云南西双版纳流沙河水沙变化及原因分析

自20世纪80年代以来,西双版纳流沙河流域中上游茶园面积迅速扩张,由此而产生的水沙变化对土地利用变化的响应具有典型性。为此利用相关趋势统计分析手段展开了研究,研究结果表明:(1)流沙河流域中上游勐海站的输沙呈增加的趋势,而降水和径流则呈减少的趋势,说明茶叶规模化种植是导致土壤侵蚀加剧的主要原因;(2)径流和输沙集中期相对于降水集中期的滞后效应明显,降水的年内分配集中度上升而径流的年内分配集中度下降,说明流沙河流域中上游的水源涵养功能呈增强的趋势,这可能与茶叶种植将坡地改造成台地有关;(3)勐海站的降水量未来一定时期内仍将延续下降的趋势,与澜沧江和怒江下游的基本一致,说明流域内开展的茶叶种植等人类活动对降水的影响甚微;(4)勐海站的输沙自1980年开始发生了显著性突变,1981~2015年平均输沙模数较1963~1980年增大了65.8%,说明茶叶的种植对加剧土壤侵蚀影响显著。     

洞庭湖区降水与径流特征分析

分析降水和径流的变化特性对水资源的合理配置、区域可持续发展以及安全度汛等工作具有重要的参考价值。本文根据洞庭湖上游横板桥水文站近35年(1980—2014年)的降水和径流实测资料,利用不均匀系数、集中期和Mann-Kendall检验等多种分析方法对当地的降水和径流的变化特性进行了综合分析。结果表明:洞庭湖区降水和径流的变化特性基本相似,都体现出年内分布不均、年际变化大的特征,降水变化趋势不明显,径流呈现出明显的下降趋势。     

赣江径流特征及其变化趋势分析

为了解赣江河川径流特征和趋势变化,利用流域上、中、下游主要水文站1961~2010年的年、月径流资料,采用不均匀系数、集中度和集中期、滑动平均法等,对流域径流年内分配特征,年、月径流变化规律及趋势进行了研究,并用Mann-Kendall法对径流长期变化趋势进行了分析检验。结果表明：赣江流域内各站不同年代径流不均匀系数、完全调节系数等总体呈减小趋势;径流集中期在时空分布上没有明显的差异;近50 a来,各站年径流量均呈弱上升趋势;各站年径流Mann-Kendall检验总体趋势基本相似,但干支流、上下游在变化幅度和局部过程上略有不同。     

青藏高原东南部径流特征的空间规律及控制因子研究

采用青藏高原东南部的水文气象资料,对比分析了该地区23个(区间)流域的年径流深、集中度与集中期、基流系数、退水系数等径流特征及其空间分布规律,并进一步研究了这些径流特征的控制因子。结果表明:该地区径流特征的空间分布规律为年径流深从东南(700~1 300 mm)向西北(<400 mm)递减,而集中度则呈相反的空间格局(从<0.44增加到>0.59);退水系数及基流系数,在低海拔地区随高程增大而增大(分别为0.55~0.69、0.51~0.73),但在高海拔地区则随高程增大而减小(0.74~0.42、0.79~0.63)。本研究发现,青藏东南径流特征空间规律的控制因子,具有显著的区域分异:在低海拔流域(平均高程<3 000 m),降水是径流特征的主要影响因子;而在高海拔流域(平均高程>3 000 m),仅径流深和集中度受降水控制,其他特征则主要受温度、冻土、地形等条件的共同影响。可见,由于青藏高原东南部降水和冻土对气候变化敏感,该地区水资源时空分布格局将面临很大的不确定性,对此应予以充分重视。     

基于VIC模型的老挝南乌河流域水资源量评估

老挝正在积极参与澜湄水资源合作研究工作,水文实测数据短缺是制约水资源规划工作的现实问题。以老挝南乌河流域为例,采用流域地形、土壤、植被以及气象驱动等数据资料,通过建立流域分布式水文模型——VIC模型对径流进行模拟,以分析水资源量的时空分布规律。模拟结果表明:模型在对南乌河流域日、月尺度的水文过程模拟中表现出了较好的适应性,南乌河流域内的水量主要靠降水补给,径流的地区分布基本上与降水的地区分布一致,总的趋势是由流域上游向流域下游递减,径流系数的趋势也是由流域上游向流域的下游递减。研究成果可为无资料地区的水资源规划方案的制定及水资源量分析提供参考与借鉴。     

天山西部地区汛期径流变化规律分析

为了更好地认识天山西部地区融雪径流汛期的变化规律,为该区域水资源合理开发利用及为防洪减灾提供依据,基于1960-2005年的汛期径流资料及蒸发、降水数据,采用流量质心时间、滑动T检验、滑动F检验等方法,分析了汛期径流变化规律。研究结果表明:从流量质心时间结果来看,1960-2005年汛期有微弱提前的趋势;集中度、集中期、变化幅度在1960-2005年均表现为减小的趋势;汛期径流从1960-2005年呈现出增加的趋势,1997年发生了突变;通过分析得出1997年降水和蒸发均发生了突变,因此推测1997年汛期径流发生由少到多的突变,可能是由于1997年后降水发生由少到多的变化和蒸发的由多变少引起的。     

蓄水影响下三峡库区小流域径流变化情势分析

水文变化是三峡工程带来的重要问题之一,关乎三峡库区水资源开发利用和生态可持续发展,现有研究多侧重蓄水对长江干流的径流影响,鲜有研究关注库区小流域径流变化问题。基于库区3个典型小流域(大宁河、澎溪河和磨刀溪)2003—2017年逐日水文资料,运用趋势分析、集中度和集中期等方法,从径流量和离散程度方面分析了径流多时间尺度变化特点,揭示了175 m蓄水前后(2003—2008、2009—2017年)的径流特征,探讨了径流变化情势的影响因素。结果表明：(1)大宁河和澎溪河流域年均径流量呈下降趋势,磨刀溪流域无明显变化,而月均径流量的变化差异较大,大宁河与澎溪河在汛期(7月)明显下降,磨刀溪在非汛期(2月)明显上升,径流极值主要表现为不显著下降;(2)各小流域的集中度和集中期分别呈不显著的下降和上升趋势;(3)蓄水后,各小流域径流集中期明显滞后于降水,径流年内分配趋于均匀,降水-径流相关性下降,月均径流相关系数下降了2%～6%,而年极值相关系数下降了3%～12%。研究成果可为三峡库区小流域水文水资源管理提供科学依据。     

深圳市降水变化特征及其未来变化情况预测

基于1998—2018年深圳市日降水资料,采用降水相对变率、集中度及集中期分析了月尺度、年尺度降水稳定性及其年内分配特征,运用Mann-Kendall非参数法和相关函数法对深圳市年降水量、降水稳定性和分配特征参数的变化趋势、突变特征及其未来降水变化特征进行分析与预估。结果表明:深圳市汛期降水稳定性比非汛期更好,年际降水分布稳定性较差,降水集中期为每年6—8月份,降水集中度处于0.23~0.72;降水量和降水分布特征参数均在2011—2013年发生突变,在发生突变后降水相对变率和集中度呈下降趋势,而年降水量和集中期呈上升趋势;深圳市未来降水序列变化趋势受过去变化特征的影响,其中未来年降水量有减少的趋势,降水集中程度逐渐增强,降水稳定性逐渐变差,年内降水分配均匀性变差,降水集中期持续向后推迟。研究成果为深圳市合理蓄水和用水提供科学依据,对水资源调度、利用以及防汛抗旱具有实际指导意义和重要的学术价值。     

河南省降水集中程度研究

利用河南省49个台站1957—2005年逐候降水资料,运用降水集中度和集中期分析了河南省降水时空分布特征和变化规律,同时对多水年和少水年的集中度进行了比较。结果表明:降水集中度和集中期能够定量地表征降水量在时空场上的非均一性,降水集中度平均为0.515,集中期平均为40.029候;降水集中度的EOF分析显示取前6个特征值对应的特征向量可解释80%以上的方差;第一气候模态表现为全省一致性,第二气候模态表征为河南省南、北部的反相;多水年的降水集中度明显比少水年的偏大,且多水年的降水集中度分布较少水年简单,基本为带状分布。     

近63年杭州市降水特征分析及趋势预测

基于杭州站1951年~2013年月降水量和降水天数资料,利用Mann-Kendall检验和降雨集中度、集中期对降水量、降水天数进行了特征分析,并利用小波分解和R/S分析对年降水量的变化趋势进行了预测。结果表明,研究期内杭州市年降水量无显著的变化趋势,但年降水天数显著减少,即单次降水量有增大的趋势。杭州市降水量年内分配不均,汛期降水量有显著的集中化趋势。降水集中期变化幅度较大,通常集中在6月,降水集中期有不显著的提前趋势。杭州市未来一段时间内年降水量会呈减少趋势。     

清源河流域径流长期演变规律及趋势分析

为了对渭源县区域水资源进行合理配置,需对清源河径流演变规律及趋势进行分析研究。本文在收集清源河径流资料的基础上,从径流的年内分配、年际变化趋势、丰枯变化等角度进行了分析计算,采用集中度、集中期分析法、5年滑动平均法进行了变化趋势分析,采用时序累计值及Mann-Whitney法对径流的突变年份进行识别;采用差积曲线法对径流的丰枯变化进行了分析,采用坎德尔(Mann-Kendall)秩次相关法、线性回归法、斯波曼秩次相关法对径流变化趋势显著性做了检验。结果表明:径流量年内分配不均,主要集中在6—9月,径流年际变化幅度较大;径流突变年份出现在1994年;多年变化基本包含了丰枯变化,径流量年际整体呈减小趋势,减小趋势显著。分析结果可为清源河流域水资源合理开发与利用提供数据支撑。     

滦河流域径流变化及其驱动力分析

根据滦河流域滦县站1950年-2009年的逐日降水资料、逐日流量资料,运用数理统计等方法系统分析了滦河流域径流的年际、代际、年内变化特征和径流的变化趋势,并对滦河流域降水变化做了相应分析,探讨了降水和人类活动对径流变化的影响。结果表明:滦河流域径流的年际变化剧烈,代际变化明显,1950年-1979年基本处于丰水期阶段,1980年后基本处于枯水期阶段;径流年内分配极不均匀,主要集中在7月-9月,几乎占全年的66.2%。滦河流域径流有显著的递减趋势,降水与径流变化趋势基本一致,不同阶段降水和人类活动对径流的影响不同,1959年-1968年,降水和人类活动均对径流的增加做出了贡献;1969年-2009年,人类活动是该时期滦河流域径流减少的主要原因。     

泼河水库对潢河径流过程及水文情势的影响

基于淮河流域潢川、淮滨两个水文站1952—2012年的日平均径流数据,采用滑动平均法和Mann-Kendall检验方法分析潢河径流年际变化,采用集中度、集中期、不均匀系数和极值比分析潢河径流年内分布变化,采用IHA法分析泼河水库建成前后潢河河道水文情势的变化。结果表明:泼河水库未对潢河年际径流变化趋势产生显著影响,而对潢河径流的年内分布影响则十分明显,年内分配趋于均匀化,流域生态系统的稳定性有所提升。     

黄河源区径流变化及原因分析

采用斯波曼秩次相关法分析了黄河源区20世纪60年代以来径流变化情况,并从降水、气温、下垫面等影响因素探讨了黄河源区径流变化原因。结果表明:①黄河源区的径流年际变化从60年代以来有明显的阶段性变化,从年内变化来看,唐乃亥站的汛期和非汛期径流量占年径流量的比例也具有阶段性变化,从80年代中期到90年代末,汛期径流量占年径流量的比例一直减少,非汛期径流量所占比例一直增大。②过去40多a来,玛多站年降水量呈现出缓慢上升的趋势,玛曲站则呈现出下降的趋势;从降水年内变化来看,雨季降水量占年降水量的比例呈减少趋势,旱季降水量占年降水量的比例呈增加趋势。因此,黄河源区降水量的变化是影响径流变化的主要原因,90年代小雨多、降雨历时长是导致径流减少的另一个原因。③黄河源区径流的变化,特别是90年代径流量的偏小和气温的直接关系不大。④植被覆盖面积的变化并不是引起径流减少的原因。     

疏勒河年径流量变化特征分析及模拟

根据1972—2011年疏勒河年径流量的实测数据,应用倾斜趋势分析、Mann-Kendall突变趋势检验等方法分析了疏勒河年径流量的变化特征,并利用BP神经网络和粒子群-神经网络对其进行了模拟预测。结果表明:昌马堡、党城湾、双塔堡、潘家庄4个站点年径流量均呈增加趋势,年径流累积距平百分率的倾斜率为每10年分别增加13.87%、4.46%、11.57%、10.49%,年径流量发生显著突变的年份分别为2004、1983、2008、2010年;25a尺度周期是疏勒河流域年径流量变化特征的主控周期。粒子群-神经网络对疏勒河年径流量模拟结果优于BP神经网络,利用优化后的粒子群-神经网络对年径流量进行预测,年降水量在40年均值基础上从增加15%到增加25%时,径流量不会发生显著变化。     

气候变化对黄河唐乃亥以上地区径流量的影响

根据黄河上游唐乃亥以上气候资料，统计分析了近50年气候变化特点，并以其与唐乃亥站径流关系为依据，建立天然径流量计算公式，计算分析了气候变化对唐乃亥站径流量的影响，结果表明：①近50年降水呈递减趋势，气温表现为显著升高特点；②20世纪90年代以来年平均气温较常年偏高0．5℃左右，而比前期升温达0．7℃～0．8℃；（3）近期降水量不仅较常年偏少，且比前期显著减少，尤其玛曲一带减少幅度达15．8％，并在时间上以6-9月最甚；④20世纪90年代以来天然年径流量与前期相比，减少了43．7亿m^3，气候变化所引起的减幅达20．2％。     

秃尾河径流特性及人类活动对径流的影响分析

采用秃尾河高家川水文站1956~2005年实测月径流量,对径流年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度进行了详细计算;利用滑动平均法和Mann-Kendall秩次相关检验法分析了年径流的变化趋势,最后定量分析了降水和人类活动对径流的影响。结果表明,自20世纪70年代以来流域径流年内分配比较均匀,其中8月份径流量最大;年径流量有明显的下降趋势,自80年代以来人类活动是引起径流急剧减少的主要因素,且影响力度一直在增加。     

金沙江流域径流年代际变化特性分析

为研究金沙江流域径流年代际的变化特性,采用金沙江流域石鼓站1951~2009年、攀枝花站1966~2009年、屏山站1940~2009年径流资料,对金沙江流域径流年代际变化特性进行了分析,结果表明,自20世纪40年代以来,金沙江流域来水年际径流变化不大,无明显增大或减小趋势。金沙江中游来水自20世纪80年代后呈小幅增加趋势,可能是由于降雨增加所致,形成原因有待进一步深入研究。     

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。