黄河源区径流变化及原因分析

采用斯波曼秩次相关法分析了黄河源区20世纪60年代以来径流变化情况,并从降水、气温、下垫面等影响因素探讨了黄河源区径流变化原因。结果表明:①黄河源区的径流年际变化从60年代以来有明显的阶段性变化,从年内变化来看,唐乃亥站的汛期和非汛期径流量占年径流量的比例也具有阶段性变化,从80年代中期到90年代末,汛期径流量占年径流量的比例一直减少,非汛期径流量所占比例一直增大。②过去40多a来,玛多站年降水量呈现出缓慢上升的趋势,玛曲站则呈现出下降的趋势;从降水年内变化来看,雨季降水量占年降水量的比例呈减少趋势,旱季降水量占年降水量的比例呈增加趋势。因此,黄河源区降水量的变化是影响径流变化的主要原因,90年代小雨多、降雨历时长是导致径流减少的另一个原因。③黄河源区径流的变化,特别是90年代径流量的偏小和气温的直接关系不大。④植被覆盖面积的变化并不是引起径流减少的原因。     

黄河源区降水径流变化特性初步分析

黄河源区唐乃亥水文站以上流域面积121972km^2，占黄河流域面积75．2万km^2的16．2％，多年平均径流量200亿m3（1956-2002年），占黄河流域多年平均径流量580亿m3的34．5％，因此该区域被称为黄河的水塔，也是黄河上受人类活动影响较小的天然产汇流区，其降水径流特性具有相对稳定性，对黄河水资源状况有重要影响。通过对黄河源区降水径流时空变化分析，初步揭示该区域降水径流变化特性及其规律。     

黄河源区径流量演变成因分析

从气温、降水、下垫面条件等方面对黄河源区20世纪90年代以来径流量减少及其成因进行了分析。结果表明:①降水量变化是影响黄河源区径流量变化的主要因素之一,径流量的大小不仅与当年降水量大小有关,还受前一年降水丰枯的影响;②下垫面条件的变化对丰水年径流量影响不大,但对降水偏枯或平水年份的径流量影响明显;③黄河源区径流量减少是下垫面蒸散发能力增强、下渗量增大和降水量减少共同作用的结果。     

黄河源区径流时空特性及相关因素分析

利用有关软件,选定径流过程中的显著性因子如上年降水量、汛期月降水量及上月降水量、地温等,分析了黄河源区径流的一般特点、统计特征以及径流与降水、地温的相关性。结果表明：黄河源区汛期降水一径流的相关性较好,年降水量与径流过程的相关系数一般较大,说明地下水补给的作用显著;黄河沿以上地区径流一降水的相关性较差,但与地温的相关性较好,说明下垫面条件对径流调蓄的作用显著。     

近50a来黄河源区降水、气温及径流变化分析

基于1961—2010年气象、径流资料,采用M-K趋势检验法分析了黄河源区近50 a来降水量、气温和径流量的变化规律及三者间的内在关系,探讨了气温、降水量对黄河源区径流量季节性变化的影响。结果显示,近50 a来黄河源区降水量、气温变化具有明显的时空差异;黄河源区春季降水量显著增加,年降水量呈微弱减小趋势但不显著,东南部高值区降水量呈下降趋势而西北部低值区的降水量呈增加趋势;各季节均显著升温,东南部气温高值区的升温幅度要低于西北部气温低值区的;近50 a来黄河源区径流量呈显著下降趋势,其夏季径流量主要受夏季季风降水量的影响,而春季径流主要受春季降雨/降雪和上一年冬季降雪的影响。     

黄河源区径流变化研究综述

针对20世纪90年代以来黄河源区径流量大幅度减少的现实,以及对影响径流的关键因子存在一定分歧的研究现状,对源区径流变化研究进展进行了总结和分析：降水是引起径流变化的重要原因,不同区域降水变化、季节降水变化以及降水强度变化等原因可能导致了径流量减少;源区气候变暖,但气温增加与水面蒸发量没有密切相关关系,二者相关性仍需要深入探讨;源区下垫面发生变化影响了降水量与径流量关系,但尚难明确气候变化和人类活动分别对下垫面变化的影响程度。     

黄河源区降水径流时空特性及相关分析

分析了黄河源区降水径流的一般特点及统计特征。分析径流与降水的相关性 ,得出汛期降水与径流相关性好 ,年降水量与径流过程相关系数一般较大 ,说明地下水径流作用显著。黄河沿以上地区径流与降水相关性小 ,说明下垫面条件对径流调蓄作用显著。     

黄河源区汛期降水径流序列多尺度小波分析

基于黄河源区15个地面站点日降水数据、唐乃亥水文站逐日径流数据以及小波分析方法,分析了黄河源区1961—2020年汛期降水和径流的周期规律、变化趋势及相关关系。结果表明,1)黄河源区近60 a汛期降水、径流均存在多时间尺度的变化特征,且不同时间尺度汛期降水、径流丰枯变化趋势均不同;2)汛期降水、径流序列均具有63 a左右、35 a左右特征时间尺度的主周期,两个时间尺度下的平均周期分别为41、25 a左右,汛期降水、汛期径流具有一定的正相关性;3)在63 a特征时间尺度可预测2020年之后未来5～10 a内黄河源区汛期降水、径流整体均呈减小趋势。     

基于WEP-QTP模型的近65 a黄河源区径流演变分析

为研究黄河源区径流演变规律,以WEP-QTP(The Water and Energy transfer Processes in the Qinghai-Tibet Plateau)模型为基础构建基于水热耦合的黄河源区冻土水文模型。采用玛曲站2019—2021年冻融期逐日土壤温度及土壤液态含水率对模型进行验证,率定期及验证期决定系数(R²)均值为0.8左右,均方根误差(RMSE)均值分别为1.0℃及0.04左右;采用8个冻土监测点1971—2000年冻融期逐日冻土深度进行验证,决定系数(R²)均值为0.89,均方根误差(RMSE)均值为214.81 mm。模型模拟黄河源区1956—2020年逐月流量过程,效率系数(NSE)为0.8左右,相对误差(RE)为5%左右,表明模型能较好地模拟黄河源区径流过程。利用M-K趋势检验分析得到1956—2020年黄河源区径流呈不显著增加趋势,其变化趋势是降水与气温共同影响的结果。冻融期、非冻融期径流与全年趋势一致。降水增加、气候变暖及冻土退化使径流组分发生变化,地表径流及地下径流均呈增加趋势,但地下径流在全...     

黄河源区水文水资源情势变化及其成因初析

目前,黄河源区水文水资源情势呈现降水总量变化不大、气温不断升高、实际来水不断减少的趋势,与之相关的水生态环境情势表现在土地荒漠化、湖泊和湿地萎缩、冰川消融、冻土层埋深加大、草场退化、鼠虫害肆虐、水土流失加剧、生物多样性和数量锐减等方面。在总结分析黄河源区近50年来水文水资源情势变化特点的基础上,从气候和生态环境变化等方面对该区的水文水资源情势变化成因进行了初步分析。研究结果表明：黄河源区水文水资源情势变化的主要原因是气候变化,如气候变暖、水面蒸发能力上升等,人类不合理干扰和生态环境恶化也起到了一定的作用。     

黄河近百年径流演变特征分析

为探究黄河流域径流演变特征,对花园口水文站1919—2016近百年的天然径流资料进行分析,采用有序聚类分析法、Mann-Kendall突变检验法、滑动t平均法分析了花园口水文站径流时间序列的突变性,利用线性趋势回归检验法、Mann-Kendall趋势检验法、Spearmann秩次相关检验法分析了突变点前后径流时间序列的趋势性。结果表明:1933—1934年、1989—1990年径流突变较为明显,前者突变主要是自然因素(气温、降水)大尺度的变化引起,后者主要是人为因素(用水增加、下垫面改变)流域尺度的变化引起;1919—1933年的趋势显著,通过0.10的显著性检验,表现为下降趋势;1934—1989年、1990—2016年的趋势较为平稳。     

气候变化对黄河源区径流过程的影响

本文应用WEPL模型分析了气温和降水变化对黄河源区年、月径流过程的影响。采用唐乃亥水文站1956～2000年的径流观测系列,对 WEP-L模型进行了率定和验证。在模型验证效果较好的墓础上,设定了气温和降水变化的8个情景方案(对历史观测气象数据资料假定气温变化±1、±2℃,降水量变化±10％、±20％),进行了模拟和对比分析。结果表明,年径流量和年内各月径流量对气温变化的响应情况不同。气温增高会引起年径流量减少,每年5～10月径流由于蒸发增大而有较明显的减少,但每年11月至次年4月径流受积雪融雪及冻土入渗     

黄河源头黄河沿站径流变化趋势分析

对黄河源头黄河沿站径流、气温、降水量多年变化趋势进行了分析,发现其年际变化过程线的趋势为:气温逐年上升,降水量不断增加,河流天然来水量普遍减少,年径流量自80年代后期不断减少。分析其主要原因是:青藏高原东北部气温持续升高,使冻土层消融,包气带变厚,流域下渗量和蒸发量增大,生态环境恶化等,致使流域产流量减少。为恢复该区域生态环境,提出了治理措施。     

黄河源区唐乃亥站径流持续减少的原因分析

对黄河源区重要控制站唐乃亥水文站径流的补给来源、空间分布和年季变化规律进行了分析，研究唐乃亥站天然来水量持续减少的原因，对黄河上游乃至整个黄河流域水资源的利用具有一定指导作用，对黄河源区水资源可持续开发利用及其生态环境保护具有举足轻重的作用。     

黄河上游唐乃亥站径流变化趋势分析

通过对黄河源区重要控制站——唐乃亥水文站径流的补给来源、区域分布以及年际变化规律分析,发现1991年前后径流序列发生了跳跃现象,由1956～1990年均值669 m3/s跳跃至1991～2003年13 a均值527 m3/s,减少了142 m3/s,跳跃后的量较跳跃前平均减少了21.23%。分析其原因：一是气候因子的影响,如气温升高、降水量减少、蒸发量增大;二是流域下垫面条件变化的影响,如冰川退缩、冻土层消融、区域性草场退化、人类活动影响、鼠害等。为了分析环境变化对径流的影响,建立了流域R=（ft,p,m）模型,从中分离出了气温升高和降水减少与下垫面变化对径流减少量的影响程度分别为61.3%和38.7%,由此定量地揭示了黄河源区径流减少的原因。     

黄河源区滨河草甸对弯曲河流河道演变的影响

通过对黄河源区弯曲河流的6个河段进行水流特征和边岸植被特征等方面的野外调查研究,分析了河岸植被对弯曲河流河床演变的影响。结果表明:①黄河源区弯曲河流普遍发育于山地草甸和高寒草甸分布区,河岸植被发育良好,河流形态发育良好;②研究区6个试验点的植物种类繁多,以中生、湿中生植物为建群种或优势种,凹岸和凸岸的植被覆盖情况差异明显,凹岸植被生长时间长、植被群落相对稳定、物种多样性指数高、植株平均高度较高,平均覆盖度是凸岸的1.5～2.0倍;③凹岸草甸植被的淘刷主要发生在每年7—8月的洪水期,植被根系层下部因淘刷临空而坍塌形成护岸,从而减小了凹岸河湾演变速度;④发育良好的河岸植被不仅减轻了河岸侵蚀程度,而且提高了河岸土体的机械强度,有利于保持河湾形态的相对稳定性。     

黄河源区径流变化特征及影响因素研究

近年来,黄河源区水资源状况发生了较大变化,为探究黄河源区径流变化特征及影响因素,基于1961-2018年共58 a的径流和气象资料,采用Mann-Kendall检验和小波分析等方法对其进行了分析。结果表明：黄河源区径流量整体上呈现出不显著减少趋势,递减速率为-0.63×10⁸ m³/a,夏、秋季减少幅度大,冬、春季减少幅度较小;1990年前后径流量均呈现不显著增加趋势,且1990年后增加趋势明显加速,后者增幅是前者的3.09倍;1990年后,降水量和气温递增高值区高度重合,且降水量是影响径流量变化的最重要因素。说明暖湿化加速和空间迁移过程导致了黄河源区冰川的加速消融,这也是1990年后径流快速增加的主要原因。     

河流径流演变影响度分析

将径流演变影响因素划分为降水、下垫面、涉水活动三个要素,并定量分离各要素对浑太河以及大凌河径流演变的影响度.结果表明:涉水活动、下垫面、降水对浑河径流演变影响度分别为51.9％、45.8％和2.3％,对太子河径流演变的影响度分别为61.1％、29.8％、9.1％,对大凌河径流演变影响度分别为42.7％、24.1％、33...     

黄河源区蒸发能力对气温敏感性的研究

简要介绍了黄河源区特殊的地理位置和气候条件,并利用黄河源区13个站1959-2008年间的气温、降水、蒸发量、径流的资料,采用相关分析法计算了蒸发量与气温的单站指数系数,建立了黄河源区的蒸发能力对气温的响应模型。在探求气温与蒸发能力关系的基础上,估算了气温变化对蒸发能力的敏感性,得到的结论是:近50年来,黄河源区蒸发能力总体上是随气温变化呈波动状上升态势,蒸发能力对气温变化的敏感程度远大于对降水量的变化。     

黄河源区水沙特征分析

黄河源头水文、气象站稀少,基本资料匮乏。利用黄河源头地区控制站黄河沿水文站51 a(1955~2005年)的实测水文资料,分析了源头地区的降水分配、年径流量、年输沙量及水沙变化情况,对认识源头地区径流的形成规律及水资源和生态环境保护有着重要意义。