RVA/IHA法在万安水库下游水文情势变化的应用研究

水电工程的建设运行会对周边生态环境造成不同程度的影响.以江西省最大的赣江流域为例,根据栋背水文站实测径流资料计算各类别的水文改变指标（IHA）,结合变异范围法（RVA）,分析并评估万安水库建设运行对流域水文情势的影响.结果表明,万安水库施工运行后综合改变度为49.24%,属于中度改变.     

变化环境下汉江流域生态径流演变特征

汉江流域地表径流受气候变化和人类活动的影响发生了显著变化,基于此,收集了汉江流域的径流与降水数据,利用基于流量历时曲线的生态水文指标分析水文变异后生态径流的变化特征,并根据降水距平与生态指标的关系,分析降水对生态径流的影响。结果表明：突变后高流量出现次数降低,导致生态剩余的减少和生态赤字的增加。2010年之前生态赤字处于增加趋势;大部分流域在年、春季、夏季和秋季的降水—生态径流指标具有明显的相关性,冬季生态径流主要受水库的调蓄作用。研究表明,生态径流指标解决了水文改变指标法IHA(Indicators of Hydrologic Alteration)指标之间的冗余等问题,更适合用来分析水文情势的变化特征。     

长江上游水库群联合调度下的河流水文情势研究

长江上游水库群的联合调度运行必然会对下游河道径流产生影响。选择北碚、高场、宜昌站作为水库群串、并、混联运行下的控制断面,通过IHA法选择出受水库群联合调度影响的14个水文指标,并采用CRITIC法改进RVA完成串并混联运行模式下的水文指标变化趋势和整体水文变异程度的研究。分析结果表明:①随着水库群联合运行数量的增加,长江干支流河道水文情势改变幅度增大;②水库群联合运行会使汛期流量显著降低,非汛期流量增加,同时会造成年最大(小)流量呈减少(增加)趋势;③水库串联运行模式会使最大流量发生时间延迟;并联运行模式会使汛期流量坦化现象更加显著;混联运行模式对水文情势的改变程度主要受调度方式和气候变化的影响,上游混联模式使宜昌站水文情势为低改变度。     

考虑IHA位置信息的水文情势变化评估方法

正确理解河流水文情势变化是维持河流生态健康、进行生态修复等工作的前提。现有的评估方法均未考虑水文情势指标(IHA)的位置分布变化,导致结果不能准确反映真实的变化情况。对此,本文在变动范围法(RVA)的基础上,引入连通度指数对各IHA指标位置信息进行了量化,并结合Tanimoto相似度对位置分布变化进行了评估,首次提出了考虑IHA位置变化的RVA法,即改进的RVA法,并对泾河水文情势进行了评估。结果表明：基于原始RVA法得到的整体改变度为0.36,改进方法计算的位置分布改变度为0.3、整体改变度为0.56,改进方法的结果对各水文要素的变化更敏感,能够反映IHA指标位置分布的不同所带来的变化;近50年来,泾河水文情势发生了中度改变,后续应加强对该流域的生态保护,防止情况继续恶化。     

岷江流域径流变化趋势及水文情势变异研究

为探究水文变异法(RVA)评估流域下游河流水文情势变异情况的准确性,选取岷江流域为研究区域,首先还原高场站天然径流过程,采用Mann-Kendall非参数检验、Kendall秩次相关检验等方法分析得出岷江流域径流有显著下降趋势;然后采用RVA法分析现有梯级水库运行对岷江河流水文情势的影响程度,得出高场站整体水文指标改变度为高度;最后模拟双江口水库投运情景,预测高场站水文情势变异情况。结果表明,高场站汛期来水相比现状将减少、枯期来水相比现状将有所增加。     

下岸水库对永安溪水文情势的影响分析

为了定量评估永安溪下岸水库对下游水文情势的影响,利用永安溪柏枝岙水文站1980—2020年的径流序列,采用不均匀系数、完全调节系数和集中度分析水库运行前后永安溪径流年内分配变化,并利用RVA法评估水文整体改变度。结果表明：下岸水库的蓄丰补枯作用明显,径流年内分配趋于均匀化;在取得防洪效益的同时,水库的运行也对永安溪水文情势产生了中度改变,改变度达42.82%,对流域内水生生态系统的健康形成潜在影响。     

枯水期飞来峡水库调度与北江下游通航关系研究

根据飞来峡水利枢纽运行4年中北江下游枯水期航运所反映的问题，结合北江流域的水文、气象、地质及水库建设前后的实际情况，对飞来峡水库调度与北江下游通航关系进行分析研究。     

东江流域下游水文情势的改变度研究

【目的】水利工程的修建和运行会改变流域下游的天然水文过程，造成生态影响。定量评价水利工程对流域水文过程的影响，是完善工程调度和恢复下游生态流量过程的基础。针对目前流域水文改变度研究中对水库调度的影响分析不充分的问题，提出一种新的研究思路。【方法】以广东东江流域为例，采用耦合水库调度过程的分布式水文模型，以现行水库调度方式下的流量为基础，计算并分析水库修建后和水库不同下泄流量情境下东江下游博罗站水文过程。评估在相同气象和下垫面条件下水库的修建运行对流域下游水文情势的影响程度。【结果】结果显示：(1)东江流域新丰江、枫树坝和白盆珠三大水库的修建和运行显著改变了下游博罗站的月流量过程、年极值流量以及年内径流改变率等水文指标，尤其是高低流量出现频率、流量增加率减少率和流量逆转次数改变较大；(2)新丰江单库运行阶段的整体水文改变度为70.90%,枫树坝和新丰江双库调度阶段的整体改变度为70.96%,三大水库联合调度阶段的整体水文改变度为71.77%,均属于高度改变；(3)提高上游水库的月最小下泄流量阈值，对下游的水文改变度较为明显，其中对新丰江坝下水文改变程度最显著。【结论】结果表明：分布式水文...     

龙羊峡水库对坝下河段生态水文情势影响研究

选取1988—2016年黄河唐乃亥水文站逐日平均流量和龙羊峡水库逐日出库流量数据进行水文变化指标(IHA)计算,采用水文变化范围法(RVA)并结合水库运行特点及黄河上游生态特征,评估龙羊峡水库运行对其坝下河段水文情势的改变程度及生态影响。结果表明:龙羊峡水库的运行对其坝下河段水文情势的影响属于高度改变,河流整体水文情势改变度为68.31%;指标体系中1—3月、12月平均流量,年最大1、3、7 d平均流量,年最小7、30、90 d平均流量,最小流量发生时间,低流量发生次数及延时,流量改变率及频率等指标改变显著。     

近60 a琴江流域水文情势变化研究

为定量评估琴江流域近60 a水文情势的变化,该文分析了该流域尖山水文站近60 a的径流序列资料,选用Mann-Kendall检验法、累积距平法、pettitt法综合分析了年径流序列的趋势性和变异性,并通过IHA-RVA水文指标法综合评价了突变后该流域水文情势的具体变化情况。研究发现琴江流域径流序列于2001年产生突变,突变后高度(H)变化指标有3个,中度(M)变化指标有6个,低度(L)变化指标有23个,综合水文改变度为50.3%,属中等变化。其中枯水发生时间和流量序列波动变化指标为高度变化,说明了该流域的人类活动已对河流水文情势造成明显改变。     

气候变化对北江流域径流影响的模拟研究

通过构建北江流域SWAT分布式水文模型,以北江流域13个雨量站10年逐月降水量及北江流域干流石角水文站同步逐月流量数据为输入条件进行水文模型参数率定,应用气候情景设置方法研究了北江流域在降水和气温等不同气候变化条件下径流量的变化规律。研究表明:气温变化1℃对年径流量及其年内分配的影响变化均在1%以内。降水量变化对年径流量影响十分显著,降水量变化10%对年径流量的影响变化可达到15%,而对径流年内分配的影响变化在1%以内,影响较小。随着气温下降和降水量的增加,枯季径流量占年内分配比例均有所上升,枯水期来水量提高,有利于流域城乡供水安全和生态用水安全。     

分布式水文模型EasyDHM在玛纳斯河流域径流模拟中的应用

玛纳斯河流域作为新疆干旱区典型的内陆河流域,其年径流量主要来源于高山区融雪径流。掌握该流域的径流变化规律,对探讨该地区气候、水文及水资源、生态环境之间的联系以及预测未来山区径流的变化规律具有重要意义。以玛纳斯河流域作为研究对象,基于分布式水文模型EasyDHM(Easy Distributed Hydrological Model),利用DEM、实测河网、土壤、土地利用及水文气象数据构建玛纳斯河流域分布式水文模型研究该流域径流过程。通过模型参数率定及验证发现,该模型精度较高,验证期内各站点纳什效率系数均在0.75以上,说明EasyDHM分布式水文模型的泛化能力较好,可应用于该流域的水雨情势分析,为预防和减轻春季融雪型洪水灾害提供了理论依据。     

相关图洪水预报方案电算处理方法探讨

相关图洪水预报方法是一种传统的洪水预报方法。根据在珠江流域北江上游若干水文站的暴雨径流相关图预报方案编制中的实践,探索了计算机程序在暴雨径流相关图洪水预报方案编制应用中的几个问题,提出了一些处理方法,对同类相关图洪水预报软件开发具有一定的参考价值。     

基于水土保持的流域降水-径流统计模型及其应用

本文在变量共线性分析基础上，提出了流域降水量标度和水土保持标度及其计算方法，建立了流域降水-水土保持-径流统计模型，该模型不仅能分离水土保持措施对河川径流量影响程度，而且还可分析降水及水土保持对流域径流量变化的影响。研究表明，在佳芦河和秃尾河流域，水土保持使流域径流量平均减少10%～22%。因降水量减少及水土保持措施面积增大，20世纪70～90年代比60年代径流量明显减少，佳芦河降水变化及水土保持措施影响分别为25%和75%，而秃尾河分别为35%和65%。     

改进河流压力指数法及在河流健康评估中的应用

水文情势是河流生态系统的基本属性及重要驱动力,其年内及年际变化会影响河流生态系统的正常结构与功能。当前水文变化评估已被国内外学者列为河流健康评估的重要内容。河流压力指数(FSR)法以受干扰前后连续月径流系列为基础,采用10项指标评估人类干扰下河流水文情势的变化特征,但对河流水文变化生态过程的表征存在一定局限性。针对闸坝工程建设、水电资源开发等对河流调节的不稳定性及无规律性,从河流径流系列、指标算法以及指标优选等对FSR进行一系列优化改进。在南方某流域河流健康的评估应用中发现,改进型河流压力指数法适用于日径流系列并可如实反映河流受干扰的实际情况,使得河流健康评估更符合实际;优选后的5项指标充分代表了原10项指标的生态学意义及评分结果,更有利于FSR法的应用与推广。     

信江流域水沙变化及其对降雨侵蚀力的响应

信江流域是鄱阳湖的第三大入湖流量支流,其水沙变化直接影响鄱阳湖水文情势。本文基于信江流域7个气象站降雨资料和梅港水文站1960-2014年的径流和输沙资料,采用Mannn-Kendall非参数检验、双累积曲线等方法,研究了流域水沙变化及其对降雨侵蚀力的响应。结果表明：信江多年平均径流量为179.8×108m3,年际呈不显著的上升趋势（P>0.05）。多年平均输沙量为198.9×104t,年际呈极显著下降趋势（P<0.01）。多年平均降雨侵蚀力11 270MJ·mm/（hm2·h）,年际呈不显著的上升趋势。输沙量与降雨侵蚀力双累积关系曲线在1999年出现拐点,与基准期（1960-1998年）相比,变化期（1999-2014年）降雨侵蚀力使年均输沙量增加14.0×104t,对输沙量变化的影响程度为10.8%;人类活动导致年均输沙量减少143.5×104t,对输沙量变化的影响程度为-110.8%,二者综合作用导致输沙量减少。水库建设和大规模水土保持措施的实施是信江流域输沙量减少的主要原因,研究成果可为流域水土流失防治、水土资源利用提供参考。     

基于PDM的飞来峡水库实时水文预报模型

水文预报模型是实时预报预警系统的核心。基于新型的概率水文预报PDM(The Probability Distributed Model),构建了北江流域飞来峡水库概率水文预报模型。将整个流域划分为18个子流域,对每个子流域分别建立PDM,并采用历史降雨流量数据序列对各子流域和流域PDM进行参数率定;以横石站为参考站,采用52场次实测历史洪水进行模型验证和精度评定,洪峰预报合格率为99%,精度等级为甲等,模拟精度高,说明了PDM结构和参数取值的合理性,以及模型在该流域的适用性。     

Hydrology under climate change in a temporary river system: Potential impact on water balance and flow regime

The potential impacts of future climate scenarios on water balance and flow regime are presented and discussed for a temporary river system in southern Italy. Different climate projections for the future (2030–2059) and the recent conditions (1980–2009) were investigated. A hydrological model (Soil and Water Assessment Tool) was used to simulate water balance at the basin scale and streamflow in a number of river sections under various climate change scenarios, based on different combinations of global and regional models (global circulation models and regional climate models). The impact on water balance components was quantified at the basin and subbasin levels as deviation from the baseline (1980–2009), and the flow regime alteration under changing climate was estimated using a number of hydrological indicators. An increase in mean temperature for all months between 0.5–2.4 °C and a reduction in precipitation (by 4–7%) was predicted for the future. As a consequence, a decline of blue water (7–18%) and total water yield (11–28%) was estimated. Although the river type classification remains unvaried, the flow regime distinctly moves towards drier conditions and the divergence from the current status increases in future scenarios, especially for those reaches classified as I‐D (ie, intermittent‐dry) and E (ephemeral). Hydrological indicators showed a decrease in both high flow and low flow magnitudes for various time durations, an extension of the dry season and an exacerbation of extreme low flow conditions. A reduction of snowfall in the mountainous part of the basin and an increase in potential evapotranspiration was also estimated (4–4.4%). Finally, the paper analyses the implications of the climate change for river ecosystems and for River Basin Management Planning. The defined quantitative estimates of water balance alteration could support the identification of priorities that should be addressed in upcoming years to set water‐saving actions.     

拉萨河干流梯级水库库容径流响应关系

针对新建或待建水库群实测径流系列不足的问题,采用MODSIM-DSS模拟生成拉萨河干流5座梯级水库群建设后的日径流系列,采用水文变异指标法及变化范围法(IHA-RVA),分析现状和规划期的拉萨河水文情势变化。结果表明,拉萨河水库群对单项水文指标的累积影响有正有负,单项指标改变度最大月份的为3月和10月,月平均流量的改变度均大于0. 9,属于重度改变;现状条件下唐加水文站水文情势综合改变度为0. 21,为轻度改变,重度改变指标占总指标数量7. 8%;规划期唐加水文站的水文情势综合改变度为0. 41,为中度改变,重度改变指标占总指标数量28. 1%;综合改变度随库容系数的增大而增大,增大速率呈现"小-大-小"的特征。     

分布式水文模型EasyDHM在北江流域的应用

为了解决珠江流域咸潮上溯问题,需要在枯水期对流域水库群进行压咸调度。合理调度的前提是准确掌握流域的来水情况,以便在满足发电需要的基础上兼顾生态需要,特别是在枯水期。飞来峡水库是北江流域的重要水库,位于珠江流域下游,在流域抑咸调度中起到关键的作用。为了对飞来峡水库来水过程进行水文模拟分析,以分布式水文模型EasyDHM为基础,利用DEM、实测河网、土壤、土地利用及水文气象数据,构建了北江流域分布式水文模型。通过模型的参数率定以及验证发现,模型精度较高,可以很好的应用于流域水情形势分析;对飞来峡水库旬入库过程统计发现,枯水期来水量最小值出现在12月上中旬,这对于确定流域抑咸统一调度的最佳时期也有着重要的意义。