1960—2019年永定河流域降水演化特征

基于永定河流域内及周边53个气象站1960—2019年逐日降水资料及其插值数据,采用多种变异诊断方法研判永定河流域降水演化特征,结果表明：1)年降水量存在下降趋势,夏季降水量下降趋势显著,春季、秋季、冬季降水量呈上升趋势;2)在空间上,年降水量在大部分地区呈不显著的下降趋势,官厅水库以下较小的范围呈显著下降趋势,春季、秋季和冬季降水量基本呈不显著上升趋势,仅在部分区域呈不显著下降趋势,夏季降水量与其他季节相反,在流域大部分范围呈下降趋势;3)降水要素存在突变性,突变后年降水量的变化为极小值增大、极大值减小,7—8月降水量的变化为整体降低。     

观音阁水库流域降雨变化特征分析

基于观音阁水库流域8个雨量站1995年～2017年的月降水资料,利用降水集中度(期)、不均匀系数和滑动平均法、线性趋势法、Mann-Kendall趋势分析法、R/S分析法对观音阁水库流域降水特征、降水量变化趋势及未来趋势进行分析。结果表明:观音阁水库流域降水量年际变化大,降水年内分布不均匀、集中度高,6月～8月是全年降水的集中期;年均降水量总体呈现弱下降趋势,春季、夏季降水量均存在减小趋势,秋季和冬季降水量有增加趋势;2017年后的一定时间内,观音阁水库流域年降水量呈现不明显的下降趋势,春季、夏季降水量呈现下降趋势,秋季、冬季呈现上升趋势,变化趋势均不显著。     

松花江流域近50年降水序列趋势分析

利用松花江哈尔滨水文站1961—2008年降水量观测资料,采用一元线性回归和累积距平分析法,分析了松花江哈尔滨水文站月降水量的季节性变化特征。结果表明:松花江流域夏季和秋季降水量随时间变化呈递减趋势,而春季和冬季降水量则呈递增趋势;春季降水变化趋势和冬季基本相似,变化幅度较小,而夏季降水变化与秋季降水、年平均降水波动均较大。     

基于PW-MK的辽阳季节性降水特性分析

以1955年～2018年为时段,采用PW-MK、线性倾向率、模比系数差积、小波分析等方法,研究辽阳地区4个季节降水特征。结果表明:春季降水量呈增大趋势,夏季、秋季呈显著减少趋势,夏季降水量下降速率较大,为-0.97mm/a,冬季降水总体较稳定;春季降水存在3组不同尺度的旱涝周期,夏季、秋季、冬季降水存在2组不同尺度的旱涝周期。辽阳地区1955年～2018年各季节降水趋势存在差异,不同尺度旱涝周期共同影响辽阳降水。     

金沙江流域降水量变化特征分析

为了分析金沙江流域降水量变化特征,根据该流域28个雨量站1971~2011年月降水量资料,应用基于ArcGIS平台的泰森多边形法,计算了流域年和四季的平均降水量;使用基于ArcGIS平台的反距离权重空间插值法,分析了降水量及其变化趋势的空间变化情况;运用线性回归分析、滑动平均法、Kendall秩次相关法以及降水集度法,分析了年和四季降水量的变化趋势以及年内分配情况;通过Mann-Kendall检验法分析了降水量的突变性;采用小波分析法对年和四季降水量进行了周期分析。结果显示:金沙江流域降水量空间分布不均;年、春季、夏季和冬季降水量呈增加趋势,秋季降水量呈减少趋势,降水量年内分配呈季节性变化;春季、夏季和秋季降水量突变开始的时间分别为1999,1979年和2001年;年及四季降水量变化周期为5~22 a。     

铜川市降水变化及趋势预测分析

基于铜川气象站1961-2013年的逐月降水数据,主要利用Morlet小波法和Mann-Kendall检验法对铜川市的降水变化和趋势预测进行分析。结果表明:年降水变化呈减少的趋势,且年降水量的减少主要集中在春季和秋季;而夏季和冬季的降水量呈增加的趋势;年、春季、夏季、秋季和冬季降水的典型突变年份分别为1986、1983、1985、1983、1987年,表明在20世纪90年代降水发生突变;年降水量和季节降水量都存在多时间尺度的丰枯变化。在2013年以后,年降水进入偏少期,春季、秋季降水进入强烈的偏少期,而夏季和冬季降水进入偏多期。年降水和季节降水均存在10年左右的主变化周期。     

西安市降水变化特征分析

根据西安市1985—2016年月降水资料,通过统计分析法、线性趋势法、累积距平法以及Mann-Kendall检验,对西安地区近32 a降水特征进行相关分析。分析结果显示,西安年降水量以4.74 mm/10 a的速率增加,呈上升趋势,但上升趋势不显著;西安降水经历了"降—升—降"过程,目前正处于"降"的阶段;降水量距平正负交替出现,现阶段负距平占主导地位;夏季平均降水量最高,冬季平均降水量明显低于其他三季;夏季变差系数小、变化幅度小、降水较为均匀,冬季降水量变差系数高、变化幅度大、降水较为分散;近几年春季累积距平曲线较为平稳,夏季、秋季、冬季曲线均呈现不同程度的下降趋势。     

白洋淀流域降水特性分析

选取白洋淀流域6个雨量站1959年-2009年日降水量资料,并以此为基础运用滑动平均法、Mann-Kendall非参数秩次检验法及小波分析法对该流域降水特性演变规律进行了分析。结果表明:在流域内,年降水量呈下降趋势且主要由年降水日数显著下降引起;年内各月降水量的不均匀程度呈减小趋势;不同量级降水频率波动较小,但呈现小强度降水比例增加、较大强度降水比例减少的结构变化;暴雨雨量和暴雨强度有较明显的下降趋势,降水潜力下降;年降水量存在4类尺度的周期变化规律,其中16a变化为主周期。     

新疆南疆地区降水量时空变化特征分析

利用新疆南疆地区43个气象站1961—2013年的逐月降水资料,通过计算降水量距平百分率和M-K突变检验法对该地区降水量的时空变化特征进行了分析。结果表明:年降水量的突变点为1987年,降水量总体呈升上趋势,降水量在时间上呈夏季春季秋季冬季的特点,在空间上呈现山区盆地(平原)沙漠地区的特点。     

黄河三角洲地区降水时序变化特征研究

基于黄河三角洲内5个气象站1961—2007年逐日降水资料,采用Mann Kendal非参数检验、小波分析等方法,对近50年来黄河三角洲地区降水量时序变化特征进行研究。结果表明,黄河三角洲地区近50年来,年际和年内不同季节降水量均呈逐步下降趋势,并在1976年左右发生突变,之后降水量下降显著。年际降水存在约8~9年的主变化周期,而春夏秋冬四季降水存在约16~17年的主变化周期。根据周期变化特征,预测2012—2014年黄河三角洲地区将处于多水期,其中秋季和冬季降水较多,而春季和夏季降水较少。     

怒江流域云南区段降雨时空变化分析

利用怒江流域云南区段及其毗邻地区77个站点1980~2009年雨量资料,以及怒江干流道街坝站1957~2015年和南汀河支流姑老河站1960~2015年降雨、径流资料,研究该流域降雨区域分异特征及变化趋势。结果表明:怒江流域云南区段多年平均面雨量达1 336.7 mm,远大于全省平均降雨量;怒江干流云南区段上游贡山地区和下游支流苏帕河流域,以及支流南汀河流域下游多年平均降雨量达1 500 mm以上,而干流的中游怒江坝干热河谷不足1 000 mm,降水空间分布格局与西南季风强弱及纵向岭谷地形密切相关;怒江流域云南区段降水量呈下降趋势,与怒江上游西藏区域相反,支流南汀河流域面雨量减少速率(56 mm/10 a)大于怒江干流云南区段(29 mm/10 a);怒江流域云南区段夏季降水占全年降水量的51%,怒江干流云南区段与支流南汀河流域降水量差异主要表现在夏季;怒江流域云南区段春季降水量呈增加趋势,夏季、秋季和冬季降水量呈减少趋势;怒江干流道街坝站、支流南汀河姑老河站降雨量长周期分别为36 a和33 a左右,从降雨变化长周期来看,2002年以来的少水期将持续到2018~2020年。怒江干流云南区段降水量变化的Hurst指数值为0.69,表明其未来趋势与过去一致,仍将延续降水量减少的变化趋势。     

松花江重污染支流伊通河河道生态需水研究

以松花江重污染支流伊通河为研究区,在确定生态环境需水量构成的基础上,运用Tennant法、一维水质模型等研究方法核算了伊通河河道生态环境年需水量,分析了河道生态环境需水量的盈缺状况。结果表明,伊通河伊通站和农安站生态环境常年存在不同程度缺水,其中伊通站年均缺水量为0.13亿m3,农安站年均缺水量为0.55亿m3。研究旨在为松花江流域水资源的优化配置和生态环境功能的恢复提供依据。     

基于数学模型的第二松花江支流饮马河水质对干流水质的影响分析

利用2007年的监测数据分析第二松花江支流饮马河(劣Ⅴ类水质)对干流水质的影响程度,通过建立的松花江流域一维河网水动力水质耦合模型,模拟分析了饮马河水质改善(假设达到Ⅲ类水)后对第二松花江干流水质变化的影响。结果表明:6—8月支流水质改善后对干流水质影响较大;NH3-N指标比CODCr指标改善明显;枯水月支流水质对干流水质的影响较小。     

老挝南乌河径流变化规律及对降水的滞后效应

为分析南乌河径流变化规律,以湄公河支流南乌河流域孟威水文站和风沙里等4个气象站的实测降水、径流数据为基础,采用集中度、集中期等指标分析了径流量对降水的滞后效应及其原因,利用Mann-Kendall非参数检验法对南乌河年径流变化趋势进行了分析。结果表明：南乌河径流主要集中在6~11月,集中期相对降雨的滞后时间为1月有余;流域内岩溶和基岩裂隙地下水富水区的广泛分布和植被的发育,加大了汛前径流对降水的滞后效应;1987~2015年径流丰枯交替,上升趋势较小,降水比径流变化更为稳定。     

长江上游气温、降水和干旱的变化趋势研究

基于长江上游1962~2012年的85个气象观测站的实测数据,统计分析了该区域气温和降水的变化趋势,并结合SPEI(standardized precipitation evapotranspiration index)指数评价分析了干旱的变化趋势。研究结果表明:长江上游年平均气温呈现上升的趋势,增温率为0.195℃/10a,秋、冬平均气温呈现明显的上升趋势;多年平均气温最高的地区集中在长江上游的南部和东部,西北部最低;多年平均年降水量变化趋势不显著,降水季节性变化差异比较大,春季和冬季的降水量呈现上升的趋势;多年平均年降水主要集中在东部地区,西北部最低。SPEI指数的分析结果显示,长江上游区域干旱状况整体呈现加剧的趋势,干旱次数和干旱程度均加剧,长江上游东部地区干旱趋势最为严重,西北部地区呈现变湿趋势。     

Complexity and trends analysis of hydrometeorological time series for a river streamflow: A case study of Songhua River Basin,China

In China's national economic growth, an important role is being played by the Songhua River because of the river's abundant resources and natural conditions. Therefore, study of hydrometeorological time series is very important to understand the basin behaviour. This research uses the snow cover data derived from MODIS, streamflow, and meteorological records in the Songhua River Basin to evaluate similarity, complexity, and trends in the snow cover, temperature, precipitation, and streamflow. In this paper, we suggest a new method of ranking the statistics symbolic sequences to examine the degree of similarity (distance measurement) between meteorological stations and compare it with non‐parametric correlation methods and also investigate the deviations in the complexity of a hydrometeorological time series. Information‐based similarity index and multiscale entropy confirm that the hydrometeorological time series of different stations have self‐similarity and abundant complexity. Wavelet entropy is also used to investigate the basin behaviour by taking streamflow records and population. It is found that with the increase in population and urbanization, the complexity values are increased. The results also exhibit that due to increase in urbanization, it affects the hydrological process and nature of environment resulting in complex catchment behaviour. Furthermore, the streamflow trend results displayed significant decline (22.21 m³/s × year^?1) in the Songhua River. The results also indicated that the seasonal snow cover trend has no impact on changes of the streamflow. However, the decline of the streamflow may be influenced by the significant human activity upstream of the Songhua River.     

淮河正阳关以上主要控制站径流突变及原因分析

基于20世纪50年代以来正阳关以上主要控制站逐月实测径流资料及控制站以上雨量站逐月降水资料,采用Mann-Kendall趋势分析法、Mann-Kendall突变检验法和滑动t检验法,对其主要控制站径流进行趋势分析及突变检验,并对突变的影响因素进行分析.结果表明:50年代以来正阳关以上主要控制站径流均呈下降趋势,支流控制...     

黑龙江流域降水变化特征分析

为了全面研究黑龙江流域降水变化情况,收集黑龙江流域国内外25个气象站的降水资料,通过线性趋势法、距平累积法、变尺度趋势分析法分析降水趋势特征;用Mann-Kendall法分析降水突变特征;用小波分析法分析降水周期性特征。结果表明:在1954—2012年的研究期内,黑龙江流域降水线性趋势变化率仅为-0.74%/(10 a),变尺度趋势分析发现降水在97.7%的有效统计时间段内均无显著趋势变化;距平累积法和Mann-Kendall突变检验结果发现降水具有明显的阶段性变化;小波分析证实了降水存在主周期为28,12,4 a的显著周期性。综上,黑龙江流域降水变化的周期性要明显强于趋势性。研究成果可为中俄跨界河流管理提供现实基础。     

松花江流域主要干支流纵向连通性与鱼类生境

基于松花江流域拦河建筑物现状,采用阻隔系数法,评价主要干支流的纵向连通性。结果表明:松花江干流和嫩江纵向连通性指数分别为0.21和0.27,连通性评价等级为良,第二松花江连通性指数为0.62,连通性评价等级为中等。嫩江支流中连通性最好的是嫩江,成为冷水性鱼与嫩江尼尔基以下河段交流的唯一通道;而甘河、雅鲁河、绰尔河和讷谟儿河连通性评价等级为良,洮儿河、霍林河和乌裕尔河连通性评价等级为劣。第二松花江支流中伊通河和饮马河拦河坝众多,鱼类洄游受阻,连通性等级为劣。松花江干流支流牡丹江、拉林河受梯级水电站开发影响,其评价指数为劣;倭肯河、汤旺河受河流沿岸灌区渠首闸坝、水库及水电站建设影响,评价等级为差,这些支流目前濒危珍稀鱼类已绝迹,也极少见到冷水性鱼类。整个流域内未建设过鱼设施,对鱼类洄游和种群交流产生阻隔,提出了补建和新建过鱼设施,必要时开展增殖放流的措施。建议对没有预留生态流量的拦河建筑物进行改造或者利用现有设施泄放生态流量,对预留生态流量的调整水库调度方案保证其下泄流量满足不同时间、空间鱼类生存需求。     

1960年-2010年淮河流域降水量时空变化特征

采用淮河流域25个代表性站点降水量资料,运用线性回归法、累计距平法以及Mann-Kendall趋势检验与突变检验的方法综合分析了该流域降水量在时间上与空间上的变化特征。结果表明:在时间尺度上,淮河流域多年降水量总体上呈现微弱的上升趋势,但中间多年都保持下降的趋势,突变起始年为1965年;在空间尺度上,淮河流域降水量由南向北逐渐减少,上游、中游多呈现上升趋势,下游多呈现下降趋势。对淮河流域时空上的降水量的趋势特征和突变特征分析,可以为淮河流域的洪涝灾害防治提供参考依据。