基于小波消噪的径流趋势变化对比分析

选取不同时间尺度(年代际、丰水与枯水期、月份)下的径流,采用Mann-Kendall法和小波变换法分别进行径流变化趋势检验和丰枯突变分析,对比分析了不同小波函数和不同小波消噪阈值确定方法对径流变化分析的影响。结果表明,采用不同的小波函数和小波消噪方法所得的分析结果有一定差异,特别是资料系列长度较短时相差较大,建议采用Stein阈值法确定消噪阈值、采用Marr小波进行径流突变分析,且应在径流变化分析中尽量运用多种方法以提高结果的可靠性。     

安哥拉宽扎河径流演变特性分析

为合理开发、高效利用安哥拉宽扎河水力资源,需深入分析其河川径流的演变特性。基于堪班贝站天然径流资料,采用Mann-Kendall秩次相关检验法、滑动t检验法等统计学方法,分析了径流的变化趋势和突变特性。结果表明,年径流量和汛期径流量均有减少趋势,但变化趋势不显著;非汛期径流量有显著的减少趋势,若未来维持该趋势,将加剧径流的年内丰枯差异,对水资源综合利用产生不利影响;年径流量和汛期径流量在1970、2001年发生突变,非汛期径流量在1971、2004年发生突变,突变点前后序列的变化趋势均发生改变。     

基于小波分析的枯水径流多时间尺度分析

以密云水库1956～2002年共47 a的年最枯一月径流量过程为例,对枯水径流序列进行小波变换并分析其多时间尺度演变特性.结果表明,枯水径流序列具有明显的多时间尺度特征,资料序列具有时间尺度为16、10、5 a的主要周期,2015年前后为枯水流量极小年份.     

东江流域近50年来径流极值变化特征

流域径流极值事件由于突发性且破坏性强而得到广泛关注。依据东江流域主要水文站1959～2008年历年逐月径流资料及水文控制站博罗站历年逐日径流资料,采用Mann Kendall、R/S分析等方法,对流域近50年来径流及其极值变化特征和原因进行了分析。结果表明,近50年来,东江流域径流增长不显著;博罗站流量极大值指标对应汛期流量减少不显著,而极小值指标对应非汛期流量显著增长;主要水文站月均流量与博罗站极值流量Hurst指数均大于0.5,表明各流量指标未来与过去具有相同变化趋势,变化环境下东江流域径流极值朝着有利于流域水资源开发利用的方向变化。     

汾河和沁河流域入黄径流锐减事实分析

基于汾河和沁河入黄站的实测径流序列和降雨序列资料,采用滑动分析法、Kendall秩次相关检验法、Spearman秩次相关检验法分析了序列的变化趋势及趋势的显著性,并在此基础上采用滑动t检验、M-K检验、累积距平法、聚类分析法分别检验了序列的突变点。结果表明,河津站、武陟站的实测径流呈显著减少的趋势,降雨减少趋势不显著;河津站、武陟站实测径流的突变点分别出现于1970、1964年,两站的降雨均未发生突变;汾河和沁河径流的减少直接受气候变化的影响,同时人类活动也有至关重要的影响作用。     

丹江口水库入库径流演变特征研究

基于1930～2006年的入库径流资料,采用Mann-Kenalall、Spearman两种非参数统计方法及Morlet连续小波分析揭示了丹江口水库入库径流长期变化趋势、丰枯变异及周期振荡等演变特征.研究结果表明,全面分析丹江口水库入库径流变化特性和演变规律具较强的现实指导意义.     

基于多模型的黄河源区径流极值情景预测

基于HadCM3提供的未来情景,采用HBV模型、新安江模型、TOP模型和径流极值的评估方法,分析和预测了气候变化下黄河源区径流量的变化情况。结果表明,三个模型均能较好地模拟黄河源区唐乃亥站的历史径流系列;在A2和B2情景下,黄河源区未来多年平均径流量呈减少趋势,径流年内分配的变化表现为夏、秋季节的径流量显著减少,而冬、春季节的径流变化趋势随水文模型的变化而变化;未来高流量事件的发生频率呈减少趋势,洪水强度可能会进一步缓和,而冬季低流量事件频繁发生的可能性增加。     

流域径流演变多时间尺度特征探讨

采用Morlet子波变换等分析方法,结合逐月实测径流资料分析了大沽夹河流域径流演变的多时间尺度变化特征.结果表明,流域径流演变过程存在明显的多时间尺度特征,具有18～32 a,8～17 a和3～7 a的3类尺度的周期变化规律.流域径流的演变过程在一定程度上受降水控制,但其变化趋势和降水的变化趋势并不能完全吻合,同时还受人类活动的影响.在不同的时间域和时间尺度内,气候变化和人类活动对流域径流变化的影响同时存在.     

流域径流趋势分析的随机模型及其应用

以流域一阶线性的径流模型为例，将模型中的各参数扩展为随机变量，推导出基于马尔柯夫过程的可用于流域径流趋势分析的随机模型，并由Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｃｋ－Ｋｏｌｍｏｎｇｏｒｖ（简写ＦＰＫ）方程产生径流概率密度函数，模型应用于洵河柴坪流域的经济趋势分析，验证了该方法的实用性。     

宜昌站主汛期流量及水温变化多时间尺度分析

以宜昌站1956～2002年主汛期为例,采用复Morlet小波分析了流量、水温序列多时间尺度变化规律,并根据主周期预测了未来变化趋势.结果表明,主汛期流量、水温序列均存在三类时间尺度的周期,各周期尺度下小波变换系数基本为正负对应出现,呈偏丰-偏低、偏枯-偏高交替变化规律,且将持续到2015年.     

长江大通站径流量变化特征分析

综合采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变点检验、Morlet小波分析及径流年内分配量化研究方法分析了长江大通站1946～2009年径流的变化趋势、突变、周期和年内分配特征.结果发现大通站年均、洪、枯季流量无明显变化趋势,但月均流量有明显变化趋势;年均流量无显著突变,但洪、枯季、月均流量均存在显著突变;流量序列存在10年以上的年代周期与10年以内的年际周期;径流年内分配在20世纪60、70、90年代相对集中,在21世纪初则相对均匀,年内径流主要集中于7、8月,年内变幅在20 世纪60年代较大,在21纪初较小.分析了大通站径流变化原因,以期为流域水资源的合理开发利用提供科学依据.     

额尔齐斯河中游鄂木斯克站径流变化特征研究

根据额尔齐斯河中游鄂木斯克水文站77年的逐月实测径流资料,采用径流年际变化、年内各月占年径流百分比、年内不均匀系数、年内分配完全调节系数、集中度及变化幅度等指标,分析了额尔齐斯河中游径流年际变化特征和年内分配规律。结果表明,受上游水利工程的影响,额尔齐斯河中游鄂木斯克站年径流量呈显著下降趋势;径流年内分配不均匀性减小,集中度降低,集中期的长期变化有所提前;非汛期径流量占年径流总量的比例增加,汛期径流量占年径流总量的比例减少,径流量年内分配渐趋均匀。     

剧烈变化的径流对九龙江河口流动特性的影响

为了认识不同径流与潮流博弈引发的河口流动特性的变化规律,采用数学模型和大型河口物理模型耦合的方法,系统研究了九龙江下游北溪浦南水文站、西溪郑店水文站以下广大河口区域的流场及水位场的变化。结果表明,天然状态下,当九龙江径流为15 540、2 896、374m3/s且河口恰遇典型日天文大潮时,潮流界分别位于甘文尾后的红树林海洋自然保护区、南北中港以及西溪河道的渡头村和北溪河道的科坑村,径流变化可使潮流界上溯约35km;不同径流条件下河口三角洲的南港、中港、北港行洪和纳潮的分流比及流动特性发生显著变化;九龙江葫芦状河口及厦门岛周边存在径流对潮位影响的分界区,厦门岛北支口门区域受九龙江北溪和西溪径流影响很小。     

土地利用变化对流域产水特性的影响研究

以淮河上游息县水文站以上流域为例,基于研究区域3期(20世纪80年代、90年代、2000年以后)土地利用数据及地形、气象、水文、土壤、农业管理等数据,应用SWAT模型模拟研究区域产汇流过程,分析土地利用变化对流域产水特性的影响。结果表明:在降水量、坡度和土壤质地相同的情况下,径流模数大小为旱地>水田>林地;在坡度和土壤质地相同的情况下,土地利用方式对降水量变化的产水敏感性为旱地>水田>林地(径流系数变化率),可见土地利用模式的变化可影响流域的产水特性,耕地向林地的转变将使流域产水减少。     

松花江佳木斯站径流变化规律及演变趋势分析

以松花江佳木斯站为例,基于1953~2007年径流时间序列资料,采用累积距平法、累积滤波器和Mann-Kendall秩次相关法等,分析计算了年径流丰枯期、阶段性、径流年内分配不均、集中度和集中期及年径流、月径流的长期演变趋势,获得了佳木斯站径流年际变化特征、规律及演变趋势,为深入研究黑龙江下游的水文情势、生态环境保护、界河开发提供了依据。     

塔里木河流域气候变化与径流变化特征分析

采用趋势分析、小波分析等方法分析了1951～2010年塔河流域8个气象站点气象资料及13个水文站1956～2009年的径流量及降雨资料,揭示了不同时间尺度下塔河流域降雨及径流量序列变化周期,阐述了气候变化与径流变化特征之间的关系.结果表明,塔河流域的径流量处于相对平衡状态、降雨与径流主周期相同,气候变化仍是影响径流量变...     

莲河东丰水文站年降水变化特性分析

通过对东丰水文站(1952年至2011年)60 a实测降水资料的统计计算,分析了东丰水文站降水量年内分配、年际变化、降水量特征值及周期性变化,了解了东丰水文站降水时空分布特性,并为以后东丰水文站的雨洪分析及防汛抗旱提供了依据.     

潼关水文站1919~2015年水沙演化特征研究

分析潼关水文站的水沙演化特征对分析黄河水沙变化有重要意义,采用三门峡水库入库潼关水文站1919~2015年共97年水沙数据,借助Manna-Kendall趋势检验法、R/S分析法、经验模态分解法及Pearson相关分析法,探讨该水文站在较长时间尺度下的水沙关系演化特征。结果表明,潼关水文站径流量与输沙量具有显著下降趋势,且在未来一段时间内这种变化趋势将持续;在不同时间尺度上径流量与输沙量主要具有明显的年际及年代际周期性变化,IMF1分量对径流、泥沙序列有重要影响。研究成果可为黄河水沙变化分析提供参考。     

澄碧河流域极端降水变化分析

根据广西岩溶区澄碧河流域1963～2014年逐日降水资料,结合百分位计算法定义极端降水阈值,在此基础上,采用线性趋势、Mann-Kendall、Morlet小波分析及Pearson相关系数等方法分析了极端降水指数演变规律及其与年径流的关系。结果表明,极端降水量、极端降水日数和极端降水比率呈上升趋势,10年上升率分别为2.3mm、0.034d、0.7%,极端降水强度呈下降趋势,下降率为-0.02mm/(d·10a),经Mann-Kendall趋势检验,上升和下降趋势均不显著;经过多种突变检验法综合诊断,极端降水量和极端降水强度的突变年份为2009年,极端降水日数和极端降水比率的突变年份为1976年;各极端降水指数周期演变特征基本一致,第一、二主周期分别为28、15年,且丰枯交替明显;极端降水量与年径流的相关性最强,极端降水强度与年径流的相关性最弱。     

变化环境下浑河流域近50年来径流变化特征研究

浑河是辽河重要支流,研究其径流变化特征,对做好区域水资源相关工作具有重要的参考意义。基于浑河流域上游大伙房水库站、中游沈阳站和下游邢家窝棚站的1962~2011年逐月实测径流资料,借助累积滤波器法、Mann-Kendall法、小波分析法、集中度和集中期等方法和指标研究了变化环境下浑河流域径流的年际、年内变化特征。结果表明,浑河流域径流存在阶段性特征,其中1962~1984年径流偏枯,1985~2011年径流偏丰;各站年径流变化主周期均为11年,第二周期均为5年,第三周期存在微小差别;径流年内集中度逐渐减小,各月分配的径流量趋于均匀;浑河流域各站年、非汛期径流量分别呈减少、增加变化,总体上,汛期各月径流量呈减少变化,非汛期各月径流多呈增加变化,这些变化有助于发展流域社会经济和保护河流生态系统的健康。