基于降水集中度和集中期的关中地区降水时空变化特征分析

选取陕西关中地区1960年～2013年12个雨量站的逐日降水资料,分析其降水时空变化特征;计算各站年降水集中度(PCD)和集中期(PCP)指标,基于PCD和PCP分析降水集中度和集中期多年平均值及其变化趋势;运用降水集中度指数Q对年降水及夏季降水进行分析。研究结果表明:关中地区PCD值在0.33～0.67之间,平均值为0.51,PCP值在148.6～236之间,平均值为191.8;该区域降水相对集中,最大降水主要出现在7月下旬和8月上旬之间,个别年份存在偏差;区域PCD呈现增大趋势,PCP呈现减小趋势;研究区12个雨量站的年降水集中度Q值均呈增大趋势,表明降水更加集中,和PCD计算结果一致;夏季降水集中度Q指数有减小趋势,但是不明显。     

广东北江流域降水集中度和集中期的时空变化特征

基于广东北江流域分布较均匀的18雨量站1965年-2009年日降水资料,统计出各站各年份降水集中度(PCD)和集中期(PCP)指标,然后基于该指标分析流域降水集中度和集中期多年均值、变化趋势、与年降水量相关性、丰水年枯水年合成分析的空间分布情况,以期研究流域降水年内非均匀分布的时空变化特征。结果表明:(1)降水集中度总体表现为从南向北递减;降水集中期主要表现为中北部的大部分区域较为提前,南部区域较为滞后。(2)大部分区域表现为年降水量随着降水集中度的下降而增加;南部区域年降水量随着降水集中期的滞后而减少,北部区域反之。(3)MK趋势检验表明,流域降水集中度、集中期均主要表现为上升,但不显著。(4)降水集中度空间分布上,丰水年与枯水年比较一致,但枯水年降水集中度更高;丰水年降水集中期差别较大,从流域平均来看,丰水年集中期较枯水年约滞后20天。     

长江流域降水集中突变特征及其遥相关因子分析

降水时域集中特征研究对流域抗旱防涝至关重要。基于长江流域1960～2020年气象站点降水数据计算降水集中度(PCD)与集中期(PCP)指数，采用滑动t检验、交叉小波变换与小波相干分析等方法，检测降水集中指数序列突变点，分析突变前后降水集中程度时空变化特征，并揭示降水集中指数对遥相关因子的响应。结果表明：(1) PCD与PCP突变节点约为1988年，突变前后PCD和PCP空间上皆大致呈由东南向西北递增的趋势，突变后流域年内降水分配趋向于均匀坦化且集中期提前。(2) PCD、PCP与太平洋年代际振荡(PDO)、北极涛动(AO)、厄尔尼诺(ENSO)、太阳黑子(SS)存在共振周期，其中PDO和ENSO与PCD和PCP共振相互作用更加显著，表明该遥相关因子可能是导致长江流域降水特征突变的重要因素之一。研究成果可为长江流域灾害防治、生态保护、水资源管理等工作提供技术支撑。     

漓江上游小溶江水库流域降雨变化分析

采用线性趋势法、Mann-Kendall分析法和小波分析法对漓江上游小溶江水库流域金石、砚田、塔边雨量站1979-2018年共40年的降雨资料的趋势变化、突变特征及周期特征进行分析。结果表明:过去40年,漓江上游小溶江水库流域内,金石站降雨呈不显著的下降趋势,砚田站降雨呈不显著的上升趋势,塔边站降雨呈显著的上升趋势;金石、砚田、塔边雨量站的降雨序列分别在2000、2011和1989年发生突变;金石站降雨存在23 a、8 a的2个主周期,砚田站降雨存在19 a、5 a主周期,塔边站降雨存在22 a、17 a、6 a的3个主周期。     

怒江干流水沙年内分配特征及其变化趋势

怒江研究基础严重滞后于流域资源保护与开发利用的需求。利用怒江干流贡山、道街坝和木城3个水文站历年月径流和悬移质输沙观测数据,运用集中度与集中期、Mann-Kendall检验和R/S分析等方法,研究怒江干流1964-2011年水沙年内分配时空特征及其变化趋势。结果表明:怒江干流径流呈缓慢上升趋势,但输沙上升趋势明显;怒江干流悬移质输沙年内分配集中度明显高于径流,径流和悬移质输沙年内分配集中度时间上呈波动下降趋势,空间上呈从上游到下游递减的趋势;径流和悬移质输沙年内分配多年平均集中期均在7月中旬,较降水集中期稍有提前;怒江干流径流年内分配集中度未发生突变,悬移质输沙年内分配集中度在1977年开始发生突变,在1995年后下降趋势明显;怒江干流径流和悬移质输沙年内分配集中度未来仍将延续波动下降的趋势,且悬移质输沙年内分配集中度的下降趋势比径流更强。     

海河流域降雨时空变化特征分析

文章选取海河流域35个典型雨量站1956—2016年逐月降雨资料,利用线性回归法、模比系数差积曲线分析流域降雨时空变化特征。结果表明:海河流域61年来降雨量呈明显下降趋势;年内分配极其不均,汛期降雨量占全年的77%,部分典型雨量站汛期降雨呈减少趋势,非汛期呈上升趋势;空间上由多雨的太行山、燕山山前迎风区分别向西北和东南两侧减少。     

鄱阳湖流域降水集中指标的时空变化特征

研究降水在年内的集中程度,对干旱、洪涝及水资源管理具有重要意义。本文基于1957—2012年鄱阳湖流域的月降水资料,并利用两种降水集中度(PCI和PCD)指标、一种降水集中期(PCP)指标,研究了降水集中指标在鄱阳湖流域的适用性及其时空变化特征。结果表明采用的这些降水集中指标在鄱阳湖流域有较好的适用性。两种降水集中度指标均呈现出由西南向东北逐渐增加的趋势,其时空分布特征十分相似。降水集中期变化范围为4月上旬至6月中旬,呈由西向东逐渐减少的趋势。通过对月降水集中几种指标的变化进行MMK趋势检验,发现流域内大部分站点的降水集中度指标呈不显著的减小趋势,降水集中期呈不显著的延后趋势。     

广东省月降雨量时空演变特性分析

以广东省112个雨量站1981—2010年共30 a的逐日降水资料为研究样本,采用降雨集中指数PCI及回归分析方法并结合ARCGIS软件,进一步认识了广东省月降雨量的时空变化规律。结果表明:汛期沿海月降雨量均大于内陆地区,非汛期年内各月的月平均降雨量最大值与平均值的差异性明显大于汛期;不同特征月的降雨量空间分布存在明显差异;年内汛期(6月)的降雨强度有所增大,非汛期(3月)的则有所减小;年内降雨的集中度有所增加,且广东沿海地区年内降雨较内陆地区更为集中,广东省各站点年内降雨的集中度基本上自沿海向内陆递减。     

河北省汛期降水集中度和集中期时空特征分析

基于河北省1965—2015年25个典型气象站汛期(6—9月)逐日降水资料,利用小波分析、Mann-Kendall法和合成分析法对降水集中度(PCD)和集中期(PCP)时空变化特征进行分析。结果表明:①PCD值为0.18~0.56,PCP值为47.26°~194.70°,汛期最大降水集中在7月上旬和中旬;PCD和PCP均存在35 a左右的主周期和20 a左右的次周期;近50年,PCD和PCP均不存在突变年份。②PCD由东南向西北方向递减;河北南部PCP由东北向西南逐渐推迟,河北北部PCP由承德地区向东西两个方向逐渐推迟。③多水年和少水年PCD的空间分布均由东南向西北递减,但多水年的PCD高值区多于少水年;多水年和少水年PCP空间分布较一致,河北南部PCP由中部地区向南北两侧逐渐推迟,河北北部PCP由丰宁和围场向东西两侧逐渐推迟,但少水年比多水年PCP时间范围更长,空间差异更大。④从相关分析来看,汛期降水量与全省PCD具有较好的正相关性,仅与承德、涉县、清河和馆陶的PCP存在较好的负相关性。     

三峡库区龙河流域降雨侵蚀力的时空分布特征

为详细研究三峡库区龙河流域降雨侵蚀力的时空分布特征,根据流域及其周边共12个雨量站连续41 a(1970—2010年)的日降雨资料,按照降雨侵蚀力简易模型,对龙河流域降雨侵蚀力年内分配和年际变化规律进行了计算和分析。研究表明龙河流域多年侵蚀力变化范围为2 031.47~10 927.57 MJ·mm/(hm²·h),多年均值为4 662.00 MJ·mm/(hm²·h);流域年降雨侵蚀力总体趋势为由东北向西南递减,侵蚀力高值区在黄水和悦来场一带,低值区位于廖家坝站附近。流域年降雨和年降雨侵蚀力年内分布较集中,汛期降雨、汛期降雨侵蚀力分别占全年比重的78.43%和78.56%;流域侵蚀力分布最集中时段为5—7月份。龙河流域4站M-K统计值Z值均>0,其降雨侵蚀力为增加趋势;其余3站Z值均<0,其降雨侵蚀力为减小趋势;但所有站点的Z值都没有通过α=0.05的显著性水平检验。1970—2010年间,对整个流域而言,降雨侵蚀力减小趋势不显著,降雨量增加趋势不显著。     

石虎子河小流域降雨年内分配特征研究

结合昌图县石虎子河小流域2018—2021年的降雨数据，统计分析降雨年内分配不均匀系数、集中期和集中度等指标，进一步探究降雨年内分配特征。研究表明：石虎子河小流域降雨以小雨、中雨为主，分布均匀，丰、枯水年降雨分布特征基本一致，月内降雨分配不均匀而旬降雨量明显波动；年内降水集中度0.79～0.82,不均匀系数超过0.8,降雨集中期为每年7月上旬；侵蚀性降雨多发生于6～8月，总体分配不均匀。     

泸水河中上游流域近55年降水时空分布特征

通过kendall秩次相关检验法分析泸水河中上游流域近55年(1959~2013年)降水序列变化趋势,并用专业制图软件做出区域降水量及降水倾斜度值等值线图,研究该区域降水的时空分布特征.结果表明:时间上,泸水河中上游流域降水总体上以年均1.720 mm/a的幅度增加,其中灌溉期和枯水期降水呈增加趋势,汛期降水总体呈减少趋势.此外,研究范围内降水年内、年际分布不均,年际降水最大值与最小值极值比为1.96,年内降水主要集中在主汛期(4~6月),占全年降水总量的44.2%.空间上,对于年序列而言,总体上游降水高于下游,上游在章庄附近形成高值区,由中心向周边不断减少,在东谷附近出现低值中心;对于各降水时间段降水序列而言,汛期降水高值出现在章庄附近,而增幅最大为洋溪站(1.099 mm/a),降幅最大为东谷站(-1.189 mm/a),灌溉期降水高值与增幅高值均出现在章庄附近;枯水期降水增幅高值出现在洋溪附近.     

汉江流域汉中段水文特性分析

通过对汉江流域上游干流水文站历年水文资料的统计计算,分析了汉江上游洋县站以上流域降雨、径流量、暴雨洪水等水文要素,探讨了其年际变化、年内分配规律和流域内灾害性洪水的演变过程及水文特性。可为防汛减灾、水资源合理开发利用提供可靠的水文数据。     

南水水库汛期降水集中度和集中期与径流年内分配探讨

以南水水库流域1970~2016年的径流量资料为基础,为研究该流域径流年内变化的一般特征、径流在汛期的集中程度和汛期分期的变化,采用径流年内不均匀分配系数、年内完全调节系数等,并在汛期采用集中期和集中度的方法进行初步探讨。研究表明,汛期径流分配的集中期和集中度越大,该流域发生洪水的概率也就越高;汛期径流分配集中度呈增大趋势,表明汛期径流分配逐渐趋于不均匀。     

变化环境下汉江径流时空演变规律分析

径流序列是水利工程规划、设计和运行管理的基础资料,汉江作为长江的最大支流,是南水北调中线工程和陕西省引汉济渭工程的水源区,研究其径流演变规律对保障水资源安全、提高区域水资源承载力具有重要意义。基于汉江干流的洋县水文站、黄家港水文站和皇庄水文站的48 a实测日径流序列,采用多方法、多维度综合分析了汉江流域径流的时空演变趋势、变异年份、周期变化、年际变化和年内分配,结果表明径流一致性遭到破坏:①汉江干流的上、中、下游的年径流量分别以-3.12亿、-14.78亿、-5.93亿m~3/(10a)的趋势减少,且下降趋势具有强持续性,但下游的月径流量在1、2月明显增加;②汉江干流在1985、1990年均发生变异,变异后时段的年际变化特征值及年内分配特征指标变化均小幅度下降;③汉江干流的径流序列均存在40～48、11、4～7 a三类周期;④汉江干流的径流年际变差系数介于0.28～0.46之间,极值比介于2.72～7.73之间;⑤汉江干流的最大月平均径流量为7月或9月、最小月平均径流量为12月或2月,径流量的年内分配集中在7—10月、占年径流量50%以上。对该流域的水利工程规划、设计、运行管理及水资源配置方案均具有实际指导意义,同时可为其他流域的径流时空演变规律分析提供一种研究思路。     

南京市年内二十四节气降水量分配规律研究

通过对降水的研究,可以揭示气候变化规律。二十四节气是我国特有的历法,根据南京市12个雨量站的降雨资料,采用集中度与集中期、不均匀系数、年内完全调节系数及变化幅度等参数来研究计算南京市近60年来二十四节气降水量年内分配的规律。各种方法的结果比较一致,南京市年降水量主要集中在芒种、夏至、小暑3个节气,降水量集中度、年内不均匀系数、年内完全调节系数及变化幅度均有缓慢增长的趋势,年内降水分布不均。     

云南省径流年内变化特性研究

为研究云南省径流年内变化特性,分析其变化的主要影响因素,以云南省6大流域9个代表水文站1956—2016年实测月年降水和径流资料为依据,基于不均匀性、集中度和相对变化幅度对径流年内分配进行分析。研究表明:(1)各代表站多年平均径流年内分配不均匀系数C_u在0.55～1.21之间,集中度C_n在0.23～0.66之间,全省径流存在年内分配不均匀性;(2)各年代径流C_u和C_n比较,总体为下降趋势,特别是2000年以后径流年内分配在逐渐向均匀化演变;(3)滇中长江流域和红河流域的径流集中程度较高,澜沧江流域和珠江流域径流年内分配过程有坦化现象;(4)径流年内过程分配均匀化趋势与流域内人类活动有密切联系。     

广东省月降雨量变化特征分析

以广东省多个雨量站1981—2010年的逐日降水资料为研究样本,结合ARCGIS软件采用降雨集中指数PCI及回归分析方法,进一步认识了广东省月降雨量的时空变化规律。结果表明:汛期沿海月降雨量均大于内陆地区,但历年月平均降雨量最大值分布规律不明显,内陆数据较沿海地区更为平坦化,年内峰值不显;不同特征月的降雨量空间分布存在明显差异;年内汛期的降雨强度有所增大,非汛期的则有所减小;年内降雨的集中度有所增加,且广东沿海地区年内降雨较内陆地区更为集中。     

洞庭湖入出湖径流泥沙年内变化规律及成因分析

根据洞庭湖入出湖水文站实测月径流泥沙长序列观测资料,运用不均匀系数、集中度和集中期、MannKendall趋势检验法等方法,分析了洞庭湖入出湖径流泥沙年内变化规律及其成因。结果表明:四水入湖径流量年内分配不均,集中于5-7月;输沙量年内分配极为不均并呈现出越来越不均匀的趋势,集中于6-7月;荆江三口各站历年径流量年内分配整体趋势上变化不大,三口径流集中期均为每年的7月份,输沙量年内分配越来越不均匀;城陵矶径流量和输沙量不同年代之间的C_(V_y)值差异较大,输沙量C_(V_y)值呈较为明显的波动增大趋势,径流量C_(V_y)值无明显趋势性变化;径流集中在7月,输沙在水沙交互影响下集中于4月;水利工程和水土保持工作的实施使得洞庭湖水沙年内分配更加均匀。四水、三口和出湖集中期呈逐渐推迟的规律,泥沙的集中度均高于径流。     

鄱阳湖流域日尺度降水集中度指数的时空分布规律

基于鄱阳湖流域1957—2019年14个气象站点的逐日降水数据,采用降水集中度指数CI（Precipitation Concentration Index）表征鄱阳湖流域日尺度下降水的集中程度。在分析出该流域多年平均降水集中度(A_CI)的空间分布特征的基础上,进一步采用Mann-Kendall和Sen′s方法检测出CI的趋势,利用Pettitt方法检验出CI突变的年份。结果表明:（1）鄱阳湖流域多年平均降水集中度(A_CI)由南至北上升,反映出流域北部降水更为集中,其降水极值的发生概率相对更高;（2）东部地区大部分站点的CI呈显著上升的趋势,反映出东部地区的降水程度愈发集中;（3）东北部景德镇站、南城站,降水集中指数CI分别于2006、2009年发生显著突变。并且,CI突变后的均值较突变前有所增加,表明近些年景德镇站、南城站日尺度下降水在年内显著集中。