气温变化对黄河封河期冰厚的影响分析

为分析黄河封河期气温变化对河冰厚度的影响,基于冰与水的导电特性差异性原理,建立了冰情自动监测系统,于2014年对黄河三湖河口水文站、包头水文站、头道拐水文站和万家寨水库库尾河段4个监测点封河期气温与冰厚进行了连续自动监测。监测结果表明,三湖河口水文站与头道拐水文站监测得到的数据客观上反映了负积温同冰厚的关系,引入斯蒂夫模型,建立了黄河封河期负积温变化与冰厚变化的经验关系式。     

黄河中游泥沙输移特性及机理研究

基于黄河中游干流4个水文站及8条主要支流1957-2018年实测降雨输沙资料,采用Mann-Kendall检验、有序聚类分析法研究黄河中游区间输沙时空变化特性,结合双累积曲线法量化输沙变化驱动因素。研究结果表明:黄河中游干流各水文站年输沙量均呈显著减少趋势,各站减幅自上游至下游沿程不断增大。区间8条典型支流多年输沙模数自1970s后均呈减少趋势,头道拐-龙门区间对中游区间输沙占比下降明显,区域水土保持治理效益显著。研究显示人类活动是黄河中游输沙锐减的主要驱动因素,对头道拐-龙门区间平均输沙变化贡献率为85.84%,对龙门-潼关区间输沙变化贡献为88.68%,淤地坝、梯田和水库等水利水保工程措施是输沙锐减的主要原因。     

辽河干流主要控制站近75年最大洪峰及洪量变化特征分析研究

结合辽河干流4个主要控制站近75年最大洪峰及最大洪量数据,对辽河干流的年最大洪水特征进行分析。分析结果表明:各站年最大洪峰及洪量呈现略下降趋势,变化趋势不显著;各站最大洪峰和洪量相关性较高,相关系数均高于0.9;各站年最大洪峰主震荡周期为10~15年,而年最大洪量的主震荡周期为20~25年。     

黄河头道拐站水沙来源空间分布及其影响因素

根据1950-2010年实测资料,采用不同时间序列对比和回归分析方法,对黄河上游沙漠宽谷河段干流6大水文站水沙关系变化、出口控制站头道拐水文站水沙来源的空间分布及其影响因素进行了分析,结果表明:1头道拐水文站径流主要来自兰州以上地区,泥沙主要来自兰州-头道拐区间支流。与基准期的1950-1968年相比,头道拐站1969-1986年和1987-2010年平均径流量分别减少10.1%和40.6%,年平均输沙量分别减少37.2%和75.4%。2宁蒙河段径流量减少主要发生在石嘴山-巴彦高勒河段,多年平均径流量减少52.2亿m3;输沙量减少主要发生在青铜峡-巴彦高勒河段,多年平均输沙量减少0.244亿t。宁蒙河段单位水量冲淤量随着头道拐水文站年平均来沙系数的增大有增大趋势,河道冲淤基本平衡的来沙系数约为0.0023kg·s/m6。影响头道拐水文站水沙来源空间分布的主要因素有气候波动、龙羊峡和刘家峡水库调节、工农业用水、水土保持综合治理等。     

黄河流域水沙变化趋势分析及原因探讨

利用黄河干流主要水文站近60 a来的实测年径流量及年输沙量资料,采用M–K秩相关检验法及秩和检验法研究了黄河主要水文站来水量和来沙量的变化趋势及其发生跳跃的年份。结果表明:黄河干流除上游唐乃亥水文站外,其他水文站年径流量和年输沙量均呈显著减少趋势,年径流量发生主要突变的年份为1986年,年输沙量发生主要突变的年份为1980年。最后,探讨了气候变化和人类活动对黄河水、沙量变化的影响,认为降水减少和两岸引用水量增多是影响实测径流量减少的主要原因,除了来水量减少引起来沙量减少外,汛期暴雨强度减弱、中游水土保持措施减沙及水库建设拦沙对黄河来沙量的减少起到了主导作用。     

淮河流域水沙变化趋势及其成因分析

根据淮河流域来水来沙特点，选定淮河流域水沙变化趋势的代表水文站，利用50余年来的实测年径流量及年输沙量资料，研究了淮河流域水沙量的时空分布特性，采用Mann–Kendal秩相关检验法，分析了淮河流域水沙量年际变化趋势和可能发生突变的年份，研究结果表明整体上淮河流域来水量无明显的减小趋势，其中淮河干流年径流量无明显的变化趋势，支流及沂、沭、泗水系各站年径流量减小趋势明显；而淮河流域各站年输沙量则均呈现显著减少的趋势，淮河流域来沙量发生突变的年份为1973-1975年。从流域降雨量、用水变化、水库拦沙、水土流失及其治理状况等方面分析了引起淮河流域水沙变化的主要成因，提出淮河流域上游山区河流水库建设是流域来沙量减少的主要原因。     

黄河内蒙古段输沙用水量分析

根据1953-2004年黄河宁蒙河段下河沿、石嘴山、巴彦高勒、三湖河口、头道拐5个典型水文站的水沙资料,分别用榆沙量法、含沙量法及冲淤比修正法对内蒙古段的输沙用水量进行了计算,并对黄河内蒙古段各典型水文站汛期单位输沙用水量与汛期水沙条件的关系进行了分析.结果表明:1953-2004年内蒙古段各站全年、汛期输沙用水量均随时间呈明显的减小趋势,1987年后各站汛期输沙用水量已不足刘家峡水库运用前的50%,而非汛期输沙用水量随时间的变化较小;各站汛期单位输沙用水量与汛期平均流量、含沙量存在相关性较好的降幂级数关系;在汛期,若巴彦高勒-头道拐区间各站平均含沙量大于9 kg/m3、单位输沙用水量小于200 m3/t,则该河段均发生淤积;若含沙量小于4 kg/m3、单位输沙用水量大于400 m3/t,则该河段均发生冲刷;若含沙量为4～9 kg/m3、单位输沙用水量为100～400 m3/t,则该河段淤积比随汛期单位输沙用水量的增加而增大.     

两江两板堆石坝设计

两江两板堆石坝设计吉林省水利水电勘测设计研究院１工程概述两江水利枢纽工程是二道松花江梯级开发中拟定的三个梯级开发的最上一级电站，位于吉林省安图县境内。两江在面板堆石坝址位于二道松花江干流上，在二道松花江与富尔河汇合口以上１８ｋｍ处。两江面板堆石坝最大...     

1950年以来黄河头道拐站开河日期变化特征

根据1950年以来的实测冰情数据,应用K-Means聚类算法和Mann-Kendall法研究黄河头道拐水文站开河日期的变化特征。分析结果表明:1头道拐站开河日期具有逐渐提前的趋势,2000年后提前趋势明显;2以每年3月16日、24日为界,开河日期可分为"早开河"、"正常开河"与"晚开河"三类,1990年以来"早开河"的年份明显增多;31988—1995年可作为头道拐站开河日期早晚变化的过渡期,1988年之前以晚开河为主,1995年之后则早开河的年份显著增多,1992年为开河日期由晚向早变化的突变点;4气温为影响开河早晚的主要因素,头道拐站开河日期的提前与1988年之后区域气温回暖的趋势基本一致。     

凌汛期头道拐小流量过程变化及影响因素分析

对凌汛期头道拐水文站小流量过程进行了分析,界定了小流量的阈值范围,统计分析了小流量的变化规律,并分析了小流量过程的影响因素。结果表明:①头道拐小流量的上限阈值为350 m3/s;②1998—2009年头道拐水文站小流量持续时间与1986—1997年相比,首封段由平均17 d延长至平均39 d,分段合计小流量持续时间由平均28 d延长至平均45 d;③头道拐小流量过程的影响因素主要有上游来水减少、内蒙古河段气温变化、槽蓄水增量增大、河道淤积、个别年份河道内桥梁工程影响等。     

淮河流域水沙变化趋势及其成因分析

根据淮河流域来水来沙特点,选定反映淮河流域水沙变化趋势的代表水文站,利用50余年来的实测年径流量及年输沙量资料,研究了淮河流域水沙量的时空分布特性;采用Mann-Kendal秩相关检验法,分析了淮河流域水沙量年际变化趋势和可能发生突变的年份。研究结果表明整体上淮河流域来水量无明显的减小趋势,其中淮河干流年径流量无明显的变化趋势,支流及沂、沭、泗水系各站年径流量减小趋势明显;而淮河流域来沙量则呈现显著减少的趋势,发生突变的年份为1973—1975年。从流域降雨量、用水变化、水库拦沙、水土流失及其治理状况等方面分析了引起淮河流域水沙变化的主要成因,提出了淮河流域上游山区河流水库建设是流域来沙量减少的主要原因。     

黄河上游沙漠宽谷河段近期水沙变化特点及趋势

采用统计分析、相关性分析、滑动平均法和Mann-Kendall趋势检验等方法,对黄河上游沙漠宽谷河段主要控制站下河沿、石嘴山及头道拐近期水沙变化特点和变化趋势进行了分析.研究认为:1990年以来河段水沙异源的特点更加显著;2000年以来各站径流量和输沙量减少明显,与1990年以前相比分别减少24.8％～39.8％和36.6％～73.6％;径流量和输沙量在汛期的集中程度降低;水文站水沙关系变化不大;趋势分析表明各站水沙均呈显著减少趋势,且输沙量的减少比径流量更明显,其中头道拐站减少幅度最大.同时对影响沙漠宽谷河段水沙条件变化的降水量、引水引沙、支流来水来沙、水库运用、河道冲淤调整等因素进行了初步分析.     

汉江上游径流变化趋势及特征分析

南水北调中线工程从汉江中上游的丹江口水库引水,作为调水工程水源区,研究汉江上游的径流变化趋势及特征具有重要意义。采用累积距平法和Mann-Kendall趋势分析法分析典型测站的长系列年径流量变化趋势,采用滑动t检验和有序聚类法分析年径流量突变情况。以汉江上游典型水文站武侯站、洋县站、汉中站和石泉站为例。结果表明:20世纪50年代以来,汉江上游径流量总体呈减少趋势,尤其在20世纪90年代以后减少趋势显著。各站年径流量的变化趋势相似,年代平均径流量存在高低交替的现象。突变分析表明4个水文站径流的突变年份均为1990年。汉江上游径流量减少主要受降水量的减少、社会经济用水的增加及水资源开发利用等方面的影响。     

黄河干流头道拐水文站造床流量变化及其驱动因素

基于1960-2016年黄河干流头道拐水文站实测水沙数据,采用马卡维耶夫方法计算了历年造床流量。通过分析年径流量、输沙量、断面形态、平滩流量和造床流量的变化过程,分析了头道拐水文站近60年水沙变化的驱动因素,以及造床流量与断面变化和平滩流量之间的响应关系。研究结果表明：1960-2016年径流量和输沙量均呈减小趋势,分别在1986年和1984年发生突变。造床流量同样呈减小趋势,1960-1986年多年平均值为2 355 m³/s, 1987-2016年减小至885 m³/s,且年际波动幅度明显减小。头道拐断面形态主要受到重现频率较高的中水流量和重现频率较低的大流量过程控制。造床流量可以反映断面形态对水沙条件的调整过程,且长时间序列遵循大造床流量冲刷,小造床流量淤积的演变规律。     

黄河近百年径流量变化分析与认识

黄河是中华民族的母亲河,其水资源的变化对黄河流域乃至全国的社会经济发展具有重要影响,缺水态势是黄河当前与未来的最大挑战。基于黄河干流兰州、头道拐、花园口和利津4个典型水文站1950—2017年近70 a的实测径流数据,分析了黄河干流年径流量变化特征。受气候变化和人类活动双重影响,黄河干流各水文站年径流量呈现显著的下降趋势,且下降速率呈现累积效应;20世纪60年代是百年来黄河径流量最大的时期,而90年代后径流量减少显著;4个水文站实测径流量在1985/1986年发生突变,变化期相较于基准期年径流量显著下降,且下降幅度从上游至下游递增。实测资料分析结果只反映黄河径流变化是气候变化与人类活动(含土地利用)共同影响的结果,如何区分它们的影响比例是尚待进一步研究的科学问题。美丽中国建设,黄河不可或缺。建议以促进流域水-生态-经济协同发展为目标,梳理黄河流域水-生态-经济可持续发展、水-能源-粮食之间的复杂关联,尽快提出黄河流域水资源利用、生态保护和经济协同发展方案。     

松花江水文站径流变化趋势分析

松花江(三岔河口以上)是吉林省境内最大的一条河流。随着时间的推移,流域气候环境、下垫面条件发生了很大变化,径流特征也有所改变。以松花江干流上松花江水文站1956―2010年的实测径流序列为基础数据,根据水量平衡法将其还原至天然状态。在三性审查的基础上,采用年内分配不均匀系数、年内分配完全调节系数、集中度和集中期、变化幅度等指标分析松花江水文站径流年内分配变化规律;采用累积滤波器法和Kendall秩次相关法分析松花江水文站年径流的变化趋势。结果表明:松花江水文站径流年内变化较大,年内分配不均匀;年径流呈减小趋势,但减小趋势并不显著。     

2014年4～5月全国汛情、旱情、灾情

受3月下旬以来气温迅速回升影响,嫩江、松花江、黑龙江干流3月24日起逐渐开江;至4月12日嫩江、松花江干流全线开江;至4月28日黑龙江干流全线开江,东北地区年度防凌工作结束。与常年开江时间相比,嫩江提前5～14 d,松花江提前7～12 d,黑龙江提前4～13 d。截至4月30日,全国农作物受旱1 126万亩（多年同期平均值9085万亩）,主要分布在内蒙古、吉林、河北等地。全国有230万人、230万头大牲畜因旱饮水困难（多年同期平均值988万人、734万头）,主要分布在云南、内蒙古、四川、甘肃等地。云南省农作物受旱284．86万亩,全省有15个市（州）118．4万人、62．55万头大牲畜发生饮水困难,河道断流102条,水库干涸69座,471眼机电井出水不足。虽然旱情较多年同期偏轻,但局部地区群众饮水困难较为突出。     

黄河石嘴山水文站年径流量多时间尺度分析

利用黄河干流石嘴山水文站1956—2015年的实测年径流量数据,采用线性趋势分析法、累计距平曲线法、有序聚类法以及非参数Mann-Kendall检验法,从趋势性、阶段性以及突变性3个方面分析了60 a来径流序列的整体变化趋势及突变特征,并对径流演变的驱动因素进行了分析。结果表明:从整体趋势上来看,石嘴山水文站年径流序列呈现较明显的减小趋势;年径流量时间序列存在3个较明显的变化阶段,分别是1956—1968年、1969—1986年、1987—2015年;年径流量序列发生突变的年份分别为1969年、1987年、1991年;径流序列演变的主要驱动力是龙羊峡、刘家峡水库的蓄水运用和上游河段的工农业耗水。     

延寿水文站受蚂蚁河公路桥重建工程影响分析

蚂蚁河公路桥位于延寿县延寿镇东南部。始建于1970年,2011年8月在原址上进行重建。延寿水文站是松花江一级支流蚂蚁河干流控制站、国家基本水文测站、中央报汛站。公路桥重建工程对水文站产生了影响。影响主要存在3个方面,针对这些影响进行分析,并提出相应措施。     

黄河内蒙古段冰盖厚度模拟

基于原型观测数据对黄河内蒙古段的冰盖厚度进行模拟,通过引入Colburn类比法计算冰盖下的热通量,在热力学方程中引入河流流量、水流流速、水位河道坡降、冰盖糙率等因素,改进基于Stefan公式的度日法冰厚计算模型。采用巴彦高勒至头道拐河段4个测站的原型观测数据率定该冰厚计算模型的相关参数,并通过气温、水温数据进行冰厚计算。结果表明：改进后的冰厚计算模型在计算结果的精度上达到1.97％,相比于Stefan模型的14.99％、统一度日法模型的4.77％、动水冰厚辐射冰冻度日法模型的14.98％,精度上有所提升,冰厚变化趋势与现场原型观测趋势一致;根据累积气温值与气温序列特征分析2006—2017年的头道拐测站气温数据,提取冬季累积气温值最大的2009—2010年进行冰厚计算,模型计算结果精度为734％。[JP]改进模型在正常天气条件和极端天气条件下的冰厚计算结果均保持较高的精度,研究结果可为极端天气条件下研究区的冰厚计算提供理论依据。