人类活动对挠力河流域径流情势的影响

使用挠力河流域水文站1956年以来的径流资料，应用多种数值分析方法，系统分析了挠力河径流的季节及年际变化规律，对人类活动导致的径流变化进行了估算。结果表明，挠力河上游径流年内分配不均匀系数Cvy (0.77～1.97)大于下游径流(0.62～1.32)，然而下游径流Cvy有显著上升趋势，表明下游地区河流径流情势发生显著改变。径流的年际变化剧烈，丰水时段较短，通常只有1年～4年，枯水时段较长，最长可达9年。应用累积滤波器和Kendall秩次相关分析方法，对年径流变化趋势进行了定性和定量分析，结果表明，挠力河流域年径流量呈减少趋势，上下游径流Kendall秩次相关系数绝对值均大于1.96，减少趋势非常显著。年降水及径流双累积曲线及回归分析结果表明，宝清站以上上游地区径流自1976年后开始减少，菜嘴子站中下游地区径流自1964年后开始减少；宝清站上游地区和菜嘴子站中下游地区人类活动导致的径流的减少量分别占径流减少总量的71.19%和62.21%，人类活动是导致挠力河径流减少的主要因素，其次才是降水变化。     

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。     

开都河流域径流对气候变化的响应

开都河属塔里木河的源流之一,随着塔里木河流域近期综合治理的深入进行,开都河径流变化对气候的响应关系已逐渐成为国内外科学家关注的热点问题之一.鉴于此目的,该文采用经典的Mann-Kendall和Mann-Whitney检验方法,利用该流域巴音布鲁克气象站和大山口水文站1958～2002年的实测资料,分析对比了气温、降雨和径流序列变化特征.结果表明:除春季外,其他季节的年径流基本表现为1958～1973年偏丰、1974年～1986年偏枯和1987年～2000年偏丰,并在1987年～2000年间表现为显著上升的趋势;年平均气温经历了高-低-高三阶段,其中夏季气温总体呈上升趋势;降雨的空间差异性明显,上游年降雨量1973后跳变减少,其中夏季降雨量于1977年～1988年间为多年最小值;中游夏季降雨量1987年后跳变增加.以径流自身的特征变化为时段划分基础,对比了径流、降雨和气温变化过程,研究表明:夏季年际降雨与气温变化是引起夏、秋、冬季径流变化的根本原因;其中年降雨变化对径流变化起主导作用,夏季气温变化导致的冰川融水变化对径流具有一定调节作用,70年代～80年代冰川融水减少使径流减少幅度大于降水减少幅度,而90年代冰川融水增加使径流增加幅度大于降水增加幅度.     

水文时间序列不均匀系数的分析与计算

时间序列的不均匀系数的计算和讨论有一定的理论意义和生产应用价值。《自然资源》1982年第3期发表的“径流年内分配不均匀系数的计算和讨论”一文,从河川年径流的角度,给出不均匀系数的概念和一种计算公式;1983年第3期又发表了《年径流不均匀系数分析与计算》,进一步讨论了年径流不均匀系数的计算方法和一些性质,并指出不均匀系数不仅可用于径流,而且可用于年降水或其它要素的年内分配分析。这两篇文章仅限于年径流序列,给出的计算公式也比较复杂,缺乏普遍性,理论基础较弱。本文拟从理论上,借助于严密的数学推导,阐述了水文时间序列不均匀系数的内涵与性质,推导出其计算公式,指出其应用范畴。     

50年来渭河干流径流变化及其驱动力分析

利用渭河干流林家村、咸阳和华县3个水文站1960年以来的径流资料,应用Kendall秩相关系数、R/S分析、降水-径流双累积曲线法等多种数值模型方法,计算分析了渭河径流的年内分配特征、年际变化特征、径流变化趋势、降水变化和人类活动对径流变化的影响。结果表明：①渭河径流量年内主要集中于5月-10月份,占年径流总量的75%左右;年际变化剧烈,1960年-1970年基本处于丰水期阶段,1994年后基本处于枯水期阶段,其余年份呈丰枯波动;②径流变化趋势现在处于极显著的递减状态（p〈0.001）,递减率处于-17.752（m3/s）/10a至-37.654（m3/s）/10a之间;未来的一段时间内将保持同一势态;③受人类活动和气候变化的影响,渭河径流发生了由多到少的突变;④渭河径流量减少的主要原因是人类活动,降水变化为次要原因     

老哈河流域土地覆被变化水文响应模拟研究

利用1980年和1996年土地覆被情景分别表征1964年-1979年和1990年-1999年土地利用情况,运用双源蒸散与混合产流的分布式水文模型探讨老哈河流域太平庄集水区土地覆被变化的水文效应,定量分析土地覆被变化对"绿水"和"蓝水"的影响,结果表明1980年到1996年研究区域土地覆被变化总体趋势为草地向林地和耕地转化,上述土地覆被变化导致老哈河流域截留蒸发量和冠层蒸腾能力增加,土壤蒸发能力减小,进而使得蒸散发能力和实际蒸散发量增加,地表径流、地下径流和径流系数减少。1964年-1979年平均地表径流、地下径流、总径流和径流系数分别减少了4.4%、9.5%、8.7%和8.7%。此外,径流模拟除了受土地覆被变化影响外,同时还受到人类生产活动的影响。     

开都河源流区径流的非线性变化特征及其对气候波动的响应

非线性是现代水文学研究的重要前沿问题之一,对揭示水文系统变化规律及其复杂性具有重要意义。基于开都河源流区气象和水文站1960-2012年实测数据,采用集合经验模态分解方法,对研究期内开都河年径流时间序列进行多尺度分析,并探讨其在不同时间尺度上的非线性变化特征及其对气候因子的多尺度响应。研究结果表明:(1)近50年来,开都河年径流整体上呈现出显著的非线性增加趋势,且其变化在年际尺度上表现出准2~3a和准4~5a的周期性波动,在年代际尺度上表现出准10~11a和准26~27a的周期性变化;(2)各周期分量的方差贡献率表明,年际振荡在径流长期变化中占据主导地位,年代际尺度在径流变化过程中也起着重要作用;(3)重构的径流年际变化能够较为详细地描述原始径流序列在整个研究时段的波动状况,二者在变化趋势上基本是一致的;重构的径流年代际变化则有效揭示了开都河径流量在1995年出现了由负距平到正距平的转折;(4)在重构的年际尺度和年代际尺度上,降水与径流的相关性都强于气温、潜在蒸发与径流的相关性,说明降水是影响开都河径流变化的决定性因素;而在年代际尺度上降水、气温和潜在蒸发的相关性都要明显强于年际尺度,表明年代际尺度是评价该区径流对气候波动响应过程的较佳尺度。     

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     

窟野河季节性断流及其成因分析

本文以最新实测径流资料为依据,采用不均匀系数、集中度和集中期等指标,对窟野河流域径流特性进行了分析;并利用滑动平均法和Mann—Kendall非参数秩次相关检验法,分析了窟野河流域径变化趋势;运用多元回归分析法和双累积曲线法,建立了降雨与径流的相关关系式。最后,综合上述研究,定量计算了气候变化和人类活动对径流变化的影响。结果表明,窟野河径流年内分配极不均匀,径流多集中在7月、8月;在一定显著性水平下。流域多年径流变化呈明显下降趋势,近年来尤为明显;降水和人类活动在不同时期对径流的影响程度不同,2000年～2005年间人类活动影响所占比例高达92％,人类活动加剧是导致窟野河流域断流的重要原因。     

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。     

天山南北坡气象因子对出山口径流影响通径分析—以开都河和玛纳斯河流域为例

基于开都河和玛纳斯河流域1950年代末以来的气象和水文资料,本文应用趋势分析、相关分析和通径分析等方法对比分析了近50年积温（〉0℃）、降水量和径流深在年和季节尺度上的变化趋势以及日积温和降水对出山口日径流深的直接和间接影响。分析表明近50年玛纳斯河流域仅年积温和秋季积温显著增加,而开都河流域除冬季外其他季节积温和年积温均呈现显著增加趋势。除开都河流域冬季降水量有显著的增加趋势外,两流域年降水量和其他季节降水量变化均不显著。两流域出山口年径流深增加趋势显著。相关分析和通径分析显示两流域日积温和日降水对出山口年、春季、夏季和秋季日径流深均有极显著直接影响。两流域日积温对年、春季和秋季日径流深的直接影响大于日降水。积温和降水是出山口径流产生的重要驱动因子,但积温的驱动能力要大于降水的驱动能力。     

长江上游川江段气温、降水及径流变化趋势分析

本文运用Mann-Kendall统计检验、线性倾向估计和小波分析等方法对长江上游川江段气象水文要素的长期变化趋势及周期性进行了分析。研究表明：①川江段气温、径流呈不同程度的减少趋势,而降水则呈小幅度增加趋势,年变化率分别为气温-0.0017℃、降水0.3023mm、宜昌径流-6.6668m³/s、寸滩径流-9.5840m³/s,其中寸滩径流量减少趋势十分显著,通过了5%显著水平的信度检验;②川江段气温、降水、径流序列具有不同的周期成分,如年平均气温具有4年、8年和23年主周期,年降水具有3年、6年和16年主周期,寸滩站径流具有3年、8年和16年主周期,宜昌站径流具有3年、16年和45年主周期,且在时域分布上也是不均匀的;③另一方面,在气温略有降低、降水略有增加的气候组合下,川江段径流却呈现减小的变化趋势,同时川江段寸滩站和宜昌站的年径流量从20世纪90年代后期至今在变化特征上也表现出相反的趋势,这是因为人类活动所致还是气候变化影响所致,还有待深入研究。     

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。     

嫩江流域径流量多时间尺度特征分析

目前在全球气候变化与人类活动的双重影响下,陆地水文循环发生了深刻的变化,近50年来,嫩江流域径流过程发生了巨大变化,加剧了水资源的短缺和时空变异性,并带来一系列突出的水与生态环境问题.本文根据嫩江、石灰窑、同盟、江桥、大赉水文站1956年～2006年51a的径流资料,采用Morlet小波对嫩江流域径流序列进行了多时间尺度研究,结果表明:流域径流演变过程存在明显的多时间尺度特征,具有8a、20a、45a多尺度的周期变化规律,且以45a尺度的年代周期信号最强,表明45a尺度的年代周期变化最为明显;嫩江、江桥气象站的降水周期与上述径流资料基本一致,说明降水的变化是流域径流演变过程的重要自然控制因素.     

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.     

雅鲁藏布江中游地区气候要素变化及径流的响应

基于1956-2010年雅鲁藏布江流域中游及周边17个气象站逐日降水、气温数据,以及拉孜和羊村水文站逐月天然径流资料,采用小波分析、相关分析及多元线性回归等方法,定量分析了径流与气候要素变化特征及其响应关系。研究表明:1研究区增温趋势明显,平均增温速率为0.31℃/10a,径流的变化趋势与降水高度一致,均表现出增加→减少→增加→减少的波动规律;2年径流量与降水量均存在6.0~6.5a和15.5~16.5a的变化周期,而气温变化周期性稍差;3降水是研究区年径流变化最主要的控制因素,年径流量与年降水量的相关系数达0.89;但气温和降水同时影响着径流年内分配过程,且径流响应具有一定滞后性;44-9月降水量的丰枯决定着径流量变化,径流系数小于1.0;其它月份则以非降水补给为主,径流系数远大于1.0,年径流系数呈下降趋势,非降水补给因素对径流的影响在逐渐增强。     

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。     

四川省横山水文站径流插补延长办法

横山站实测系列较短(1981~1989年),需对水文径流系列采取合适方法插补延长后才能满足工程设计要求。本文充分利用横山站及邻近流域实测资料对其径流系列进行了插补延长,并采从多种插补方案和计算途径入手,分析径流插补成果的合理性,为短系列径流资料插补延长方法和水利工程设计提供参考和依据。     

俄罗斯环北极地区地表径流变化及其原因

本文利用The Global Runoff Data Base （GRDB）和The Arctic Great Rivers Observatory （ArcticGRO）地表径流数据研究了1930年以来的俄罗斯环北极地区六大河流地表径流变化规律,并综述了气候变化和人类活动对地表径流的影响,为进一步科学理解气候变化和人类活动背景下的俄罗斯环北极地区的径流变化规律,进行水资源合理开发利用提供理论依据。结果表明：①北德维纳河、伯朝拉河、鄂毕河、叶尼塞河、勒拿河和科雷马河年径流量分别以每年1.53 m ³/s、7.27 m ³/s、15.37 m ³/s、19.59 m ³/s、38.41 m ³/s、21.15 m ³/s的速率呈增加趋势。径流的年内分布特征表现为春季和夏季的洪峰流量降低,冬季径流量增加,径流年内分配趋向更加均匀。②径流量的年际变化主要受气候变化影响,人类活动对大部分地区的年径流量影响不大,气候变化和人类活动两大因素共同驱动改变了径流的年内分布特征。研究结论对深入理解气候变化影响下的北极河流径流变化、探讨一带一路背景下的跨界水资源合作开发,以及制定北极变化的减缓和适应对策具有一定参考价值。     

中国小流域径流对气候变化的敏感性分析

全球变暖导致的水文水资源问题越来越突出。为了预测气候变化对径流水资源的影响,本文利用全国469个小流域20多年年平均降水量、年平均气温和年平均径流量数据,细分不同的气候情景,分析径流变化对气候变化的响应程度。结果表明：一般来说,径流与降水变化趋势一致,与气温变化趋势相反,但是在局部地区由于温度的升高增加的降水超过蒸发的影响,径流随着气温升高反而增加;干旱地区径流对气温比对降水的响应更加显著,而在湿润地区径流对降水比对气温的响应更加显著;其中年平均气温11℃－15℃、年降水量400 mm---800 mm的华北地区,年均径流深对年均降水量的响应最敏感,而年平均气温低于5℃、年降水量低于400 mm的内蒙古高原西部及新疆北部的天山和阿尔泰山迎风坡低山地带,年均径流深对降水的响应最小;年均降水量200 mm ---400 mm、年平均气温6℃---10℃的内蒙古高原东部,气温对径流的影响最明显,而年平均气温16℃---25℃,年平均降水量800 mm---1600 mm的长江中下游地区、西南的大部分地区以及华东华南的大部分地区,径流对气温的响应相对不显著。