鄱阳湖枯水期入湖径流变化特征分析

依据1957—2012年鄱阳湖流域控制水文站的实测资料,运用Mann-Kendall检验法、小波分析方法,对该时段内枯水期入湖径流的趋势及周期变化特征进行分析,分析其变化规律对鄱阳湖水资源合理利用、水生态保护具有重要意义。结果表明:1957—2012年鄱阳湖流域各站点枯水期径流大致呈增加的趋势,平均增加幅度约为0.199/a,且在0.1的显著水平下,万家埠站、梅港站、虎山站枯水期径流增加趋势显著;鄱阳湖流域各站点的枯水期径流变化具有较显著的周期特征,其中21 a为鄱阳湖流域枯水期径流变化主周期,各站点径流变化还存在5,12,28 a的变化小周期。鄱阳湖流域枯水期径流的周期规律的研究,为流域水利工程建设、生态环境保护及水资源合理利用提供了科学依据。     

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。     

雅砻江流域近60a径流趋势特征分析

为揭示雅砻江流域年径流趋势变化特征,综合运用Mann-Kendall法、累积距平曲线检验法、滑动t检验法以及R/S法等方法对锦屏水文站近60 a(1954~2013年)年径流量进行计算分析,总结出年际径流突变年份以及趋势特征,并采用线性回归法对突变年进行突变成因分析。结果表明:受降水和下垫面等因素影响,1967年为突变年,该年前后径流趋势呈显著突变,且在未来年份中年径流有递增趋势。研究结果可为调度人员掌握雅砻江流域水文特性提供参考,进而指导下游水库群联合调度工作。     

大别山黄尾河流域径流演变特征分析

以大别山黄尾河流域长时间序列的径流资料为基础,利用累积距平法、Cramer突变检验法、小波分析法等揭示了径流的年际年内变化、周期性变化等特性。研究看出径流的多时间尺度结构明显,主要存在34～40年,11～34年和10年以下3类尺度的周期性变化规律,其中10年以下的小尺度周期变化显著,中心尺度在6年左右。径流年内分配不均匀,夏季径流量比例最大,几乎是全年径流量的一半,冬季最小,春季径流量大于秋季径流量。流域受自然、人为干扰等多种因素的综合影响,径流时空变化的随机性、非线性及非平稳性特征显著。     

祁连山区三大内陆河近50年来出山径流特征分析

利用祁连山区三大内陆河的出山径流控制站——杂木寺、莺落峡和昌马堡水文站1956-2006年的实测月年径流数据系列,应用数值分析、Mann-Kendall非参数检验、Hurst指数分析等多种方法,分析了祁连山区出山径流近51年的年际变化特征。结果表明:三大水系的径流年际变化中,都存在突变时刻,但具体年份不同;径流总趋势为石羊河在减少,特别是20世纪90年代的降幅很大,黑河和疏勒河为增加的趋势,疏勒河在1997年发生了由小变大的显著突变;指数分析表明黑河的持续性最强,石羊河最弱。     

鄱阳湖出湖径流序列的多时间尺度小波分析

为了分析鄱阳湖湖口出流径流序列的多时间尺度变换过程,应用小波分析中良好的时频分析功能,选择Morlet小波函数对鄱阳湖出湖径流序列进行连续小波变换。计算得到了小波变换系数的模平方、实部和方差,并绘制其随尺度变化的分布图。通过分析各尺度下的连续变换系数实部的变化趋势,确定了径流序列在各个尺度下的丰枯变换过程。研究结果表明：鄱阳湖出湖流量在长尺度上丰枯变化较慢,短时间尺度上丰枯变化明显,2007年为由丰转枯的年份,2007年后的几年内在72,225,375个月尺度上则处于较枯时期。     

鄱阳湖流域入湖径流时空变化预测

对鄱阳湖未来入湖径流变化的准确预测可为"后三峡"时期水资源调度决策提供理论依据。基于实测资料发现,三峡水库蓄水后,鄱阳湖入湖年径流及各调度期径流均不同程度减少。通过ASD(Automated Statistical Downscaling)统计降尺度方法将GCM(General Circulation Model)输出数据与新安江水文模型耦合,得到未来鄱阳湖流域"五河七口"的入湖径流过程。结果表明,未来年径流相比实测变化幅度更小,偏多和偏少交替出现;集水面积较大的赣江、抚河和信江对鄱阳湖径流变化的贡献最大;无论A2还是B2情景下,均是蓄水期变化幅度最大、枯水期最小,且各调度期的入湖径流变化程度比年径流更大。     

黄河近百年径流演变特征分析

为探究黄河流域径流演变特征,对花园口水文站1919—2016近百年的天然径流资料进行分析,采用有序聚类分析法、Mann-Kendall突变检验法、滑动t平均法分析了花园口水文站径流时间序列的突变性,利用线性趋势回归检验法、Mann-Kendall趋势检验法、Spearmann秩次相关检验法分析了突变点前后径流时间序列的趋势性。结果表明:1933—1934年、1989—1990年径流突变较为明显,前者突变主要是自然因素(气温、降水)大尺度的变化引起,后者主要是人为因素(用水增加、下垫面改变)流域尺度的变化引起;1919—1933年的趋势显著,通过0.10的显著性检验,表现为下降趋势;1934—1989年、1990—2016年的趋势较为平稳。     

辽河流域近60年极端气温指数时空变化特征分析

结合世界气象组织推荐的8个极端气温指数,对辽河流域1954—2018年的极端气温指数时空变化特征进行分析。结果表明:受气候变暖影响,辽河流域冰冻日数及冷夜指数呈现较为明显的递减变化,暖昼指数呈现递增变化,其他指数变化较为平稳。除日较差指数外,其余极端气温指数突变点较为集中,均分布在2000年以后。夏季日数及暖夜指数从南向北逐步递减。气温日较差从东向西逐步递增,且递增幅度增加显著。     

近60年和田河源流区径流特征及对气候变化的响应

分析气候变化下河川径流的变化规律及响应机制对河流流域内的经济、社会、生态发展具有重要意义。本文基于和田地面站点1953—2014年的气温、降水数据以及同古孜洛克站和乌鲁瓦提站1957—2014年径流数据,运用累积距平、小波分析、M-K突变检验等方法分析了和田河源流区近60年的径流特征及对气候变化的响应。结果发现:和田河源流区径流年际变化趋小,径流数值更加稳定,并在前期减少的情况下,在2006年发生突变,径流明显增大;和田河存在25～27年的主周期和6～9年的第二周期。在过去60年中,和田河经历了"丰-枯-丰-枯-丰"的交替变换,并在今后一段时间内依然表现为径流增加趋势;和田河径流的变化是气温、降水共同作用的结果,但气温是影响和田河径流变化最为主要的因子。在对气候变化的响应上,和田河径流对于气温的响应具有一定的滞后性。     

鄱阳湖流域气候变化和人类活动对入湖水沙的影响

近些年鄱阳湖湖区季节性干枯问题频繁出现,有必要对鄱阳湖入湖水沙变化进行进一步研究。利用鄱阳湖流域"五河"基本水文站1961～2016年实测的水沙及流域降雨量资料,通过线性趋势、双累积曲线、经验统计法和统计系列对比法研究鄱阳湖入湖水沙演变过程及影响因素。结果表明:鄱阳湖流域降雨量、侵蚀性降雨量、降雨侵蚀力年际变化均呈不显著的上升趋势(P0.05)。入湖径流量年际变化趋势不显著,而入湖输沙量呈极显著的下降趋势(P0.01),且存在1985年和2000年两个突变点。影响入湖径流量和输沙量的关键降雨指标为年降雨量和降雨侵蚀力。以1961～1984年为基准期,1985～1999年经验统计法和系列对比法计算的水利水保工程减沙效应分别为41.8%和33.4%,在2000～2016年分别为70.6%和66.8%,水库拦沙是入湖输沙量减少的主要原因。     

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。     

近60年来长江干流水沙特征分析

根据长江干流宜昌站、汉口站、大通站1950-2013年的年径流量和1954-2013年的年输沙量数据,采用小波分析、相关分析和双累积曲线分析等方法,分析三个水文站的水文序列的周期性特征及水沙关系的变化。分析结果显示:三个水文站的水沙序列存在多时间尺度变化特征,大尺度波动中有小尺度震荡,年径流量变化存在着16~17年、7~9年和2年的主要周期,年输沙量变化存在17~18年、9年、2~3年的主要周期;长江干流年径流量和年输沙量存在一定的相关关系,但受水利工程建设等人类活动的影响,相关关系不断变化。研究结果对研究气候变化和人类活动对长江干流水沙特征的影响有一定的参考价值。     

鄱阳湖洪水要素演变特征分析

鄱阳湖洪涝灾害频繁发生,给人民生命财产安全和经济社会发展带来严重威胁和影响.因此,本文基于鄱阳湖星子水文站1951-2020年的水位数据资料,采用线性回归分析法、Mann-Kendall趋势检验法和Pettitt突变点检验法分析鄱阳湖湖区的洪水要素趋势和突变情况.研究表明:(1)年最高水位总体上呈现上升趋势,但统计上不...     

三峡工程与两湖河川径流丰枯遭遇研究

基于多种常用的统计技术对三峡工程坝址控制站与两湖入湖控制站天然径流序列进行趋势诊断,识别了其变化趋势;采用多种拟合精度评价方法,从构建的多种边缘分布和Copula联合分布模型中优选出拟合精度较高的模型,计算分析三峡工程与两湖天然径流量丰枯遭遇概率及其变化规律。研究表明:三峡工程坝址控制站径流量呈现不显著下降趋势,两湖入湖控制站径流量呈现不显著增大趋势;三峡工程与鄱阳湖丰枯遭遇概率较洞庭湖略大,全年期三峡工程与洞庭湖、鄱阳湖遭遇同丰同枯概率较汛期、非汛期要大,同丰概率分别为42.10%和44.71%,同枯概率分别为11.74%和16.62%。研究成果可为三峡水库供水调度研究提供理论参考。     

鄱阳湖低水位对环湖区农业灌溉的影响分析

近年来,鄱阳湖水系受入湖径流量减少、三峡水库蓄水以及人类活动等多种因素影响,出现了枯水时间提前、水位偏低、持续时间延长等现象,对湖区农业灌溉产生了较大影响。为分析鄱阳湖水位降低对农业灌溉的影响,分别根据历史水文资料和农业灌溉资料,分析了三峡水库蓄水前后鄱阳湖代表站的水位变化情况和农业用水情况,尤其是9~10月份灌溉用水高峰期的水位变化情况和用水情况。分析结果表明,环湖区取水口2003~2012年9~10月水位与1953~2002年同期水位相比,降低明显,导致工程运行费增大、取水量减少甚至无水可取,给湖区农业造成严重影响。为切实解决鄱阳湖低枯水位引起的问题,应加快推进鄱阳湖水利枢纽工程建设,采取“调枯不调洪”的运行方式,保持枯水期水位相对稳定。     

近40年鄱阳湖水位变化趋势

利用实测水位资料,分析鄱阳湖水位近40年中的变化趋势,并用倾向率作定量描述。结果表明,鄱阳湖年最高水位以0.22m/10a的倾向率上升,其出现时间以3.2d/10a的倾向率推迟,大洪水年以0.06a/10a的倾向率增多,洪水位升高与大洪水增多使得洪涝灾害加剧,将成为鄱阳湖区开发整治中的突出问题。     

小波分析在鄱阳湖水位序列多时间尺度分析中的应用

运用Morlet连续复小波函数分析鄱阳湖星子水文站1953年~2012年历年年均水位变动的多时间尺度演变特征,并在水位变动的小波方差分析结果的基础上运用surfer8.0绘制出控制鄱阳湖历年年均水位演变的主周期趋势图。结果表明,鄱阳湖历年年均水位在不同时间尺度的分辨率条件下,其序列显现出不同的周期交替现象,演变过程中存在着25~32、19~23、8~15年以及3~7年4类时间尺度的周期变化规律;其变动存在3个较为明显的峰值,依次对应着28、22、5年的时间尺度;3类时间尺度具有较明显的局部化特征,前两个时间尺度上,年均水位变动的平均周期为19、15年左右,在5年时间尺度上,历年年均水位变动的频率变化较快,同时振荡行为也较明显。