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。     

南水北调中线工程调水前汉江水文特性及变化

基于汉江干流的4个水文站及18个国家气象站的长序列观测资料,采用数理统计、Mann-Kendall检验和Spearman秩次检验法,对南水北调中线工程调水前汉江流域水文特性及变化趋势进行了分析。研究结果表明：汉江流域大部分地区的降雨无明显变化趋势;气温有显著升高趋势。4个水文站1999~2013年年径流量多年平均值较1956~1998年序列均有了不同程度的减小,但总体上无趋势性减小和增加规律。1956~2013年间汉江流域径流经历了多次丰枯变化期,其中1992~2002年间为连续枯水期,2002年以后径流总体偏丰。      

长江流域降水量和径流量长期变化趋势检验

采用TFPW-MK(Mann-Kendall test with trend-free pre-whitening)趋势检验法,对20世纪50年代以来长江流域154个气象站降水量和26个主要水文站径流量的变化趋势进行了显著性检验.结果显示:①流域年降水总量整体变化趋势不显著,但各季节和月份的降水量存在的增加或减少趋势显著,尤其是在上世纪90年代期间降水量分布存在一定的变异,在流域空间分布上不仅出现了降水显著增加的集中区(洞庭湖和鄱阳湖水系),而且还出现降水显著减少的集中区(四川盆地和汉江上游),在降水的年内时间分布上也存在着趋于集中的态势,表现在夏季降水量增加、而秋季和春季降水量减少.②流域内各主要支流径流量变化趋势与其降水量变化趋势基本一致,夏季长江中下游地区径流量增加趋势显著,而秋季长江上游和汉江地区径流量则呈减少趋势,相对而言干流径流量的变化趋势并不显著.     

基于小波变换的汉江径流量多时间尺度分析

汉江上游丹江口水库是南水北调工程的水源地,研究其入库年径流量的多时间尺度变化具有十分重要的意义.以汉江丹江口站1933～2004年共72 a的年径流量过程为例,利用Morlet小波变换对水文序列的多时间尺度演变特性进行了分析.利用小波变换时频局部化功能, 将水文序列的频率特征在时间域上展现出来, 清晰地给出了各种周期的强弱和分布情况, 而且还分析出其主要周期,并对汉江2004年以后的年径流量变化趋势进行了预测.研究结果表明,汉江年径流量的年际及年代际时间尺度在时间域中分布很不均匀,具有明显的局部化特征.     

变化环境下汉江径流时空演变规律分析

径流序列是水利工程规划、设计和运行管理的基础资料,汉江作为长江的最大支流,是南水北调中线工程和陕西省引汉济渭工程的水源区,研究其径流演变规律对保障水资源安全、提高区域水资源承载力具有重要意义。基于汉江干流的洋县水文站、黄家港水文站和皇庄水文站的48 a实测日径流序列,采用多方法、多维度综合分析了汉江流域径流的时空演变趋势、变异年份、周期变化、年际变化和年内分配,结果表明径流一致性遭到破坏:①汉江干流的上、中、下游的年径流量分别以-3.12亿、-14.78亿、-5.93亿m~3/(10a)的趋势减少,且下降趋势具有强持续性,但下游的月径流量在1、2月明显增加;②汉江干流在1985、1990年均发生变异,变异后时段的年际变化特征值及年内分配特征指标变化均小幅度下降;③汉江干流的径流序列均存在40～48、11、4～7 a三类周期;④汉江干流的径流年际变差系数介于0.28～0.46之间,极值比介于2.72～7.73之间;⑤汉江干流的最大月平均径流量为7月或9月、最小月平均径流量为12月或2月,径流量的年内分配集中在7—10月、占年径流量50%以上。对该流域的水利工程规划、设计、运行管理及水资源配置方案均具有实际指导意义,同时可为其他流域的径流时空演变规律分析提供一种研究思路。     

调水工程对生态环境的影响及相关问题探讨

文章以长江流域中最大的支流水系汉江作为研究对象,基于遥感数据,分析了南水北调中线工程对汉江流域中下游生态环境的影响.研究结果表明,南水北调中线工程的实施,对汉江流域中下游的生态环境会产生一定程度的负面影响,故此应在工程实施后,采取有效的措施对生态环境进行修复.     

南水北调中线工程水源区水文循环过程对气候变化的响应

以南水北调中线工程水源区为研究流域,基于数字高程模型、土地利用和土壤类型等资料,采用1980—1990年日资料进行模型参数率定和检验,研究了SWAT模型在该流域的适用性;根据联合国政府间气候变化专业委员会第四次评估报告中大气环流模型多模式输出结果,分析了特别排放情景下21世纪降水、气温、径流、蒸发的响应过程。结果表明:与基准期相比,南水北调中线工程水源区21世纪气温将持续增高,年降水量将增加,径流量较基准期将出现先减少后增大的趋势,21世纪40年代年径流量开始较基准期增加,预示着水源区的水资源在21世纪前期将出现减少,21世纪中后期将增加。未来气候变化对南水北调中线工程水源区径流变化影响不大,总体来看有利于南水北调中线工程的调水。     

汉江上游流域产水产沙时空规律研究

以汉江流域为研究区，在GIS技术支持下，应用分布式模型SWAT（Soiland Water AssessmentT001）进行了流域产水产沙模拟。采用1987—1996年的资料进行模型率定，1997-2001年的资料进行模型检验，在此基础上，给出了汉江上游泥沙侵蚀量的空间分布图，分析了产沙量和植被／土壤类型、地表径流量以及地形的关系。结果表明汉江上游北岸丹江片区的泥沙侵蚀量最为集中，汉江上游流域产沙的空间分布主要取决于地表径流的空间分布和地形因素的变化，而植被覆盖／土壤类型对产沙量的影响较小。研究表明SWAT模型可以应用于与径流相关的各种模拟分析并对流域长期连续泥沙负荷模拟具有较好的适用性，研究成果对汉江流域的土壤侵蚀综合治理和进一步开展考虑南水北调中线工程的汉江流域综合管理具有重要参考价值。     

前言

丹江口水利枢纽是汉江流域开发的控制性工程,是南水北调中线的水源工程,也是新中国成立后我国自主设计和建设的第一个大型水利工程。南水北调中线工程是20世纪50年代《长江流域规划》中提出的从长江向华北调水的工程之一,它体现了跨流域水资源综合利用的大局观。当时的规划是从长江三峡水库(正常蓄水位200m)引水至汉江丹江口水库(正常蓄水位170m),再向华北调水,年可调水量达400亿m3。除了补     

南水北调西线引水区和黄河上游径流及气候变化特征

利用南水北调西线一期工程引水区和黄河上游地区近40年的径流量、降水、气温资料，分析了各个流域径流量、降水、气温的年代际变化、周期，以及变化的原因。结果表明：南水北调西线一期工程引水区3个流域径流量的变化大体相似，经历了3个主要变化阶段，存在2～6年的周期。降水量变化幅度不是很大。降水量和径流量的变化趋势很一致，二者相关系数均达到0.80以上。温度表现出明显波动升高的趋势。黄河上游地区的径流量大体经历了4个变化阶段，存在2～8年的周期，有很明显波动减小的趋势。降水总体表现为没有大幅度的变化，流量和降水的相关系数在0.69以上。气温总体表现为波动变暖的趋势。两区的河流均以降水补给为主。黄河上游地区自1990年以后径流量明显减小，尤以黄河唐乃亥到兰州段之间最为严重，这可能与人为影响和温度升高蒸散量变大有很大的关系，所以南水北调西线引水工程是很有必要的。