张宝庆(教授)


【来源:兰州大学资源环境学院 | 发布日期:2018-03-04 】     【选择字号:
姓名

张宝庆

性别

最高学历 研究生 最高学位 博士
职务

职称

教授

联系方式

Email:baoqzhang@lzu.edu.cn

所在部门

水文与水资源研究所

研究方向

基于陆气耦合模拟的多时间尺度干旱模拟与评价方法开发,大规模植被恢复的区域耗水规律及其对水资源平衡的影响,基于流域水文模拟的雨水资源利用研究

学习经历

2013– 2014,美国犹他州立大学,流域科学系,联合培养博士
2008– 2014,西北农林科技大学,水利与建筑工程学院,工学博士

2004– 2008,西北农林科技大学,资源环境学院,理学学士
工作经历

2017/05–,兰州大学,资源环境学院,教授
2015/04–2017/04,兰州大学,资源环境学院,副教授

2014/08 –2015/03,兰州大学,西部环境与气候变化研究院,副教授
主讲课程

本科生课程《水土保持》、研究生课程《包气带水文学》

学术兼职

Journal of Climate、Agricultural and Forest Meteorology、Journal of Hydrology、Hydrological Processes、Agricultural Water Management、Science of the Total Environment等国际学术期刊审稿人

研究成果

(1) 分别改进了帕默尔干旱指数和标准化降水蒸散指数
传统帕默尔干旱指数采用基于简单水量平衡原理的双层水桶模型估算区域蒸散发、地表径流和土壤含水量,未考虑土壤性质、植被类型以及地形地貌等因子的空间异质性对区域水量平衡的影响。研究利用可变下渗容量模型代替帕默尔干旱指数中的双层水桶模型,建立基于水文过程的帕默尔干旱指数,弥补了帕默尔干旱指数存在的缺陷。传统标准化降水蒸散指数采用Penman-Monteith公式估算潜在蒸散发,该模型未区分土壤蒸发和植被蒸腾过程,仅适用于被植被冠层完整且均匀覆盖的下垫面,导致标准化降水蒸散指数在植被稀疏的干旱半干旱区应用效果欠佳。研究利用双源蒸散发模型估算区域潜在蒸散发,有效区分了土壤蒸发、冠层截留蒸发和植被蒸腾过程,构建基于双源蒸散发模型的标准化降水蒸散指数,改进了传统标准化降水蒸散指数,为植被稀疏区旱情评估提供了新思路和新方法。上述研究进展发表在《Hydrological Processes》、《Agricultural Water Management》和《Land Degradation & Development》等刊物上,他引52次,所得研究结果对干旱评价方法的改进起到了推动作用。
(2) 构建了基于分布式水文模拟的多时间尺度干旱指数:标准化水分距平指数
帕默尔干旱指数无法分析干旱的多时间尺度效应,且时空可比性较差;而标准化降水蒸散指数物理机制不强,考虑因素不全面,无法反映水文循环物理过程对干旱发生发展趋势的影响。研究利用分布式水文模型模拟区域地表水热过程,提出基于分布式水文模拟的多时间尺度干旱指数:标准化水分距平指数。该指数具备多时间尺度分析功能,物理机制清晰,考虑因素全面,时空可比性强,同时具备帕默尔干旱指数和标准化降水蒸散指数的优点,在水资源短缺地区应用效果良好,为复杂下垫面条件下无法准确反映不同时间尺度干旱发生发展过程物理机制的难题提供了思路和解决办法。上述研究进展发表在《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》、《Agricultural and Forest Meteorology》和《Land Degradation & Development》等刊物上,JGR-Atmospheres主编认为该项研究对多时间尺度干旱评价有较大贡献,为增进学界对不同时间尺度干旱发生发展过程物理机制的理解起到积极作用。
(3) 优化了黄土高原雨水资源化潜力计算方法
提出了基于可变下渗容量模型的黄土高原雨水资源化潜力计算方法,定量评价和计算黄土高原不同水文频率雨水资源化潜力的大小、构成、时空分布及变化趋势。得出黄土高原雨水资源化潜力多年平均值远高于传统水资源量,其中由雨水转化而来的土壤有效水为其主要构成部分,潜力较大区域集中在重点水土流失区,进一步验证通过雨水资源利用可以同步缓解黄土高原干旱缺水和水土流失。上述研究进展发表在《Hydrological Processes》、《Journal of Hydrology》和《水力发电学报》(In Press)等刊物上,为解决黄土高原大规模植被恢复的水源问题提供了理论依据与科学支撑。
(4) 探索了气候变化和植被恢复共同作用对黄土高原产流产沙的影响

利用(1)和(2)中构建的新型干旱指数,对黄土高原不同时间尺度干旱发生发展趋势进行了分析,得出近40a黄土高原气候呈暖干化趋势。退耕还林(草)工程实施后,黄土高原植被恢复效果显著,对控制水土流失起到了积极作用,但大规模植被恢复引起蒸散耗水量的急剧增加,加剧了该区干旱缺水态势。在水土保持工程措施建设、气候暖干化和大规模植被恢复的共同影响下,黄土高原产流产沙量急剧降低,泥沙减少趋势大于径流减少趋势;入黄径流泥沙量锐减分为三个阶段,分别为:1970s(主要受水土保持工程措施影响)、1990s(受水土保持工程措施和气候暖干化两因素影响)和2000s(受水土保持工程措施、气候暖干化和大规模植被建设三因素共同影响,径流泥沙量减少趋势极显著)。上述研究发表在《Science of the Total Environment》、《Environmental Earth Sciences》和《农业工程学报》等刊物上,他引150次,其中发表在《Science of the Total Environment》上的文章刊出仅1年时间就被引用20次,而发表在《农业工程学报》的文章被引用超过100次,表明该项研究在本学科领域具有较高影响力,引起了高度关注和积极反响。
获得荣誉

博士学位论文被评为“陕西省优秀博士学位论文”

在研项目

1. 国家自然科学基金,基于区域气候模拟的西北内陆河地区多时间尺度干旱评价及预测,51609111,主持
2. 国家自然科学基金重点项目子课题,西北农牧交错带土地利用/覆盖变化对地表水热过程的影响”子课题“区域土地利用变化对地表水热过程的影响”,41530752,主持

3. 国家留学回国人员科技活动择优资助项目,主持

发表论文

[1] Baoqing Zhang, Xining Zhao, Jiming Jin*, Pute Wu*. Development and evaluation of a physically based multiscalar drought index: The Standardized Moisture Anomaly Index. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2015, 120: 11575–11588. (SCI, IF=3.454,二区)
[2] Baoqing Zhang*, Chansheng He. A modified water demand estimation method for drought identification over arid and semiarid regions. Agricultural and Forest Meteorology, 2016, 230-231: 58–66. (SCI, IF=4.461,一区)
[3] Baoqing Zhang*, Zikui Wang, Guan Chen. A sensitivity study of applying a two-source potential evapotranspiration model in the standardized precipitation evapotranspiration index for drought monitoring. Land Degradation & Development, 2017, 28: 783–793. (SCI, IF=9.787,一区)
[4] Baoqing Zhang*, Biao Long, Zhiyong Wu, Zikui Wang. An evaluation of the performance and the contribution of different modified water demand estimates in drought modeling over water-stressed regions. Land Degradation & Development, 2017, 28: 1134–1151. (SCI, IF=9.787,一区)
[5] Jie Tian, Baoqing Zhang*, Chansheng He*, Lixiao Yang. Variability in soil hydraulic conductivity and soil hydrological response under different land covers in the mountainous area of the Heihe River Watershed, Northwest China. Land Degradation & Development, 28: 1437–1449. (SCI, IF=9.787,一区)
[6] Baoqing Zhang*, Chansheng He, Morey Burnham, Lanhui Zhang. Evaluating the coupling effects of climate aridity and vegetation restoration on soil erosion over the Loess Plateau in China. Science of the Total Environment, 2016, 539: 436–449. (SCI, IF=4.900,二区,ESI高被引论文)
[7] Baoqing Zhang, Pute Wu*, Xining Zhao, Xiaodong Gao, Yinguang Shi. Assessing the spatial and temporal variation of the rainwater harvesting potential (1971-2010) on the Chinese Loess Plateau using the VIC model. Hydrological Processes. 2014, 28(3): 534-544. (SCI, IF=3.041,二区)
[8] Baoqing Zhang, Pute Wu*, Xining Zhao, Xiaodong Gao. Spatiotemporal analysis of climate change parameters (1971-2010) in spring and summer on the Loess Plateau, China. Hydrological Processes. 2014, 28(4): 1689-1702. (SCI, IF=3.041,二区)
[9] Baoqing Zhang, Pute Wu*, Xining Zhao, Yubao Wang, Jiawen Wang, Yinguang Shi. Drought variation trends in different subregions of the Chinese Loess Plateau over the past four decades. Agricultural Water Management, 2012, 115: 167-177. (SCI, IF=2.848,二区)
[10] Baoqing Zhang, Pute Wu*, Xining Zhao, Yubao Wang, Xiaodong Gao, Xinchun Cao. A drought hazard assessment index based on the VIC-PDSI model and its application on the Loess Plateau, China. Theoretical and Applied Climatology. 2013, 114(1-2): 125-138. (SCI, IF=2.640,三区)
[11] Baoqing Zhang, Pute Wu*, Xining Zhao, Yubao Wang, Xiaodong Gao. Changes in vegetation condition in areas with different gradients (1980–2010) on the Loess Plateau, China. Environmental Earth Sciences. 2013, 68(8): 2427-2438. (SCI, IF=1.569,四区)
[12] 张宝庆, 吴普特*, 赵西宁, 高晓东. 基于可变下渗容量模型和Palmer干旱指数的区域干旱化评价研究. 水利学报, 2012, 43(8): 926-934. (EI)
[13] 张宝庆, 吴普特*, 赵西宁. 近30 a黄土高原植被覆盖时空演变监测与分析. 农业工程学报, 2011, 27(4): 287-293. (EI,高被引,被引用>130次)
[14] Xiaodong Gao, Pute Wu*, Xining Zhao, Baoqing Zhang, Jiawen Wang, Yinguang Shi. Estimating the spatial means and variability of root-zone soil moisture in gullies using measurements from nearby uplands. Journal of Hydrology. 2013, 476(7): 28-41. (SCI, IF=3.483,二区)
[15] Xiaodong Gao, Pute Wu*, Xining Zhao, Baoqing Zhang, Yinguang Shi, Jiawen Wang. Estimating soil moisture in gullies from adjacent upland measurements through different observation operators. Journal of Hydrology. 2013, 486:420-429. (SCI, IF=3.483,二区)
[16] Xining Zhao, Baoqing Zhang, Pute Wu*. Changes in key driving forces of soil erosion in the Middle Yellow River Basin: vegetation and climate. Natural Hazards. 2014, 70(1): 957-968. (SCI, IF=1.833,三区)
[17] 高晓东, 吴普特*, 赵西宁, 张宝庆. 黄土丘陵区沟道小流域土壤有效储水量估算. 水利学报, 2013, 44(6): 734-742. (EI)

[18] 高晓东, 赵西宁*, 张宝庆,吴普特. 基于指数滤波法估算沟道根区土壤水分, 水科学进展, 2014, 25(5): 684-694. (EI)