开都河流域径流变化特征与突变分析

主要采用线性回归法、Mann-Kendall单调趋势检验法及Mann-Kendall突变检验方法,分析开都河流域1961~2010年径流变化趋势与突变情况。基于R/S分析的Hurst指数计算方法,预测径流未来的变化趋势。研究表明,在过去50年,开都河流域径流量呈显著增加趋势,并在1996年发生了由少到多的突变,多年平均径流量与突变前相比增加了9.20×108m3。并在未来一段时间内也呈增加趋势,为流域最严格水资源管理提供科学决策依据。     

近 50 年济南三川流域降雨-径流关系变化分析

受气候变化和人类活动的影响,济南市三川流域(锦绣川、锦阳川、锦云川)降雨-径流关系发生显著变化,影响到济南市城市供水和保泉工程有效实施。利用1964-2011年近50年系列资料,采用滑动偏相关系数等方法,探讨三川流域降雨-径流关系变化规律,分析引起变化的内在机制与驱动因素。结果显示:受气候变化的影响,三川流域降水具有显著增加趋势;受水土保持、社会经济取用水等人类活动的影响,三川流域径流具有不显著的减少趋势。流域降雨-径流关系的突变点发生在1988年前后,通过1988-2011年与1964-1987年系列对比分析,流域平均降水量增加12.57%、入库径流减少8.85%。结合实地调查和水利普查数据分析,在三川流域降雨-径流关系变化中人类活动(蓄供水工程修建和水土保持措施实施等)占主导地位。气候变化对径流影响为正效应,人类活动为负效应。     

滦河流域近59年径流变化分析研究

滦河是渤海的入海河流之一。采用1953-2011年的长期水文气象资料,利用非参数Mann-kendall检验、pettit检验和累积距平方法,研究滦河流域水文气象变量的变化趋势和特点。研究结果表明,在过去的59年里,年平均径流量和季节平均径流量均呈明显的下降趋势;月平均径流量在1,2和5月份呈上升趋势,而在其他季节则呈下降趋势;径流的突变点发生在1964、1984和1998年。基准期或自然期(1953-1964年)的高径流量(Q_5)、低径流量(Q_(95))和中径流量(Q_(50))高于两次人类活动影响的时期(1965-1984和1999-2011年)。人类活动对径流变化的贡献率为56. 6%,远远大于气候变化的贡献率为43. 4%,因此人类活动是影响滦河流域径流变化的主要因素。     

变化环境下子牙河流域水文过程影响要素分析

构建添加水库及取用水模块的SWAT模型，在考虑人类活动影响的基础上，分析土地利用类型及气候变化对子牙河流域水文要素的影响，并利用统合还原法计算人类活动及气候变化对研究区的径流变化的贡献率。结果表明：1980—2020年草地、耕地及水域面积呈减少趋势，建设用地呈增加趋势，其他土地利用类型变化趋势不明显；土地利用类型变化使得流域地表产流增加3.5 mm,地下水补给和蒸散发分别减少0.15 mm和2.93 mm; 1980—2020年研究区年降水量呈不显著上升趋势，年气温呈显著上升趋势，气候变化使得流域地表产流、地下水补给及蒸散发有不同程度的增加；人类活动和气候变化对流域径流减少的贡献率分别为66.36%和33.64%,人类活动占据相对主导的地位。     

邢台市居民生活用水变化特征分析

通过对邢台市生活用水变化特征分析,掌握其变化规律和变化趋势,为制定水资源规划和合理利用水资源提供科学依据。根据邢台市2001-2012年用水量资料分析,邢台市生活用水占总用水量的7.98%,生活用水量呈增加趋势。通过对邢台市生活用水量变化情况分析,城镇居民生活用水量虽有波动,相对维持在一个稳定水平,总体呈略减趋势,平均每年减少0.000 4×108m3。农村居民生活用水呈增加趋势,平均每年增加0.007 8×108m3。生活用水量变化因素:1采用节水器具;2供水过程减少水网损失量;3通过调节水价的杠杆作用,促进节水,达到节水目的。     

金沙江流域降水空间分布特征及变化趋势分析

依据金沙江流域25个气象站点1961~2010年的降水观测数据,采用Mann-Kendall非参数检验及经验模态(EMD)趋势拟合等方法,分析了流域降水时空分布特征及其近期变化趋势。结果表明,金沙江流域年季降水量存在明显的区域差异。高程4 000 m以上的区域降水总体呈显著增加趋势,面平均年降水量变幅达1.68 mm/a;高程4 000~3 000 m的区域降水量总体呈不显著增加趋势,面平均年降水量变幅为0.8 mm/a;高程3 000 m以下的区域降水量总体表现为不显著下降趋势,面平均年降水量降幅为-0.59 mm/a。年降水量变化主要体现在夏秋季降水量变化上;高程4 000 m以上和3 000 m以下两个区域降水集中性和降水强度存在增加趋势,其干旱现象也愈发严重;近期流域极端降水可能存在增加趋势。     

南渡江入海径流量变化及其影响因素

以南渡江控制站龙塘水文站1956年~2007年水文资料和流域内降雨量为基础,研究流域入海径流量演变规律及其影响因素。结果表明,降雨量和径流量均呈下降趋势,径流量下降幅度更明显,径流系数系列在2002年前后发生突变。将1956年~1969年做为基准期,利用降雨-径流关系,定量分析了人类活动对径流演变的影响,发现人类活动的直接影响是造成径流下降的重要原因。1987年前人类活动对流域下垫面地间接影响加剧了径流下降的趋势,2000年后随流域植被覆盖率的提高,水土涵养能力增强,径流下降趋势有所减缓。     

黄淮海流域径流量变化及其对降水变化的响应

采用统计分析方法研究了黄淮海流域实测径流量的变化及其对降水变化的响应关系。结果表明:黄淮海流域气温呈现显著性升高趋势,平均线性变化趋势率为0.19℃/10 a;黄河中下游及海河流域降水为非显著性减少趋势,淮河和黄河源区降水量为略增加趋势。受气候变化和人类活动的影响,黄淮海流域10个重点水文站实测径流量均呈现不同程度的减少趋势,其中黄河中下游和海河流域实测年径流量减少趋势显著。降水是河川径流变化的主导因素,黄河中下游及海河流域不同阶段降水径流关系差异明显,淮河流域不同阶段的降水径流关系差异相对较小,人类活动通过改变降水径流之间的响应关系对河川径流产生重要影响。     

羊信江流域水沙变化特征及其影响因素

为深入研究水沙变化对流域生态修复和经济可持续发展的影响,利用Mann-Kendall非参数趋势检验法、Pettitt突变检验法、Spearman秩相关系数法、累积量斜率变化率比较法对赣江上游羊信江流域1964—2020年的降雨量、径流量和输沙量的变化特征及其贡献率进行分析,确定影响流域输沙量变化的主要因素。结果表明：(1)羊信江流域在1964—2020年年降雨量和年径流量无显著变化,年输沙量呈显著增加趋势;(2)降雨量、径流量及输沙量年内分配不均,均多集中在汛期(3—6月份);(3)年降雨量、年径流量均未发生显著突变,年输沙量在1995年发生显著突变(P<0.01);(4)降雨和人类活动对输沙量增加的贡献率分别为-0.35%、100.35%。以稀土矿开采、脐橙种植、跨河公路修建为主的人类活动是导致羊信江流域水土流失的重要原因。研究成果对流域种植结构调整及矿产资源绿色开放具有重要的指导意义。     

陕西省关中地区用水结构与耗水量变化

关中地区的用水量虽有波动,呈缓慢下降的趋势,农业用水的比重下降,工业及城乡生活用水比重增加。应用水均衡和耗水系数两种方法计算关中地区的耗水量为29×108m3。按地区西安耗水量最大,占关中的44.59%;按用水项目农业用水耗水量最大,占关中的70.23%。     

密云水库流域径流量衰减情况分析

密云水库蓄水主要来源是流域降雨,流域产汇流情况直接影响入库水量;因此,开展流域径流情况分析,对保障密云水库供水安全有重要意义。本次利用流域1951—2016年径流资料,详细分析了流域径流年内分配规律、年际变化趋势以及近几十年径流衰减量及原因。分析认为:密云水库流域径流年际变化剧烈,且呈明显的下降趋势,引起流域径流量衰减影响因素是气候变化和人类活动等各种因素对流域径流减少的影响,以气候变化因素为主,人类活动等其他因素为辅。     

基于滑动Copula函数的金沟河流域径流-气温关系变异诊断

为探究变化环境下金沟河流域径流和气象因素的关系变异情况,根据八家户水文站1964—2016年的水文气象数据,采用极点对称模态分解(ESMD)方法、Spearman相关分析和滑动Copula函数对流域内水文气象要素进行了分析。结果表明:金沟河流域的径流序列整体上呈微弱的减小趋势,降水和气温序列呈增加趋势,ESMD趋势项反映出金沟河流域的径流、降水和气温序列均呈非线性趋势变化;降水和气温序列的突变时间分别为1983年和1997年,径流序列的突变时间为2002年和2015年;滑动Copula函数不同窗口下的相关系数显示径流-气温关系变异时间为1997年,联合序列的最佳Copula函数由1964—1997年阶段的Gauss-Copula函数变异为1998—2016年阶段的Gumbel-Copula函数。气候变化和人类活动是造成金沟河流域径流-气温关系变异的主要原因。研究结果有助于了解金沟河流域内水文气象要素的变化特征及径流气象要素的关系变异时间,可为流域内的其他水文计算提供参考依据。     

气候变化及人类活动对长江入海径流的影响分析

根据近20 a长江流域的降水量、地表水资源总量、入海径流量以及工农业和生活用水量、净耗水量等数据,重点分析了长江流域人类活动和气候变化对长江入海径流量的影响。结果表明:降水量是长江入海径流量的关键控制因素;流域内生活用水、工农业用水等人类活动总用水量虽然呈增加趋势,但用水过程中净耗水量基本保持不变,因此用水量的增加对长江入海径流量没有影响;水利工程中水库蓄水多为调节径流的时域分布,对最终的入海年径流量并无明显的正负效应;但是,跨流域调水活动会在一定程度上减少长江入海径流量,而且这一影响会随着未来调水量的增大而增大。     

气候变化和人类活动对白河流域径流变化影响的定量研究

分析气候变化和人类活动对白河流域径流变化的贡献率,可为流域水资源规划与管理提供依据。以白河流域作为研究对象,首先采用线性趋势法、滑动平均法分析水文气象要素的年际变化趋势,其次采用Mann-Kendall检验、有序聚类检验和滑动t检验探究年径流量的突变年份,最后采用基于Budyko假设的水量平衡法评估气候变化和人类活动对径流变化的影响。结果表明:白河流域年径流量呈下降趋势,2008-2017年平均径流量仅为1960-1969年平均径流量的36.5%;年径流量在1979年发生突变,在1986年以后呈显著下降趋势;与基准期相比,变化期流域的干旱指数在增加,2001-2017年流域的干旱更为明显;人类活动是白河流域径流变化的主要原因,1980-2000年、2001-2017年人类活动对径流变化的平均贡献率分别为85.6%、73.6%,说明2000年以后气候变化对径流变化的影响呈上升趋势。     

降雨因素对大清河流域洪水径流变化影响分析

选择大清河流域的两个子流域，对其洪峰和洪量的变化趋势进行了分析，统计了1956~1980年和1980~2002年两个时段一定频率洪水发生的次数，发现两个子流域洪水次数和量级呈减小的趋势。并分析了降雨因素对洪水变化趋势的影响，结果表明，次降雨量和降雨强度均有减少趋势，一定频率降雨发生的次数在1981~2002年比1956~1980年有明显的减少，汛期降雨量和雨季平均日降雨量也呈减少趋势，以及暴雨空间分布发生了一定的变化，这些降雨因素对洪水次数和量级的减小具有一定的影响。     

人类活动对祖厉河流域径流变化的影响分析

分析了祖厉河流域径流的变化规律，对影响径流变化趋势的因素进行了探讨，70年代以后，频繁地人类活动对径流的影响十分显著，引黄工程跨流域引水灌溉使径流有增加的趋势，流域内的水利水保工程措施又使径流呈减少的趋势，总的变化趋势是，上游区径流减少较多，中游区有少量减少，下游区径流明显增加。     

滦河流域径流变化及其驱动力分析

根据滦河流域滦县站1950年-2009年的逐日降水资料、逐日流量资料,运用数理统计等方法系统分析了滦河流域径流的年际、代际、年内变化特征和径流的变化趋势,并对滦河流域降水变化做了相应分析,探讨了降水和人类活动对径流变化的影响。结果表明:滦河流域径流的年际变化剧烈,代际变化明显,1950年-1979年基本处于丰水期阶段,1980年后基本处于枯水期阶段;径流年内分配极不均匀,主要集中在7月-9月,几乎占全年的66.2%。滦河流域径流有显著的递减趋势,降水与径流变化趋势基本一致,不同阶段降水和人类活动对径流的影响不同,1959年-1968年,降水和人类活动均对径流的增加做出了贡献;1969年-2009年,人类活动是该时期滦河流域径流减少的主要原因。     

不同气候情景下和田河上游径流变化

位于内陆的和田绿洲,其水资源主要来自上游山区,山地径流的变化将直接影响社会经济活动。基于此,对和田河流域上游1980—2015年的降水、温度、径流的变化趋势以及降水、温度对径流的影响进行分析,构建相应的soil and water assessment tool（SWAT）模型,结合气候模式对未来6种气候变化情景下的径流进行预测。结果表明：1980—2015年和田河流域上游年均气温和年降水的变化率分别为0.31 ℃/10 a和16.5 mm/10 a,均呈显著增加趋势,年径流也呈上升趋势;以2009—2011年为基准期,若和田河上游降水量分别增加12.5%、10%和减少10%,则其径流量将分别增加8.19%、6.45%和减少6.23%;若和田上游流域温度分别增加0.3 ℃、1 ℃和2 ℃,则和田河径流量将分别增加1.96%、7.74%和12.99%;预设的6种情景径流量均呈现增加趋势,其中2021—2030年HADG_RCP8.5情景下径流量最小,为51.25亿m3/a;2031—2040年,BCC_RCP4.5情景下径流量最小,为53.06亿m3/a。所得结果可以为当地水资源调配提供理论支撑。     

基于SWAT模型的东江流域蓝水、绿水时空分布特征研究

基于SWAT(soil and water assessment tool)模型,对东江流域天然状态下的降雨径流过程进行模拟,进而评估流域蓝水、绿水的时空分布特征。结果表明:东江流域蓝水、绿水资源量都非常丰富,多年平均蓝水资源量274.67×108m3,绿水资源量178.72×108m3(主要以绿水流为主),蓝水资源是绿水资源的1.54倍。东江流域以蓝水为主的水资源构成体系主要是由流域湿热多雨的气候条件决定的。从时间变化来看,近年来东江流域蓝水资源、绿水资源、绿水流、绿水储皆无显著增加或降低趋势。从空间分布上来看,蓝水资源格局主要受降雨格局控制,而绿水资源不但受气候条件影响,还受流域下垫面的自然属性以及人类活动干扰,如土地利用方式、土壤类型等,分布格局较为复杂。     

近40年来蒲河流域径流变化及影响因素分析

根据蒲河流域内沈阳站1975年以来近40 a实测径流资料和降雨资料,采用线性回归分析法、滑动平均法、M-K检验法、累积距平曲线、方差分析法和双累积曲线法,分析了蒲河流域径流年内年际变化特征、径流变化趋势、降雨及人类活动对径流的影响。结果表明:径流的年际变化不均匀丰枯变化较为剧烈;多年径流整体上有增加趋势,但增加趋势不明显,且存在5 a和10 a的周期变化。受降雨及人类活动影响,蒲河径流年际变化过程经历了1975—1984、1985—1994、1995—2004、2005—2015年4个阶段,人类活动成为影响径流变化的绝对主导因素。