气候变化对黄河径流的影响

讨论了自然气候变化和人类活动产生的未来气候变化对黄河区域水情的影响。通过比较不同区域气候模式如厄尔尼诺（其概念采用Trenberth的定义，即“在Nino3和4区域海平面气温在6个月或更长时间内的5个月的滑动平均异常升高值为0．4℃”）、拉尼娜（热带太平洋海域变冷，是厄尔尼诺的对立事件）及南方涛动等来研究自然气候变化对径流的影响；通过观测数据和Arc GIS地理统计分析工具获得的径流、降水和温度的关系，评估未来气候变化对区域水情的影响。结果显示：①人类活动是导致过去50年中黄河流域水资源危机的首要因子；②除了人类活动，气候变化也是黄河流域径流减少的主要因子；③黄河流域的降水和径流显示了与厄尔尼诺或拉尼娜气候变化的有显著的响应，同时该响应也具有空间上的差异；④运用41年的观测资料建立了降水-径流-气温的关系，结果显示径流对降水和气温同样具有敏感性；⑤在研究基于观测资料的气候变化对区域水情的影响中，ArcGIS地理统计分析软件是一个有用的工具。     

RCP情景下都柳江上游气候变化及径流响应分析

建立都柳江上游三水源新安江月水文模型,根据1968-2004年历史降雨、蒸发及径流数据运用遗传算法来率定和优选敏感参数,使用降尺度GCM数据驱动模型得到不同RCP情景下的流域未来月平均径流,并通过线性拟合方法分析都柳江上游未来气象要素及模拟径流过程。结果表明:2020-2099年都柳江年平均降雨基本处于稳定状态,年平均气温和蒸发呈波动增长,局部短时段下降。流域径流流量总体低于历史平均值,年际间波动降低,年内分布不均,主要集中在5-10月份。     

黄河源区未来气候变化情景预测

在经验正交函数展开的基础上,通过对主分量和大尺度预报因子进行最优回归,确定了流域降尺度统计模式。基于该模式对黄河源区2011—2040年中高排放情景、全球人口不断增加及中低排放情景、全球人口增长较少两种气候情景进行了分析。结果表明:黄河源区未来气温将明显升高,降水量略有增大,水资源压力将趋于增大。     

气候变化情景下丹江口水库径流模拟预测

气候变化和异常对水资源影响的评价方法有很多种,本项研究采用概念性水文模型模拟和假定气候情景推算径流变化法,分析气候变化对丹江口水库径流的影响,即利用不同的GCMs模型模拟丹江口水库上游的月降水和气温序列,并通过Delta变化作为汉江流域半分布式两参数月水量平衡模型的输入,用以模拟和预测2021～2050年的丹江口水库径流量.结果表明,对于2021-2050年降水和气温年变化的情景,未来年平均径流将相应升高8.18%(HadCM3)、7.78%(CSRIO)和2.14%(CCSRINES),敏感度分析结果显示,径流量对降水变化的敏感度较径流对气温变化的敏感度要大.     

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。     

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。     

黄河唐乃亥以上地区径流对气候变化的敏感性分析

根据黄河上游唐乃亥以上气候资料，统计分析了近50年气候变化特点，并以其与唐乃亥站径流关系为依据，建立了天然径流量计算公式，分析了径流对气候变化的敏感性。结果表明：①近50年降水呈递减趋势，气温表现为显著升高特点；②20世纪90年代以来年平均气温较常年偏高0．5℃左右，而比前期升温达0．7℃～0．8℃；③近期降水量不仅较常年偏少，且比前期显著减少，尤其玛曲一带减少幅度达15．8％，并在时间上以6～9月最甚；④唐乃亥以上地区径流量对降水变化的响应比气温更为显著。     

气候变化对黄河上游流域径流影响分析

近年来在气候变化和人类活动的共同影响下,黄河上游地表水资源偏枯形势严峻,严重影响了我国北方地区经济的可持续发展。为研究气候变化对径流的影响,利用黄河上游14个气象站点的逐月降水、气温和潜在蒸发资料以及唐乃亥水文站和上诠水文站的径流资料,采用线性相关法和Mann-Kendall法分析了气候变化对黄河上游流域径流的影响,结果表明,研究区域降水大致呈不显著递增趋势,气温、蒸发量呈显著递增趋势,径流量呈现显著减少的趋势;径流量发生突变的时间与气象因素的一致性较差,因此,可以得出径流量不仅受气温、降水、蒸发等气候因子的影响,还受到其他因素例如土壤、植被等因素的影响。     

径流对气候变化响应的定量分析研究

全球变暖导致的水文水资源问题越来越突出,已成为全社会关注的焦点问题之一。本文选择河南省境内5个水文站、44个气象站的气象资料,对径流对气候变化的响应运用多元回归方法作了定量分析,结果表明:年、月径流随降水量的增加而增加;随着平均气温的升高而减少。降水量越少,温度越高,则径流越少;反之降水量越多,温度越低,则径流越多。不同流域的月径流变化对各种气候变化情景的响应表现出一定的差异性,且差异相对年径流变化较小。     

若尔盖湿地流域径流变化及其对气候变化的响应

为探索未来气候变化情景下若尔盖高寒湿地水文过程和水循环演变规律,利用分布式水文模型,研究2020—2050年不同气候变化情景下若尔盖湿地流域径流变化趋势以及气候变化对湿地径流的影响。结果表明:在未来气候变化情景下,若尔盖湿地流域径流呈减少趋势,玛曲站径流减少比率最大,其次为若尔盖站,最后为唐克站;非汛期径流量减少幅度明显高于汛期,若尔盖湿地2020—2050年非汛期径流在未来气候变化情景下径流减少比率大部分在25%以上。非汛期径流的锐减可能会进一步加剧若尔盖湿地的退化和萎缩,导致黄河中下游区域的可利用水资源量减少。     

未来气候情景下覆被变化对径流量的影响

以陆浑水库控制流域为研究对象,利用流域DEM、土地利用数据、1987—2001年气候和水文观测数据,在率定SWAT模型参数的基础上,以SCS模型参数的变化来反映覆被变化,分析了未来气候变化情景及覆被变化情景对径流的影响。结果表明:2011—2050年在流域落叶林地面积退化30%情况下径流量将增大7.02%,落叶林地面积增加20%情况下径流量将减少8.48%。     

Trends of Annual Natural Runoff in the Yellow River Basin

Abstract

A series of annual natural runoff, recorded at eight hydrological stations in the Yellow River basin (YRB) and distributed at the main channel and two sub-basins (Weihe basin and Fenhe basin) are studied during the period from 1951 to 1998. The trends and the beginning points (or abrupt changes) of these series are detected with Mann-Kendall test (M-K test) and its progressive application. The results show that there are similar trends for different stations. The annual natural runoff series, except for stations of Lanzhou, Hekouzhen, and Longmen, have a downward tendency at some stations whose beginning points of the trend or abrupt changes occurred in the early or mid 1990s. However, their initial years of decrease are different. The decreasing trend of runoff has led to drying-up in lower reaches of the YRB, a water resources scarcity crisis, and a deterioration of the ecosystem. The reasons for the trends have been analyzed in this paper. The trends of precipitation in the corresponding regions are similar to those of annual natural runoff. It is an important aspect for runoff decrease. In addition, human activities have changed the hydrological cycle and lead to a reduction in runoff to a certain degree. Finally, two countermeasures for the runoff decrease are put forward. One is to develop water savings in irrigation regions, and the other is to plan South-to-North water transfer projects for the YRB. However, the conflict between supply and demand will still exist for a long time because of the water scarcity in the future.     

黄河流域天然径流量计算解析

黄河流域天然径流量的计算是黄河流域水资源规划、调度、生产、科研的基础性工作。天然径流量主要包括实测径流量和人类活动影响的径流量两部分，其中实测径流量由水文测站进行断面控制，而人类活动河川径流影响的量需要通过还原，这部分还原水量的计算工作是天然径流量计算中最重要的部分。对黄河流域还原水量的计算，黄委目前已有一套较为成熟的方法，即通过国民经济各生产部门从黄河干支流引出的水量扣除回归河道后的水量，便可计算出还原水量，也就是通常所说的净耗水量。通过介绍还原水量计算方法，阐述了河川径流量与水资源量的区别。     

黄河流域20世纪90年代天然径流量变化分析

黄河流域地处我国腹地，多年平均降水量455．5mm。20世纪90年代以来，黄河流域持续干旱少雨，沿黄地区引用黄河水量普遍增加，致使全河径流普遍偏枯，下游非汛期频繁断流。对黄河流域的降水径流的分析结果表明，90年代以来，黄河流域降水量和径流量都发生了较大的变化，实测径流的变化幅度远大于天然径流。     

拉萨河流域径流对土地利用和气候变化的响应分析

拉萨河流域处青藏高原中南部,因其独特的地理位置是对气候变化较为敏感的区域之一,同时也是青藏高原人口和耕地较为密集区域.在建立SWAT模型对拉萨河流域水循环过程进行模拟的基础上,通过设置不同气候情景与土地利用状况,分析近30 a来拉萨河流域径流变化的成因,并研究径流对气候因子变化的敏感性.结果表明:①气候变化与土地利用对...     

黄河上游唐乃亥流域径流统计特征分析及气候影响

根据黄河上游唐乃亥以上气候资料, 统计分析了近 50年气候变化特点并以其与唐乃亥站径流关系为依据,分析了气候变化对唐乃亥站径流量的影响.结果表明:黄河上游径流呈现以枯水期占优势的丰、枯水交替变化规律,其完整的丰枯循环周期约在18 a;1920～1998年的年径流量呈现弱增长趋势,2000年以后进入一个丰水段;该区年均径流量为617 m3/s,主要集中在6～10月份;月均径流、降水和气温在变换趋势和影响月份上具有高相关性;在全球变暖的大环境下,研究区气温处于波动上升状态,20世纪90年代以后,降水、径流均呈下降趋势.     

黄河三门峡站天然年径流量枯水段分析

通过绘制多年均值和天然年径流量过程线以及模比系数差积曲线,得出三门峡站1919～2002年系列中存在1922～1932年和1990～2002年两个连续枯水段,并对这两个连续枯水段在长系列中的重现期做了分析研究,结果表明,连续11年枯水段重现期为70～80年,连续13年枯水段重现期为130～140年。