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     

长江上游径流量变化特征及其与气候要素的联系

为了揭示长江上游地区不同区段径流变化的特征的异同,本文选取长江上游直门达、屏山、宜昌等3个干流主要水文站1960-2011年径流量资料以及流域内Climate Research Unit(CRU TS4.04)的0.5°×0.5°格点气温、降水资料,利用统计方法对长江上游不同区间径流的演变规律及其与气候要素的关系进行了分析.结果 表明:近52年直门达站年径流量呈比较显著的上升趋势,而宜昌、屏山站年径流呈轻微下降趋势;直门达站年径流量在1966年和1998年前后出现了突变现象,屏山站突变点出现在1968年、1985年、1991年、1997年和2002年前后,宜昌站突变点则出现在1968年前后;3站径流变化周期性明显,均存在2～4年的周期,屏山和宜昌还存在相同的准11年的周期变化,而直门达水文站在准24年的周期变化也比较显著;直门达流域呈现显著的暖湿化趋势,屏山流域增暖显著,但湿化现象不明显,而宜昌流域则以变暖为主,呈不显著的暖干化;降水可能是影响径流变化主要的气候因素,其与3个水文站径流均存在显著的正相关.研究结果可为长江流域水资源开发利用、保护与管理等提供参考依据.     

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。     

增江中下游水文要素与河道变化分析

80年代后期以来,由于水库的调节和河道中大范围的采沙,增江河道发生了很大变化,河床大幅下切,断面面积增大.河道的变化引起水文要素的变化,增江中、下游控制水文站麒麟咀水位流量关系曲线向右偏移,同一流量下水位显著下降.这些变化直接影响着今后的防汛工作.     

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。     

青龙河雹神庙水文站年径流分析

本文首先对青龙河雹神庙水文站实测径流进行计算,做了径流还原和径流系列的插补延长,并分析了径流的年际变化和年径流保证率等径流特性.     

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。     

1956年～2005年挠力河径流演变特征及影响因素分析

挠力河作为三江平原一条典型的沼泽性河流,其径流过程的演变受到气候因素和人类活动的双重影响。利用Mann-Kendall趋势检验法和小波分析法对挠力河2个水文站（宝清站、菜嘴子站）1956年～2005年50年来年均径流量的总体变化趋势和周期性进行了研究,结果发现：两个水文站年均径流量减少趋势都非常明显,其中宝清站的夏汛期和菜嘴子站的春汛期减少趋势更明显;宝清站年平均径流量的演变存在着15a和45a的年际周期变化,菜嘴子站的年径流演变存在25a和40a的年际周期变化;目前挠力河流域正处于30a和40a以上尺度的枯水期。气候变化和人类活动是影响径流演变的主要因素,气候变化主要体现在降水的减少和温度的升高,而人类活动的影响主要体现在对流域大面积沼泽湿地的垦殖和水利工程的修建。     

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。     

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。     

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。     

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     

黄河源区径流变化模拟及未来趋势预估

黄河源区是黄河流域的重要组成部分,其径流变化影响着整个流域的水资源和生态系统安全。本文利用1976—2014年黄河源区径流、气象、数字高程模型DEM（Digital Elevation Model）、土地利用、土壤以及第六次国际耦合模式比较计划CMIP6（6^th Coupled Model Inter-comparison Project）中8个模式的3个未来情景（SSP126、SSP245和SSP585）气象数据,基于SWAT（Soil and Water Assessment Tool）水文模型,对黄河源区主要水文站的径流进行了模拟、未来预估和变化分析。研究表明：①SWAT模型对黄河源区历史径流模拟的适用性较好,径流模拟的不确定性较小,模拟值较接近于实测值。②参数敏感性分析表明27个与水文有关的参数都对径流模拟有一定的影响。其中,土壤蒸发补偿因子、湿润条件II下SCS（Soil Conservation Sevice）径流曲线数、浅层地下水径流系数的敏感性较强,径流受陆面蒸散发、下垫面和降水影响较大。③降水是影响未来径流的主要因素。在SSP126和SSP245两种未来情景下,吉迈、玛曲和唐乃亥3个水文站在2021—2100年的两个时期（2021—2060年和2061—2100年）年均流量均呈增加趋势;而在SSP585情景下,2021—2060年呈增加趋势,2061—2100年则呈减少趋势。相对于1976—2014年,未来近期（2021—2060年）唐乃亥和玛曲站年均流量在SSP585情景下增加幅度最低,SSP126情景下增加幅度最高;吉迈站在SSP245情景下增加幅度最高,SSP126情景下增加幅度最低;未来远期（2061—2100年）3个水文站除了吉迈站是在SSP126情景下增加幅度最低外,其余均是在SSP585情景下增加幅度最低,SSP245情景下增加幅度最高。研究结果可为黄河流域水资源管理、防洪蓄水和生态环境保护等提供科学依据与理论支撑。     

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。     

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。     

基于Budyko假设评估洮儿河流域中上游气候变化的径流影响

洮儿河流域中上游为我国东北典型生态敏感地区,近几十年来由于受到人类活动与气候变化的综合影响,一系列生态问题开始凸显。为更好的进行水资源管理,迫切需要准确评估气候变化及人类活动对径流的影响。本文基于Penman-Monteith公式计算研究区及其周边气象站点的潜在蒸散发,采用非参数Mann-Kendall检验及滑动T检验识别径流、降水及潜在蒸散发的趋势及突变点。发现作为整个研究区控制站点,洮南站年径流具有明显上升趋势并以1985年为突变点,据此将研究时段划分为基准期及变化期。然后利用降水及潜在蒸散数据,基于6种Budyko公式评估气候变化对年径流影响,结果表明气候因素约占45%。研究结论证实了人类活动对流域水文过程的确具有显著影响,增进了对该区水文水资源的认识。     

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.     

经验模态分解与均生函数-最优子集耦合模型在年径流预测中的应用

针对径流时间序列的非平稳特性及中长期预测精度低的问题,本文提出一种新的耦合预测方法：基于EMD分解的均生函数-最优子集回归（Mean Generating Function-Optimum Subset Regression,MGF-OSR）模型。首先利用经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）方法对汾河上游上静游、汾河水库、寨上和兰村4座水文站的年径流序列进行平稳化处理,分别得到若干个固有模态函数（Intrinsic Mode Function,IMF）。对各阶固有模态函数分别建立MGF-OSR模型并进行预测,趋势项用直线拟合的方法进行预测,然后通过重构各预测值得到汾河上游4座水文站年径流量的预测结果,并与单独运用MGF-OSR模型的预测结果进行比较。结果表明,运用基于EMD分解的MGF-OSR模型对汾河上游4站年径流进行预测,准确率均为100%,确定性系数在0.975以上;而单一模型的预测准确率均为40%,确定性系数在0.732以下,耦合模型预测精度明显提高。     

黄河源区径流变化及其对降水的响应

本文研究了黄河源区近50年来的径流、降水的变化规律，并在此基础上分析了两者之间的内在联系，探讨了降水对黄河源区径流变化的影响。结果显示，黄河源区近50年的降水和径流变化规律具有一定的相似性。一方面，20世纪60年代～90年代的平均径流量的总体趋势为“多-少-多-少”，吉迈测站的径流年际波动比较剧烈，玛曲测站年际变化不大，变差系数较小，只有0.09，吉迈、唐乃亥测站的汛期径流量表现为下降趋势，非汛期的径流量表现为上升趋势。另一方面，20世纪60年代～90年代的平均降水量的总体趋势为“丰-缺-丰-缺”，降水年际变化不大，除达日气象站以外，其余5个气象站的降水量按照从上游至下游的顺序逐渐减少，达日、久治、玛曲、河南外斯4个气象站汛期降水表现为下降趋势，非汛期的降水表现为上升趋势。计算区间降水与吉迈、玛曲和唐乃亥水文站相同时段内的径流量的相关系数分别是0.44、0.57和0.67，而且相关系数的大小按照从上游到下游的顺序逐渐增大。