柳河彰武水文站近53年水沙演变特征分析

结合柳河干流彰武水文站1967—2020年实测水沙数据,对其近53年输沙演变特征进行分析,并结合非线性趋势显著性检验方法对其变化趋势进行检验。结果表明：彰武水文站近53年水沙均呈现弱递减变化,年径流和年输沙量线性倾向率分别为-0.107×108m3/·10a和-35.9×104t/·10a。夏季径流和输沙量递减较为明显,其递减趋势通过90%的显著性检验水平,冬季径流量和输沙量有所增加。研究成果对于变化环境下柳河水沙影响具有参考价值。     

近60多年洞庭湖水沙演变特征及其与人类活动的关系

基于1955—2018年洞庭湖水沙数据,运用Mann-Kendall检验法、双累积曲线等方法分析了洞庭湖近60多年水沙演变特征及其与人类活动的关系。研究结果表明:①受长江荆江段河道变化以及水利枢纽建设等的影响,三口、四水入洞庭湖水沙呈显著下降趋势,其中以三口输沙量的变化最为显著,且受三口水沙变化的影响,城陵矶年径流量与输沙量均呈下降趋势;②1955—2018年,洞庭湖湖盆泥沙淤积量呈显著下降趋势,泥沙淤积量的减小主要与由水利工程建设等人类活动引起的三口输沙量的减小有关;③水利工程建设等人类活动降低了水体中的泥沙浓度,使得径流-输沙双累积曲线发生偏折,通过建立偏折前后累积径流-输沙关系,可定量评价人类活动对洞庭湖水沙的影响。水利工程建设等人类活动使得三口、四水以及城陵矶输沙量平均每年分别减少0.69×10⁸ t(2003—2018年)、0.22×10⁸ t(1986—2018年)和0.21×10⁸ t(1981—2018年)。     

阿克苏河流域近50年水文气象特性分析

结合阿克苏气象站及阿克苏河主要水文站1970年～2020年气温、降雨及径流观测数据,对阿克苏河流域气象水文特性进行分析。结果表明：近50年来阿克苏河流域气温呈现较为明显的递增变化,夏季气温递增趋势最为明显,年气温递增率为0.451℃/10 a。流域年径流受高山区冰川融雪量增加影响呈现递增变化,流域年径流量递增率为0.85×10⁸m³/10 a,径流年内变化差异较小,总体较为稳定。年降水量总体呈现递减变化,年递减率为-14.5 mm/10 a。     

近58a来洮河流域水沙演变特征与驱动力分析

采用洮河红旗水文站1956—2013年的水沙资料和流域降水资料,应用累计滤波器法、Mann-Kendall法、双累计曲线法等分析了洮河流域水沙量的时间序列变化特征,定量估算了降水变化和人类活动对年径流量和年输沙量的影响。结果表明:洮河流域年降水量、年径流深和年输沙量的变化倾向率分别为-4.6 mm/10 a、-13.8 mm/10 a、-444万t/10 a,年径流量及年输沙量在1986年左右发生了突变;就平均情况而言,降水和人类活动对径流的影响量分别约占径流减少总量的32.9%、67.1%,对输沙的影响量分别约占输沙减少总量的47.4%、52.6%,不同阶段的人类活动特征明显;随着流域内大规模人类活动的继续,水沙量的递减趋势在未来一定时期内将会持续。     

柳河上游水沙特性及河道断面变化特征分析

河道冲淤变化与流域来沙状况密不可分,本文研究以柳河中段彰武水文站数据为切入点,对该站1980—2018年所测数据进行数学分析.结合典型断面套绘图,利用一元线性回归预测和滑动平均等方法,总结出了柳河上游多年来水沙变化特征,即:径流量缓慢提升,含沙、输沙量降幅显著."十三五"以来,柳河上游水土保持取得阶段性成果,趋势线预测...     

柳河流域生态建设对河流水沙变化的影响

河流水沙变化受人类活动、流域气候、下垫面条件的影响,而人类活动是河流水沙变化直接影响因素。从柳河流域六个水文站多年径流泥沙观测资料看,径流量、输沙量均有递减趋势;通过分析,河道内径流泥沙减少的主要原因,是流域生态环境改善,水土流失减少。自从1983年柳河流域上游被列为全国八大水土流失治理区之后,经过多年水土保持综合治理,森林覆盖率由27%增加到54%,林地面积由11万ha增加到22万ha,人工草地面积由2万ha增加到4万ha,坡面和沟道水土保持工程控制水土流失85%,径流系数由0.56减少到0.50,侵蚀模数由2086t/km2.a减少到1094t/km2.a。     

泾河上游降雨径流年际变化及其趋势分析

运用曼-肯德尔法、R/S法、线性回归法对泾河上游降雨、径流变化特征及规律进行分析研究。结果表明：泾河上游1956-2016年降雨量有减少趋势,倾向率-6.1mm/10a,趋势不显著;1956-2016年泾河杨家坪水文站多年天然径流量7.158×10⁸m³,呈周期波动变化,1985年以后泾河年径流量显著减少,1986-2016年降水变化导致径流减少了7.7mm,影响率达32.1%,人类活动因素导致径流减少了16.3mm,影响率达到67.9%,即人类活动是导致1986-2016年径流变化(减少)的主要因素。     

渭河流域水沙时空变化及其对人类活动的响应

基于渭河流域32个水文站近60 a水沙数据,采用Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验、双累计曲线等方法分析了渭河流域不同区间水沙变化特征及驱动因素。结果表明:渭河流域62.5%(50%)区间径流量(输沙量)呈显著减少的趋势,34.36%(42.86%)区间径流量(输沙量)无显著变化趋势,仅3.12%的区间径流量和输沙量呈显著增加趋势;渭河径流量和输沙量的突变年份集中在20世纪80年代末、90年代初;泾河径流量和输沙量的突变年份集中在20世纪90年代;北洛河径流量和输沙量在21世纪初发生突变;以渭河控制站(■头站和华县站)水沙之和为基础量化的人类活动和降雨量对渭河径流量减少的贡献率分别为84.86%和15.14%,对输沙量减少的贡献率为92.54%和7.46%;退耕还林(草)工程、淤地坝建设、水库拦蓄等是渭河径流量和输沙量变化的主要原因。     

黄河干流头道拐水文站造床流量变化及其驱动因素

基于1960-2016年黄河干流头道拐水文站实测水沙数据,采用马卡维耶夫方法计算了历年造床流量。通过分析年径流量、输沙量、断面形态、平滩流量和造床流量的变化过程,分析了头道拐水文站近60年水沙变化的驱动因素,以及造床流量与断面变化和平滩流量之间的响应关系。研究结果表明：1960-2016年径流量和输沙量均呈减小趋势,分别在1986年和1984年发生突变。造床流量同样呈减小趋势,1960-1986年多年平均值为2 355 m³/s, 1987-2016年减小至885 m³/s,且年际波动幅度明显减小。头道拐断面形态主要受到重现频率较高的中水流量和重现频率较低的大流量过程控制。造床流量可以反映断面形态对水沙条件的调整过程,且长时间序列遵循大造床流量冲刷,小造床流量淤积的演变规律。     

近50年来乌江水沙特征变化研究

为了评价乌江流域近50余年来河流径流泥沙变化特征,运用Mann-Kendall非参数检验、均值差异T检验、双累积曲线法和小波分析等方法对武隆水文站长时间实测径流泥沙数据进行探究表明,年径流量无明显下降趋势,而年输沙量下降趋势显著;研究期间内年径流量未发生突变,年输沙量在1992年发生突变;年径流量和年输沙量存在以25～28 a为主周期的变化规律;武隆站年径流量和年输沙量可划分为1956年～1976年,1977年～1993年,1994年～2015年3个阶段,水沙关系在1974年～1993年变化最为明显;水库拦沙是导致年输沙量显著减少的重要原因。     

沂沭泗水系临沂站水沙短周期变化特征分析

根据临沂水文站近10年的实测年径流量及年输沙量资料,利用线性倾向估计法和平滑预测法,对水沙短周期变化特征进行了分析。研究表明,径流变化幅度较小,且呈缓慢下降趋势;平均输沙量、含沙量和输沙模数变化度较大,2005和2009年是发生突变的年份;表征水沙变化特征的主要物理量具有水四年的周期性变化。趋势表明,随着人类活动的加剧,水资源需求增加,径流量仍会减少;粗放型的经济增长方式,会导致水土流失,增加河流输沙量。     

黄河源水沙变化及与气温变化的关系

利用黄河源4个水文站黄河沿、吉迈、玛曲和唐乃亥的长系列水文资料和10个代表性气象站的气象资料,分析源区近56年来年径流量、年输沙量、气温和降水的变化规律,以及探讨水沙变化与气温变化的关系。结果表明:4个水文站1955-1990年的年径流量和年输沙量均呈增加的趋势,但唐乃亥站1991-2011年的年径流和年输沙量相对于1956-1990年分别减少15.9%和28.5%。除河南和同德之外,其他8个气象站1953-2011年的气温呈现持续明显上升的趋势,上升线性速率为0.31~0.41℃/(10a)。黄河源区气温升高具有一致性趋势,但降水量变化没有一致性规律。降雨量与气温的关系在1953-1990年较弱,1991-2011年这种相关关系逐步增强。年径流量和年输沙量与气温升高的关系是气温降低或升高对应于年径流量和年输沙量增加或减少。     

近50年来金沙江流域悬移质输沙特性研究

以金沙江流域直门达、屏山等水文站实测资料为依据,采用Manner-Kendall趋势检验、水文统计等方法对金沙江悬移质输沙特性进行了分析。结果显示:金沙江水沙分布具有明显的水沙异源特性,不同区域水沙模数差异较大。1998年前金沙江年径流量和年输沙量无明显趋势性变化,受人类活动影响较小; 1998年后金沙江流域不同区域水沙变化差异明显,金沙江上游年输沙量呈增加趋势,金沙江中、下游呈减沙趋势,特别是进入21世纪后,减沙趋势更加明显。径流变化等自然因素、水利工程拦沙和水土流失治理等人工因素是主要原因。经估算,1998-2015年金沙江年均减沙9 957万t,其中径流变化贡献率占18. 9%,人类活动因素贡献率占81. 1%。     

基于Maan-Kendall检验和小波功率谱分析的滏阳河径流量变化研究

选用滏阳河流域典型水文站1961年～2020年的逐月径流量资料,运用Mann-Kendall非参数检验、Morlet小波分析法,探究滏阳河年径流量变化特征。结果表明,河北省近60年来径流量总体呈波状减少趋势,并以-0.112亿m³/a的速率递减,但并不显著(P>0.05)。其多年平均径流量为14.96亿m³,丰枯变化与季节性降水、年际降水量丰度密切相关。径流量演变存在多个阶段性特征,但并未通过突变特征检验。其变化周期以3 a～5 a的短周期为主,此周期为7 a～8a和14 a。     

基于经验模态分解方法和信息熵的水沙关系研究

为研究黄河中游水沙关系及其细部演化特征,利用黄河中游控制性水文站——潼关水文站1919—2015年实测径流量和输沙量资料作为研究数据,采用经验模态分解方法分析径流和泥沙随机变化的复杂性,并运用信息熵理论计算不同时间尺度上径流和泥沙分解序列及原始序列的熵值、径流与泥沙各分量与其原始序列之间的互信息、径流与泥沙之间的互信息。结果表明:潼关水文站径流量与输沙量变化具有显著下降的趋势;径流量和输沙量在一定程度上表现为某种同步变化关系;径流量与输沙量的长周期分量及趋势项互信息较大,因此水沙关系宜采用长周期研究,趋势项分量数据信息阐述原始序列数据信息比较可靠。     

河北省近60年来地表径流时间序列变化特征研究

根据河北省1961-2020年的径流量资料,采用线性回归、Mann-Kendall和R/S分析法,对该地年径流量序列的变化趋势进行分析。结果表明,河北省近60年来径流量总体呈波状减少趋势,并以-1.351×10⁸m³/a的速率递减。河北省的年降水量在1988年发生不显著突变,并由波动特征突变为线性减少趋势。该地径流量年际变化具有显著Hurst现象,相应Hurst指数达0.617 6,在未来一段时间内仍具有持续下降趋势。     

黄河河南段水沙变化规律与影响机制研究

黄河河南段为典型游荡型河段,其水沙变化剧烈、主槽摆动频繁、河床变形严重,对河道生境产生了严重影响。以1960—2019年小浪底、花园口、高村水文站水沙数据为研究对象,结合Mann-Kendall检验、滑动T检验、小波分析等统计方法探究了黄河河南段水沙变异周期特征,并应用双累积曲线法定量评估了降雨和人类活动对河南段径流量和输沙量减少的贡献率。结果表明：河南段年输沙减少趋势大于年径流减少趋势,小浪底到花园口间基本冲淤平衡,花园口到高村间以淤积为主,河南段汛期以泥沙淤积为主、非汛期冲刷;小浪底站输沙量在1997年发生突变,而花园口、高村站径流量和输沙量均在1985年发生突变;调水调沙对于径流量增加效果要大于输沙量增加,人类活动对河南段径流输沙减少起主导作用,对河南段径流量平均贡献率为80.94%,对输沙量平均贡献率为94.95%。     

60年来黄河河龙区间水沙变化特征及人类活动影响评价

采用线性分析、多年滑动平均、Mann-Kendall趋势检验等方法对黄河中游河龙区间1950-2012年的水沙变化特点和趋势进行了分析。结果表明:河龙区间年际水沙变化整体呈现递减趋势,且阶段性变化趋势差异较大;径流量和输沙量在年内分配不均,水文站径流量和输沙量主要集中在汛期;河龙区间年均输沙量分别在1979年和2000年存在两个显著突变点。应用距平累积曲线分析表明,1974年后人类活动对输沙的影响显著增强,1975-2012年人类活动总减沙量为179.75亿t,年均减沙量4.73亿t。研究结果可为流域生态和水利设施建设提供基础理论依据。     

近50年黄河下游水沙情势演变及其影响因素分析

根据黄河下游花园口水文站长时间序列资料,采用Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法等方法对其多年水沙变化的特征进行分析研究。结果表明,花园口水文站1960年～2016年径流量和输沙量均呈现出显著下降趋势;花园口站年径流量于1985年发生突变,年输沙量于1998年发生突变;运用小波分析得出径流量和输沙量分别存在13 a和21 a的周期性变化规律; 1987年～1997年累计减沙量为32.34亿t,1998年～2016年累计减沙量为82.40亿t;径流泥沙演变规律受气温、降水和人类活动等多个因素影响,其中多种人类活动对水沙变异起重要作用。     

鄱阳湖出口近10 年水沙特征及变化初析

利用湖口水文站2012～2021年实测水沙资料,分析近10年鄱阳湖出口水沙基本特征及变化趋势,并对变化原因进行初步分析。结果表明：近10年鄱阳湖出湖输沙量呈减小趋势,鄱阳湖出湖年输沙量和含沙量出现明显的突变点在2017年左右;长江倒灌进入鄱阳湖的水量和沙量呈减小趋势,影响了出湖径流量和输沙量年内分配,但对全年鄱阳湖出湖水量和输沙量影响较弱;鄱阳湖区的采砂活动、河道冲刷对出湖输沙量影响较大。