大清河流域山区径流量衰减影响因素

针对大清河流域山区分析降水年内分布、雨强变化、蒸发能力、植被生长质量、梯田建设、水库蓄水等因素的变化规律,并计算径流变化与各因素的敏感性大小,得到以下结论:大清河流域山区地表径流持续衰减,而近20年汛期径流衰减更为剧烈;汛期降水减少、雨强减弱、同期蒸发能力增强、区域植被变好以及梯田的拦蓄截留共同作用导致区域径流量的衰减;1983年和1997年是径流演变的2个突变点,根据突变点将径流系列前后分为3个时段,1961—1982年汛期降水减少是径流减少的主要因素,1983—1996年梯田面积大幅增加是径流减少的主要原因,1997—2016年汛期降水减少、植被质量提高导致蒸发消耗增加是径流衰减的主要因素。     

紫色土区土地利用类型与降水变化对水土流失的影响

以川中丘陵区鹤鸣观小流域及其3个试验小区2个试验阶段（1983-1986年,1989-2000年）为研究对象,分析了不同土地利用类型水土流失特征、径流侵蚀对降水变化的响应及小流域综合治理后的效益。结果表明:对于第一阶段,不同雨强下的径流深变化依次是荒地＞草地＞坡耕地;侵蚀模数的变化依次为坡耕地＞荒地＞草地。对于第二阶段,其径流深变化依次是梯地＞草地＞林地;侵蚀模数的变化依次为梯地＞草地＞林地。荒地、低覆盖草地、坡耕地径流量、侵蚀量与降水变量相关系数较高,土壤侵蚀主要受降水变化影响。林地、高覆盖草地、梯地径流量、侵蚀与降水变量的相关系数较小且没有显著性,可能是植被覆盖、土壤特性对减缓径流和侵蚀过程具有重要作用,说明土地利用/覆被变化具有明显分异的水土流失效应。由于水土保持综合治理的作用,1990-2004年小流域多年平均径流量比1985-1989年多年平均径流量减少30.67%,多年平均输沙量减少91.29%,多年平均含沙量减少76.05%。     

降水变化及人类活动对金钱河流域径流的影响

以秦岭南麓的金钱河流域为典型研究区,利用Mann-Kendall非参数统计检验方法、回归分析法、双累积曲线法等数理统计方法,分析金钱河流域径流和降水的年际变化特征,建立了降水年内变化参数的流域降水与径流关系模型;并基于水文模型的方法定量评估降水变化及人类活动对金钱河流域径流变化的影响。结果表明:金钱河流域的降水、径流变化呈现一致性;径流系数呈下降趋势;金钱河流域降水和径流突变点发生在1988-1989年左右;通过降水-径流关系模型计算,由人类活动引起径流减少的比率为51.67%,较高于降水变化的比率48.33%,是导致径流变化的主要原因。     

罕台川流域水沙演变过程及驱动因素分析

为了给黄河流域水土流失有效治理提供理论依据,对黄河内蒙古段罕台川流域进行水沙变化及驱动因素分析,采用置信椭圆相关分析、累积距平、5 a滑动平均及双累积曲线方法分析罕台川流域水沙变化过程及降水与人类活动对水沙变化的贡献率。结果表明:(1)罕台川流域水沙年际变化极为显著,水沙变化总体基本一致,呈波动下降趋势,年输沙量与径流量呈显著相关;(2)计算得出罕台川流域1998—2017年年均减水568万m~3,减少率为43.73%,其中降水对径流减少过程发挥36.09%的抑制作用,人类活动对径流减少过程发挥136.09%的促进作用。1998—2017年年均减沙222万t,减少率为80.73%,其中降水对输沙减少过程发挥6.30%的抑制作用,人类活动对输沙减少过程发挥106.30%的促进作用。水土流失综合治理等人类活动是引起流域径流量、输沙量减少的主要驱动因素,说明罕台川流域自20世纪90年代以来水土流失综合治理取得显著成效。     

潮白河流域古侵蚀环境

本文从恢复古地理环境入手,根据所掌握的地貌、气温、降水、水文等环境因素的情况,再按照现代情况下这些因素与径流深度、侵蚀模数之间的相关变化,推算得了潮白河流域内第四纪时期不同阶段的侵蚀强度,最后并用相关沉积数量进行了验证.     

云南省长江流域水资源变化特征分析

云南位于长江上游,是长江上游重要的生态安全屏障,流域水资源为推动长江经济带保护与发展提供基础资源保障。基于全国第三次水资源调查评价成果,利用数理统计法、滑动平均法、Mann-Kendall秩次相关法和累积距平法,分析了云南省境内长江流域的降水、蒸发、径流的变化特征和趋势。分析结果表明:①1956～2016年降水和径流多年平均分别为957.3 mm和377.4 mm,Cv值分别为0.10和0.19,年内分配极为不均,汛期/全年分别为88.8%和76.0%,历年降水与径流过程对应;②降水和径流深最大的是宜宾至宜昌干流区,降水最小的是赤水河,径流深最小的是石鼓以下干流;③降水和径流变化均为不显著减少,系列过程都存在跳跃性,降水过程跳跃点为2003年和2008年,径流过程跳跃点为2008年;④汛期和枯季降水系列变化分别为不显著减少和增加,汛期降水系列跳跃点为2008年,枯季降水系列无显著跳跃;⑤1980～2016年蒸发多年平均为1 173.7 mm,Cv值为0.07,金沙江干热河谷区多年平均年蒸发量达1 784.5 mm,年最大蒸发量超过2 000 mm,变化趋势为显著减少,系列过程跳跃点为1997年;流域水资源的变化主要受气候因子影响。研究成果可为长江流域水资源管理提供基础依据,也可为长江经济带建设提供水资源基础参考。     

柳河流域生态建设对河流水沙变化的影响

河流水沙变化受人类活动、流域气候、下垫面条件的影响,而人类活动是河流水沙变化直接影响因素。从柳河流域六个水文站多年径流泥沙观测资料看,径流量、输沙量均有递减趋势;通过分析,河道内径流泥沙减少的主要原因,是流域生态环境改善,水土流失减少。自从1983年柳河流域上游被列为全国八大水土流失治理区之后,经过多年水土保持综合治理,森林覆盖率由27%增加到54%,林地面积由11万ha增加到22万ha,人工草地面积由2万ha增加到4万ha,坡面和沟道水土保持工程控制水土流失85%,径流系数由0.56减少到0.50,侵蚀模数由2086t/km2.a减少到1094t/km2.a。     

近十年渭河流域降水特点及其对径流影响的初步分析

利用１９５２年以来的降水资料，针对近１０ａ渭河径流量锐减的异常情况，着重就近１０ａ降水变化特点及其对径流的影响进行了分析。分析结果表明，近１０ａ流域降水量是有记载以来最少的１０ａ，其中渭河下游、赤沙镇以上及径河上游地区减少最甚，并且还表现出汛期开始早，结束提前，伏旱不严重，秋雨不出现等特点；由降水变化所引起年径流的减少量达２０．８亿ｍ＾３，约占实际变化总量的５８％。     

长江源区不同地表覆盖类型对河流径流输沙的影响

长江源区位于青藏高原腹地,河网水系发达,冰川、沼泽、湖泊密布。基于水文站实测资料和野外观测数据分析了长江源区河流径流输沙空间分布差异,讨论了流域地表覆盖类型对径流输沙的影响。研究结果表明,长江源区地表覆盖中53%为草地,43%为裸地,其余4%的地表主要为水体、湿地、冰川及常年积雪。长江源2017年的年平均径流模数呈现从南向北递减的规律,输沙模数则表现为沱沱河流域大于长江源全流域。现场观测显示,地表覆盖类型类似的相邻小流域,径流输沙模数非常接近;冰川和永久积雪面积占比大的流域,汛期径流和输沙模数大;流域内植被、裸地覆盖情况与产流产沙也有一定的相关性。     

巴尔喀什湖流域径流变化特征分析

通过对巴尔喀什流域主要代表站20世纪50年代以来气温、降水、径流的年际变化过程分析表明,20世纪50年代以来,流域气温呈增加趋势,降水、径流总体呈减少趋势,且减少趋势一直持续至20世纪90年代。从减少幅度来看,径流减少幅度远大于降水,说明巴尔喀什湖20世纪70年代低水位过程是在流域降水等气候因素和人类开发利用水资源等综合影响下造成的。     

基于SWAT模型的北江流域生态径流调节服务评估

为评估北江流域生态径流调节效果并分析径流调节量的时空变化,基于SWAT模型,考虑气象、水文、下垫面等因素,模拟北江流域水文过程,分别计算1980、2000、2015年的植被生态系统对径流的调节量及其经济价值。结果表明:2015年土地利用情况下,生态系统对北江流域的多年平均年调节径流深为-141.2 mm,调节比例为-12.2%,调节价值量为396.2亿元;丰水期的调节径流深为枯水期1.8倍,调节比例小于枯水期,而且丰水期的调节量主要集中在前汛期。流域上游的调节径流深比下游大,2000年与2015年北江流域调节径流深空间分布基本一致,但由于植被覆盖减少、建设用地扩张,北江流域径流调节量减少0.82亿m³,调节价值量降低5.85亿元。     

相似性降水条件下北洛河水沙变化特征

降水是河流径流来源也是水土流失的主要动力,通过选择相似降水年组比较河流水沙变化,可以更好揭示土地利用变化对河流水沙变化的影响.采用1954年到1996年北洛河状头水文站实测资料,根据年份差大于5年,年雨量差小于20 mm和汛期雨量差小于10 mm等三个指标确定了8个相似降水年组.通过比较相似性降水年组径流量和输沙量变化,分析了不同时间河流水沙变化特点;并通过组间比较初步探讨了北洛河水沙变化趋势.分析表明,与1980年相比,1996年除汛期径流量增加外,年径流量,年与汛期的输沙量和含沙量均增加;在其他时段,输沙量在1970年代后期以前呈减少趋势,年径流量和汛期径流量有增加趋势,而年均和汛期含沙量均有减少趋势.     

密云水库入库径流演变特性及成因分析

密云水库是北京唯一的地表饮用水源地,水库水量的多少直接关系到首都人民的生活。根据密云水库1960—2009年年入库径流量和汛期径流量2类序列,采用随机水文学方法结合序列统计性质揭示了入库径流演变规律,从降雨、人类活动和土地利用变化角度探讨入库径流演变的成因。结果表明:年入库径流和汛期入库径流都呈现减小趋势,1999年以后减小趋势更为明显,年径流减小程度比汛期显著,年际变化有明显的阶段性。受多种因素影响的密云水库入库径流序列包含相依成分,特别是年径流序列相依关系较强。入库径流减少的趋势不是单一由降水造成,流域内人类活动和土地利用变化是径流量锐减的主要原因。     

不同土地利用模式情景下贵州印江河流域生态水文响应研究

为定量分析不同土地利用模式情景对贵州印江河流域生态水文的影响,将降雨径流模型(SCS模型)和通用土壤侵蚀方程进行耦合,构建基于栅格的分布式水沙耦合模型,通过设定3种不同土地利用模式情景,定量分析不同土地利用模式情景下的生态水文响应。研究结果表明:构建的水沙耦合模型在研究流域具有较好的模拟精度,径流模拟相对误差均在10%以内,确定性系数0.7以上,泥沙负荷模拟相对误差均在20%以内,确定性系数0.5以上,模型满足水量和泥沙负荷模拟的精度要求;3种土地利用模式情景中,旱地面积增加10%,流域径流深增加11.5%,土壤侵蚀模数增加12.9%;林地和草地面积增加10%,流域径流深分别减少7.5%和6.3%,流域土壤侵蚀模数分别减少14.63%和6.78%,模型研究成果可以为贵州印江河流域生态保护提供参考价值。     

滹沱河山区径流多尺度变化规律及影响因素研究

径流是反映流域气候及地理环境变化的重要指标,辨析其多尺度变化特征及影响因素,对于认识气候变化背景下流域水文情势变化规律及维护水资源安全具有重要意义。以滹沱河山区小觉流域和冶河流域为例,结合水文和气象数据,应用Mann-Kendall趋势分析、突变检验及Morlet小波函数等方法,分析两流域1960—2018年径流深趋势、突变、周期等多尺度变化特征,并利用相关分析与随机森林模型揭示了气温、降水、潜在蒸散发、叶面积指数对不同时段(汛期、非汛期)月径流深变化的相对重要性。研究结果表明：1960—2018年多年平均尺度上,冶河流域径流深(69.34 mm)大于小觉流域(39.07 mm),两流域年径流深均呈显著下降趋势,且冶河流域的下降速率(13.0 mm/10a)大于小觉流域的下降速率(8.7 mm/10a);在月和季节尺度上,两流域径流深也呈现显著下降趋势,尤其在夏季时段径流深下降趋势最快。小觉流域和冶河流域径流深分别在1981和1979年发生突变,且突变后径流深下降速率较突变前有所减缓,同时极端流量出现频率减少,其中8月份流量减小幅度最大。小觉流域的径流深主周期分别为15、8和5 a,冶...     

潘家口水库流域土地利用变化的水文响应分析

以潘家口水库流域为研究区域,采用SWAT分布式水文模型定量评估土地利用变化对流域径流过程的影响。相对于1980年土地利用情景,2006年土地利用变化主要表现为耕地减少,林地和草地面积增大,而水域和城镇用地变化相对较小。利用3个水文站1986年1月至1999年12月的月径流实测数据进行模型的校准和验证。在不同土地利用情景下,对流域的天然径流过程进行模拟分析,模拟结果显示,与1980年土地利用情景相比,2006年土地利用情景下的多年平均径流减少11%;对于不同典型水文年份而言,土地利用变化对枯水年的影响最大,对丰水年和平水年的影响相当;土地利用变化对年径流的影响主要表现为汛期径流减少。潘家口水库流域水资源涵养能力有所增加。模拟研究土地利用变化对潘家口水库流域径流的影响对合理规划土地利用和流域水资源的综合管理具有现实意义。     

多时间尺度下黄河上游径流复杂度变化特征研究

研究黄河上游径流复杂度变化特征,对揭示区域径流演化规律具有重要意义。同时采用灵活样本熵和多尺度熵对该区域干、支流12个水文站1956-2015年的年、汛期及非汛期径流复杂性进行测度,分析不同时间尺度下径流复杂度变化特征。结果表明：黄河上游干流的年径流呈不显著减小趋势,汛期径流减小的同时非汛期径流增大。支流除湟水民和站外,其他站年、汛期及非汛期径流均呈显著减小趋势。在不同时间尺度下,黄河上游干流贵德站至兰州站、支流湟水民和站的年、汛期和非汛期径流复杂度差异明显,径流复杂度变化具有指示人类活动影响的作用。人类活动在单一时间尺度下对年和非汛期径流的影响作用强于汛期,在多时间尺度下对汛期径流的影响作用强于年和非汛期,而对湟水民和站径流的影响在不同时间尺度和不同时段下差异较大。同时使用灵活样本熵和多尺度熵能详尽测度径流复杂度的变化特征,识别人类活动影响强度的差异。基流对黄河上游年径流和非汛期径流的补给比例大于全流域,其变化对年径流有重要影响。     

用小波神经网络耦合模型预测流域年均产沙量

引入小波神经网络耦合模型对流域年均产沙量进行了定量研究。由于流域的地质、地貌、土壤在一定时间尺度内具有相对稳定的特性,选出年降雨量、年均气温、年径流量、大雨降雨量、暴雨降雨量、蒸发量、日照时数和汛期降雨量等8个要素作为模型的气候水文输入因子,而以耕地面积、林地面积、水库库容、修建公路、水土保持面积、裸地面积、年采矿量及年末总人口等8个要素作为模型的人类活动输入因子,对流域年均产沙量进行了定量建模预测。结果表明:小波神经网络耦合模型不仅拟合精度高,而且预测效果好,为流域产沙的定量研究提供了新的途径。     

土地利用变化对牤牛河流域径流的影响

土地利用变化对流域水资源配置及其循环过程有显著的影响,了解土地利用与径流的关系是流域水文学研究的重要内容。以牤牛河流域为研究区,基于SWAT分布式水文模型,利用流域DEM、土地利用、土壤、气象等数据,结合GIS和RS技术,并采用极端土地利用分析方法,对流域土地利用变化的径流响应进行定量研究与分析。结果表明:流域内1998年与2009年土地均以耕地、林地、未使用地为主,约占总面积的90%;相同的气象条件下,两期土地利用情景下年、月均径流量变化趋势一致,2009年土地利用情景下的年、月径流量较1998年略小,年均径流量减少605.5万m3;7,8月份月径流模拟减少量明显;土地植被覆盖度增大径流量减小,反之则增大;在极端土地利用情景下,径流量将发生剧烈变化。因此,在不考虑研究期间内气候变化等因素的条件下,土地利用变化是影响流域径流变化的主要因素。