黄河上游宁蒙河段水沙变化特征分析

基于黄河上游4个水文站点1950—2009年实测年径流量和年输沙量的数据,利用趋势分析法、Mann-Kendall趋势检验及突变检验、Morlet小波分析等方法,对黄河上游来水来沙的时空变化特征、突变特点和变化周期进行了分析。结果表明:①近60 a来,黄河上游年径流量和年输沙量均呈明显减少趋势,头道拐站年径流量减幅最大,下河沿站年输沙量减幅最大;②径流量和输沙量序列均存在显著突变,但突变时间存在差异性,且输沙量的敏感性更强;③黄河上游水沙序列存在多时间尺度变化,但变化尺度并不一致。     

秃尾河流域水沙变化特性分析

为深入了解秃尾河流域水沙的演变特征和变化趋势,利用Kendall和Spearman秩次相关法分析了高家川站1956—2016年年降水量、年径流量、年输沙量的演化趋势;采用小波分析法提取年径流量和年输沙量的振动周期,利用滑动t检验法、有序聚类法和双累积曲线法分析了年径流量和年输沙量序列的突变年份。结果表明:秃尾河流域年降水量没有显著减少变化,年径流量、年输沙量均呈显著递减趋势;年径流量、年输沙量序列呈现以5、14、28 a左右为主的变化周期;年径流量、年输沙量在1979年、1996年发生突变,资料序列均划分为1956—1979年、1980—1996年、1997—2016年3个系列。     

罗定江干流输沙量年际变化趋势及跳跃分析

采用Kendall秩次相关检验法、Spearman秩相关系数法2种趋势分析方法和有序聚类法、游程检验2种跳跃分析方法对罗定江干流控制站官良站1959—2019年的年输沙量进行了分析。结果表明,罗定江干流年输沙量呈显著下降趋势,年输沙量变异点为1986年;1959—1986年,年输沙量呈显著上升趋势,与年径流量的趋势相同,且相关性较好;1987—2019年,年输沙量呈不显著下降趋势,与年径流量的趋势不同,且相关性较差。     

赣江中游禾水河水沙变化特征及影响因素分析

【目的】探明赣江中游左岸一级支流禾水河水沙变化驱动因素,为赣江中游土壤侵蚀治理、土地利用和功能调整等工作提供科学依据。【方法】采用Mann-Kendall检验法、Pettitt检验法、累积距平法、双累积曲线法、累积量斜率变化率法对河流控制水文站上沙兰站1980—2019年降雨量、径流量及输沙量数据进行分析,量化人类活动对禾水河水沙变化的贡献率。【结果】结果表明：(1)禾水河多年平均降雨量、径流量、输沙量分别为1 622.75 mm/a、477.53亿m³/a、26.65万t/a。近40 a降雨量、径流量年际变化稳定,汛期输沙量年际变化大,极值比27.37;(2)禾水河水沙年内分配不均。降雨量呈双峰形,第一次达到峰值的时间为6月,其次为8月;径流量与输沙量变化趋势一致,呈单峰形主要集中在汛期4—6月,分别占全年的45.31%、64.76%;(3)年降雨量和径流量均无显著变化趋势和突变;年输沙量呈显著下降趋势,在2006年发生突变,经贡献率分析,与水库建设和水土保持治理工程具有相关性,人类活动对禾水河水沙关系的贡献率为98%。【结论】人类活动是赣江中游禾水河年输沙量减...     

黄河下游年径流量及输沙量变化的EMD分析

运用EMD方法对黄河下游花园口站1952—2009年年径流量及年输沙量的时间序列资料分别进行了多时间尺度分析,得到了各自具有不同周期的波动分量以及趋势分量。结果表明:黄河下游年径流量、年输沙量的变化过程具有复杂的多时间尺度特性,是多种波动成分共同作用的结果;年径流量和年输沙量变化过程均存在3个波动周期,而趋势项呈递减的态势;相同尺度下的水、沙分量之间具有显著的相关性,而不同尺度下的水、沙分量之间基本无相关性。     

山东省滨州市蒸发动态变化趋势分析

根据山东省滨州市蒸发变化特征,选取2处水文站1971—2021年蒸发观测资料,运用小波分析法、MannKendall检验法对序列资料进行了周期、趋势、突变的分析。结果表明,山东省滨州市多年平均蒸发量为977.1 mm;年均蒸发量随时间变化趋势下降,在1994年之后下降趋势显著;蒸发序列中28 a的时间尺度是一个主要的震荡周期,年蒸发量变化在这一时间尺度平均周期约为17 a。     

精河流域径流变化特征及其对降水变化的响应

利用精河水文站1964年-2012年径流、降雨数据,采用M-K检验、累积曲线模型及交叉小波分析等方法,对艾比湖流域精河的径流、降水的变化特征及多时间尺度相关进行分析,并定量分析了降水变化对径流变化的贡献率。精河年径流量总体上径流呈增长趋势,但趋势不明显;降雨总体上呈增加趋势,且增加趋势明显。精河年径流量与降水量在多时间尺度上存在显著相关关系,且以正相关关系为主,显著相关区域集中在1986年-1991年在2~4a的周期带、1985年-1990年的7a周期带、2002年-2011年的4~5a周期带。分析认为,近50年来该流域降水变化对径流增加的贡献率平均为68.4%。     

郭城驿流域水沙演变对降水和水保措施的响应

为了解半干旱黄土区降水量、径流量和输沙量的演变规律,给当地水利水土保持工作提供理论支持和技术指导,以郭城驿流域为研究对象,采用泰森多边形法计算流域面平均降水量,采用Mann-Kendall检验法分析年降水量、年径流量、年输沙量的变化趋势,采用Morlet小波分析年降水量、年径流量和年输沙量的变化周期,采用多元功效函数(幂函数)模型对年径流量、年输沙量与年降水量、流域治理程度的关系进行回归分析。结果表明:1957—2016年郭城驿流域年降水量存在16～32 a、6～16 a和3～6 a等3种时间尺度的周期性变化,研究时段内整体上呈不显著减少趋势;年径流量和输沙量均存在16～32 a、6～12 a和3～6 a等3种时间尺度的周期性变化,研究时段内整体上均呈显著减少趋势,年输沙量减幅大于年径流量减幅;年径流量、年输沙量随年降水量的增加而增加,随治理程度的提高而减小,年径流量、年输沙量与年降水量、流域治理程度成较好的幂函数关系,在年降水量减少趋势不显著的情况下年径流量和输沙量显著减少的主要原因是流域治理程度大幅度提高,尤其与连台化梯田建设、造林种草密切相关。     

三峡水库进出库水沙特征及其影响因素分析

受气候变化和人类活动的影响,近年来三峡水库进出库水沙条件发生了很大变化。运用Mann-Kendall方法及小波分析方法,研究了三峡水库入出库主要控制站近60 a的实测径流量和输沙量时间序列。结果表明：进出库径流量存在减小趋势但减幅不大,入库输沙量明显减小;主要控制站径流量和输沙量序列均具有明显的多时间尺度特征,径流量和输沙量的第一主周期分别为12~28 a,15~25 a;水土保持、上游修建水利工程、河道采砂等人类活动是输沙量明显减小的主要原因,而其对径流量的影响相对较小。     

水库建设对赣江流域水沙情势的影响

赣江是鄱阳湖流域面积最大、输沙量最大的支流,其水沙变化对鄱阳湖入湖水沙产生重要影响。为研究水库建设对赣江流域水沙情势的影响,采用水沙过程线法、距平累积法和双累计曲线法对流域内的坝上站、吉安站和外洲站3个控制站1953～2017年的径流量和1956～2017年的输沙量进行了定量分析。结果表明:(1)截至2018年,赣江流域已建大中型水库132座,累计总库容约94.59亿m~3。近年来,流域水库建设进程明显加快,水库数量、总库容均有较大的提升。(2)赣江3个控制站径流量、输沙量年内变化不大,年际变化显著。年径流量序列总体无显著变化,呈现上升和下降交替变化的波动趋势;输沙量呈先增长后减少的趋势,在1990年后更为显著。(3)赣江3个控制站双累积曲线斜率转折点时间段均有大型水库建设和水土保持治理工程实施,表明赣江流域水沙特性变化与水库建设关系密切。     

近59年广西气象要素时空变化特征分析

基于广西25个气象台站1958-2016年的气象资料,采用Daniel趋势检验法、Lee-Heghinan变异检验法、Morlet小波分析法、R/S分析法和克里金插值等方法,对广西年日照时数、年平均风速、年降水量、年平均相对湿度和年平均气温的时空变化进行了分析。结果表明:近59年广西年日照时数、年平均风速和年平均相对湿度呈减小趋势,年降水量和年平均气温表现出微弱增加趋势;各气象要素分别在1979年、1974年、2011年、2002年和1997年发生变异;各气象要素均表现出多时间尺度耦合的复杂特性,第一主周期分别为22a、29a、31a、26a和13a;各气象要素的Hurst指数均大于0.5,说明未来变化趋势将继续与过去变化趋势保持一致;在空间上,广西年日照时数由西北向东南递减,年平均风速、年降水量、年平均相对湿度和年平均气温由北向南递增。     

杭州湾悬沙净输移机制探讨

以杭州湾的水、沙实测资料为例，通过机制分解、谱分析和小波分析，表明杭州湾潮流对悬沙输移的贡献只在低频部分起主导作用，流速与含沙量存在高频相关，这种高频变化机制对悬沙输移十分重要。     

陕北年径流序列的谱分析研究

径流周期识别是径流模拟预测的依据。基于功率谱和极大熵谱分析原理,进行了陕北地区12个测站的年径流序列的周期识别。结果表明：最大熵谱分析具有高分辨率的周期识别的特点,陕北地区的年径流一般具有2－4年、11年左右和18－24年的水文周期。对于年径流序列长度大于35年的测站,功率谱分析和最大熵谱分析的分析结果一致,但是对于序列长度小于35年的序列,功率谱分析表现出分辨率低的不足;最大熵谱分析具有分辨率高的特点,提取的主要周期符合实际。     

河北4座水库降雨径流一致性分析

降雨径流关系是否发生变化,即不同时期降雨径流关系有无显著差异是水文演算中迫切需要解决的问题.以河北省海河流域四座水库的降雨径流系列为基础,通过降雨径流双累积曲线的特性分析、年径流系数的变化过程分析、秩和检验、回归方程的差异分析等,对四座水库的1980-2008年入库径流水文系列一致性进行研究.结果表明:AGZ水库、GN水库、HBZ水库1980-2008年的入库径流资料具有一致性,虽年径流深、年径流系数有差异,但降雨径流关系并无显著差异.而WK水库1980-2008年的入库径流资料则不具有一致性,降雨径流机制发生变化,分析了下垫面变化的影响,并对其天然径流资料进行修正.     

数据挖掘方法在北京市用水规律分析中的应用

以北京市为研究区域,利用数据挖掘工具中的偏相关分析法分别得出影响生活、第一产业、第二产业、第三产业用水量的主要因素,通过回归分析方法建立各部门用水量与其主要影响因素之间的函数关系,并针对各用水部门提出了控制用水的措施和建议。通过应用实例表明,相关分析和回归分析作为数据挖掘的最基本方法,可以快速、准确地发现数据之间的相关关系,建立反映客观规律的规则和模式,为用水管理提供决策支持。     

集对分析聚类预测法在大坝变形分析中的应用

集对分析聚类预测法融合了集对分析中的同异反模式识别的＂择近原则＂和聚类分析的基本思想,是解决模糊、随机以及其他不确定性问题的一种新方法。简要介绍了集对分析聚类预测法的基本原理及其在大坝变形监测数据处理中的应用。通过对丹江口水电站坝体监测的连续观测数据的计算分析,论证了该方法在大坝变形监测中的可行性和有效性。     

广东省春季降水的空间分布特征

采用主分量分析（EOF）、旋转主分量分析（REOF）、小波分析方法,对广东省1954—2007年春季（2—5月）降水标准化距平场进行分区,并对春季降水的空间分布特征、时间变化规律进行分析。结果表明,广东省春季平均降水量和标准差变化较大;春季降水的主要空间分布型表现为全省一致偏旱（涝）型;降水区域大致可划分为4个区,即粤东区、粤北区、粤中区、粤西区。除了粤东以外,其余区域都存显著周期性变化。     

Detrended analysis of Reynolds stress in a decaying turbulent flow in a wind tunnel with active grids简

Multi-scale properties of Reynolds stress in decaying turbulence in a wind tunnel with high Reynolds number are investigated. Two filtering techniques i.e., the zeroth-order and first-order detrending methods are applied to the two velocity components, where the local mean value (resp. local linear trend) is removed in the former (latter) technique. Some basic statistics for thirty measurements show that the variation is very large at first two locations and relatively small at last two locations. Moderately good power law is found for the mean value of local Reynolds stress at last three measurement locations with scaling exponents approximately being 1.0 and a dual power law exists for the mean value of standard deviation of local Reynolds stress at all four measurement locations with scaling exponents being 0.53 and 0.58 for zerothand first-order filtering respectively. Present results about local Reynolds stress are useful to build and evaluate the model of sub-grid Reynolds stress in large eddy simulations.     

变点分析方法在隔河岩水库汛期分期中的应用

 根据隔河岩水库防洪任务,采用变点分析方法对隔河岩水库汛期进行了分期研究与探讨。并将变点分析方法与成因分析方法、数理统计分析方法、模糊分析方法等计算结果进行比较论证。首先分析清江流域的洪水季节性规律,得出了其主汛期为6月上旬至7月下旬;进一步分析枝城洪水,得出了枝城洪水基本发生在6月20日以后;再通过清江、长江洪水遭遇时间特征分析,发现两江洪水遭遇主要发生在6月下旬至7月下旬。基于隔河岩水库的主要任务是为荆江河段防洪错峰,可将隔河岩水库的主汛期后挪20 d,得到水库汛期分期方式：汛前期为5月1日至6月20日;主汛期为6月21日至7月31日;汛末期为8月1日至9月30日。这为充分利用洪水资源提供了依据与基础。     

秦岭北麓典型流域年径流序列的突变分析

运用Mann-Kendall检验法和有序聚类分析法,基于秦岭北麓典型流域1955-2010年的年径流变化特征,旨在揭示该地区年径流序列的突变特性。结果表明:56a来灞河、大峪河、沣河、涝河、黑河年径流量呈下降的趋势,且在1955-1983年的年径流模数变化具有同步性,而1983年之后的同步性较差;除大峪河无突变点外,其余四条流域年际径流序列的突变点在80年代后期。文中五条典型流域的年径流序列突变分析可为水资源配置提供参考。