近58a来洮河流域水沙演变特征与驱动力分析

采用洮河红旗水文站1956—2013年的水沙资料和流域降水资料,应用累计滤波器法、Mann-Kendall法、双累计曲线法等分析了洮河流域水沙量的时间序列变化特征,定量估算了降水变化和人类活动对年径流量和年输沙量的影响。结果表明:洮河流域年降水量、年径流深和年输沙量的变化倾向率分别为-4.6 mm/10 a、-13.8 mm/10 a、-444万t/10 a,年径流量及年输沙量在1986年左右发生了突变;就平均情况而言,降水和人类活动对径流的影响量分别约占径流减少总量的32.9%、67.1%,对输沙的影响量分别约占输沙减少总量的47.4%、52.6%,不同阶段的人类活动特征明显;随着流域内大规模人类活动的继续,水沙量的递减趋势在未来一定时期内将会持续。     

湟水输沙量演变特征分析

运用ＭＡＮＮ－ＫＥＮＤＡＬＬ检验法和均值差异Ｔ检验法对民和站１９５６年—２０１３年的输沙量和径流量进行趋势分析和突变分析。得出的主要结论有:水沙线性关系较差，降水径流相关关系较好；泥沙年际变化剧烈与人类活动有较大关系，降水径流变化幅度较稳定；泥沙有显著的下降趋势且在１９９９年发生突变；降水径流没有明显的变化趋势和突变点；人类活动对河流泥沙含量影响较大，泥沙减少主要因为水利工程拦蓄和水土保持措施造成。     

渭河径流序列趋势及突变分析

采用Mann-Kendall秩次相关法和中值检验法对渭河华县站1956-2000年径流序列进行了趋势和突变分析;同时,对影响渭河流域径流量变化的因素进行了分析.结果表明:①渭河径流量具有下降趋势;②渭河流域径流量突变主要受降水变化、水利水土保持工程建设等人类活动的共同作用,突变时间发生在1992年;③自20世纪90年代以来,渭河流域径流量减少非常明显,将对区域的水资源利用、河流生态环境需水量产生不利影响.     

北洛河上游区水沙特性变化分析研究

20世纪70年代以来北洛河流域径流量和输沙量衰减,2000年以后水沙减少显著。利用1956-2006年水文系列资料,分析了北洛河上游区水沙特性变化事实,剖析了不同下垫面、不同降水条件下水沙变化,及人类活动影响前后、典型场次雨洪、水沙变化对比分析,探讨了水沙变化原因,定量估算了降水量变化和各项人类活动对径流和输沙量的影响,为探索流域水资源可持续开发利用和保护提供技术支撑。     

渭河流域水沙变化的水文分析与计算

依据渭河流域40多年水文泥沙实测资料，采用经验公式，双累积曲线，不同系列对比三种方法，对渭河上游，中上游及全流域的水沙变化进行了分析计算，结果表明，全流域1970－1996年径流年均减少32．65亿m^3，其中降水影响和人类活动作用分别占33．9％和66．1％，沙量年均减少9040万t，其中降水影响和人类活动作用分别占29．2％和70．8％。     

佳芦河流域水沙演变及其驱动因素分析

在全球气候变暖的大背景下,人类活动对河川径流的影响持续加强,导致我国西北干旱半干旱区普遍发生径流减少甚至断流以及水沙关系变异等问题,为此,探究该地区流域水沙变化特征、趋势及内在原因显得尤为重要。采用滑动平均法和有序聚类分析法对佳芦河流域1957-2010年水沙变化特征进行分析,并用水文分析法定量分离出降水及人类活动对该流域水沙变化的影响。结果表明:佳芦河流域年径流及年输沙量均呈现减少趋势,且两者在1972年均发生突变,突变点后年平均径流仅为突变点前的21.56%,年输沙量减少更为显著,仅为6.45%。进一步分析发现,在1972年后,人类活动对年径流和年输沙量的减少的影响分别占81%和67.23%,并且各个时期影响率不同,但整体上呈逐步加强趋势。人类活动是导致佳芦河流域径流及输沙量减少的主导因素,在当前气候条件稳定的情况下这种缩减趋势仍将继续。     

渭河流域径流序列趋势及突变分析

采用Mann-Kendall和中值检验法对渭河流域华县站1956－2000年径流序列进行了趋势和突变分析；同时，对影响渭河流域径流量变化的因素进行了分析。结果表明：Mann－Kendall统计量Zc值为－3．51（Z0.01=1．96），检验达到极显著水平，中值检验β=-1．21〈0，表明渭河径流量具有下降趋势；在α=0．01的置信水平下，渭河流域径流量在1992年发生了突变；渭河流域径流量的变化主要是降水和人类活动共同作用的结果。     

渭河流域水沙时空变化及其对人类活动的响应

基于渭河流域32个水文站近60 a水沙数据,采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验、双累计曲线等方法分析了渭河流域不同区间水沙变化特征及驱动因素。结果表明:渭河流域62.5%(50%)区间径流量(输沙量)呈显著减少的趋势,34.36%(42.86%)区间径流量(输沙量)无显著变化趋势,仅3.12%的区间径流量和输沙量呈显著增加趋势;渭河径流量和输沙量的突变年份集中在20世纪80年代末、90年代初;泾河径流量和输沙量的突变年份集中在20世纪90年代;北洛河径流量和输沙量在21世纪初发生突变;以渭河控制站(■头站和华县站)水沙之和为基础量化的人类活动和降雨量对渭河径流量减少的贡献率分别为84.86%和15.14%,对输沙量减少的贡献率为92.54%和7.46%;退耕还林(草)工程、淤地坝建设、水库拦蓄等是渭河径流量和输沙量变化的主要原因。     

1961年－2013年渭河流域降水与径流变化特征

采用滑动平均、累积距平、线性倾向估计法分析陕西渭河流域1961年-2013年降水变化特征;采用滑动t检验、有序聚类、双累积曲线分析法分析径流突变性。结果显示:渭河流域降水量整体呈减少趋势,平均年降水日数为86d;降水季节分配不均,集中在夏、秋两季;春、秋两季降水量呈现明显减小趋势;大雨日数与年平均降水量显著正相关,年平均降水量越大,年平均大雨日数出现频次的越高;流域西部和北部暴雨强度呈现增大趋势,东部和南部暴雨强度呈现微弱减小趋势。渭河华县站径流的突变点出现在20世纪70年代初和90年代初,降水量的变化与径流变化的趋势基本吻合。     

灞河水沙特性变化分析

为了研究灞河水沙变化规律,通过对灞河近50年资料分析可知,自20世纪70年代以后,灞河水沙呈现减小趋势,其中20世纪90年代减少十分显著,人类活动和气候变化是灞河水沙减小的主要因素.另外,从水沙关系可知,一旦来水量增大,来沙量也相应增大,将会对河工建筑物造成极大危害.     

灞河水沙特性变化分析

为了研究灞河水沙变化规律，通过对灞河近50年资料分析可知，自20世纪70年代以后，灞河水沙呈现减小趋势，其中20世纪90年代减少十分显著，人类活动和气候变化是灞河水沙减小的主要因素。另外，从水沙关系可知，一旦来水量增大，来沙量也相应增大，将会对河工建筑物造成极大危害。     

闹德海水库水沙特性分析

分析了辽宁省闹德海水库及其入库水文站降水径流泥沙的特性以及年内年际的变化规律，通过不同年代水沙均值对比分析表明，自然因素、下垫面条件和人类活动是水沙变化的影响因素，通过水土保持的综合治理，已收到了明显的治理效果，减少了水土流失，改善了生态环境．     

罕台川流域水沙演变过程及驱动因素分析

为了给黄河流域水土流失有效治理提供理论依据,对黄河内蒙古段罕台川流域进行水沙变化及驱动因素分析,采用置信椭圆相关分析、累积距平、5 a滑动平均及双累积曲线方法分析罕台川流域水沙变化过程及降水与人类活动对水沙变化的贡献率。结果表明:(1)罕台川流域水沙年际变化极为显著,水沙变化总体基本一致,呈波动下降趋势,年输沙量与径流量呈显著相关;(2)计算得出罕台川流域1998—2017年年均减水568万m~3,减少率为43.73%,其中降水对径流减少过程发挥36.09%的抑制作用,人类活动对径流减少过程发挥136.09%的促进作用。1998—2017年年均减沙222万t,减少率为80.73%,其中降水对输沙减少过程发挥6.30%的抑制作用,人类活动对输沙减少过程发挥106.30%的促进作用。水土流失综合治理等人类活动是引起流域径流量、输沙量减少的主要驱动因素,说明罕台川流域自20世纪90年代以来水土流失综合治理取得显著成效。     

秦岭北麓降水径流变化关系分析

针对20世纪90年代陕西渭河流域实测径流的大幅度减少情况,选用人类活动对下垫面影响极小的渭河南岸秦岭北麓山区作为研究区域,旨在仅从降水角度,分析降水、径流、径流系数的变化,研究渭河水量减少原因。这对探求渭河流域生态环境的综合治理,合理利用水资源有着非常重要的意义。     

渭河上游径流变化特征及归因研究

分析渭河上游降水量、径流量的变化趋势和径流量的突变点,定量计算气候变化和人类活动对径流量变化的贡献,揭示渭河上游径流变化原因,为渭河流域水资源管理及开发利用提供依据。基于1961-2015年降水和径流数据,采用线性回归、Mann-Kendall检验和双累积曲线等方法分析渭河上游降水和径流演变规律。结果表明:渭河上游降水及径流的年际变化趋势均呈下降趋势,径流突变点为1970、1987、1990和1993年,根据突变点确定渭河上游径流基准期为1961-1969年;通过双累积曲线法的定量分析结果表明:人类活动是渭河上游径流减少的主要影响因素。总体上,近年来人类活动对径流的影响呈现增加趋势,2010-2015年间人类活动对径流影响的贡献率高达98. 32%。气候变化对径流变化有一定影响,尤其是,1990-1999年间气候变化对径流量影响占到22.52%。统计资料表明:在这段时间内,渭河流域发生多次极端干旱事件,导致渭河上游降水量骤减,使得气候变化对渭河上游径流变化的贡献增加。     

降水及人类活动对阜平流域径流的影响

为了研究近年来气候变化和人类活动影响条件下的阜平流域径流的演变规律,采用5 a滑动平均法和线性回归法,对阜平流域径流量、变化趋势及影响因素进行了分析,并利用降水径流经验统计模型估算了降水变化和人类活动对流域年径流量的影响程度。结果表明:降水量与径流量有一致性的变化趋势,降水量下降的趋势不明显,而径流量呈显著减少的趋势;1969—1979年、1980—1989年、1990—1999年、2000—2005年,受人类活动影响所减少的年均径流量分别占径流总减少量的21.04%、46.05%、58.30%、54.93%,受降水变化影响所减少的年均径流量分别占径流总减少量的78.96%、53.95%、41.70%、45.07%;随着年代的推移,人类活动对径流的影响逐渐增大,而降水变化的影响逐渐减小,20世纪80年代以后,人类活动导致径流量减少的贡献率要大于降水因素。     

黄河泥沙未来变化趋势

受人类活动及气候变化的影响,黄河水沙变化显著。与1960年以前相比,潼关站近期的水量减少44%、沙量减少85%。未来水沙如何变化,是黄河治理首先要解决的核心问题。对黄河未来水沙变化趋势进行了分析,结果表明,在未来50年内,潼关站年均径流量在247亿m3左右,年均输沙量在3亿t左右,且均呈现缓慢增长趋势。     

黄淮海流域径流量变化及其对降水变化的响应

采用统计分析方法研究了黄淮海流域实测径流量的变化及其对降水变化的响应关系。结果表明:黄淮海流域气温呈现显著性升高趋势,平均线性变化趋势率为0.19℃/10 a;黄河中下游及海河流域降水为非显著性减少趋势,淮河和黄河源区降水量为略增加趋势。受气候变化和人类活动的影响,黄淮海流域10个重点水文站实测径流量均呈现不同程度的减少趋势,其中黄河中下游和海河流域实测年径流量减少趋势显著。降水是河川径流变化的主导因素,黄河中下游及海河流域不同阶段降水径流关系差异明显,淮河流域不同阶段的降水径流关系差异相对较小,人类活动通过改变降水径流之间的响应关系对河川径流产生重要影响。     

辽河流域水沙变化特征及影响因素分析

受气候变化及人类活动的影响,几十年来,辽河流域水沙条件发生了很大变化。为了探究辽河流域水沙变化的原因,对辽河流域主要水文控制站多年实测径流量和输沙量的变化、流域降雨及人类活动影响等进行了分析。分析结果表明,辽河流域径流量和输沙量均呈现丰枯相间、总体减小的变化趋势,尤以输沙量的减小趋势更为突出;流域降雨量对水沙变化具有重要影响,人类活动影响大小依次为,水利工程拦沙、水土保持措施、区间滞沙、引水引沙等。     

相似性降水条件下北洛河水沙变化特征

降水是河流径流来源也是水土流失的主要动力,通过选择相似降水年组比较河流水沙变化,可以更好揭示土地利用变化对河流水沙变化的影响.采用1954年到1996年北洛河状头水文站实测资料,根据年份差大于5年,年雨量差小于20 mm和汛期雨量差小于10 mm等三个指标确定了8个相似降水年组.通过比较相似性降水年组径流量和输沙量变化,分析了不同时间河流水沙变化特点;并通过组间比较初步探讨了北洛河水沙变化趋势.分析表明,与1980年相比,1996年除汛期径流量增加外,年径流量,年与汛期的输沙量和含沙量均增加;在其他时段,输沙量在1970年代后期以前呈减少趋势,年径流量和汛期径流量有增加趋势,而年均和汛期含沙量均有减少趋势.