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。     

塔里木河流域上游三源流径流变化趋势分析

以塔里木河流域上游三源流的阿克苏河、叶尔羌河、和田河为例,基于1957-2008年的年径流资料,运用趋势检验和小波分析方法分析了塔里木河上游三源流径流的变化趋势,揭示了流域径流的演变规律,得出以下结论:①塔里木河上游三源流的年径流变化趋势并不一致。其中,阿克苏河和叶尔羌河年径流表现出增加趋势,而和田河年径流量则表现出轻微的下降趋势。②塔里木河流域上游三源流年径流序列的主周期尺度并不一致。③塔里木河上游三源流年径流序列的丰枯变化与时间尺度密切相关,随着主周期尺度的降低,发生突变的年份会不断增加。④塔里木河流域年径流序列小波系数等值线分布比较密集,存在明显的小波系数高低值中心震荡。流域内年径流量在不同的时间周期尺度范围内均存在多个"丰枯"交替。     

塔里木河源流和干流径流特征及其相关性分析

基于塔里木河流域源流和干流1957~2013年实测径流数据,运用Mann-Kendall和Mann-Whitney等非参数检验和相关分析等方法,探究源流和干流径流变化趋势和突变特征,以及源流和干流不同径流频率的对应关系。结果表明:(1)1957~2013年塔里木河源流径流量呈显著的增加趋势,干流径流量呈不显著的下降趋势,干流径流量的减少主要是源流耗用量不断增加导致。(2)当源流径流频率低于50%时,干流径流量的增加幅度小于源流;当源流径流频率高于50%,干流径流量的减少幅度小于源流。     

湟水干流近60年径流变化特征分析

研究流域径流演变特征,对流域水资源可持续开发利用及优化配置具有重要意义。本文基于湟水干流1956-2015年海晏、西宁及民和水文站长系列天然径流资料,采用累计距平、滑动平均、M-K检验和小波分析等方法,分析了湟水干流径流年内年际变化、趋势性、突变特征及其周期性。结果表明:湟水干流径流年内分配不均匀,径流年际变化波动明显,经历了"丰—枯—丰—枯—丰"5个循环交替,目前处于丰水期。湟水干流径流量总体呈上升趋势,3站分别以0.0011×10~8、0.0247×10~8、0.0120×10~8m~3/a的幅度增加,变化趋势不明显。小波分析表明湟水干流存在3a、9a及25a左右的振荡周期,其中25 a左右的周期振荡最强,为径流量序列第一主周期。     

汉江流域径流时空变化趋势分析

汉江流域是南水北调中线工程的水源地,应用Mann-Kendall非线性检验方法,分析了汉江流域干流和各子流域1951-2003年春、夏、秋、冬径流的长期变化趋势.分析发现1991年是汉江流域年径流量趋势变化的突变点,从20世纪80年代的丰水期进入90年代的枯水期;在显著性水平a=0.05上,春季和冬季汉江流域许多子流域径流量长期变化趋势呈下降趋势.分析结果将为南水北调中线工程水资源配置决策提供科学依据.     

渭河干流径流年际及年内变化趋势分析

为了分析渭河干流径流量的年际变化趋势及年内分配规律,根据渭河干流林家村、咸阳、华县3个水文站1951—2010年60 a的逐月实测径流资料,采用Mann-Kendall法和R/S方法,对渭河干流径流量的年际变化特征及趋势进行了分析,在此基础上采用有序聚类分析法对其突变点进行检验,并划分径流阶段;运用集中度与集中期等指标对各阶段年内径流量的分配进行了定量分析。结果表明:3个水文站的M-K统计量Z值分别为-5.893、-4.892和-4.254;3个水文站的Hurst指数分别为0.945 6、0.940 2和0.884 5,均大于0.5;林家村站的突变点为1971年和1994年,咸阳站的突变点为1969年和1994年,华县站的突变点为1969年和1991年;60 a来渭河径流量显著减少,并在未来一段时间内保持持续减少态势;径流集中度整体呈增加趋势,年内径流分配不均,径流多集中在5—10月,占年径流量的75%左右;径流集中期从20世纪50年代的8月5日后延到21世纪初的8月15日左右。     

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。     

黑河流域1957-2008年径流变化特性分析

根据黑河干流莺落峡站和正义峡站1957-2008年52年的实测年径流资料,应用累积距平、滑动平均、M ann-Kendall非参数统计检验和R/S分析等多种方法,分析了黑河流域年径流变化规律。结果表明:①总体上,莺落峡站年径流存在增加趋势,正义峡站年径流存在减少趋势,同时两站径流趋势具有一定的持续性;②1961年和1998年是莺落峡站径流量突变开始的年份,1957-1961年间,径流量处于明显增加阶段,1962-1997年间,径流量出现了增长率逐渐减小、径流量减小及径流量微弱增加等阶段,1998年后,径流量再次出现明显增加的现象。③20世纪80年代中期以前,莺落峡、正义峡两站径流量变化规律较为一致,均是丰水年和枯水年交替出现,丰枯转化较为平衡。20世纪80年代末至90年代末,莺落峡站径流量处于增加的趋势,而正义峡站呈现显著减少趋势,主要是这一阶段中游用水量急剧增加,两站径流量差值呈显著增加趋势。进入21世纪由于国家在黑河流域实施了水量统一调度,两站径流量差值保持平稳态势。     

南水北调工程东线源区近60年降水径流特征分析

根据南水北调东线源区1961-2017年降水和径流资料,运用累积距平法、Mann-Kendall检验法和Morlet小波分析等方法对源区降水变化特性和径流演变规律进行分析。结果表明:源区径流量变化规律与降水量一致,但丰枯变化程度要剧烈得多;年降水量主要集中在夏季,呈不显著增大趋势,年径流量主要集中在7-9月份,呈不显著减小趋势;自20世纪80年代以来,源区年际径流量的不均匀系数增大,多是降水量的4倍以上。未来即将进入9 a左右的丰水期,降水量、径流量均处于偏多态势,尤其是7月,源区将面临较严峻的防汛形势。     

桂林市青狮潭水库入库径流变化分析

采用极值比和变差系数分析桂林市青狮潭水库1958—1995年入库径流量的年际变化特征,采用距平百分率法和Kendall秩次相关法分析入库径流变化趋势。分析表明,洪水期径流年际变化最剧烈,枯水期径流年际变化最小;年径流、雨期径流、洪水期径流和枯水期径流均呈增加趋势,但趋势不显著。     

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。     

近年来青海三江源区河川径流变化特征及趋势分析

依据三江源区1956-2012年57年水文监测资料,采用距平分析,集中度、集中期、不均匀系数等方法,分析了自2005年青海三江源生态保护工程实施以来,三江源区河川径流变化特征及趋势。结果表明:三江源区2005-2012年系列径流的空间分布特征是由南向北递减;2005-2012年径流距平自东南向西北逐渐增大,最大为长江源头区,距平在80%以上,最小为源区东南部地区,距平在-10%左右;2005-2012年长江、澜沧江、黄河吉迈以上径流集中度、不均匀系数呈减小趋势,集中期有所推后,说明径流的年内分配趋于均匀、最大水量出现时间有所滞后;2005-2012年期间源区径流总体呈偏丰状态,各站径流较多年均值有明显增加;1956-2012年期间,长江源区径流有明显上升趋势,澜沧江、黄河源区径流无明显上升或下降趋势。     

长江源区1978—2009年径流极值序列变化趋势分析简

 基于长江源区控制站沱沱河和直门达1978—2009年径流观测资料,采用相关分析法和Mann-Kendall法对两站的32 a的径流极值的变化趋势进行了详细分析。结果表明两站在近32 a中径流极值均有增加的趋势,但是沱沱河径流极大值增加趋势显著,直门达河径流极大值增加趋势不显著;两站径流极大值变化相关性显著。其主要原因是气候暖湿化趋势,地表植被变化以及降雨增多。分析结果对制定三江源保护规划,保护流域水资源,预防洪水发生和应对河流枯水变化也具有重要的参考价值。     

塔里木河干流上中游河道耗水过程分析

为明晰塔里木河流域干流河道损失水量组成、去向以及变化规律,实现流域水资源分段管理以及科学调度,本文利用2005—2017年塔里木河上中游各断面地表径流数据,分析了干流上中游各河段耗水过程。结果表明:(1)在塔里木河干流上中游,阿拉尔年径流量呈不显著的减少趋势,而新其满、英巴扎、乌斯满、恰拉均下降趋势显著。(2)塔里木河干流耗水呈现随耗水量增大主要耗水区下移的特点,各河段中英巴扎—乌斯曼河段耗水平均占比最高(34.13%),除阿拉尔—新渠满河段以外,塔里木河干流各河段来水与耗水呈现显著或极显著的正相关关系。(3)塔里木河干流上中游年均河损水量为24.9亿m~3,单位河长河损为294.63万m~3/km。其中英巴扎—乌斯曼河损水量最大,达到7.73亿m~3。同时塔里木河干流各河段年均耗水量与河损量存在极显著的正相关关系。(4)为了控制水资源无效耗水、提高流域水资源利用效率,应该合理地规划流域耗水结构,其中英巴扎—乌斯曼河段是重点防止河段。     

尼洋河流域径流时空变化特性初步分析

尼洋河是雅鲁藏布江的5大支流之一,该流域气候温暖湿润,植被覆盖率高,虽地处青藏高原,却具有独特的温带气候特征和下垫面条件.根据尼洋河流域现有测站的径流资料对其年内分配和径流的多年变化进行了初步的分析.结果表明,尼洋河流域主汛期为6月～9月,径流量年内集中程度高,其汛期径流量占总径流量的90%左右,多年期间丰水时段和枯水时段为3～5 a.     

塔里木河流域第七次应急输水期间径流情势及其对河流生态的影响

基于2005年塔里木河流域8个气象台站、4个探空站及4条源流出山口和干流15处控制断面2005年的水文气象监测资料,对塔河"四源一干"2005年气象和径流情势进行分析。结果表明:塔河流域山区及平原区的气温和降水量均较常年高,天然来水量较常年增加21%,干流输水总量为56.88亿m3,输水改善了河道两侧及下游的水生态环境,但其过程中耗水量仍较大。就第7次向塔里木河下游输水对水环境和生态环境的效应进行评价。     

基于水文学方法的大洋河河道生态需水量计算研究

河道生态需水量的确定对于河流生态系统健康至关重要,为计算大洋河河道内生态需水量,基于大洋河岫岩和沙里寨两个水文站1970-2012年流量资料,分别运用最小生态径流法以及本文提出的保证率为90%(枯水期)、75%(平水期)、60%(丰水期)的适宜生态径流法计算了大洋河河道内生态需水量,并运用Tennant法对计算结果进行评价分析并结合实测流量资料对大洋河生态径流满足度进行了分析,研究结果表明:适宜生态径流量可以使得大洋河河道内的生态环境状况在丰水期和枯水期达到极好的状态,而最小生态径流量也能使大洋河生态环境状况得到改善和稳定,大洋河在丰水期生态径流破坏程度要高于枯水期,本文的研究成果对于大洋河河道生态保护和治理可提供参考价值。     

黄土丘陵区产流输沙量对地貌因子的响应

地貌因素与径流泥沙关系分析是建立流域生态水文模型的一项基础工作。本文选取受人类活动影响相对较小的1959～1969年间的黄土丘陵区水文泥沙资料，分析了黄河中游黄土丘陵区的20余条支流的年均径流量、流域年均输沙量及年均径流系数与集水区面积、河道平均坡降、流域高差和流域干流长等地貌参数的关系。结果表明，在研究区内，地貌参数与流域径流量和输沙量之间表现出类似的变化趋势，即年均输沙量和径流量与集水区面积或河道干流长呈较显著的正相关关系，与河道平均坡降呈幂函数减少关系，而与流域高差未表现出某种趋势性变化特征。年均径流系数与地貌参数之间亦没有表现出明显的趋势性变化关系。     

和田河汇入塔里木河径流演变及成因分析

根据实测资料分析,和田河源流径流年内高度集中、年际变化小,而汇入塔里木河的径流集中在夏季、年际变化大;和田河源流径流存在不显著减小趋势,而汇入塔里木河径流减小较明显;2007、2008年和田河来水接近多年平均情况下,汇入塔里木河水量大幅度减小的主要原因有汛期来水与洪水量级偏小、乌鲁瓦提水库调蓄以及绿洲灌区无序引水等三方面。     

黄河上游天然年径流长期变化趋势预测

基于神经网络理论与传统分析方法,采用改进的BP网络算法,利用黄河青铜峡水文站278年(1723~2000年)的天然年径流时间序列,建立了黄河上游年径流长期变化的BP网络预测模型,并以此模型对2001~2050年黄河上游天然年径流变化趋势进行预测分析,结论认为:①黄河上游天然年径流在未来50 a变化的大趋势是丰水时段占优势,且黄河干流天然年径流变化要经历3个不同的时段,即2001~2013年以多年平均水平为基准上下波动的时段、2014~2037年相对丰水时段和2038~2050年相对枯水时段;②用神经网络理论建立了黄河天然年径流中长期BP网络预测模型,模型预测分析的未来几十年黄河天然年径流变化的大趋势是可信的。