黑河流域径流变化规律及趋势预测

根据黑河1956—2012年各水文站径流量数据,应用Mann-Kendall非参数检验法对黑河流域径流变化规律进行了分析,并利用BP神经网络对未来黑河径流演变趋势进行了预测。结果表明:1黑河干流及主要支流汛期来水量占年径流量的比例较大,为63.18%~94.56%,出山口径流量未来总的趋势为增加;2Mann-Kendall趋势检验结果表明莺落峡、祁连、新地及嘉峪关站未来径流预测趋势与实测序列趋势较为一致,而札马什克站未来径流预测趋势和实测序列趋势相反,但该站M-K值的绝对值逐渐变小并趋于0,可以推测未来该站径流量趋势将由减少转为增加,这与BP神经网络预测的结果一致。     

近60年玛纳斯河流域径流趋势分析和流量预测

本文基于玛纳斯河流域径流近60a的数据资料,综合采用径流变差系数、径流偏差系数、R/S法、M-K非参数检验等方法分析玛纳斯河流域径流长期变化特征,并判断未来变化趋势;以流域径流特征和趋势为基础,采用灰色GM(1,1)理论结合马尔科夫方法对流域径流进行预测。结果表明:玛纳斯河流域径流近60a变化不大,长期有上升趋势,径流序列有较强的长期持续性;1996年为流域径流突变时间点,从趋势来看,是从相对枯水时期突变到丰水期。2014年和2015年径流预测的区间值和点值与径流变化趋势保持一致。     

近60年玛纳斯河径流变化特征分析

基于玛纳斯河流域上游肯斯瓦特水文站1955~2015年的历史径流数据,运用多指标水文统计学方法对玛河径流年际、年内变化特征进行分析,得出径流的变化规律。结果表明,玛纳斯河径流年内分配季节变化明显,径流年内集中度高,主要集中在7~8月份,最大径流出现在7月下旬,长年看有提前趋势;M-K检验显示1995年之后年径流量明显增多,突变时间始于1993年之后。丰枯率分析预测,未来10年玛纳斯河径流量将进入一个丰水期。     

大峪河年径流量的灰色拓扑预测与趋势分析

根据灰色拓扑预测方法,利用大峪站1955—1999年径流资料进行参数率定,建立GM(1,1)拓扑预测模型群,并利用2000—2006年径流资料对模型群进行检验。检验结果中,除2006年的相对误差(40.3%)较大外,其余均较小,即模型群可用于径流预测。按此模型预测2007—2016年径流量,采用滑动平均法和Mann-Kendall秩相关检验法对原始径流序列(1955—2006年,序列1)和加入预测值的径流序列(1955—2016年,序列2)进行趋势检验。结果表明:序列1存在下降趋势,但不显著,序列2同样有不明显的下降趋势,但比序列1下降趋势显著,因此大峪河年径流时间序列总体呈下降趋势。     

长仁河流域降水径流时间序列趋势变化特征分析

文章运用M-K秩次相关检验法和M-K突变趋势检验方法,对长仁河流域降水量、径流量时间序列进行了趋势分析和突变点检测,并结合滑动t突变检验法确定突变年份。从分析的结果来看,长仁河流域下垫面保持完整,生态环境良好,降水和径流趋稳定,有利于下游水库蓄水和海兰灌区水田灌溉。     

大沽夹河流域河川径流量预测研究

将随机时间序列预测分为趋势预测和随机波动预测两部分,采用趋势曲线拟合和马尔柯夫过程预测相结合,建立径流趋势-随机时间序列预测模型。根据1966～2003年大沽夹河流域径流实测数据,对大沽夹河流域2004～2009年径流量进行预测。结果表明:径流趋势-随机时间序列预测模型预测结果可信度较高,除2008年预测精度低于90%外,其它年份的预测精度大于90%。     

汉江上游洪水特性复杂度分析

以汉江上游的两个代表站——石泉和安康水文站的年径流量及年最大洪峰流量时间序列为例,对径流特性和暴雨洪水特性进行了分析,结果表明:洪水年际变化极不稳定,流量变化幅度很大,年最大洪峰流量变化呈下降趋势;径流年内分配丰枯明显,径流年际分配不均匀,径流量总体呈下降趋势。现采用近似熵(ApEn)及算法复杂度C0作为复杂性测度,对石泉、安康水文站的年径流量和年最大洪峰流量序列进行了复杂性分析,分析得到年径流量的复杂性比年最大洪峰流量的复杂性大,即年径流序列的随机(复杂)程度越大。这一有益的结论表明年最大洪峰流量的可预测性大于年径流量,进一步研究年最大洪峰流量的预测方法对水库防洪具有重要的意义,并为汉江上游的防洪与发电调度起借鉴作用。     

开垦河流域近50年降水、径流变化趋势分析

本文利用M-K趋势分析检验法、累积距平法和滑动平均法对新疆昌吉地区开垦河流域开垦河水文站1960-2009年逐月、年降水、径流资料进行统计分析,来研究开垦河流域降水、径流的变化趋势。结果表明:1960年以来开垦河流域降水、径流均呈现增加的趋势。月降水量M-K检验中,呈正趋势变化的2、3月降水量通过99%显著性检验,4、5月通过90%显著性检验,说明2-5月降水量增加趋势尤为明显;呈负趋势变化的月份未能通过任何显著性检验。年降水量M-K统计值通过95%显著性检验,说明自1960年以来,年降水呈明显增加的趋势。月平均径流量M-K检验中,呈正趋势变化的5月平均径流量通过95%显著性检验,4月平均径流量通过90%显著性检验;呈负趋势变化的11月平均径流量通过90%显著性检验。年径流量M-K统计值呈正趋势变化,但未通过显著性检验。说明开垦河站自1960年以来,4、5月径流量增加明显,11月径流量减少明显,而年径流表现为缓慢增加的趋势。     

汉江上游径流演变趋势及影响因素分析

为了研究汉江上游径流演变趋势并对影响因素进行分析,根据1950～2007年汉江上游安康水文站的实测径流资料,对汉江上游径流在年际、年代、汛期（5～10月）的演变进行了分析。用径流量的累积曲线对径流变化趋势及突变进行了研究,并使用非参数Mann-Kendall法(M-K法)来检验径流的趋势变化。趋势分析表明,20世纪90年代以前,汉江上游径流呈现增加的趋势,但到了1990年后径流量锐减,进入21世纪后径流量也在减少,但减少趋势有所缓解。重点分析了1990年后汉江上游径流量锐减的主要原因,结果表明,径流减少主要原因为降水量的减少、气温的增高、下垫面的变化、社会经济耗水的增加和水资源开发利用等方面。     

R/S-GM(1,1)组合模型在径流预测中的应用

基于R/S分析法能提供有效的非线性科学预测,河川径流具有灰色禀性,为了提高河流径流预报精度,提出了R/S分析与灰色理论相结合的河川径流预测方法。该方法可以克服径流灰色预测存在的数据波动较大时预测精度降低的缺陷。将该方法应用到黑河莺落峡站和正义峡站的年径流量、汛期和非汛期径流量6个序列进行径流预测验证。结果表明:两站年径流量和汛期径流量序列的预测精度都在90%左右,非汛期径流量序列在80%以上,各径流序列预测结果与Mann-Kendall趋势检验一致,预测结果可靠,为河流径流量的科学预测提供了一种新方法。     

塔里木河流域径流变化趋势分析及预测

结合塔里木河流域三源流各水文站及干流阿拉尔52年(1957-2008年)的径流实测资料,运用时间序列周期方差分析外推、非参数检验和R/S分析等方法探讨了径流量的周期、跃变及未来的变化趋势。结果表明:阿克苏河两水系径流趋势增加显著并在未来的一段时间内将长期持续,其突变点皆在1993年;和田河同古孜洛克与乌鲁瓦提存在相反的径流趋势且突变不显著;叶尔羌河表现为微递增趋势并在1993年发生显著性突变,但在未来的一段时间这趋势将转变为减少;源、干流在突变、径流趋势、径流量等皆存在较大差异,这表明人类活动强烈干扰了干流的水文过程。     

基于Mann-kendall检验的日径流预测模型

基于生产实践中对高精度中长期径流预报的要求,对我国海河流域两大支流之一的滹沱河上小觉水文站(岗南水库入库径流控制站)径流量进行预测研究。采用Mann-kendall检验法对数据进行分析,得到流域径流量的突变年份为1984年。基于此采用1992—2001年的数据(突变年份后的时间序列)训练得到预测模型,采用2002—2004年径流量日值数据就模型对新数据序列的适应性进行验证,建立小觉水文站日径流预测模型。结果表明模型应用在水文时间序列的预测中是合理、可行的,并具有较高的精度。     

渭河上游河川径流演变特性分析

为了研究渭河上游径流演变特性,以林家村等5个水文站近50 a的实测径流序列为基础,采用Mann-Kendall趋势分析法(M-K法)和R/S法分析了径流演变趋势。结果表明：渭河上游径流年内分配在20世纪50年代较为集中,60~90年代相对均匀;径流年际变化较大;径流量总体呈下降趋势,且趋势性较为显著。研究成果为渭河流域水资源开发利用、调度管理和生态环境保护提供一定参考。     

长江口潮位一致性检验与修正方法研究

以长江口天生港、浒浦闸(闸下)和吴淞3个潮位站为例,采用M-K检验、小波分析以及滑动平均序列提取趋势项等方法进行了1956-2009年的年平均潮位的一致性检验与修正。M-K检验表明,各站的潮位均有明显的上升趋势。小波分析表明,天生港、浒浦闸(闸下)和吴淞站的潮位序列分别具有17 a,16 a和16 a的主周期。根据各站年平均潮位的变化周期,分别求出天生港、浒浦闸(闸下)和吴淞站的17 a,16 a和16 a滑动平均潮位序列,提取滑动平均序列的趋势项以量化潮位的变化趋势,并据此对年平均潮位序列进行一致性修正,为长江口水资源可持续利用提供参考。     

岷江都江堰降雨与径流变化趋势分析及预测

依据岷江上游紫坪铺水文站监测1955—2008年降雨量与年径流量资料为基础数据,用线性倾向法、滑动平均法、Mann-Kendall法进行系列趋势检验,采用小波分析进行序列周期性分析,用ARIMA模型法构建降雨径流预测模型。结果表明:近54 a来,岷江流域都江堰段降雨量与径流量均有下降趋势,其中降雨下降较快,降雨的突变点比径流少且二者存在6~21 a的周期,得到的ARIMA模型预测精度较高,结合序列趋势变化与周期性,可得到该区未来降雨径流更合理的预测。     

抚河临水流域径流量变化及其对降雨的响应

利用抚河临水流域1979—2008年降水和径流数据,采用累积距平法、M-K非参数检验、小波分析以及累积量斜率变化率法,分析了临水流域径流量变化特征及趋势,并定量分析降水和人类活动对临水流域径流变化的影响程度。结果表明临水流域径流量年内变化为单峰型曲线,径流量的季节差异较大;年径流量呈下降趋势,但变化趋势都不明显;径流量变化的突变年份为1984年和2002年;年径流量存在7 a和14 a周期变化,其中14 a周期振荡最显著;相对于基准期AR(1979—1984),BR(1984—2002)和CR(2003—2008)时期降雨对径流的降水变化对径流变化的贡献率分别为75.5%和59.92%,贡献率均在59%以上,说明降雨是导致临水流域年径流量减少的主导因素。随着社会经济的发展,人类活动对径流变化的影响也逐渐显现出来。     

石头河年径流分析与预测

本文首先分析了石头河径流趋势和持续性，再运用加权马尔可夫链对其年径流量进行预测，结果显示，未来短期内石头河径流量有增长的趋势，依据1999年～2003年实测数据预测2004年的径流状态为平水年。     

金沟河流域水文气象要素关系变异诊断

为了研究全球气候变化背景下金沟河流域水文、气象要素变化特征,选取内陆干旱区金沟河流域八家户水文站1964-2016年实测年径流资料和同步实测气象(气温、降水)资料,在采用累积距平法、R/S分析法、M-K趋势检验法分析水文气象要素序列演变规律的基础上,运用Pearson相关系数法分析径流与气温、降水间的相关性,将偏相关系数法与数据滑动窗口技术相结合,分析径流与气象要素(气温、降水)间的相互关系及变异特征,最后采用双累积曲线法对变异点进行验证。结果表明:金沟河流域1964-2016年年径流量以极其微弱的趋势波动增加,增加趋势不显著(0 U=1. 0 Uα/2=1. 96),并且未来一段时间内年径流量将继续保持上升趋势(H=0. 680. 5);同时段气温具有极显著的增加趋势(U=4. 33 Uα/2=2. 56 0),未来气温将呈现出明显的持续增加趋势(H=0. 78 0. 5);同时段降水具有显著的增加趋势(U=2. 13 Uα/2=1. 96 0),未来降水将持续增加(H=0. 54 0. 5);相关性分析表明,气温是影响金沟河流域径流的主要气象因子;滑动偏相关系数法分析表明,径流-气温联合序列变异点为1985年,采用双累积曲线法进行验证,结果与其一致。     

时间序列分解模型在乌拉斯台河年径流量预测中的应用研究

在剖析了现有年径流量预测方法的基础上,根据乌拉斯台河年径流量(1960年~1989年)序列的长期变化特征,提出了时间序列分解预测模型,即将年径流系列分解为趋势项、周期项、随机项,通过对其各项进行识别、提取,再将各项线性叠加,从而建立年径流量预测模型。从模型的识别过程可得,乌拉斯台河年径流具有不显著的递减趋势和明显的周期变化,同时具有一定的随机性。从模型的检验来看,所建模型具有较好的适应性和预报精度,并且拟合效果较好,说明这种预测方法有一定的实用性。     

玉龙喀什河径流及气象因子演变规律及特征分析

选取玉龙喀什河同古孜洛克站实测径流及气象因子,采用Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ趋势性检验、小波分析等方法,系统分析了径流及其气象因子的演变规律及趋势性,利用霍尔特模型预测了未来５年径流量及气象因子变化趋势。结果表明:径流、降水及气温均呈现显著增加趋势,蒸发量表现为显著减少趋势;相关性分析得出气象因子中气温与径流相关性最大,其次是降水,蒸发与径流呈负相关;未来５年径流量、降水量和气温呈增加趋势,蒸发量呈减少趋势。玉龙喀什河１９８０年—２０１８年径流和降水在研究时间内变化趋势具有一致性,气温在未来将继续主导径流变化。