径流成分变化分析——以酒埠江水库为例

以湖南酒埠江水库1958-1990年的入库月径流量资料为研究目标,采用数字滤波技术对其入库径流量进行基流分割。地表径流和基流的年际变化特征主要采用极值比和变差系数法,线性趋势线法和Kendall秩次相关法被用来分析地表径流和基流的变化趋势。结果显示,地表径流量比基流量的年际变化剧烈;地表径流呈上升趋势而基流呈下降趋势,地表径流和基流的变化趋势均不显著。     

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     

石羊河流域主要气象要素及径流变化趋势分析

在对石羊河流域1956年~2003年诸月与年平均气温、降水及径流资料进行Mann-Kendall非参数统计检验的基础上,运用R/S法分析了流域的年平均气温、降水、径流时间序列的持续性,估算了各项指标的Hurst指数,以定量估计未来气候及径流的变化趋势,并采用随机重排法对估算结果进行了稳定性检验。结果表明:石羊河流域1956年~2003年各月及年平均气温绝大多数都以增温为主;武威和永昌两个站点的年平均降水表现为显著增加,其他站点各月没有显著趋势;古浪河和杂木河年平均径流量减少的趋势显著,其他支流径流量减少趋势不明显;干流各月及年平均径流量减少的趋势十分显著。各站点Hurst指数结果表明,石羊河流域未来的气温、降水、径流变化趋势都表现为较强的持续性,与过去近48年的变化趋势基本保持一致。     

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。     

漳河水库流域降雨与径流变化趋势分析

对漳河水库流域1963-2008年降雨、径流及气温资料进行了分析,结果表明:流域地区降雨量呈缓慢下降的变化趋势,径流量却呈逐步增加的变化趋势;以1995年为分界点,前后两个系列的统计特征值均具有明显的差异,已经不符合水文资料"一致性"的要求;流域气温上升,对降雨、径流有一定的影响;流域人类活动日趋频繁,使得下垫面条件发生了较大的变化,对生态环境的破坏较大,应引起有关方面的重视。     

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.     

气候变化和人类活动对澜沧江—湄公河流域径流变化的影响

作为连接六国的跨境河流,澜沧江—湄公河（澜湄）流域的径流变化与流域内各国以及相关地区的社会经济发展和生产生活方式密切相关。为深入了解澜湄流域地表水资源的时空变化特性及主要影响因素,本文基于1961—2015年澜湄流域气象水文资料,分析了澜湄流域径流变化趋势和突变特征,构建了体现澜湄流域特性的SWAT水文模型,定量评估了气候变化和人类活动对澜湄流域径流变化的影响。主要结论为：①年尺度上,澜湄流域径流在旧州站变化趋势不明显,在允景洪站呈显著下降趋势,在万象和上丁站呈先下降后上升趋势;季节尺度上,各水文站旱、雨季径流变化趋势与年尺度基本一致,旱季径流量变化幅度较小,雨季径流量变化幅度较大。②1998—2000年为全流域径流发生突变的集中期,因此将各区域径流的变化期划分为2000年之前和之后两部分。③气候变化对澜湄流域径流的影响程度自上游到下游逐渐减小,人类活动的影响程度则逐渐加大,且人类活动对旱季径流的影响程度大于雨季。本文结果有助于了解澜湄流域水资源现状和变化趋势,为澜湄流域水资源合理利用以及“一带一路”沿线国家的社会经济可持续发展提供参考和借鉴。     

石羊河流域武威盆地水循环要素变化趋势分析

水文循环的变化趋势分析是水文循环研究的重要内容。武威盆地的水分循环与转化直接影响全流域的水资源配置和利用,特别对下游民勤盆地的生态恢复至关重要。根据武威盆地1956年～2000年降水、径流系列资料和农田灌溉用水资料,基于水量平衡原理对盆地水循环要素进行分解,用Mann-Kendall秩次相关法检验分析了9个主要的水循环要素的变化趋势。结果表明：武威盆地1956年～2000年降水量和年总蒸散量没有明显增加;地表径流量、地下径流量、盆地入流量、盆地出流量、盆地净入流量和土壤水分净通量均有明显的减少趋势;盆地内年土壤水分通量则变化趋势不明显。人类活动强化了盆地内水分循环,并没有使武威盆地水资源消耗量明显增加;农业灌溉不仅袭夺了盆地内地下水的蒸发,同时减少了地下水对河水的补给;红崖山水库入库流量的持续减少,主要是上游出山口径流的减少和东大河外调水量的增加所致。研究结果可为缓解流域水资源紧缺、制定科学的治理规划提供依据。     

内蒙古海河流域径流驱动力的影响因素分析

随着全球人口的持续增长和社会经济的快速发展,人类对水资源的需求量不断增加,水资源逐渐发生了供不应求的状况。然而河流径流量受气候、地貌、土壤、植被等一些自然条件和人类活动的耦合作用,使径流量逐年都在变化,其改变具有一定的规律性,然而也有严重的随机性。本文提出对内蒙古海河流域径流驱动力的影响因素分析研究。首先,建立河流径流量驱动力的变化的指标评价体系,利用滑动平均法分析径流量的变化规律;其次,采用秩次相关法对径流规律进行检查,在此基础之上,建立河流径流量驱动力因素与影响该因素变化的多元线性回归函数关系表达式,通过求解最终获知内蒙古海河流域径流驱动力的特征变化趋势。实验证明,文中方法能够准确分析2005年来内蒙古海河流域径流驱动力的特征变化趋势,为合理整治该区域水文环境问题提供理论依据。     

怒江流域降水与气温变化及其对跨境径流的影响分析

利用非参数统计检验方法对怒江流域降水、平均气温及径流等要素的单调变化趋势进行了显著性检验,并基于各要素时、空变化特点,分析了降水和气温的变化对径流变化可能存在的影响。结果表明：①怒江流域在1958年-2009年呈增温增湿的趋势。尽管流域年降水量呈增加趋势,但在最近20年却表现出较为明显的减少趋势;流域增温幅度越来越大,最近20年增幅达0.5℃/10a;②道街坝站径流量在1958年-2000年间检测到了显著的增加趋势,且增幅越来越大;③流域降水的时空变化特点加速了道街坝站径流量的增加趋势;④由于径流量补给来源及其比例的不同,各水文站径流量变化受气温和降水变化的影响也有所差异,受冰雪融水径流补给的嘉玉桥和道街坝站,径流量的增加由降水增加和气温升高引起的冰雪融水径流量增加共同影响,而气温升高对径流量的影响与冰雪融水径流所占比例大小相关。     

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.     

三岔河上游一次暴雨洪水过程分析

本文利用流域自建雨量站与气象局国家站、区域站雨量资料,结合平寨水库坝上水位、流量数据,分析了2020年7月7日至7月9日三岔河上游洪水过程的雨情、水情特点,以及气象成因,研究结果表明:本次降雨过程持续时间长、范围广、强度大,降雨形成径流时间短,入库流量陡升陡降,并呈现双峰型分布,本次洪水过程主要由上游流域地表径流产生,...     

用水文特征参数变化表征人类活动水文效应的初步研究

该文以地处半干旱地区的河北省张家口云州水库流域为研究对象，基于多年径流变化规律，探讨和归纳了评估流域人类活动水文效应的若干参数，并就这些参数值进行了分析。结果表明：研究时段内，研究流域年均流量呈明显的下降趋势且波动幅度明显减小，年均降水的上升或下降趋势并不太明显，径流变化对降水变化的响应程度趋于迟缓，而年径流系数、平均洪峰流量、径流年内分配不均匀系数、径流变羞系数等水文特征参数均表现出下降趋势，初步得出了云州水库流域径流量的变化主要是土地利用和小水利工程建设等人类活动作用结果的结论。     

气候变化对地表水资源可利用量影响的不确定性分析

气候变化影响的研究成果在水工程设计和水资源规划管理中的直接应用和推广面临不确定性问题的挑战.本文以汉江上游流域为例,对比分析了气候变化对河川径流影响的研究成果,指出没有考虑气候变化对流域下垫面条件的影响是导致径流量预测存在不确定性的主要因素之一.根据气候变化对径流量影响的研究成果,采用扣损失法计算汉江上游流域的地表水资源可利用量,通过对比分析发现,由于没有考虑气候变化对生态需水、汛期洪水等因素的影响,使得气候变化对地表水资源可利用量影响的评价也存在较大的不确定性.因此,针对主要涉及的气候要素模拟的可靠性,以及对径流影响因素和相关规划要素对气候变化的响应进行全面评价,是水工程设计和水资源规划管理中应用气候变化研究成果的重要保障.     

白洋淀流域1959年至2008年山区径流量变化规律及其动因分析

本文利用统计分析的方法,对白洋淀流域山区阜平、中唐梅和紫荆关等3个流量站1959年-2008年50年径流量资料的长期变化趋势进行分析,揭示了白洋淀流域水资源变化特征和趋势。结果表明,白洋淀山区径流年内分配不均匀,年际变化大,丰枯变化明显;50年来径流的年内分配不均匀性呈降低趋势,径流量总体上呈现明显下降趋势,20世纪90年代以来持续出现枯水期。利用保定气象站1959年-2008年的月气象数据和＂海河流域治理工程生态环境效应遥感监测与评估＂研究成果的5期土地利用数据,从气候和人类活动两个角度分析了径流变化的原因。认为气温升高、降水的减少是径流减少的主要原因。同时,工农矿用地面积的扩大而可能引起的用水量增大也是径流减少的原因之一。     

流域宏观尺度降雨-景观-径流变化的相互作用

大流域宏观尺度上长时间序列的降雨变化、景观变化、径流变化及其相互作用是近年来研究全球变化的一个重要问题。本文研究泾河流域降雨-景观-径流变化的相互作用，结果表明：①泾河流域中上游主流域40多年来的降水具有微弱下降趋势，降雨倾向率为-4.9mm/10～-11.3mm/10年；泾河流域马莲河分流域，年降雨量表现为不变或微弱下降；②泾河流域1986年～2000年15年之间，景观结构变化不大，一直以草地景观和耕地景观为主。草地景观和农耕地景观二者始终占流域总面积的85%以上，林地景观始终占流域总面积的10%左右，其他景观类型一直占流域总面积的5%左右。在宏观景观格局的变化中，泾河流域中上游主流域，农耕地景观所占比例有所上升，而泾河流域马莲河分流域农耕地景观所占比例维持稳定；③泾河流域中上游主流域年径流量逐年较大幅度地减少，下降速度达到每10年减少1.78m³/s。在泾河流域马莲河分流域，年径流和径流模数在过去30年中基本维持稳定，整个泾河流域年径流量逐年下降；④相应年份内对应的径流和降雨相关性极为显著（P<0.01）。在泾河主流域中上游地区降水每减少10mm，径流可能相应减少70×10⁸m³，在马莲河分流域地区每减少10mm，径流可能减少110×10⁸m³。在泾河流域，若维持景观结构的稳定，则径流的变化趋势会与降雨的变化趋势保持一致。景观结构的微弱变化会改变径流对降雨响应的变化幅度。在景观组成中，耕地景观比例的增加会显著减少径流。     

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。     

红旗水库除险设计径流计算方法分析

在水利工程规划中,水库径流的计算方法不都是适合于所有地区的水库,如水库的地形地貌、流域的自然地理、气候条件及下垫面等因素影响较大。给对此类水库规划工作带来一定的难度。针对实际工作中出现的此类问题,提出了一种平原型小水库的径流计算方法,以提高规划设计成果质量的目的。     

兴安水库除险设计径流计算方法分析

在水利工程规划中,,水库径流的计算方法不都是适合于所有地区的水库,如水库的地形地貌、流域的自然地理、气候条件及下垫面等因素影响较大。给对此类水库规划工作带来一定的难度。针对实际工作中出现的此类问题,提出了一种平原型小水库的径流计算方法,以提高规划设计成果质量的目的。     

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。