城市河流水文过程变化的对比分析

以西安地区降水序列为参照，利用累积滤波器、Spearman和Kendall秩次相关分析法对比检验了西安城市河流黑河、沣河、灞河年径流序列的趋势性；利用有序聚类分析法推估了城市用水和郊区农业用水对各条河流水文序列的显著干扰年份，结果显示，在1941～2000年，西安城市河流出山径流变化由大到小依次是灞河、黑河、沣河；灞河山口以上年径流序列干扰年份出现在1948年，人渭年径流序列干扰年份出现在1981年；黑河人渭年径流序列干扰年份出现在1979年，黑河、灞河出山年径流序列与人渭河年径流序列突变点移动表明，城市化、郊区农业已对黑河、灞河入渭年径流序列产牛深刻影响。     

宝鸡市径流演变特性分析

针对宝鸡市渭河干流林家村站、渭河北岸支流千河千阳站和南岸支流清姜河益门镇站天然径流序列,采用Kendall秩次相关检验、Spearman秩次相关检验分析了其演变趋势性,用R/S法计算了各自的Hurst指数以分析其演变持续性,分析表明三条河流年径流量均存在较为显著的持续下降趋势;通过月径流序列的相空间重构,估算了能够表征水文系统混沌特性的定量指标即月径流序列的饱和关联维数D2和最大Lyapunov指数1λ,计算结果表明三条河流径流系统均存在混沌特性.     

基于小波的黄河上游天然年径流变化特性分析

为了研究黄河径流演变规律,用小波分析法对黄河青铜峡270多年(1724～1997)的年径流时间序列变化进行了多尺度分析,展示了在不同时间尺度下,黄河上游年径流丰、枯变化的过程。揭示了其年径流具有128年、64年和32年左右周期性变化,这3个主要周期的变化,主导着黄河上游天然年径流变化的特性。研究也表明,自1997年以来,黄河天然年径流变化的大趋势是处于接近或低于其多年平均水平,并会延续若干年。     

大峪河径流特性初步分析

通过对大峪河1955～2006年的径流序列进行趋势性、周期性以及混沌特性分析,初步揭示了大峪河径流变化特件及其规律,即:大峪站实测年径流序列呈递减趋势,但不显著;年径流序列变化的短周期为4～8 a,长周期为12～25 a;而且其月径流序列存在一定的混沌特性.     

宝鸡市降水和径流的分形特征与R/S分析

首先用肯德尔秩次相关检验和斯波曼秩次相关检验对宝鸡市的降水序列及主要河流的年径流序列作了趋势性分析,再用R/S分析法对各序列的长程相关性进行了判别,并计算了各序列的豪斯道夫维数。结果表明：除了冬季降水外,宝鸡市的降水和径流都存在着不同程度的减少趋势;且降水和径流序列都存在着长程相关性,即未来各序列的趋势仍将持续下去;豪斯道夫维数的计算表明各序列的复杂程度是不相同的。     

基于集对分析的径流丰枯分析

为了合理配置和科学管理河流水资源,需要对年径流的丰枯情况进行划分。以长江中上游部分水文站为研究对象,采用集对分析法和常规法对各地区的径流进行丰枯分类,并在此基础上,进一步考虑北碚、武隆两个支流站点对相邻的干流站点的径流丰枯影响。结果表明:常规法的结果只与分析对象在汛期时的流量大小有密切关系,集对分析法由于同时考虑年径流的大小和时间分配,其结果与常规法的有较大差异;嘉陵江对长江干流屏山水文站至寸滩水文站间的丰枯变化影响较小,乌江对长江干流寸滩水文站至宜昌水文站间的丰枯变化影响有限。该分析结果可为长江流域的水资源开发利用提供参考和决策依据。     

基于集对分析的年径流丰枯分类新方法

年径流丰枯不仅与年径流大小有关,而且与年径流的时间分配有关.传统年径流丰枯分类仅考虑了年径流的大小,忽略了年径流的时程分配对丰枯分类的影响.为此,提出了年径流丰枯分类新方法--集对分析法.集对分析法考虑了径流的大小及其年内时程分配,即将年内12个月的月径流量分别分类并构造分类集合,由分类集合与分类标准集合构造集对,用联系度描述集对的关系进而进行径流丰枯分类.将集对分析法用于金沙江干流某水文站年径流丰枯分类,研究表明集对分析法概念清楚,计算简单,分类结果可信.     

基于模糊模式识别的径流特性分析

为了探讨河流天然径流的演变规律,引入模糊模式识别的理论和方法对流量序列进行研究,给出了基于模糊聚类的径流丰枯特性分析的方法;在对径流丰、中、枯聚类基础上提出了基于模糊模式识别的多维丰枯周期特性分析方法。以嘉陵江支流白龙江下游的三磊坝水文站多年月平均流量数据为例,得出了该站径流各年的丰枯特点、丰枯周期及相应的隶属度。该方法的多维径流特性分析结果与分析尺度和数据维数有关。     

大伙房水库流域降水及径流变化特征分析

采用五点滑动平均法、趋势系数法、Mann-Kendall趋势检验法和方差分析法对大伙房水库流域1951-2006年年降水、入库年径流及天然年径流序列进行了分析.结果表明:三者变化趋势及周期以1980年为转折点呈阶段性变化.1980年以前均呈明显下降趋势并体现出4a的变化周期,年降水序列下降趋势及周期性较为显著;1980年以后均体现出10～11 a的变化周期,入库年径流序列周期性相对明显,但年降水及入库年径流序列呈微弱的上升趋势,天然年径流序列呈微弱的下降趋势;1980年以后多年平均径流系数降低.分析其原因,降水变化主要源自气候变化,径流变化与降水、蒸发、下垫面变化及人类活动等影响因素有关.上述分析可为未来水情预报及水资源合理利用提供参考.     

西安市皂河流域降雨径流估算及其特性分析

在皂河无实测流量资料的情况下,为了分析其径流特性,首先应用径流系数法由降雨资料推求流域径流量,进而对求得的径流序列趋势、周期、持续及突变等特性加以分析.结果表明:年径流序列变化表现为不显著的下降趋势;存在3 a、6 a和17 a的准周期;具有Hurst效应;年径流序列在1976,1985年和2006年发生了突变.     

河道径流系列的还原和一致性修正分析

进行水资源调查评价时,为了得到具有一致性且能反映近期下垫面条件下的天然年径流系列,需对径流系列资料进行一致性修正。结合修—宝—合区间河道径流系列资料,探讨了天然径流量的还原计算方法、径流系列一致性分析和修正方法。     

非一致性年径流分析计算初探

环境变化下的年径流序列常是非一致性的,可假定由确定性成分和随机性成分组成.针对确定成分中的非一致性(趋势、跳跃等),探讨了非一致性年径流序列分析计算方法.首先提取年径流序列中的非一致性成分,再对剩余成分进行频率分析计算,推求设计年径流年内分配.实例分析表明,经过非一致性处理后计算成果与未经非一致性处理的计算成果有显著差异,非一致性年径流序列的频率分析计算必须进行非一致性数据处理.     

基于情景分析法的流域径流特性研究

流域径流的变化受控于自然变化和人类活动两组向量.以渭河流域陕西片为例,采用基于分布式水文模型的流域径流变化规律情景分析方法,选取降雨和土地利用作为径流的主要影响因子,进行情景设定,借助分布式水文模型进行模拟计算,有效揭示渭河流域陕西片的径流变化特性.结果表明:年降雨总量对年径流总量影响显著,月径流量的峰值大小及出现时间呈现较大随机性;由于流域片降雨量较少而蒸发量较大,土地利用情景对径流的影响不显著.     

钱塘江河口径流长周期特性及其对河床的影响

针对水文时间序列的非平稳性,采用小波分析方法研究钱塘江河口年径流序列的近似周期及其变化趋势.在分析复Morlet小波函数基本特性的基础上,选用该小波对标准化径流序列进行小波变换,根据小波变换系数模与实部的时频分布以及小波方差图揭示钱塘江河口年径流过程伴随着21a左右的显著周期成分,预计在2008-2010年间,该河口仍将维持径流偏枯的趋势,而后才转入偏丰期.结合历年的实测水下地形资料,分析径流周期性变化与河口河床冲淤之间的关系.结果表明,两者关系密切,在径流偏丰期,河床冲刷河势顺直;在径流偏枯期,河床淤积河势弯曲.     

人类活动对鸭绿江下游水沙变化的影响

基于鸭绿江荒沟站1958~2008年的实测径流量和输沙量数据,采用Mann-Kendall法对水沙变化的趋势进行检验,利用双累积曲线法对水沙变化进行阶段性划分,在此基础上研究人类活动对水沙变化的影响。研究结果表明:鸭绿江下游荒沟站的实测年径流量和输沙量变化均呈显著的下降趋势,且年径流量下降的趋势强于年输沙量下降的趋势;以1963年和1994年为转折点,将径流-输沙曲线分为3个时段:1958~1963年、1964~1994年、1995~2008年;自然因素是影响径流量减少的主因,人类活动影响较弱,平均为10%左右,但各时段影响不同;人类活动对年输沙量的阶段性影响增减不一,但总体是减沙为主,平均年减沙量约为0.81×106t。     

集对分析法在长江寸滩站年径流预测中的应用

简要介绍了集对分析的原理,阐述了基于集对分析的年径流预测的基本思想和步骤.通过长江寸滩站年径流集对预测实例分析并与模糊优选预测结果进行了对比.研究表明集对分析法具有计算简单、关系结构清晰、预测精度较高的特点,可应用于年径流预测.     

青藏高原东部地区水文气候变化趋势分析

青藏高原是众多河流的发源地,为了解该地区水文气候变化的情况,对其东部地区雅鲁藏布江(奴下站)、怒江(嘉玉桥站)、澜沧江(昌都站)、通天河(直门达站)、雅砻江(泸宁站)、黄河(唐乃亥站)共6个流域自20世纪80年代以来的年气温、年降雨和年径流的变化趋势进行研究,分析了年径流对气候变化的响应。结果表明:6个流域的年气温和年降雨基本呈较明显的上升趋势;年径流受气温和降雨的共同影响,奴下站、嘉玉桥站和泸宁站呈一定的上升趋势,昌都站、直门达站和唐乃亥站呈一定的下降趋势。区域内径流多年平均变化率与冰雪面积比例大致呈正相关关系:年径流呈现上升趋势的流域,冰雪面积比例较大,受降雨增加和融雪增加的影响偏大;年径流呈下降趋势的流域,冰雪面积比例较小,受气温上升导致蒸散发增大使径流减少的影响偏大。这些研究结果将对青藏高原地区防洪抗旱、水资源的合理配置和开发、区域水资源可持续利用等具有重要的作用和意义。