近50年来西、北江干流径流变化特征及其发展趋势预测

依据1959—2014年马口及三水站流量资料统计了西、北江干流径流的年际变化特征,采用Mann-Kendall检验法分析径流变化趋势及突变特征,并采用小波分析的方法研究径流的多尺度时间周期特征,进一步预测西、北江径流的发展趋势。结果表明:近50 a来,西江马口站年均径流量及分流比总体减小,北江三水站年均径流量及分流比大幅增大。马口站的径流量在1986年后呈减少的趋势;三水站径流量在1993年后呈现增大趋势。两站径流量存在突变点,但均不显著。2014年后的一段时间内,马口站径流量继续表现为减小趋势,而三水站径流量继续呈增大趋势。马口及三水站年均径流量均存在28、6、4 a的周期尺度,在28 a的主周期尺度上,马口和三水站均存在18 a的平均周期,进一步可预测2015—2019年马口及三水站仍将处于"丰水"期,而2019—2028年则将处于"枯水"期。     

水量调度下西江下游枯季径流演变特征

对西江枯季水量调度下径流演变特征及极端枯水特征进行分析,为西江流域枯季水量统一调度和水资源高效利用提供参考。选取梧州水文站1950—2015年逐日流量资料,采用Mann-Kendall法、滑动T检验、R/S法等多种方法对西江下游枯季水量调度前后枯水年月流量序列进行趋势性对比分析,并详细探讨其变异性及未来变化特征。结果表明:西江下游枯季流量呈不显著上升趋势,呈正持续性,且变异可能性较小;水量调度后枯季11月份,次年1月份和2月份流量呈显著上升趋势,而10月份流量明显下降,即呈现拦蓄汛末洪水补给枯水月份特点,但作为枯水关键期的12月份流量呈微弱上升趋势值得关注;枯季各月流量的Hurst指数和相关系数C(t)表明,未来西江下游枯季各月流量仍与过去趋势相一致,且无显著变异。PPCC检验表明,LP-Ⅲ型分布描述西江枯水年月流量频率分布最优,以该分布频率P=90%为极端枯水标准,显示枯季径流前期随着指标流量尺度变小,极端枯水发生变多,但后期变少,可见枯季水量调度一定程度上有助于减少极端枯水事件的发生。     

渭河源区径流量变化特征及趋势分析

通过渭河源区渭源水文站1981~2010年30年的月年实测径流资料,从径流年内分配不均匀性、集中程度、变化幅度等指标,分析了渭河源区径流年内分配的变化特征。采用线性趋势回归检验法、坎德尔秩次相关检验法、斯波曼秩次相关检验法,分析了渭河源区径流的年际变化趋势。研究结果表明:(1)渭河源区径流年内分配不均匀系数和年内分配完全调节系数的变化规律总体上一致,都处于减小趋势;集中度的长期变化总体上呈下降趋势,集中期的长期变化总体上呈逐年滞后趋势,21世纪最初10年滞后到7月13日,相对多年平均的集中期推迟6天;相对变化幅度和绝对变化幅度长期变化总体上都呈下降趋势,绝对变化幅度下降趋势更明显。总体上来说,渭河源区径流年内分配逐渐趋于均匀。(2)渭河源区年径流量近30年呈逐年减小的趋势,趋势线具有513.0×10~4m~3/10 a的负倾向率,30年间年径流量减少了1 539×10~4m~3;通过3种趋势检验方法的计算结果均表明渭河源区年径流量减小趋势显著。     

渭河源区径流量变化情势分析

通过渭河源区渭源水文站1981~2010年30年的月年实测径流资料,分析了渭河源区径流年内分配的变化特征。结果表明:渭河源区径流年内分配逐渐趋于均匀,集中期的长期变化呈滞后趋势;年径流量30年呈减小趋势,趋势线具有513.0万m~3/10a的负倾向率;年径流量在1993年发生突变,之后呈显著减少;累积滤波器法和斯波曼秩次相关检验法对比分析,所得结果一致,呈显著减少趋势;得出渭源站发生洪水的风险减小,发生干旱的风险持续稳定。     

大通河流域近60年径流变化特征和趋势分析

基于大通河干流中、下游的天堂和享堂水文站实测年径流量资料,采用滑动平均、累计距平、小波分析和M-K检验方法,分析大通河干流径流年内年际变化、周期、突变特征和趋势。结果表明:大通河流域径流年内分配不均,主要集中在夏秋两季,年际变化波动明显;中游和下游年径流量在1990年以前变化趋势一致性较好,1995～2015年两站径流变化趋势相反;1989年中上游年径流量发生突变,总体呈上升趋势;1999年下游享堂站年径流量发生突变,存在明显下降趋势。小波分析表明,天堂站径流量存在3,7 a及25 a的振荡周期,下游享堂站径流量存在3,6 a及30 a的振荡周期,大通河下游径流量小周期的转换要比中游径流频繁,下游径流受影响较大。     

气候变化下奎屯河流域径流特征分析

近年来,人类经济活动加快以及气候的变化,导致径流特征发生一定的变化,这为径流预报、水资源的合理规划及利用增加了难度。目前,随着气候的变化,奎屯河流域的径流特征也发生了极大的变化。根据1972—2017年奎屯河流域月径流量以及气温、降水实测数据,通过基本统计方法、累计距平法、MK检验等方法,分析了奎屯河流域两条主要河流在气候变化影响下的年内变化、年际变化和周期变化趋势等特性。结果表明:奎屯河与古尔图河年径流序列分布规律较为相似,主要体现在年径流分布较为集中,离散程度小,分布呈正偏,极值数据集中度较好;奎屯河、古尔图河,相对变化幅度均呈现减小的趋势且河流年内分配逐渐趋向均匀,其中奎屯河径流量46 a间平均上升速率为0.38×10~8m~3/10 a;古尔图河平均上升速率为0.214×10~8m~3/10 a;奎屯河、古尔图河年径流序列演化过程分别存在着4～8 a、10～15 a、20～25 a以及5～15 a、20～30 a尺度的周期变化规律,第1主周期分别为23 a和22 a;奎屯河径流量与气温Pearson相关性系数为0.703~(**),呈极显著相关的关系;古尔图河径流量与气温、降水Pearson相关性系数分别为0.698~(**)、0.225~(**),呈极显著相关的关系。     

西江下游月枯季径流特征研究

通过分析变化环境下西江下游枯季径流变化特征,为西江流域枯季水量的统一调度提供参考。基于梧州水文站1950—2015年逐日流量资料,采用Mann-Kendall趋势分析法、R/S法、滑动T检验等多种方法分析了枯季平均流量和各月径流分配均匀程度和变化幅度的趋势性和变异性。结果表明:西江下游60多年来枯季流量未发生变异,且以5. 11 m3/(s·年)的增长率呈不显著增长趋势,具正持续性。枯季各月流量分配的均匀度显著地趋于均匀,变化幅度显著减小。枯季月均流量连续最小3个月主要在1—3月,可见后枯水期补水形势依然严峻。采用PPCC法对以枯季流量序列为频率分析特征指标的5种假设分布进行适用性量化裁定,得出LP-Ⅲ型分布更适用于表征西江枯季流量的频率分布,该分布显示极端枯水事件发生频率有从前期的1. 52%到后期的4. 55%的增大趋势。     

赣江径流特征及其变化趋势分析

为了解赣江河川径流特征和趋势变化,利用流域上、中、下游主要水文站1961~2010年的年、月径流资料,采用不均匀系数、集中度和集中期、滑动平均法等,对流域径流年内分配特征,年、月径流变化规律及趋势进行了研究,并用Mann-Kendall法对径流长期变化趋势进行了分析检验。结果表明：赣江流域内各站不同年代径流不均匀系数、完全调节系数等总体呈减小趋势;径流集中期在时空分布上没有明显的差异;近50 a来,各站年径流量均呈弱上升趋势;各站年径流Mann-Kendall检验总体趋势基本相似,但干支流、上下游在变化幅度和局部过程上略有不同。     

变化环境下岷江黑水河流域径流演变特征分析

系统分析了岷江上游右岸的一级支流黑水河径流在变化环境下的演变特征。基于黑水河沙坝水文站1960—2015年径流资料,采用改进的启发式分割算法、Mann-Kendall趋势检验法、R/S分析法和小波分析法等对径流序列的演变特征进行了探索。研究结果表明：（1）年径流突变点为1995年;（2）年径流在1960—2015年间以0.32 m³/（s·a）的速率呈显著下降趋势,且在未来一段时间内仍可能呈下降趋势,年径流在1995年前呈现不显著下降趋势,趋势率为0.12 m³/（s·a）,在1995年后呈现不显著增加趋势,趋势率为0.80 m³/（s·a）;（3）受环境变化的影响,黑水河径流突变前均值较突变后大,突变后的年际变化较突变前大,年内分配在突变点前表现为双峰,在突变点后为单峰,突变前后径流的年内变幅呈现明显的差异,该变化在一定程度上减轻了流域的防洪压力,但不利于非汛期水资源利用;（4）年径流具有多时间尺度变化特征,在1960—2015年间存在6、16、28 a的主周期,在1960—1995年间存在7、16 a的主周期,在19...     

人类活动对晋江流域径流演变影响的分析与定量评估

为了进一步探讨人类活动对流域径流演变特征的影响,以东南沿海晋江流域为例,基于1960年-2010年逐月径流、降水数据,应用Mann-Kendall趋势分析法、差积曲线-秩检验法和小波分析等方法,分析了径流的变化趋势、突变和周期;利用SCRCQ方法定量估算了气候变化和人类活动对石砻水文站年径流及年内分配特征变化的贡献率。结果表明:在跨流域调水和山美水库调蓄等人类活动影响下,石砻水文站年径流上升趋势较不受水库影响的安溪水文站明显,年内径流变化幅度更趋于平稳。径流序列主要存在6~7a、11~12a和20~21a左右三个时间尺度的周期变化,与流域年降水周期变化基本保持一致,但20世纪80年代后石砻站周期变化与流域降水周期变化出现微弱差别。石砻站年径流序列在1982年发生变异,而安溪站年径流序列未发现明显变异;变异期内,以山美水库为主的人类活动对石砻站年径流、年内不均匀系数和集中度变化的贡献率分别为67.17%、84.76%和71.16%。     

延安市近60年降水时空特征分析

为提高对延安市降水时空特征的认识,利用延安市境内15个雨量站1956-2015年的降水资料,运用滑动平均法、累计距平法、R/S分析法、Mann-Kendall检验法和小波分析法分析了研究区降水的年内空间分布特征和年际空间变化特征。结果表明:研究区降水年内分布极不均匀,主要集中在汛期(6-9月),汛期降水占全年降水的70%;年降水呈"增-减-增"的波动减少趋势,减少幅度约8 mm/10a,于1969年出现突变,且降水序列变化具有正持续性;降水序列具有31 a尺度的第一主周期,由15 a尺度的周期特征预计未来几年降水量呈减少趋势;降水空间分布不均,呈"东南多,西北少"的特征,年降水量差值超过130 mm;绝大部分地区降水量呈下降趋势,下降幅度最大的区域为志丹县西南部,南部黄龙山区降水量略微增长。     

叶尔羌河径流演变规律与变异特征

科学认识气候变化与人类活动影响下,以径流为主要指征的水循环过程及其变化,是合理利用水资源的前提,对于认识水文机理,应对径流变化具有重要价值。选取干旱区内陆河流叶尔羌河卡群断面1957-2015年长系列实测月径流系列、1962-2015年长系列实测月气温与降水系列,采用年内分配完全调节系数Cr、年内分配不均匀系数Cn、相对变化幅度Cm、集中度Cd、集中期D、年际径流均值、最大流量及出现时间、最小流量及出现时间、年际极值比等多指标,运用Mann-Kendall法、累积距平法、R/S法、排列熵法等多方法,揭示叶尔羌河径流演变规律与变异特征,并进行归因分析。结果表明:近60年来,叶尔羌河流域径流量年内分配趋均匀化、年际变化呈显著增多趋势且为正持续性,其中1957-1961年和1993-2015年为显著径流增加时段;Mann-Kendall法与排列熵法均证实了1997年为该径流序列的突变点也为变异点;气温,特别是夏季7-8月平均气温(相关系数为0.81)为叶尔羌河径流量变化的主要影响因素。     

KZ河径流变异性识别与周期特征诊断

认识水文特征变异规律,对区域的综合治理、水资源合理开发与利用具有重要意义。研究以新疆KZ河主要控制性水文站KLBL站53年(1958年～2010年)径流序列为基础,运用累积距平、有序聚类、Mann-Kendall检验、Morlet复小波函数分析等方法研究了KZ河径流的变化趋势及周期演变特征。结果表明:KZ河径流年内分配不均,年际变化不大,径流在1978年发生了变异;径流存在5～10 a,12～18 a和22～28 a 3类尺度周期变化规律,主周期为25、15、8 a,其中25 a的周期最为显著。     

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。     

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。     

澜沧江流域水文气象要素变化特征分析

以澜沧江流域为对象,采用气候倾向率、MK检验、Pearson相关性分析等方法,分析1958-2015年气温和降水的空间分布、年内分配及演变趋势,揭示径流演变的驱动要素。结果表明:澜沧江流域气温空间分布不均,上游温度低降水少,下游温度高降水多;降水和径流年内分配不均,主要集中于夏秋两季,径流峰值比降水峰值滞后一个月;1958-2015年气温呈上升的趋势,降水和径流呈下降趋势;2005年为径流出现突变的年份,年径流减少21.5%;气温升高、降水量减少对径流减少有一定贡献;气温与径流的相关性较差,降水径流相关性于2005年之后变差,尤其是夏秋两季。     

汉江上游径流非一致性演变特征及频率分析

受全球气候变化及大规模人类活动的影响,导致流域径流产生变化,水文序列发生变异。基于汉江上游武侯镇、洋县、安康3个水文站点逐日径流数据,采用Mann-Kendall及Lee-Heghinan法进行非一致性检验,并将变异的水文序列进行基于趋势分析的非一致性水文序列修正计算,根据Pearson-Ⅲ频率分布曲线确定修正前后不同保证率设计值,以期为水利工程规划设计与管理提供参考。结果表明:3站年径流呈递减趋势,递减率自上游向下游递增,均有变异发生,且下游变异时间略滞后于上游,区间汇水是控制下游水量及突变的主要因素;武侯镇年最大日径流微弱增加,洋县与安康递减;经一致性修正,对应近期气候与下垫面条件下100年一遇洪水设计值较历史值变化显著。     

江西抚河流域56年径流变化特征研究

为分析抚河流域径流变化特征,基于抚河流域廖家湾、娄家村水文站1953～2008年实测月径流资料,运用不均匀系数、变差系数和极值比指标分析径流时变特征。借助小波方法分析径流周期变化。从该流域1955～2008年降水变化总体趋势,初步分析了其径流变化的原因。结果表明:抚河流域径流年内分配呈现单峰型变化,非汛期水量供需矛盾凸显;流域径流年际变化不均,径流量时间序列表现为递增趋势,但趋势不显著;流域径流变化存在多时间尺度特征,2008年以后一段时间流域将处于偏枯期。     

和田绿洲水循环要素变化特征

应用距平及差积曲线分析和坎德尔(Kendall)秩次相关检验表明，和田绿洲气温存在着递增趋势，处于变暖期；受气温影响，蒸发能力、空气湿度也呈增加趋势，但不显著；降水年际变化较大，年内分配趋于集中，有降水异常现象出现；由于人类活动，河流径流减少十分显著。     

新疆叶尔羌河流域径流规律分析

针对叶尔羌河流域2个主要水文站51 a天然实测径流资料,分析了径流统计特征,采用极大熵法分析了径流系列的周期性,利用Kendall检验法以及R/S分析法分析了径流趋势以及径流趋势的持续性。结果表明:①叶尔羌河、提孜那甫河的径流变差系数分别为0.16、0.19;②叶尔羌河天然径流序列具有稳定的3 a和6 a变化周期,提孜那甫河具有稳定的6 a变化周期;③叶尔羌河径流序列具有不显著递增趋势,提孜那甫河具有显著的递增趋势;④叶尔羌河径流未来将呈微弱减小的趋势,提孜那甫河径流在未来将继续保持增长趋势。