滹沱河径流变化分析

通过对滹沱河流域代表站河道非汛期实测径流分析可以发现,从20世纪50年代到21世纪初,径流量减少为原来的1/3左右。非汛期上游河道来水量的减少,是造成河流下游水环境恶化的根本原因。大规模人类活动使流域下垫面情况发生了变异,使近年来同量级年降水条件下,天然年径流减少超过四成,而同时用水量占来水量的比例却在逐年增加,导致下游河道常年断流干涸,水环境严重恶化。以南水北调中线建成供水为契机,重新确立水库调度中防洪、供水和下游河流水环境保护的关系,是恢复河流水环境的必要途径。     

西南岔河流域径流特征分析

对西南岔河流域径流多年变化情况进行了分析,发现其年际变化存在明显丰、枯过程,尤其近些年来,河流天然来水量呈现普遍减少的特征;提出了导致流域径流变化的主要原因,对有效改善流域水环境,提高水资源利用效率提出了建议。     

滹沱河流域水资源与水环境变化分析

以黄壁庄站60多年的水文实测和还原资料为基础,分析滹沱河径流量的变化情况,并对代表站枯季径流及下游河道水量变化进行分析。分析表明在气候变化及人类活动共同作用下,河道流量减少,河流水环境尤其是下游河流环境变化剧烈。这对河流水环境的恢复与重建意义重大。     

小清河河道历史演变与径流时空分布特征

根据1917年测绘资料和1996年干流治理勘测数据分析了近80 a来小清河河道演变特征,以小清河流域代表站点资料分析了近50 a径流时空分布特征,并揭示了径流变化对河道演变的影响机理。河口平面形态的变化反映了汛期冲刷作用的影响,对应于流域径流年内分配的规律。纵剖面演变则表现为随河流流向河床明显下切,反映了冲刷作用越向下游方向越强烈,与上中游径流量随时间增加的趋势一致。下游自20世纪70年代末流量的持续衰减是造成河口段冲淤接近平衡的主要原因。     

寒亭区水生态环境与可持续发展

1水环境现状潍坊市寒亭区属于泰沂山北白浪河冲积扇前沿,地势南高北低,平缓下降,微向东北倾斜,总面积870.2km2,海岸线长46.6km,人均占有水资源量为323m3。长期以来,为满足经济社会发展需要,水资源过度开发,使该区的水生态系统和环境日益恶化。1.1河道断流,功能丧失20世纪80年代以来,连年干旱少雨,河道内基本形不成径流,白浪河和虞河作为该区的主要两大河流,由于人为破坏等原因,致使河道根本达不到原来的防洪排涝标准,平时干枯,但到汛期下游却内涝连年。另外,随着上游地区经济的迅速发展,生产生活排污量逐年递增,白浪河、虞河均已成为潍坊市…     

黄河源头黄河沿站径流变化趋势分析

对黄河源头黄河沿站径流、气温、降水量多年变化趋势进行了分析,发现其年际变化过程线的趋势为:气温逐年上升,降水量不断增加,河流天然来水量普遍减少,年径流量自80年代后期不断减少。分析其主要原因是:青藏高原东北部气温持续升高,使冻土层消融,包气带变厚,流域下渗量和蒸发量增大,生态环境恶化等,致使流域产流量减少。为恢复该区域生态环境,提出了治理措施。     

基于分形和R/S分析的渭河干流径流变化特征研究

变化环境下日益突出的水资源供需矛盾对流域水资源管理提出更高要求。通过分析流域径流量变化特征,揭示流域水资源演变趋势,为流域水资源合理开发利用提供依据。以渭河流域为研究区域,采用Mann-Kendall非参数检验、分形理论和R/S等方法分析渭河干流6个典型水文站1956—2015年径流时空变化特征、持续性及两者之间的关系。结果表明:渭河干流各站点的月径流量均呈减少趋势,从上游到下游,月径流量减少趋势的显著性越来越弱,呈显著性减少趋势的月份越来越少。渭河干流各站点的月径流深Hurst指数均大于0.5,即未来与历史变化情况呈正相关性,各站点未来月径流量将呈持续减少趋势。汛期分维数大于非汛期,上游月径流分维数小于下游,中游月径流分维数最大。分维数越大,径流过程变化越复杂,河流调节能力越差,表明渭河干流在汛期和中游径流量调节能力相对较差。Hurst指数与分形维数之间有着显著负相关性,即径流量越复杂,分维数越大,Hurst指数越小。研究结果可为流域水资源科学调度提供依据,有利于促进流域内水资源严格管理。     

河道生态基流量的新年内展布计算法

为最大限度地满足河流的季节性生态水文需求,提出用于计算河道生态基流量的新年内展布计算法。该方法以河流天然径流数据为输入,在剔除各月径流量极值的基础上,以汛期、非汛期两时段量化"时段同期均值比",并结合多年平均月径流过程、最小月平均径流过程,计算河道生态基流量。太子河流域南甸站、本溪站的计算结果显示,新年内展布计算法得出的生态基流过程较其他方法在形态上与各月多年平均径流过程更为相似,其水量不仅符合河流对径流的季节性动态需求,而且有利于河流生态环境的可持续发展。     

太浦闸除险加固工程施工导流工作实践

2012年9月至2013年4月,太浦闸除险加固水下工程施工期间,除了确保在非汛期内完成老闸拆除、新闸水下工程建设等任务外,还要承担向下游地区不间断供水的艰巨任务。针对上述任务,提出了引江济太合理调度、疏通河道水系、优化水闸和圩区工程调度、启用太浦河泵站向下游供水等施工导流措施保障河道水生态、水环境安全,同时为江南河网地区组织开展河道工程的施工导流工作提供参考。     

黄河下游水沙突变特征分析

河川径流是黄河流域最主要的水资源,1950年以来黄河下游水沙量总体呈递减趋势。由于水资源在黄河下游社会经济发展中占有十分重要的地位,因此有必要了解黄河下游来水来沙的变化趋势。水文循环、自然条件的剧烈变化和流域内人类活动的影响通常会引起流域水文系统运行方式的改变,进而使径流序列发生变异,呈现出阶段性特征,并且变异前和变异后的水文序列总体分布发生显著改变。了解和诊断径流序列的变化规律,对水文分析、模拟和预测中统计方法的选择以及制定防洪减灾对策和水环境治理措施都具有重要意义。掌握黄河下游来水来沙变化趋势及变异成因是黄河下游水资源合理开发利用及水沙调节的关键。本文使用非参数统计方法、Mann-Kendall趋势检验方法和Pettitt变点检测方法对黄河下游5个水文站的年来水量与年来沙量系列分别进行了趋势检测及变异点检测。研究结果显示,黄河下游年来水量与年输沙量一级变点均出现在1985年,变异成因主要为气候变化及龙羊峡等水利工程建设运行。年来水量与年输沙量二级变点出现的年份不完全一致,5个水文站年输沙量系列的二级突变点为1996年,年输沙量系列突变时间晚于年来水量序列突变的时间,并且年输沙量系列的突变规律性较好,三门峡水库、刘家峡水库及小浪底水库的建设运行是二级变点出现的主要因素。     

基于时变Budyko模型的滹沱河上游径流变化归因分析

为了明晰径流演变的驱动力,进而促进水资源的可持续利用,对滹沱河上游的径流变化进行了归因分析。基于单参数Budyko方程,将径流影响因素直接划分为干旱指数和流域特征两类,首先以时间为协变量,描述Budyko方程参数及气候因子的时间变化,构建时变Budyko方程;然后基于分解法在年尺度及多年尺度上分离干旱指数和流域特征对径流变化的影响。研究结果表明:①时变Budyko模型大大提高了年径流的模拟能力;②基于时变Budyko模型的分段研究的结果与传统常参数Budyko模型的结果相近,表明本文所建立的时变Budyko模型是可靠的;③干旱指数和流域特征对滹沱河上游年径流的影响均为负贡献,其中,干旱指数的贡献率由86.79%持续递减至71.01%,而流域特征的贡献率由13.21% 持续增加至28.09%;④干旱指数对年径流的影响强度明显减弱是流域特征对年径流变化贡献率增加的主要原因。综上所述,滹沱河上游径流显著减少的主导因素是干旱指数,即降水和潜在蒸散发的变化。     

滹沱河上修建水库后下游河床演变

本文对处于半干旱缺水地区的海河流域滹沱河上修建水库后，库下游来水来沙条件变化引起的河演变及其发生机制等问题进行了分析和讨论。     

基于集对分析法的渭河中下游径流变化特征研究

对渭河流域中下游径流的时空变化进行分析,为流域地表径流的深入研究和合理开发利用提供基础数据。利用渭河流域中下游典型水文站的实测数据,采用线性倾向法分析年径流量变化趋势,采用集对法分析径流量的空间变化特性。结果表明:20世纪70年代以来,渭河流域径流量呈现减少趋势,各站年径流量的变化趋势相似;渭河中下游各水文站年径流量空间变化上存在一定的同步性。基于集对原理的水文分析方法简单方便、结果合理,在水文水资源领域的径流空间变化特性分析研究中具有推广和应用价值。     

黄河干流沿程水沙变化及其影响因素分析

采用"中国河流泥沙公报"数据,结合流域内长系列年降水量资料,探讨黄河干流沿程水沙的历史变化情况。通过对17个雨量站长系列降水量资料的分析,认为气候不是黄河径流量变化的主要影响因素;黄河年径流量沿程降低,而且愈往下游降低的幅度愈大,这主要是引水量增加和水土保持措施引起的;中下游沙量明显降低,降低的幅度沿程增加,这主要是水土保持、水利枢纽建设及其对水沙量的调节、上游引水和气候变化等因素综合作用的结果,其中水利枢纽工程的兴建和水库运行方式的改变引起了沙量的突变。分析还表明,黄河利津站年水沙量自20世纪50年代的474亿m3和14亿t大幅度减少至2000年以来6年的平均值132亿m3和1.5亿t,给黄河口的演变带来很大的影响,值得深入研究。     

南水北调中线调水对汉江中下游水文情势的影响

2014年12月12日南水北调中线工程正式通水,调水对汉江中下游的影响逐渐显现。为更好地研究上游调水对汉江中下游的影响,对调水前后汉江中下游的水文情势进行了分析。基于黄家港、皇庄、仙桃站1990～2016年流量数据,分别计算了调水前后上述3个河段流量特征值的变化,并运用Mann-Kendall非参数检验法进行趋势检验和突变检验。结果显示:调水后,各种历时的年平均流量和丰枯率均呈下降趋势,年平均流量在2014年由于调水发生突变;调水后径流年内分配趋于均匀化(径流年内不均匀系数、集中度相对变化幅度变小)。南水北调中线工程调水对汉江中下游水文情势有明显影响,有关部门应采取相应的措施。     

1956-2016年黄河流域河川径流演变规律

黄河流域水资源短缺问题突出,深入分析河川径流的演变规律对于流域水资源管理具有重要的指导意义。基于黄河干流上、中、下游不同位置的代表性水文站实测径流,利用Mann-Kendall非参数趋势检验方法分析了1956-2016年期间黄河流域年、月径流的历史演变规律。结果表明:1956-2016年,除源头区年径流变化不显著以外,黄河流域径流呈现出显著的下降趋势,达到了1%的显著性水平。从上游到下游,河川径流下降幅度越来越大,趋势越来越显著。1980-2000和2001-2016年的多年平均入海径流比1956-1979年分别减少了50. 07%和59. 67%。径流演变呈现出3阶段特征,20世纪50、60年代属于丰水期;随后在70至90年代径流持续下降;在2000年以后径流有所回升。除源头区以外,黄河流域的月径流总体呈现减少趋势;上游和中游地区的月径流占年径流的比例枯增丰减;下游地区月径流占年径流的比例在冬季、夏季增大,春季、秋季减小。     

基于博弈论可变集模型的节水型社会建设评价

节水型社会建设评价的研究是制定相关节水政策与措施的基础。在节水型社会建设评价的过程中,既存在清晰信息,也存在模糊信息。根据这一特点,结合陈守煜教授的可变集理论,运用博弈论组合主观与客观权重,提出了一种基于博弈论可变集的节水型社会建设评价模型。利用该模型对洛阳市节水型社会建设情况进行评价,并与模糊综合评价法、模糊物元法、TOPSIS法和VIKOR法的结果相对比。结果表明:洛阳市节水型社会建设呈现一种发展向上的趋势,节水情况越来越好,可变集模型与其他评价方法相比具有更高的准确性与合理性。     

黄河水沙变化与下游河道发展趋势

引起黄河水沙变化的原因有人为因素和自然因素两方面，通过分析，发现在人类活动的影响下，黄河上中游水沙变化的趋势是：年水量大量减少，且汛期水量从占全年的６０％减为３０％－５０％；洪峰流量大幅度削减，来沙量有所减少，但减少的幅度小于水量减少的幅度。小浪底水库建成运用初期，下游河道冲刷浆向纵深方向发展，滩地冲蚀量要比三门峡水库拦沙期小得多；水库转入蓄清排挥运用期，孙口以上河段将发生冲刷，孙口至艾山冲淤平衡     

生态输水条件下额济纳河水沙特征

为定量描述内陆河下游河流水沙变化特征,基于额济纳河实测径流数据（1988—2020年）和泥沙数据（2006—2020年）,系统分析额济纳河多年水沙变化特征以及生态输水条件下流量变化对额济纳河含沙量输出特征影响。结果表明：自2000年生态输水后,额济纳河输水期延长,且径流量由生态输水前的急剧下降转为显著上升的态势;至2020年,额济纳东、西河的年均流量均已恢复至20世纪80年代末水平;2006—2020年额济纳河年输沙量呈现下降趋势（-0.3万t/a）,其中东河多年平均输沙量约37.6万t,为西河的2.4倍,且主要受径流量、输水期及河水含沙量的影响。水沙变化特征分析表明,含沙量与流量呈显著正相关,河流泥沙在低流量时期（春、冬季）沉积,等到高流量时期（夏、秋季）便引发强输沙（含沙量> 5 kg/m3）或中输沙（含沙量> 1 kg/m3）事件。含沙量不仅会随流量增加而不断增大,且其增幅受流量增速与前期高流量输水事件影响显著。本研究结果可为额济纳河生态输水管理和未来绿洲生态环境变化预测提供理论支撑。