1959年至2010年秦岭灞河流域径流量变化及其影响因素分析

利用灞河流域马渡王水文站1959年-2010年的实测径流量数据,结合年内分配不均匀系数、小波分析法、M-K突变点检验法等数理方法,研究分析了灞河流域年内、年际径流深度变化特征,并定量估算了气候因子和人类活动对径流量变化的影响。结果显示：①灞河径流深年内分配极不均匀,年内分配不均匀系数达到0.92;②季节分配上,径流量主要集中在夏秋季节,占到全年径流量的68.15%,并且夏季到秋季灞河径流量呈逐渐增长的趋势,春季和冬季是径流量变化低谷时期;③运用Kendall秩相关系数计算得出的M值为-2.572（｜-2.572｜〉1.96）（在0.05显著性水平下的临界值）,说明灞河年径流量呈显著下降趋势;④近50a来灞河流域径流量变化的突变点是1989年,其时间序列主周期为16a;⑤人类活动使径流量减少并且是导致灞河流域径流发生变化的主要因素,降水变化是次要原因,不同时期人类活动对径流的影响率不同。     

1956-2013年元江-红河流域径流变化及其影响因素分析

国际河流水文变化和跨境影响一直是国际关注的焦点,从全流域尺度分析径流变化特征及其影响因素可为跨境水资源合理利用和管理等提供科学基础。本文基于元江-红河流域干支流6个水文站径流数据以及64个气象站降水、气温数据,分析径流的年内分配、年际变化特征、径流变化趋势和周期性以及气候变化和人类活动对径流变化的影响。研究结果表明：①元江-红河径流年内分配不均匀,约80%的径流量集中于汛期（6-11月）。支流站点的径流年内分配变化大于干流站点,所有站点径流集中期均表现出提前的趋势;②径流年际变化剧烈,具有明显的丰枯特征,20世纪50年代中期-60年代中期为枯水期,60年代中期-70年代中期为丰水期,70年代中期-90年代初期为平偏枯水期,90年代中期-2002年为平偏丰水期,2002年以后为枯水期;③1956-2013年元江-红河年平均径流量呈减少的趋势,其中李仙江站减少趋势显著;R/S分析表明未来径流量可能呈增加的趋势;④蛮耗站和李仙江站的周期变化主要是4a、6~9a的年际变化和21~22a的年代际周期变化,Son Tay水文站在8~10a和21~22a的年际和年代际变化周期与上游蛮耗站和李仙江站基本一致;⑤流域降水变化是径流量减少的主要原因,人类活动一定程度上改变了径流年内分配特征,但对径流量变化的影响有限。     

白洋淀流域年径流变化趋势及气象影响因子分析

本文以白洋淀流域为研究对象,首先应用Mann-Kendall非参数检验法分析流域内8个典型水文站点近50年的年径流变化趋势。在此基础上采用Hurst指数法分析年径流变化趋势在未来的可持续性。利用Pettitt突变检测法分析各水文站点年径流发生突变的年份,比较突变前和突变后年平均径流量的变化情况。选取流域内和附近6个气象站点1957年-2006年近50年间的年平均气温和年降水量资料,对比其在突变年份前后的变化情况,分析气象要素对流域径流量的可能影响。研究结果表明：白洋淀流域各站点年径流量呈下降趋势且具有较强的持续性,且流域上游年径流下降趋势更为显著,而流域下游年径流下降值β高于上游;1979年是白洋淀流域年径流发生突变的年份,且突变后时段内平均年径流量显著低于突变前时段;对突变前后时期径流变化率的分析表明,沙河水系年径流变化可能主要受气候变化变化影响,而拒马河水系径流变化可能受人类活动影响主导;流域在突变年份以后气温整体升高约1℃,降水量约降低56.6mm,气象因子可能是径流不断减少的重要原因     

黑河流域1950年～2004年出山径流变化规律分析

以黑河流域出山口莺落峡水文监测站1950年～2004年55 年的天然径流序列为基础数据,径流年际变化规律采用滑动平均、累积距平曲线、Mann-kendall非参数统计检验等方法指标,径流年内分配变化规律采用分配不均匀系数、集中度（期）及变化幅度等方法指标,定性与定量相结合,分析黑河流域出山径流年际年内变化规律。结果表明：①莺落峡多年径流量呈现增加的趋势,但是趋势不是很显著。1959年和1979年是莺落峡径流量突变开始的年份,1959年是莺落峡径流量由多变少的突变年份,1979年是莺落峡径流量由少变多的突变年份。累积距平曲线和Mann-kendall突变检验同时验证了这一结论;②受径流补给条件（大气降水）的影响,莺落峡径流年内分配主要集中在汛期,即5月～10月,其径流量占全年平均径流量百分比都超过80％,11月～次年4月所占比重不大;③不均匀性和集中程度1950s最大,2000s最小,其它各年代介于二者之间,但差别不大。集中期最大径流量1970s和2000s出现时间较多年平均的7月30日推迟6～7天,其它各年代出现时间比较接近,前后仅相差一两天,相对变化幅度呈现减小的趋势,绝对变化幅度表现出节律性变化规律;④集中度RCD有比不均匀系数Cv为大的变幅和分辨力,能更充分地反映径流年内分配的特点,用集中度RCD表示径流年内分配更为合适。     

青藏高原年楚河1961年至2000年的径流变化特征分析

基于青藏高原河流年楚河1961年-2000年天然径流量资料,选用Mann-Kendal分析和小波分析等方法对年楚河径流变化特征进行研究。结果表明：年楚河流域径流量年际变化相对平稳,年内分配极不均衡,丰水季节与枯水季节径流量相差悬殊,6月-9月径流量占全年65%,最大月径流量占全年24.56%;在1961年-2000年中,年楚河径流量呈现显著增加趋势,在1985年左右径流量发生突变性增加;日喀则和江孜两站5～8年左右时间尺度的周期震荡最显著,其次10～15年左右时间尺度的周期震荡也较为显著,两站径流量变化的主周期分别为5年和7年,次周期分别为13年和12年。年楚河流域气温升高引起冰川融水增加可能是年楚河径流量增加的主要原因,具体尚有待于进一步分析和验证。     

长江上游降水变化及其对径流的影响

利用长江上游地区60个国家基本、基准站1960年-2009年的月降水量资料和干流区屏山、寸滩和宜昌3个水文控制站同期径流资料,分区域对长江上游地区的降水量、径流量变化趋势以及降水量和径流量的相关性进行了分析.主要结论如下:①年降水量呈上升和下降趋势的气象站点空间分布相对集中,分别分布在屏山站以上流域和屏山站以下流域;屏山站以下流域和整个长江上游地区年降水量近50年呈现下降趋势,屏山站以下流域秋季降水量的显著减少是长江上游年降水量减少的主要原因;②整个长江上游月降水量趋势从1月-7月以上升趋势为主逐渐转变到8月-12月以下降趋势为主,且月降水量变化趋势空间分布有从3月份至9份月由屏山站以下流域开始逐渐向长江源头过渡的趋势,到9月份整个长江上游基本呈减少趋势;③与降水量变化趋势基本一致,屏山站以下流域寸滩和宜昌站年径流下降趋势显著的主要原因是5月-11月径流的减少,且秋季下降显著,而屏山站春、夏、冬和年径流呈上升趋势,且春季和冬季上升趋势很显著;④整个上游地区面雨量与径流量具有很好的相关性,同期面雨量与径流量在月、季和年尺度上相关性都较显著.屏山以上流域隔月相关比同期相关性强.     

近50年东江流域降雨径流变化趋势研究

基于东江流域近50年降雨、径流数据集,采用Mann-Kendall趋势检验、线性回归等方法,对流域的降雨、径流变化趋势以及两者之间的耦合关系进行了统计分析.结果表明:①年尺度下,东江流域径流主要来源于降雨,而由于人为调控,径流量在年内分配趋于均匀化;②月尺度下,雨季径流对当季降雨响应更为明显,人类活动对径流影响则在旱季更为突出.随着时间推移,旱季径流逐渐由纯粹依赖降雨演变为更多由人工水库、闸坝等补给调控,即人类活动对东江径流的影响有增强趋势.     

1960-2008年淮河流域面雨量时空变化及径流响应

利用淮河流域1960-2008年141个气象站的日降水资料,以及王家坝和吴家渡水文站的日实测流量资料,分析研究时段内淮河流域面雨量时空变化特征及水文站实测径流量的响应,初步探讨实测径流量与降水的相关关系。结果表明,1960-2008年淮河流域面雨量呈增加趋势,但增加趋势不显著。淮河流域面雨量年内分配极不均匀,有显著的季节变化,且年际变幅大,区域差异明显。与面雨量相对应,淮河中上游主要水文站实测径流量存在明显年际震荡,这种年际差异在淮河中游更为显著,水资源更加不稳定。近50年来淮河中上游径流量变化趋势和其汇水区域面雨量变化趋势基本一致,两者呈显著的正相关,降水是影响该区域实测径流的一个重要因素,人类活动对实测径流的影响不明显。     

长江宜昌站径流变化过程分析

采用长江流域宜昌、寸滩和武隆站长系列水文资料,借助Mann-Kendall统计分析、dbN小波分析、径流集中度与集中期等方法对宜昌站几十年来径流量年际和年内变化,尤其是三峡工程运行对宜昌径流变化的影响进行了分析。结果表明:近60年来宜昌站径流汛期有显著减少趋势,枯季则有不明显增加趋势,年内分配比例也发生了变化,在2000年-2010年时段表现最明显;2000年后,宜昌站2月(径流量最小月)和10月(汛期末端)径流有突变现象,径流跳跃点(2006年)恰好与三峡水库二期蓄水时间一致。径流变化的时空分析结果证实,三峡工程运行加剧了长江上游径流汛期减少与枯季增加的趋势,使年内分配差异减小。枯季水库增泄发电使同期坝下游径流量增加,保证了中下游枯季基流量;汛末蓄水使同期坝下游长江径流量减少,可能使枯水年中下游提前进入枯水季节;这必将对长江中下游地区的水资源利用乃至生态环境产生深远影响。     

石羊河流域出山口径流特征及其与山区气候变化相关关系分析

采用Mann-Kendall与Morlet小波变换对石羊河流域出山口近50年(1956年～2005年)的径流量进行趋势和周期性分析，结果显示石羊河流域出山口年径流量总体呈现平稳波动走势，近50年来处于历史较低时期。该径流存在30年以上尺度的年际变化和年代变化，以及22年左右的尺度、14年～15年尺度、约12年尺度和10年以下尺度的周期变化；中长尺度周期变化突出，30年表现为第一主周期。石羊河流域出山口年径流的周期变化与乌鞘岭站年降水量和年均气温周期基本上都能在同一周期上下浮动，其中出山口年径流量与乌鞘岭山区年降水量相关系数为0.61，说明地表径流量主要是由山区降水补给；年径流量与山区年均气温变化呈0.28的反相关，说明该流域近50年来出山口径流与山区气温呈反比，即径流量随年均气温上升而减少，相关性暂时不十分明显。     

龙门水库和安各庄水库集水区不同径流效应的影响因子探究

龙门水库和安各庄水库同属于白洋淀流域,且地理位置上相邻。按水库库容划分,都属于大（二）型水库,并且设计之初的水库功能都是以防洪为主,同时兼有灌溉、养殖等功能。本文运用1961年-2008年的水库径流数据,通过回归分析,发现两个水库上游来水量呈现逐年减少的趋势。虽然两个水库地理位置靠近,但是安各庄水库运行正常,而龙门水库近年来却几乎处在彻底干涸的处境。为了解释这种差异性,本文首先通过DEM提取了两个水库的集水区,然后从水库上游集水区的气候要素、地形要素、植被要素以及人类活动要素等影响因子着手,分析了这两个水库现状迥异的深层原因。分析结果显示：地形因素和人类活动因素是造成两个水库不同径流效应的主要原因     

1957年至2005年塔里木河干流径流变化趋势分析

根据塔里木河干流1957年-2005年的年径流量监测数据,利用Mann-Kendall非参数检验技术和R/S法,对干流年径流量时间序列变化趋势进行分析,并在此基础上采用滑动t检验法和Mann-Kendall法对其突变点进行检验。结果显示:①近50年来,塔里木河干流的年径流量呈现显著递减的趋势,愈往下游线性下降趋势愈显著,随着时间推移,未来有继续下降的趋势,且下降的趋势会更加显著;塔里木河干流径流年内分配受人类活动影响强烈,主要集中在夏季(6月-8月),占全年径流量的50%以上;②突变点分析表明,阿拉尔、新渠满、英巴扎和恰拉水文站年径流量发生突变的年份分别为1972年、1972年、1973年和1972年,阿拉尔、新渠满和英巴扎3个水文站突变年份遵从自上而下的推移规律。     

黄河中游窟野河流域水沙变化影响因素定量评估

窟野河流域位于黄河中游砒砂岩分布区,生态环境极其恶劣,是黄河中游粗泥沙的主要来源区之一,近几十年来该流域径流和输沙发生了显著变化,因此深入探究窟野河流域产流产沙变化的原因及其影响程度,对推进黄河中游水土保持综合治理具有重要借鉴意义。本文采用Mann-Kendall非参数检验、突变点检验等统计方法,分析了窟野河流域1955—2015年年径流量和输沙量变化。根据水量平衡原理,通过弹性系数法和双累积曲线法,定量估算了不同时期气候变化（降水量和潜在蒸散发）和人类活动对径流量和输沙量变化的贡献程度。结果表明：①61年间窟野河年径流量和输沙量均呈现显著减少趋势,并在1996年发生突变,且自2012年以来其水沙关系发生明显变化。②该流域气候变化和人类活动对年径流量减少的贡献率分别为18.53%和81.47%,对年输沙量减少的贡献率分别为3.59%和96.41%。以植被恢复和煤炭开采为主的人类活动是导致该流域年径流量和年输沙量减少的重要原因。③该流域多年的水土保持和其他人类活动已较大程度地减少了流域产沙,但同时也大幅度地降低了本已短缺的水资源量,未来在全球气候变化背景下,参考之前的治理成效规划未来的水土保持工程和调整流域产业结构,达到生态保护和高质量发展是一个需要认真思考的问题。     

气候变化和人类活动对湟水河流域径流量影响的定量评估

湟水河是西北干旱区重要河流之一,对维持西北干旱区生态平衡具有极其重要的作用。近年来,湟水河流域水资源减少已经引起了严重的生态环境问题,本文根据流域内1966-2010年水文气象数据,采用累积距平法、累积量斜率变化率法,对湟水河流域径流量和气候变化特征及趋势进行了分析,并定量评估了气候变化和人类活动对径流量变化的影响。结果表明:年降水量、蒸散发量和径流量总体均呈减少趋势;径流量的下降变幅为0.1亿m3/10a,具有4a、9a和20a的准周期变化,且在1987年前后发生了突变;气候变化对湟水河流域径流减少的贡献率达35.46%,人类活动改变了部分水循环的路径,对径流的减少起主导作用,贡献率为64.54%。     

1900年以来贝加尔湖水位变化及其原因分析

水位变化作为湖泊水文过程和水量平衡的动态反映,是湖泊生态环境的重要影响因素。全球最大的淡水湖——贝加尔湖,在自然变化与人为活动的双重影响下,过去100多年水位表现出较大的年内、年际和多年变化。贝加尔湖水位变化与入湖径流量变化密切相关,与贝加尔湖最大支流色楞格河的径流量变化较为一致。气候变暖带来的气温上升和降水减少使得入湖径流量减少,贝加尔湖水位下降。人类活动对贝加尔湖水位变化影响表现在两个方面：一方面,全球变暖条件下耕地面积扩张和灌溉用水增加导致贝加尔湖流域用水增加,使得入湖径流量减少,贝加尔湖水位下降;另一方面,1958年伊尔库茨克水电站投入运营之后,贝加尔湖水位变化受到了安加拉河水位顶托的影响。在下游水电站人为调控影响下,贝加尔湖年平均水位升高,年内水位波动幅度增加,年最低和最高水位出现日期推迟。地处全球气候与环境变化敏感区的贝加尔湖,其水位变化对湖泊及周边生态环境影响显著。因此,探究在全球变化背景下贝加尔湖的水位变化及影响因素对保护当地生态环境具有重要意义。     

黄河上游流域气候变化对径流的影响

黄河上游是我国重要的水源涵养区。然而,近年来黄河上游年平均气温呈逐年上升趋势,对流域水资源情势造成较大影响。本文基于SWAT模型,研究在未来不同气候情景下,流域径流在未来两个时期（2046年-2065年以及2081年-2100年）的时空分布规律。结果表明,在未来两个时期内,流域径流量呈减少趋势,且2081年-2100年时期的减少幅度较2046年-2065年时期大;流域多年平均径流量、年径流量序列的第10和90百分位值（R10和R90）的最大值与最小值分别出现在CSIRO-A2和INM-B1两种组合情景下;CSIRO模式下流域径流量最大,INM模式下最小,MRI模式居中;日径流量的第90百分位值（Q90）在所有组合情景下都表现出减小的趋势。在不同气候变化情景下,流域未来多年平均径流深的空间分布与基准期较为一致,即上游径流深较大,下游径流深较小;在不同情景下流域多年平均径流深要低于基准期。研究结果可以为黄河流域水资源管理和相关政策的制定提供科学依据。     

漳卫南运河流域水文气象要素长期变化趋势分析

漳卫南运河流域是一个对气候变化十分敏感、人类活动又非常活跃的地区。本研究采用非参数MannKendall检验方法和R／S方法对漳卫南运河流域50年来的水文气象要素进行分析,并从气候变化和人类活动两方面分析其变化的原因。结果表明：受气候变化影响,50年来本流域气温上升了1．08℃,降水减少了83．2mm．而且这种趋势在未来仍可能持续一段时间;相对湿度的变化,在西部山区主要受气候变化影响呈下降趋势,在东部平原区受农业灌溉所产生的局部小气候影响呈上升趋势,但未来可能向相反趋势发展;径流量受人工调节,一致呈下降趋势,并且未来仍将持续一段时间。在气候变化和人类活动共同影响下,漳卫南运河流域有可能进一步朝暖干化方向发展。从更大范围的水循环来看．从本流域蒸发的水量可能随着季风在其它区域形成降水。进一步的研究可以分析包括土壤湿度、蒸散发、水汽传输和季风在内的区域水循环．以及气候变化和人类活动影响下的产汇流机理。从而找出区域干旱化的根本原因。