基于小波分析的丹江口水库水文年度入库径流变化特征

根据丹江口水库运行调度的实践,采用Morlet小波函数,对丹江口水库水文年度、汛期和非汛期的径流时间序列进行小波分析,揭示了丹江口水库入库径流多时间尺度的复杂结构,并分析了不同尺度下径流序列的周期变化和突变点.研究结果表明:水文年度、汛期、非汛期入库径流序列都存在9,20,40,50a的主要周期,并且水文年度入库径流与...     

丹江口水库入出库径流多时间尺度变化特征分析

为了认识丹江口水库运行对河道径流改变的影响,更好地指导汉江流域水资源利用,采用Morlet小波分析方法,对丹江口水库1956~2012年入库及出库径流序列进行研究,探讨了该水库入出库径流的丰枯变化情况及其准周期特征。研究结果表明,20世纪90年代以前,丹江口水库来水量经历了多次丰枯交替变化过程,其中,60年代中后期、70年代中期和80年代前期为丰水期,其余为枯水期;20世纪90年代以后,丹江口水库来水呈现出整体偏枯的趋势;水库运行对径流的影响主要体现在对年内分配过程的改变上,通过拦蓄汛期洪水,加大了枯期的下泄水量;水库的调蓄并未改变径流的主要周期,入库和出库径流均保持10个月尺度的主周期,其他时间尺度上的周期变化不太明显。     

丹江口水库入库径流变化特征分析

为了揭示丹江口水库入库径流的变化特征及其对南水北调中线工程供水的可能影响,采用Mann–Kendall趋势检验方法、Markov过程和游程理论对丹江口水库实际入库径流序列的趋势性和丰枯变化特征进行了分析。结果表明:①丹江口水库入库径流呈下降趋势,1999～2017年年均径流量较1956～1998年减少了50.5亿m~3,主要是由于汛期径流减少导致的;②年入库径流出现丰水转丰水、丰水转枯水、平水转枯水、枯水转平水的状态居多,状态转移概率均大于40%;③入库径流发生连续4 a及以上丰、平、枯水年的概率较小,但仍需考虑水库遭遇连续枯水年的调度问题。     

基于R/S和Morlet小波分析的丹河径流变化特征研究

为揭示丹河流域径流年内、年际变化特征,根据山路平水文站1955-2000年的逐月平均流量资料,采用基尼系数法和集中度(期)等方法对丹河径流量的年内分配进行研究;并运用Kendall秩次相关检验法和R/S分析法对全年、汛期和非汛期的径流量变化趋势进行分析,同时使用Morlet小波对各径流序列的变化主周期进行识别。结果表明:1955-2000年,丹河流域径流量年内分配十分均匀,各时期的年内分配过程主要为"复式峰"型,最大峰值出现在8月份;流域全年、汛期和非汛期3个径流量序列均呈显著递减趋势,且未来递减过程都具有一定的反持续性;丹河全年和汛期的径流序列具有相近的丰-枯交替变化周期,包含4、10和15 a左右的变化主周期;而非汛期径流序列存在15和28 a左右的丰-枯交替变化主周期。     

伊河流域径流周期变化特征的小波分析

为了研究伊河径流的周期特征，用小波分析法对伊河中上游潭头、东湾、陆浑3个水文站的月径流实测资料进行了多尺度分析，结果表明：①潭头、东湾两站的径流序列存在10a左右的显著周期，陆浑站径流序列存在20a左右的显著周期，陆浑站与潭头、东湾两站径流趋势的差异说明人为因素（陆浑水库）对天然径流具有干扰作用；②小波分析理论在水文水资源领域的应用潜力较大，小波变换作为一种时频分析手段，不仅可以解释非平稳序列中存在的隐含周期成分，而且可以解释序列趋势、奇异点、不连续性等信息。     

雅鲁藏布江干流河川径流变化的小波分析

文章采用Morlet小波分析方法对雅鲁藏布江干流上的4个水文站1956—2008年河川径流序列进行研究,探讨了雅鲁藏布江干流河川径流变化的准周期特征及其丰枯变化情况。研究结果表明,雅鲁藏布江干流河川径流变化的多时间尺度的复杂结构,其存在8~10年、15年、3年的周期,展示了在不同时间尺度下径流的丰、枯变化的过程。在2008年后,雅鲁藏布江年径流量的趋势是处于接近或高于多年平均水平,并将延续若干年。     

基于GWO-LSTM的丹江口水库入库径流预测

入库径流预测对丹江口水库调度及水资源利用具有重要的指示意义。基于灰狼优化算法（GWO）构建不同的预测模型,开展丹江口水库月入库径流预测研究,并探讨网络结构超参数的选取及验证GWO全局遍历性、收敛快的特点。结果表明:灰狼优化的长短期记忆模型（GWO-LSTM）的预测精度和泛化性能优于灰狼优化的人工神经网络模型（GWO-BP）和逐步回归模型,其验证期的纳什效率系数平均达到0.969,整体趋势预测较好,峰值捕捉略有不足,可适用于丹江口水库月入库径流预测;模型超参数依据经验取值时,其预测结果不如GWO优化,验证期的纳什效率系数不足0.5,未达到可接受范围,而且带有一定的偶然性,建议选用具有全局优化特性的优化算法进行超参数选取;验证了GWO算法全局遍历性和收敛快的特点,平均在3次迭代后可达到收敛状态。     

雅鲁藏布江河川径流变化的季节性规律研究

利用雅鲁藏布江干流奴下水文站1956~2008年实测径流序列资料,采用Morlet小波分析雅鲁藏布江干流径流年际变化和季节性变化的多时间尺度演变规律,揭示了不同尺度下径流变化周期。结果表明:雅鲁藏布江流域年径流和各季节径流存在8~10 a左右时间尺度的丰枯交替,表现出明显的周期特征,其次14~16 a左右时间尺度的周期特征也较明显。研究还发现,雅鲁藏布江夏季径流量占年径流量的53.62%,夏季径流变化趋势与年径流具有较大相似性,不同时间尺度的周期特征之间有不同程度的吻合,说明夏季径流较大程度的控制着年径流。     

乌力吉木仁河流域水文特性变化简析

80年代中期以来,乌力吉木仁河下游已由无尾河演变成明显河床,并从梅林庙以下沿途接纳了4条河系,流入新开河,形成完整的新开河支流,近年来,流域主要水系的年径流量、含沙量、洪水量级都有不断增大的趋势。种种迹象表明,乌力吉木仁河流域的某些水文特性已发生突变,有必要进行再认识。1　演变后的流域特征1.1　自然地理特征乌力吉木仁河(简称乌河),发源于赤峰市巴林左旗乌兰达坝西侧山地,山地最高峰汗山海拔1460m,有2条较大支流——大欧木林河和黑木林河。1986年以前该河为无尾河,1986年大洪水使乌河下游草原灌区渠首以下河流改道,沿草原干渠北…     

水文下垫面对河川径流的影响分析

水文下垫面是一个多种因素的综合体，影响径流特征的下垫面因素主要有地质条件、地貌、植被覆盖等，通过对山西省不同水文下垫面的降雨径流分析，得出了水文下垫面与河川径流的关系，以及水文下垫面对河川径流的影响特征。     

基于小波变换的开都河径流量多时间尺度分析

以开都河大山口站1956—2006年的年径流量资料为例,利用Morlet小波变换对其水文序列的多时间尺度演变特性进行了分析,并预测了开都河2006年以后的年径流量变化趋势。结果表明:开都河存在6 a、10 a、15 a和38 a等4个主周期,其中38 a和10 a分别为第一和第二主周期;2006年后的未来几年内开都河将处于偏枯期。     

汾河下游河川径流变化特性分析

利用汾河下游段1956-2000年径流资料,分析了汾河下游河川径流变化规律及降水对径流变化的影响。研究表明：汾河下游段河川径流年内分配极不均匀,径流量主要集中在汛期;年际间在近45年中呈现出逐年递减趋势,且降水量对径流量有显著的影响。     

丹江口水库水化学特征现状分析

河流化学径流多源自流域岩石风化、地表侵蚀及人类活动等,水化学特征是流域多重环境信息的综合表现。为探讨丹江口水库水化学特征及影响因素,分别于2017年10月、2018年1月、4月和7月系统采集丹江口水体,分析水体离子组成及时空变化规律等水化学特征。分析结果显示:水体pH值介于7.02~8.58之间,呈中偏弱碱性,水体溶解氧、ORP值及电导率具有明显季节变化,总溶解性固体(TDS)平均值为(176.14±15.98) mg/L,高于世界河流平均值。在水体主要阳离子中,Ca²⁺含量最高,介于50%~70%之间,其次,Mg²⁺含量为20%~30%;在阴离子组成中,大部分样点的HCO₃^-含量达70%以上,(Cl^-+SO₄^2-)含量在20%以下,DSi含量在10%以下。研究结果表明,碳酸盐岩风化控制了水体总体特征,部分离子受硅酸盐岩风化影响,人类活动亦是影响水体化学特征的重要因素,与已有监测结果对比,近年来丹江口水库水环境有一定程度改善。研究结果为流域水资源综合管理和开发利用提供了数据支撑。     

基于小波分析的玛纳斯河流域径流量年内变化对气温的响应

基于1956-2015年玛纳斯河流域水文站与地面气象站观测数据,利用maan-kendall检验、小波分析揭示区域径流量变化与温度之间的关系.结果表明:近60 a来玛纳斯河流域径流量随气温升高而呈现增加趋势,倾向斜率为0.0524×108 m3/a,通过0.05信度检验,径流量相对于温度变化存在一定滞后性,二者在199...     

三江源区径流演变规律分析

通过线性回归、滑动平均、Mann-Kendall检验、累积距平、滑动t检验和Morlet小波分析等方法分析了三江源区1956—2012年的年径流量演变规律。结果表明: 57 a来直门达、吉迈和香达站的年径流量呈上升趋势,唐乃亥站的年径流量呈下降趋势,直门达站的年径流量通过显著性检验;直门达和吉迈站均在2004年发生显著性均值突变,其余站点突变不显著;三江源区年径流量均存在6~8 a和23 a左右的主周期,以23 a左右时间尺度上的信号最强,周期相位变化均存在3个偏多期和2个偏少期。研究结果可为我国中下游的水资源保护与管理提供参考依据。     

基于Morlet小波分析的长江大通站径流年际变化周期研究

为研究长江入海径流量的变化规律,采用Morlet小波分析方法对长江大通水文站1950~2012年的年最大流量、年最小流量、年平均流量时间序列进行了分析,得到大通站的流量年际变化规律及变化周期。结果表明:大通站年最大流量增加了5.43%,年最小流量增加了39.4%,年平均流量减少了1.39%。     

丹江口水库运用对下游水文情势影响研究

为了分析丹江口水库建成投入运行以后对下游河道水文情势的影响,利用黄家港站、襄阳站和皇庄站1961~2000年日平均流量资料,采用水文变化指标法(IHA)和变化范围法(RVA),定量分析了丹江口水库运用前后汉江中下游河道水文情势变化及改变程度。结果表明,在5组IHA水文指标中,除年极端流量发生时间变化不大以外,其他各组水文指标值均发生了较显著变化;黄家港站、襄阳站和皇庄站的整体水文改变度分别为中度、低度和中度改变,这对汉江中下游河道生态系统稳定性和生物多样性带来不利影响。研究成果为丹江口水库生态调度和汉江中下游河道生态修复提供了科学依据。     

基于小波变换的韩江年径流多时间尺度演变特征分析

运用小波分析的多分辨率功能,对韩江近62年年径流多时间尺度演变特征进行分析。结果表明：韩江年径流演变过程存在明显的多时间尺度特征,在不同的时间尺度分辨率下,会表现出不同的周期交替现象,主要存在17年、12年、7年及4年左右的振荡周期。径流量在整个研究时域内主要经历了6次丰枯交替变化,从中尺度来看,未来几年可能会出现持续来水偏少的状况。