汉江流域径流时空变化趋势分析

汉江流域是南水北调中线工程的水源地,应用Mann-Kendall非线性检验方法,分析了汉江流域干流和各子流域1951-2003年春、夏、秋、冬径流的长期变化趋势.分析发现1991年是汉江流域年径流量趋势变化的突变点,从20世纪80年代的丰水期进入90年代的枯水期;在显著性水平a=0.05上,春季和冬季汉江流域许多子流域径流量长期变化趋势呈下降趋势.分析结果将为南水北调中线工程水资源配置决策提供科学依据.     

基于Budyko假设的汉江流域径流变化归因

利用1964—2015年汉江流域气温、降雨和径流等资料,采用线性倾向估计与滑动平均法分析白河和沙洋站水文气象要素的变化趋势,通过Mann-Kendall检验和Pettitt检验确定2个站径流序列的突变年份,基于Budyko水热耦合平衡理论,计算径流量对各影响因子的弹性系数,并采用互补关系法进行归因分析。结果表明：白河与沙洋站年径流量均呈现下降趋势,变化速率分别为-2.797 mm/a和-1.875 mm/a,并在1991年发生突变;白河与沙洋站变化期（1992—2015年）径流对降雨、潜在蒸散发和下垫面的弹性系数分别为1.79、-0.79、-0.64和2.07、-1.07、-0.71,表明2个站的径流量均对降雨最为敏感,[JP]对下垫面最不敏感;下垫面变化是汉江流域径流量减少的主要因素,其对白河、沙洋站径流量变化的贡献量分别为74.67%、76.37%;变化期的NDVI较基准期整体增加,植被变化是导致汉江流域径流量整体下降的重要原因。     

汉江流域降水时空演变特征研究

为研究汉江流域降水时空演变规律,基于汉江流域内23个气象站点1959～2019年的降水资料,采用线性趋势法、小波分析法、滑动平均差法和反距离权重法等多种统计分析方法,分析该流域的降水演变规律。结果表明：1959～2019年,汉江流域降水量呈现出不明显的上升趋势,在1978年、1989年和2001年检测出突变点,降水变化的主周期为26 a;汉江流域的多年平均降水量整体呈现出“东高西低、南高北低”的分布特征,不同年代降水量的空间分布特征差异较大。     

汉江上游径流情势变化及归因分析

基于 Budyko 框架及径流变化情势指标同气象因子的拟合关系,拓展 Budyko 方程并得到微分方程。选择汉江上游安康和白河水文站的年均径流、汛期平均径流和非汛期平均径流资料系列,开展径流情势变化及归因研究。结果表明：所有径流指标均发生变异且明显减小;多元对数线性回归模型拟合的相关系数大于 0.90,能够较好预估径流变化情势指标,并捕捉到径流变化情势指标同气象参数之间的非线性关系;基于 Budyko 假设的互补关系法性能优于全微分法,气候（流域下垫面）变化对安康站年均径流量、汛期平均径流量和非汛期平均径流量贡献的绝对值分别为 35.89%?(64.11%)、34.58%?(65.42%) 和 71.12%(28.88%),对白河站年均径流量、汛期平均径流量和非汛期平均径流量贡献的绝对值分别为 34.82%(65.18%)、26.29?%(73.71%) 和 35.11%(64.89%)。     

湟水流域高山径流时空变化及不同水源贡献率分析

通过对湟水流域高海拔集水区和低海拔集水区在枯水期、平水期和洪峰期氢稳定同位素变化的研究表明,氢稳定同位素值在春季气温较低的环境下变正、在夏季随着气温的逐渐升高而由正变负,并且随海拔高度的降低而由负变正.分析结果表明,在降水形成机制和地形格局的影响下,湟水流域河水内的氢稳定同位素呈现出明显的时空变化,且不同水源类型对流域...     

南美洲巴拉那河流域水文气象要素演变特征及径流变化的气候响应

基于1951-2014年巴拉那河流域月尺度降水、气温、径流3个要素的观测数据,运用线性回归与MannKendall方法分析了序列的趋势性,运用小波方法分析了序列多时间尺度特征及气象因子与水文要素的内在联系。结果表明:在研究时段内,3个要素均有不同程度的增大趋势,气温与径流量显著上升,降水量不显著上升;在月尺度特征方面,3个要素均存在12个月左右的主周期,同时不同要素存在不同的次周期,其中气温存在微弱的6个月左右的次周期,月均降水量无明显次周期,径流量具有约36个月、48个月、64个月、100个月的次周期;在年尺度特征方面,3个要素均无明显主周期存在,降水量存在约3、4、8、10 a的次周期,气温无明显连续次周期,径流量的次周期特征与降水相似;交叉小波凝聚谱显示,巴拉那河流域月降水量的变化对径流量的影响远大于月均气温变化对其的影响;结合趋势性分析与小波分析可以清晰地了解流域内水文气象要素的变化规律与内在联系。     

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。     

汉江中下游丰枯水期水质时空变化特征

为探究汉江中下游丰、枯水期水质时空变化特征,于2019年6月丰水期和2020年1月枯水期对汉江中下游(丹江口-武汉段)开展全面调查,布设了18个干流采样断面和2个支流采样断面进行采样和分析,并采用综合污染指数法和综合营养状态指数评价法对水质进行评价.研究结果表明:汉江中下游干流综合污染指数在丰、枯水期整体表现为无显著性...     

沅水流域径流演变规律研究

沅水是一个水资源较为丰富的流域,由于受到自然和人为因素的影响,沅水流域目前存在较突出的水资源问题。文章根据历年年径流资料,探讨流域径流的演变规律,为整个沅水流域的可持续发展提供依据。分析结果表明:安江站和浦市站的年径流序列在1990年发生突变,均值显著增大,而桃源站未检测到变异点;三个站的年径流在1990年之前大致都有一个先增大后减少,之后又增大的过程,但各个站点的拐点不相同。在1990年之后,桃源站和浦市站呈先增大后减少的过程,而安江站则是先减少后增大的过程。     

石羊河流域出山径流变化分析

通过对石羊河近50a出山径流变化趋势的分析研究，得出结论：径流的补给来源主要依赖大气降水，径流的年内变化季节性强，径流的多年变化趋势呈下降趋势。根据预测模型预测，未来20a的演变趋势仍呈下降趋势，估计时程分配上可能是2005～2010年为相对多水段，2011-2025年为平水段。     

桂江流域径流变化特性分析

基于统计学的一些基本原理,根据桂江流域内几个水文站的实测资料,从径流的地区分布、年内分配和多年变化等方面分析了桂江流域的径流特性.     

雅砻江流域降水时空特征及径流响应分析

在气候变化和人类活动的双重影响下,全球极端气候频发,流域降水发生了深刻变化,因此有必要深入挖掘降水径流的内在特性及变化规律,增强人类在变化环境下对流域水文气象要素演变规律的认识。通过引入Mann-Kendall非参数检验法、R/S分析法、滑动t检验和Morlet小波变换,解析了雅砻江流域气象站点近50 a来降水的年际趋势、突变识别和周期特征,同时以相关系数衡量了径流对降水的响应程度。结果表明：流域降水Hurst指数均大于0.5,其中清水河、石渠和中甸站趋势性较为显著;同时受变化环境的持续影响,流域降水在时域和频域均存在多尺度显著性周期,降水在1.0～2.5 a的小周期和4～6 a的大周期间不断振荡;且得到了流域径流对降水的强响应气象站点,其中除中甸站外,其余站点的趋势性并不显著。研究成果可为非线性径流预报模型驱动因子筛选提供科学依据。     

赣江上游章水流域极端降水时空变化特征

以赣江上游章水流域内15个雨量站1957-2016年逐日降水资料为基础,获取了12个极端降水指数。分别采用线性趋势、Modified Mann-Kendall非参数检验法、累积距平法、Pettitt突变检验法、小波分析、Hurst指数分析和克里金插值等方法对12个极端降水指数的时空变化特征进行探讨。结果表明:1957-2016年间,暴雨量及日数、强降水量及贡献率和最大湿润日数均呈现上升趋势,极强降水量及贡献率、最大干旱日数、年最大雨量、连续5日最大雨量呈现下降趋势,且其未来趋势均将得到加强;大雨量及日数呈现上升趋势,但未来趋势将可能减弱;所有极端降水指数的过去趋势均不具有显著性,同时未发生显著的突变,并且普遍存在以1988年为中间轴的33～34a主周期;大雨量及日数、暴雨量及日数、强降水量、最大湿润日数、年最大雨量、连续5日最大雨量的高值中心均在流域西南区域的内良站附近,并呈上升趋势,低值区域主要分布在流域的东部区域,并呈现下降趋势,且其整体空间分布大致相同,均为西南向东北递减;而强降水贡献率及极强降水贡献率为东南向西北递减,最大干旱日数是从东向西的递减趋势。未来章水流域极端降水的变化趋势可能还会增强,加强流域极端降水事情的预防对流域水旱灾害防治意义重大。     

潭江流域水质时空变化特征与水资源保护

根据潭江流域近5年的监测资料，对不同时段、不同监测点进行环境监测数据的统计分析，研究潭江流域地表水时空变化特征。结果表明，在空间上，潭江流域沿程水质呈现明显的分片性，流域上游水质基本保持稳定，满足地表水Ⅱ类标准要求，中游不能满足相应的水质功能区水质目标要求；在时间上，从1998～2003年水质基本保持稳定，但局部河段出现超标，原因主要为禽畜养殖和生活污染物大量排放。在此基础上提出流域水质保护对策。      

塔里木河流域汛期地表径流变化趋势和预测分析

基于塔里木河流域三源流和干流1957-2008年实测月地表径流数据,运用Mann-Kendall非参数检验和小波变换等方法,探究三源流和干流汛期地表径流变化趋势,并建立周期性叠加趋势模型预测其2009-2025年地表径流量特征和变化趋势。结果表明:近50多年来,塔里木河源流7、8、9月地表径流均呈增加趋势,干流7、8、9月地表径流均呈减少趋势,反映出源流用水量持续增加挤占干流水资源量。根据预测,塔里木河三源流2009-2025年,7月和8月多年平均地表径流量属平偏丰水期,9月属偏丰水期;7月和9月地表径流量呈增加趋势,8月地表径流量呈下降趋势。塔里木河干流2009-2025年,7月多年平均地表径流量属平偏丰水期,8月和9月属偏丰水期;7月和8月地表径流量呈增加趋势,9月地表径流量无明显增大或减小趋势。     

基于分形理论的汉江中下游流域径流特性分析

为了从整体上全面、科学地描述汉江中下游流域径流特性,根据中下游主要干、支流水文站的年、月径流数据,通过 ArcGIS 工作平台计算分析了各站年、 月径流分维数,并基于分形理论研究了径流过程线的形态特征。结果表明：月径流过程线可看作是一种分形,其变化的复杂程度可用分维数表征,径流调节能力较强的大流域分维数小于小流域。由于水库调蓄作用,丹江口水库建成后分维数小于建库前。相距较近的流域所处 气候、下垫面条件相同,其分维一致性较好。     

柳河流域降水量时空变化分析

柳河是辽河下游右岸一级支流,是一条多沙河流。通过对流域降雨地区分布、年内变化、年际变化规律研究分析,对流域治理和生态恢复提供依据。     

汉江流域分布式水循环模拟研究

详细描述了汉江流域分布式水文模型构建和求解的过程,验证了WEP模型模拟研究区水循环的可行性。提出了"参数分区"的新理念,为研究参数不确定性空间变异提供了高效的模型空间结构。分别采用分割样本检验法和代表样本检验法对模型模拟结果进行检验。模拟结果的评价采用年径流总量模拟的误差RE、Nash指数及模拟的降雨径流相关系数个指标。     

汉江流域分布式水文模型构建及应用研究

基于分布式流域水文模型EasyDHM,根据汉江流域不同区域的特点,运用长系列水文实测资料,建立了流域分布式水文模型。在汉江流域水文模拟基础上,分析了1980年、1995年和2000年土地利用情境下,流域气候条件和土地利用的变化对流域水资源响应关系。