國政府提出了提升城市排水系統(tǒng)時要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來,優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水,建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市。本次匯報內(nèi)容主要是利用不同位置布設(shè)的海綿設(shè)施來斷接與管道直接相連的不透水面積(DCIA),探究在不同斷接率下流域尺度的水文特征變化。梁昌梅同學選取了西寧市的開發(fā)區(qū)作為研究區(qū)域,利用GIS-SWMM與MIKE 11構(gòu)建了研究區(qū)的源頭-過程-末端的水文水動力模型。設(shè)置了三種降雨模式(T=2,5,10年),五種情景模式,海綿設(shè)施布設(shè)的面積相同但位置不同,斷接率分別為0%,25%,50%,75%,100%。結(jié)果表明,水文特征的減少率DCIA的減少率呈正線性相關(guān)關(guān)系,其中峰值減少最為敏感。隨著降雨強度的增加,DCIA減少對水文特征的影響逐漸減弱,而雨強的影響逐漸增強。此次的研究可以為如何合理的布設(shè)海綿設(shè)施提供參考依據(jù)。

碩士生張琴作了題為《一個自動挑選洪水事件并確定洪水特征的框架》的報告。張琴同學指出洪水抽樣及其特征識別是進行洪水分析(包括洪水頻率分析、風險分析、趨勢分析等)的第一步也是關(guān)鍵的一步。以前的研究主要集中于洪水分析的方法上,而很少關(guān)注輸入數(shù)據(jù)的準確性。所以張琴同學本研究中應用POT抽樣方法,通過AD擬合優(yōu)度檢驗選取最優(yōu)閾值來確定洪峰序列,并利用MRC方法來分割洪水過程線,從而得到場次洪水的洪峰、洪量和洪水持續(xù)時間。為了提高數(shù)據(jù)處理的效率減少人為因素的影響,本研究基于上述方法構(gòu)建了一個自動確定洪水事件并識別其特征的框架,并開發(fā)了相應的用戶界面。為了檢驗這個自動框架的實用性,選取MOPEX數(shù)據(jù)集中423個流域進行驗證,結(jié)果表明:基于AD擬合優(yōu)度選取的閾值得到的洪峰序列更符合GPD分布;本研究的洪水特征確定方法相對傳統(tǒng)方法,洪水特征間的相關(guān)性更高,即洪水特征更加準確;對于不同特征的流域,該框架均勻較好的適用性,其中對于濕潤地區(qū)的應用效果更好。這是首次對洪水抽樣及特征識別進行的綜合研究,可以為后續(xù)的洪水分析提供準確的輸入數(shù)據(jù)。

最后,碩士生霍苒同學隨后作了題為《雨量站網(wǎng)布設(shè)對水文模型不確定性影響的比較》的報告。在報告中霍苒同學指出雨量站網(wǎng)布設(shè)會影響徑流模擬精度,因此研究不同雨量站密度和空間分布的徑流響應規(guī)律對提高徑流模擬精度和減小不確定性具有重要意義。霍苒同學應用新安江模型和HBV模型,以湘江流域為研究對象,采用貝葉斯方法比較分析在不同雨量站密度及空間分布下徑流模擬的不確定性。結(jié)果表明:增加雨量站密度可以降低面雨量的估計誤差,使模型在不同的雨量站空間分布下具有較高的模擬精度;通過優(yōu)化雨量站空間分布,可以減小雨量站網(wǎng)布設(shè)導致的模型不確定性,從而提高徑流模擬精度;在相同的降雨輸入和參數(shù)采樣方法下,新安江模型和HBV對降雨輸入導致的不確定性響應規(guī)律具有相似性,但是本研究結(jié)果顯示在湘江流域新安江模型的模擬精度更高,而HBV模型的不確定性更大。

在報論壇期間,到場的研究生們針對不懂的問題主動提問,嘉賓老師也對主講人逐一進行了指導和點評,建議同學們在做科研時要透過宏觀現(xiàn)象發(fā)掘微觀本質(zhì),明確概念,考慮多要素的變化,給出指導性的意見。此外在匯報過程中還要積極與觀眾互動交流,讓他們能夠在本次論壇中受益。

最終,博士生徐志成以精彩的分享征服了現(xiàn)場評委及觀眾,被評為本期弘禹論壇優(yōu)秀主講人。依據(jù)評分結(jié)果,研究生水文系第一黨支部被評為優(yōu)秀承辦黨支部。