汾河流域气候变化及其对径流影响探讨

在分析汾河径流量变化趋势、20世纪70年代以来断流气候背景,以及气温、降水变化与径流趋势联系和80年代中期以来气候变化特点基础上,建立了河津站天然年径流量计算公式,探讨了气候变化对径流的影响。结果表明:①自20世纪50、60年代丰水期之后径流量总体呈递减趋势;②20世纪70年代以来汾河水量偏枯和断流趋势发展乃是以北半球增暖效应为背景;③20世纪80年代中期以来气候较前期变化有气温升高、尤其冬季最甚,降水减少、特别是汛期及夏、秋季最显著之特点;④气候变化引起径流量平均每年减少5.67亿m3(24.9%),其中气温影响8.6%,降水影响16.3%。因此,汾河流域气候变化及其对径流的影响较为显著。     

精河径流与降水变化特征及响应

利用精河山口水文站近50a的气象、水文资料,采用相关分析法,对精河近50a的降水和径流的变化特征以及径流对降水的响应进行了相关性分析。结果表明:精河流域的径流对降水具有很好的响应关系,二者趋势相近。精河流域降水在20世纪70年代出现减少过程,这期间河川径流量也显著减少;80年代以后流域的降水、径流变化主要呈增加趋势。     

九龙河流域水文气象因子演变趋势分析

通过收集整理九龙河流域水文气象监测站点实测监测的气温、降水、蒸发、径流等系列资料,应用数理统计方法分析了流域水文气象因子演变趋势,得出流域气温自20世纪90年代以来持续升高,降水量自1983年以来持续小幅减少,流域为半湿润区,径流量自20世纪80年代以来线性大幅减少等结论。为流域综合治理、经济社会建设、水资源管理提供技术支撑。     

天北经济带主要河流径流变化特征分析

选用天山北坡经济带主要代表性河流域的4个水文站1960~2008年的气温、降水、径流系列资料,采用线性趋势分析及年代际变化分析方法,重点分析了玛纳斯河流域、呼图壁河流域、头屯河流域和乌鲁木齐河流域径流的不同时期的趋势变化及气候背景。其结果自20世纪60年代以来,在气温、降水呈增加趋势的气候变化背景下,河川径流相应呈增加趋势变化。     

气候变化对头屯河流域径流的影响研究

以头屯河流域近55年来径流量、降水和气温资料为基础,对流域径流对气候变化的响应进行研究分析。研究表明,近55年来,头屯河年径流量呈递减趋势。与上世纪60年代相比,90年代及2000年后的径流量分别减少4.0×10~5和7.2×10~5m~3。近55年来,流域内降水量没有明显的变化趋势,但自20世纪60年代以来,气温呈明显的上升趋势。资料分析表明,8-10月份,头屯河月径流明显减少,降水量呈现出相似的季节变化规律。分析认为,头屯河流域径流量减少可能是由于降水季节变化,特别是夏季降水减少、气温升高所致。     

阿克苏河气象水文序列变化趋势分析

利用新疆阿克苏河流域内阿克苏气象站和阿拉尔水文站的气温、降水、径流等资料,采用线性倾向、均值、累积统计距平等方法,对近40 a气温和降水的年际、年代际及四季变化特征进行研究,并分析气候变化对径流的影响,找出径流的变化规律。结果表明:近40 a来,研究区内平均气温总体呈上升趋势,四季气温持续上升,冬季平均气温在20世纪80年代上升最为突出,增温幅度最大;流域多年平均年降水量呈明显的增长趋势,降水的年内分配多集中于夏季;径流量可能主要受人类活动的影响,呈现出了下降趋势,由于气温和降水的影响,径流的年内变化差异比较显著。     

碧流河水库流域降水和径流特征变化及成因分析

为全面分析碧流河水库流域降水和径流变化特征,根据流域内1958-2011年的日降水及径流资料,运用基尼系数法、R/S分析法和小波分析法分别分析了降水和径流的年内变化特征、年际变化趋势和周期性特征。结果表明:流域内降水和径流年内分配极度不均匀,年内分配过程呈单峰型,月降水峰值在20世纪80年代后有峰值后移的特点;多年降水量和径流量均有减少趋势,径流量的减少趋势更显著,说明除降水减少外,还受其它因素的影响,如各种人类活动等;降水径流序列都呈现丰-枯交替变化周期,变化主周期均为12～16a,可能与太阳黑子周期活动有关;20世纪80年代后的径流周期较降水震荡性减弱,说明径流周期变化还受除降水外的其它因素的影响。     

东江流域径流序列年内分配特征研究

利用东江流域博罗站1956—2005年的实测月径流资料计算了径流年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度等指标,采用经验模态分解、M-K突变分析与R/S分析方法研究了年内分配特征的变化规律。结果表明:不同时段径流年内分配具有较大差异,20世纪50年代、60年代径流年内分配相对较不均匀,20世纪70年代以来径流年内分配较为均匀;50 a来,径流年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度均呈显著减少趋势,并于1970年前后发生了突变;径流年内分配特征具有较强的状态持续性,未来径流年内分配均匀性仍将持续增加,年内分配的集中程度和变幅将持续减小。     

流域径流变化驱动力分析与研究——以祖厉河为例

根据祖厉河流域水文站实测资料序列,对流域径流变化影响因子进行分析表明:21世纪初年代径流量平均值与20世纪70年代相比较减少了42.2%,气候变化和人类活动是影响河川径流的主要因素。自20世纪70年代以来,伴随着流域气温的不断升高,流域水文循环条件的改变,年径流量呈现逐年递减趋势,相关分析表明两者之间呈显著负相关关系。同时,流域水利水保工程和跨流域引水提灌工程也是改变流域径流的主要因素,其对径流量的变化影响占到70%以上。     

桃林口水库降水径流变化特征分析

受气候条件变化及人类活动的影响,近年来桃林口水库降水径流特征发生了显著变化。根据Mann-Kendall检验法对流域内典型测站降水径流的时空变化特征进行分析,结果表明,桃林口水库降水过程具有显著的下降趋势,且降水中心有向中上游流域转移的趋势;加之进入20世纪70年代以来,人类活动的加剧,导致入库水资源量显著减少。     

气候变化对黑河流域水资源影响分析

在全球气候变暖的背景下,选取水资源紧缺的黑河流域作为研究对象,使用统计方法分析了黑河产流区气温、降雨、蒸发、径流变化规律。得出的结论是：黑河流域气温升高同全球变暖趋势相一致,且升温幅度大于全球平均气温升高值,从20世纪70年代到现在,黑河流域平均气温升高了1cc左右：产流区降水量围绕多年均值波动,有增加趋势;产流区蒸发量自20世纪80年代至目前呈下降趋势,特别是20世纪90年代以后．蒸发量下降较多;径流围绕多年均值波动,有增加趋势;随着气温升高,极端气候事件洪水、干旱灾害发生风险加大。     

澜沧江流域水文气象要素变化特征分析

以澜沧江流域为对象,采用气候倾向率、MK检验、Pearson相关性分析等方法,分析1958-2015年气温和降水的空间分布、年内分配及演变趋势,揭示径流演变的驱动要素。结果表明:澜沧江流域气温空间分布不均,上游温度低降水少,下游温度高降水多;降水和径流年内分配不均,主要集中于夏秋两季,径流峰值比降水峰值滞后一个月;1958-2015年气温呈上升的趋势,降水和径流呈下降趋势;2005年为径流出现突变的年份,年径流减少21.5%;气温升高、降水量减少对径流减少有一定贡献;气温与径流的相关性较差,降水径流相关性于2005年之后变差,尤其是夏秋两季。     

布哈河流域水资源的气候演变特征

布哈河是青海湖最重要的径流补给河流,其流域水资源气候演变分析对于青海湖生态安全有重要意义。通过天骏、刚察、茶卡气象站长系列气温、降水数据分析布哈河流域气候变化特征。结果表明,近50年来,流域内气温均显著升高,海拔越高升温越明显,冬季升温较其它季节明显。采用Mann-Kendall趋势分析法和累计距平曲线对各时段的升温趋势变化进行了分析,升温自1986年开始至1997年有一个10年左右的波动期,随后在1997出现显著的突变过程,在与青藏高原整体趋势一致的基础上表现出区域自身的增温特点。降水呈增加趋势,但不如温度明显。海拔越高降水增加越明显,夏季降水增加较其它季节明显。根据气温和可利用降水变化特征,流域20世纪80年代开始进入增温增湿期,在20世纪90年代进入相对暖干期,21世纪前10年复转为暖湿期。     

泾河上游植被覆盖动态及其与降水径流的关系

采用Mann-Kendall法、双累积曲线法和二维视图技术分析泾河三关口以上流域1982年~2006年植被动态、降水及径流变化,研究植被与降水径流的关系。结果表明,降水量呈下降趋势,流域逐年植被覆盖从20世纪90年代中后期呈下降趋势,均不显著;径流量呈显著下降趋势,且在1995年出现突变。植被与降水的关系不太密切,而植被类型改变对径流减少的作用不可忽视。     

小理河流域产汇流特性变化

通过对小理河流域1959年以来的降水、径流、泥沙、蒸发等水文要素的分析，揭示了该区水文要素的变化趋势：降雨量呈逐年代减少的趋势，而径流量在20世纪60～80年代逐渐减少，90年代有所增大，但还未达到60年代水平；年降雨量减少的幅度并不大，但径流量减少的幅度较大，而输沙量的减少则非常显著。     

西苕溪径流变化特性及影响因素分析

以西苕溪横塘村站以上流域为研究对象,基于长期水文气象实测资料,运用多种数值分析方法、累积距平法以及Mann-Kendall非参数检验法,分析了1972—2009年西苕溪径流年内和年际变化特征、变化趋势及其影响因素。结果表明:西苕溪径流年内分配不均匀程度自20世纪80年代初逐渐减弱;相比年降水,径流的年际波动幅度普遍较大,2000年后流域基本处于枯水或偏枯状态;年径流量总体上呈显著的减少趋势,而年降水量减少趋势微弱,且两者相关性逐年代递减;西苕溪径流大幅度减少除降水驱动外,还与流域内水利工程、水土保持以及水资源利用等人类活动因素有关。     

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。     

1960-2012年澜沧江-湄公河流域气候变化趋势及不同区间的径流响应

气候变化是河川径流变化的主要驱动因素,分析流域气候变化及径流响应对有效适应气候变化具有重要意义。基于普林斯顿全球气象驱动数据集资料和澜沧江-湄公河(简称澜湄流域)干流8个水文站的实测径流资料,分析了澜湄流域不同区间气温、降水的演变趋势以及不同阶段降水-径流的响应关系。结果表明：1960-2012年期间,澜湄流域不同区间年气温呈现显著性升高趋势,其中,上游区间升温幅度较大,超过0.2℃/10a;同期,澜湄流域的8个区间只有“旧州-允景洪”区间年降水量呈现减少趋势,其余各区年降水量均为不同程度的增加趋势;此外,所有区间春季降水量均为增加趋势,冬季降水量大多为减少趋势;8个区间的年径流系数序列突变大多发生在20世纪60年代;澜湄流域不同区间降水-径流关系存在一定的差异,不同阶段降水-径流关系发生了不同程度的改变;相同降水条件下,“琅勃拉邦-穆达汉”区间在2000年以后的产流量大多高于前期,而“旧州-允景洪”区间和“清盛-琅勃拉邦”区间后期径流量大多低于第1阶段径流量。     

龙川江流域主要气象要素及径流变化趋势分析

采用Mann-Kendall非参数检验法对金沙江一级支流龙川江流域1970年-2009年逐月气温、降水及1961年-2008年径流资料进行趋势检验,并运用R/S方法分析流域的年平均气温、降水、径流时间序列的持续性,估算各项指标的Hurst指数,以定量估计未来气候及径流的变化趋势。结果表明:(1)过去几十年来,流域内降水呈上升趋势但不显著,未来降水将持续增加且元谋站降水的增长趋势持续性较强;(2)几十年来,流域气温呈显著上升趋势,未来气温将会持续过去的上升趋势;(3)几十年来,流域径流呈减少趋势,但不显著,未来继续呈下降趋势,但持续性不强。     

永定河三家店以上流域径流减少归因分析

20世纪70年代以来,永定河流域径流特征发生了巨大变化,下游常年处于断流状态。根据1956—1991年及2006—2018年永定河三家店以上流域各站的气象与水文数据,利用M-K检验和小波分析方法分析了永定河流域的气象要素及径流变化趋势,利用双累积曲线和基于Budyko假设的弹性系数法进行了径流减少归因分析。结果表明:①1956—2018年间永定河流域的降雨无明显增加或减少趋势,气温有显著上升趋势,蒸发能力略有下降,径流减少非常明显,达到99.9%置信水平。②永定河流域大部分站点的降雨和径流变化存在大概11或23 a的波动周期。③永定河10个水文站的降雨-径流双累积曲线均发生了2~4次较为明显的偏移,在20世纪的60年代中期、70年代初期、80年中期和90年代初期都发生了偏向径流的偏移,这表明在降雨量水平未发生明显变化的情况下,径流减少了。④永定河流域是强人类活动区域,弹性系数绝对值依次为:降水>下垫面参数>蒸发能力,人类活动对径流减少的平均贡献率约为95%。