基于天文预测法的径流年型预测

采用天文学方法,提出太阳运动与流域来水预测研究预测法和月球赤纬角分布图预测法,并尝试应用两种方法对汉江丹江口水库以上流域径流年型进行预测。选取1956—2000年小寒农历时间、1956—2000年月球赤纬角角度,分别与丹江口以上流域年均流量建立关系,根据散点图的变化趋势及丰水线、多年平均线、枯水线划分枯水区、平水区、丰水区,使图表具有明确的来水定性功能。结果表明:2016年汉江丹江口以上流域平水及以下年份出现的概率分别为77.8%、91.7%,枯水年份出现的概率分别为55.6%、50.0%,因此定性汉江丹江口以上流域2016年为枯水年。     

黄河源区年降水量时序变化特征研究

应用Kendall趋势检验法、R/S分析法和Markov过程分析法时黄河源区玛曲以上和玛曲-唐乃亥区间1956～2000年的降水量系列变化的趋势性、持续性和丰枯变化规律进行了研究.结果表明:①玛曲以上年降水量呈微弱增加趋势,玛曲-唐乃亥区间年降水量呈微弱减小趋势;②玛曲以上和玛由-唐乃亥区间的年降水量时序变化均存在极其微弱的正持续性;③玛曲以上年降水量枯水状态的自保守性最强,丰水状态的自保守性次之,平水状态的自保守性最弱,而玛曲-唐乃亥区间的年降水量平水状态的自保守性最强,枯水状态的自保守性次之,丰水状态的自保守性最弱;④无论降水处于何种初始状态,玛曲以上和玛曲-唐乃亥区间的年降水量都是向丰水状态转移的概率最小;⑤在黄河源区年降水量的长期演化过程中,平水状态的出现几率占有优势,丰水状态和枯水状态的出现几率相差不大,玛曲以上枯水状态的出现几率略大于丰水状态的出现几率,玛曲-唐乃亥区间则反之.     

柴河水库入库径流变化特征分析

本文以柴河水库入库径流量为研究对象,对柴河水库1952-2007年的径流演变规律进行了全面分析。得出径流量的年际变化比较剧烈,丰枯年间径流量相差较大。易发生少水事件,一定程度上也反映出柴河水库径流量易发生连枯现象。年径流量总体上有减少的趋势,特别是1996年以后,径流量明显减少,显现枯水年增多的趋势。入库径流量的年内分布具有明显的夏季丰水、冬季枯水、春秋过渡的季节性变化。     

近50a来石羊河流域出山径流变化趋势分析

对石羊河流域出山径流的变化趋势进行了分析。结果表明:受气候变化和人类活动的影响,石羊河流域出山径流总体上呈减少趋势;从石羊河流域出山径流的多年变化过程看,丰水时段长一般为1~3 a,枯水时段一般为3~9 a,平水时段长为15~20 a;干旱缺水是该流域内水文现象的自然规律;未来20 a石羊河流域出山径流总量仍将减少,时程分配上可能是2005—2010年为相对多水时段,2011—2025年为平水时段。     

黑河中游地区水资源分析

利用系列资料系统分析了近60 a来黑河流域中游地区水资源变化特征,结果表明,自20世纪50年代以来,出山口地表水径流量的年际变化相对比较稳定,径流丰枯呈现周期性交替变化,多次出现连续丰水段或连续枯水段,丰水年与枯水年发生的概率相当,由于冰雪径流的调节作用,使径流的年际变化明显减小。莺落峡在不同年代的径流量年内分配情况基本上比较稳定,没有大的变化,但是正义峡的径流年内分配情况却有明显的不同,主要是受中游灌溉的影响。     

宝泉水库水文站径流系列分析

通过对宝泉水库水文站径流年内分配、年际变化及系列周期性和一致性的分析,得出如下结论：宝泉水库水文站径流的年内分布具有明显的夏季丰水、冬季枯水、春秋过渡的特点;径流的年际变化剧烈,丰枯年间水量相差较大;宝泉水库水文站系列在近期有枯水年增多的趋势;宝泉水库水文站径流系列的一致性遭到破坏,气候变化及流域内人类活动的影响是造成近期流域径流明显减少的两大因素。     

基于组合经验频率法的珠江三大水系干旱年景遭遇分析

选用珠江流域西江高要站、北江石角站和东江博罗站1956—2016年天然河川径流量资料,分析了各江河径流变化特性和开发利用情况;根据距平百分率评价了丰枯变化情况;并基于组合经验概率分析了三大水系枯水遭遇概率和连续枯水概率。结果表明：(1)西江径流量丰富,年际变化小;东江径流量较少,年际变化大。(2)西江、北江和东江的径流量年内变化都很大,枯季易发生干旱。(3)西江与东江枯水年遭遇的概率远低于北江与东江枯水年遭遇的概率。(4)三大水系同时出现枯水年的概率为14.7%,同时出现特枯年的概率为6.6%。(5)61 a中2 a以上连续枯水,西江、北江和东江各发生3次、6次和4次。研究结果对做好广东省水资源优化配置,在时间上蓄峰补谷、在空间上以丰济枯,支撑社会经济高质量发展具有一定指导作用。     

汉江上游降水与径流变化趋势研究

采用Mann-Kendall法和线性回归分析方法对汉江上游降水及丹江口水库天然入库径流变化趋势进行了分析,结果均表明汉江上游降水和丹江口水库天然入库径流在1991年发生突变,1991年后汉江水量由丰变枯;但年降水与径流的长期变化趋势均不显著,即汉江流域20世纪90年代持续枯水事件只是其径流丰枯交替的一个枯水期。依据预测的2030水平年汉江上游地区耗水量,分析了丹江口水库入库径流,结果表明,丹江口水库2030水平年入库径流为356.3亿m³ ,仍有向外供水的能力。     

近50多年来北洛河水沙变化特征及原因分析

北洛河流域是黄河粗泥沙的主要来源区之一.基于北洛河流域(氵状)头水文站1950-2006年逐年降水量、径流量和输沙量数据,分析了北洛河径流与输沙变化特征.Mann-Kendall、Spearman检验以及线性趋势拟合均表明,降水量、径流量和输沙量均呈显著减少趋势;利用单位降水产流产沙量距平累积曲线分析表明,北洛河单位降水产流产沙量变化可以分为枯水平沙期、丰水丰沙期、枯水平沙期、丰水枯沙期、丰水丰沙期和枯水枯沙期等6个阶段.分析其变化原因认为,降水是影响径流输沙变化的主要自然因素,其中降水径流关系最为密切;水利水保措施的实施、毁林开荒、修路开矿等破坏活动、国家政策以及法律法规的颁布实施等人类活动同样影响径流、输沙量的变化.     

黄河中下游天然年径流变化趋势预测

基于神经网络理论与传统分析方法,采用改进的BP网络算法,利用黄河陕县水文站531 a天然年径流时间序列,建立了黄河中下游年径流长期变化的BP网络预测模型,并以此模型对2001—2050年黄河中下游天然年径流变化趋势进行了预测分析,结果表明:①中下游天然年径流在未来50 a变化的大趋势是丰水时段比枯水时段略占优势,要经历2001—2020年相对丰水时段、2021—2026年相对枯水时段、2027—2037年相对丰水时段及2038—2050年相对枯水时段;②黄河中下游与上游的天然年径流变化的大趋势基本一致,但中下游出现连续枯水时段的时间较上游长。     

新安江流域气候变化及径流响应研究

针对新安江流域新安江水库控制区域,构建新安江月水文模型,利用1979-2005年实测水文资料对模型进行率定和验证,并以CMIP5大气环流模式输出驱动水文模型,生成2006-2099年该流域在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下的逐月径流过程。在此基础上,研究气候变化背景下流域气温、降雨、蒸发和径流的变化趋势,并对其不确定性进行分析。结果表明:2006-2099年该流域年均气温与年蒸发深度均呈上升趋势,且对于辐射强度变化较敏感,呈显著正相关关系。流域年降雨量与径流深呈波动上升趋势,对于辐射强度变化敏感性并不显著。年径流深在丰水年和平水年相对基准期有所减少,而在枯水年和特枯水年则呈增加趋势。月径流深在秋、冬季呈上升趋势,在春、夏季则呈下降趋势。     

松辽流域主要河流水沙规律分析

本文基于统计理论的概念,从建立泥沙频率分布曲线入手,分析了松辽流域主要河流(松花江、辽河)水沙频率之间的关系.定量界定了水沙丰平枯组合类型,将年径流量和输沙量分别划分为丰、平、枯(大、中、少)3个等级,以频率作为实测年径流量和输沙量丰、平、枯(大、中、少)划分的标准,结合泥沙频率研究成果,对松辽流域主要河流的水沙分布规律进行了探讨,为进一步研究松辽流域人为活动时河流泥沙、水土流失问题的影响创造了条件.     

基于小波变换的韩江年径流多时间尺度演变特征分析

运用小波分析的多分辨率功能,对韩江近62年年径流多时间尺度演变特征进行分析。结果表明：韩江年径流演变过程存在明显的多时间尺度特征,在不同的时间尺度分辨率下,会表现出不同的周期交替现象,主要存在17年、12年、7年及4年左右的振荡周期。径流量在整个研究时域内主要经历了6次丰枯交替变化,从中尺度来看,未来几年可能会出现持续来水偏少的状况。     

沩水流域中上游径流对不透水面扩张的响应

为研究径流对不透水面扩张的响应,通过建立沩水流域中上游HSPF模型,构建研究区2000-2015年不透水面扩张情景,探究该区域径流对不透水面扩张的响应。结果表明:HSPF模型月流量模拟精度较高,在本研究区有良好的适用性;在2000-2015年研究区不透水面扩张情景下,研究区不透水面扩张会引起年径流深小幅增长,不透水面扩张对枯水期径流深的影响大于对汛期径流深的影响,且不透水面扩张对枯水年径流深的影响最大,平水年次之,丰水年最小;相较于整个研究区,主城区与研究区不透水面扩张对径流深的影响在趋势上是一致的,但是主城区的影响程度比研究区大。     

黄河龙羊峡以上河段径流系列代表性分析论证

以唐乃亥站为例,取其1919—2004年共计86 a的年径流系列,采用距平分析、周期分析、长短系列统计特征分析和分形分析方法,进行黄河上游龙羊峡以上径流系列的代表性分析论证。结果表明:唐乃亥站1919—2004年径流系列丰、枯等级为"平水"。几种代表性分析方法的结果,得到的具有一定代表性的子系列不一致。从年径流丰、平、枯水年组对称性来看,1928—2004年径流系列中丰、平、枯水年组对称性较好,某种意义上说,唐乃亥站1928—2004年共77 a的径流子系列具有较好的代表性。因此,建议采用1928—2004年的径流系列作为黄河龙羊峡以上河段梯级水电站工程设计的依据。     

丹江口水库入出库径流多时间尺度变化特征分析

为了认识丹江口水库运行对河道径流改变的影响,更好地指导汉江流域水资源利用,采用Morlet小波分析方法,对丹江口水库1956~2012年入库及出库径流序列进行研究,探讨了该水库入出库径流的丰枯变化情况及其准周期特征。研究结果表明,20世纪90年代以前,丹江口水库来水量经历了多次丰枯交替变化过程,其中,60年代中后期、70年代中期和80年代前期为丰水期,其余为枯水期;20世纪90年代以后,丹江口水库来水呈现出整体偏枯的趋势;水库运行对径流的影响主要体现在对年内分配过程的改变上,通过拦蓄汛期洪水,加大了枯期的下泄水量;水库的调蓄并未改变径流的主要周期,入库和出库径流均保持10个月尺度的主周期,其他时间尺度上的周期变化不太明显。     

拉萨河流域水循环要素演变趋势分析

采用Mann Kendall秩次相关检验法、线性回归分析等方法对拉萨河流域水循环要素长期变化趋势进行了分析研究。结果表明,拉萨站的年平均气温总体上均呈上升趋势,每10年增加0.33℃,气温上升趋势显著;年蒸发能力总体上均呈上升趋势,但上升趋势并不显著;年降水量长期变化趋势不明显;拉萨站的年平均流量总体上呈上升趋势,但上升趋势并不显著;自2000年以来,拉萨站出现中水年的机会较少,出现丰水年的机会较多且丰枯变化剧烈;拉萨站径流年内分配不均匀系数和7—9月降水量占全年比例年际间较稳定。     

东江流域基流变化特征及影响因素

基于东江流域控制性水文站博罗站1954—2010年实测日径流数据,采用数字滤波法和平滑最小值法进行基流分割,从不同的时间尺度上探讨博罗站基流的变化特征,从降水和人类活动两方面分析基流影响因素。结果表明:数字滤波法更适用于研究区;东江博罗站基流量的年内分布先增大后减小,基流指数先减小后波动增大;东江博罗站年均基流量和基流指数总体呈增大的趋势,多年平均基流量为414.04 m~3/s,多年平均基流指数为0.56。枯水年和偏枯水年的平均基流指数均为0.55,平水年为0.57,偏丰水年和丰水年分别为0.57和0.55;降水对东江流域基流量有年际影响;年内不同月份的突变规律说明大型水库是东江流域基流变化的关键性因素,水库的水量调度使基流量在枯水期呈显著增长趋势。     

黄河上游天然年径流长期变化趋势预测

基于神经网络理论与传统分析方法,采用改进的BP网络算法,利用黄河青铜峡水文站278年(1723~2000年)的天然年径流时间序列,建立了黄河上游年径流长期变化的BP网络预测模型,并以此模型对2001~2050年黄河上游天然年径流变化趋势进行预测分析,结论认为:①黄河上游天然年径流在未来50 a变化的大趋势是丰水时段占优势,且黄河干流天然年径流变化要经历3个不同的时段,即2001~2013年以多年平均水平为基准上下波动的时段、2014~2037年相对丰水时段和2038~2050年相对枯水时段;②用神经网络理论建立了黄河天然年径流中长期BP网络预测模型,模型预测分析的未来几十年黄河天然年径流变化的大趋势是可信的。